EP3099537A1 - Device for controlling a volumetric flow rate of a medium stored under pressure in order to activate an impact protection device, and device for activating an impact protection device - Google Patents

Device for controlling a volumetric flow rate of a medium stored under pressure in order to activate an impact protection device, and device for activating an impact protection device

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Publication number
EP3099537A1
EP3099537A1 EP15703250.9A EP15703250A EP3099537A1 EP 3099537 A1 EP3099537 A1 EP 3099537A1 EP 15703250 A EP15703250 A EP 15703250A EP 3099537 A1 EP3099537 A1 EP 3099537A1
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EP
European Patent Office
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control
valve body
opening
valve
control valve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15703250.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Heyer
Johannes Schmid
Ignaz Hatt
Tim Maier
Franz Mayer
Horst Beling
Peter Rues
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16K3/24—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
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    • G05D7/01—Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0126—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs
    • G05D7/0133—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs within the flow-path
    • G05D7/014—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs within the flow-path using sliding elements

Definitions

  • the invention is based on a device for controlling a volume flow of a medium under pressure for activating an impact protection device according to the preamble of independent claim 1 and of an apparatus for activating an impact protection device according to the preamble of independent claim 10.
  • a volume flow for filling an airbag of a vehicle is usually generated with a hot gas generator or by means of pyrotechnics or with a cold gas storage.
  • a hot gas generator is, for example, squibs that receive a signal for spark ignition in the event of an accident by a control unit.
  • the burning of the pills produces hot gases that directly fill an airbag.
  • a cold gas storage gas is stored in a pressure vessel and sealed by a rupture disc. In the event of an accident, the rupture disk is destroyed by foreigners. After that, the stored with very high pressure gas enters the airbag.
  • the device according to the invention for controlling a volume flow of a medium under pressure to activate an impact protection device with the features of independent claim 1 and the device according to the invention for activating an impact protection device with the features of independent claim 10 have the advantage of cost-effective production. So many components are manufactured by tool-based manufacturing technologies. Only the component geometries absolutely necessary for the function, such as, for example, the control piston, use more complex production technologies with high ISO tolerance grades.
  • Embodiments of the control device according to the invention serve the purpose of controlling the gas volume flow of an occupant protection system in a motor vehicle.
  • the impact protection device may be an airbag or airbag or the like.
  • the medium may be cold gas or the like.
  • the media reservoir may also be referred to as a gas generator and configured to confine the medium to be used to fill the impact protection device until a moment of activation of the impact protection device.
  • a gas source a hybrid gas generator can be used.
  • a buffer tank is additionally required, which can absorb the resulting gas and caching on ignition.
  • a bursting element can be provided in order to close the media reservoir in the form of a cover and to be destroyed in the event of a collision in a simple and rapid manner, so that the medium can flow out of the media reservoir through the device and thus reach the impact protection device.
  • the control piston and the valve body may be formed to allow movement of the control piston in the passage opening of the valve body between the home position and the activation position.
  • the control piston and the passage opening of the valve body may be formed in order to effect a low-leakage installation of at least a part of an outer circumferential surface of the control piston on a wall of the passage opening.
  • Embodiments of the control device according to the invention can advantageously form or control a volume flow of a pressurized medium, with which an impact protection device is to be filled, in a case-specific manner.
  • a shaping of the volumetric flow can be achieved, for example, in a cold gas generator for an airbag by means of a control module, in which a control piston can be moved back and forth in an advantageously defined manner through the medium and by means of a control valve so that predetermined discharge channels or discharge openings are released or closed.
  • Such a shaping of the volumetric flow is characterized by the possibility of repeatable shut-off, setting and opening of a high gas volume flow, in particular for the filling of an airbag in vehicles.
  • embodiments of the control device according to the invention make it possible, in particular, for specific volume flows to be realized, depending on the weight of a person to be protected by the impact protection device.
  • a repeated opening and closing of the media supply to the impact protection device can be realized in order to use the functional advantage of damping by the airbag, for example, in an accident with multiple vehicle shocks.
  • a deployment speed of the airbag for different passenger weight classes and sizes can be interpreted.
  • a protective effect of the impact protection device can be achieved largely independent of the size and / or weight of persons to be protected.
  • Embodiments of the present invention provide a device for controlling a volume flow of a pressurized medium for activating an impact protection device having a control module comprising a valve body having a stepped through-hole and a control piston axially guided in the through-hole of the valve body, and a control valve which influences the movement of the spool.
  • the valve body at a first end a closable media inlet opening with a valve chamber and at a second end a control chamber with a control valve opening, wherein between the first end and the second end of the valve body at least one of the through
  • the outlet opening branching drain channel is arranged for discharging the medium in the impact protection device.
  • the control piston has a through opening formed along its main extension axis from a first active area facing the media inlet opening to a second active area facing the control valve opening, the first effective area being smaller than the second effective area.
  • the control piston is movable in the passage opening of the valve body by means of the medium and depending on the position of the control valve between a first position, in which the at least one discharge channel is closed by the control piston, and a second position, in which the at least one discharge channel released by the control piston is.
  • the control valve and the control module are arranged in a common housing sleeve, wherein the valve body of the control module until it stops at a housing shoulder in a first end of the
  • Housing sleeve is pressed, and wherein the control valve is inserted and fixed in a second end of the housing sleeve.
  • the axial forces resulting from the pressure load can be absorbed on the housing shoulder of the housing sleeve produced, for example, as a deep-drawn part.
  • a device for activating an impact protection device with a media reservoir for storing the medium under pressure and a bursting element for closing a media outlet opening of the media reservoir comprises a device according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating the impact protection device.
  • the control device can be fixed, for example, by crimping on the media reservoir or gas storage container. If necessary, the
  • Crimp connection can be strengthened by a welding process.
  • Rupture disc can be placed between the valve body and the media storage.
  • valve body may have a taper on the outer circumference, so that in the pressed state between the valve body and the housing sleeve, a free space may arise, in which the at least one discharge channel of the valve body can open, and at which the housing sleeve at least a first discharge opening can have.
  • the control valve can be designed as a solenoid valve with a magnet assembly which can move an armature with a plunger against the force of a return spring from a first position to a second position in the energized state, wherein a plunger arranged on the closing element, the control valve opening release in an open position for a passage of the medium and can seal the control valve opening in a closed position.
  • the magnet assembly can be fixed axially in the housing sleeve by a crimped connection, wherein a stroke of the control valve can be set or adjusted via the axial position of the magnet assembly.
  • the stroke adjustment of the control valve can be carried out in an advantageous manner by displacement of the complete magnet assembly in the direction of the valve body.
  • the position of the magnet assembly in the housing sleeve can be fixed, for example, by a crimping process performed externally on the housing sleeve.
  • the armature can for example be designed as a flat disc with a central bore, via which the armature can be pressed onto the plunger. This advantageously allows a simple and cost-effective production of the control valve.
  • a cutting disc having a central guide bore, through which the plunger can be guided, separate an armature space of the control valve from an interior of the housing sleeve, which has at least one second discharge opening can have.
  • control valve opening and a trained on the edge of the control valve opening control valve seat can be introduced into a valve seat plate, which can be pressed into the valve body at the second end.
  • the valve seat plate can be pressed tightly into the valve body and secured by a (possibly partial) caulking process.
  • the valve body can be made in two parts, wherein a first valve body part can form a plurality of drain channels and the valve chamber, and wherein the second valve body part can form the control chamber.
  • the first valve body part and the second valve body part can be connected to each other, for example by means of a press connection.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a device according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional representation of the control device according to the invention from FIG. 1.
  • 3 shows a schematic perspective sectional view of a first valve body part for the control device according to the invention from FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective sectional view of a second valve body part for the control device according to the invention from FIG. 1.
  • the exemplary embodiment of a device 1 for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device comprises a control module 20 which has a valve body 22, 22A, 22B with a stepped passage 22.3, 22.3 A, 22.3B and a control piston 26 guided axially in the passage opening 22.3, 22.3A, 22.3B of the valve body 22, 22A, 22B, and a control valve 10 which influences the movement of the control piston 26.
  • the valve body 22, 22 A, 22 B has at a first end a closable media inlet opening 28 with a valve chamber 22.4, 22.4A and at a second end a control chamber 22.5, 22.5B with a control valve opening 24.2, wherein between the first end and the second End of the valve body 22, 22A, 22B at least one of the passage opening
  • the control piston 26 has a through opening 26.3 formed along its main extension axis from a first active surface 26.1 facing the media inlet opening 28 to a second active surface 26.2 facing the control valve opening 24.2, wherein the first active surface 26.1 is smaller than the second active surface 26.2.
  • the control piston 26 is in the passage opening 22.3, 22.3A, 22.3B of the valve body 22, 22A, 22B by means of the medium and depending on the position of the control valve 10 between a first position, in which the at least one outlet passage 22.1, 22.1A the control piston 26 is closed, and a second position movable, in which the at least one discharge channel 22.1, 22.1A is released by the control piston 26.
  • control valve 10 and the control module 20 are arranged in a common housing sleeve 3, wherein the valve body 22, 22 A, 22 B of the control module 20 until it stops at a housing shoulder 3.3 in a first end 3.1 of the housing sleeve 3 is pressed, and wherein the control valve 10 is inserted and fixed in a second end 3.2 of the housing sleeve 3.
  • the housing sleeve 3 is designed as a deep-drawn part. In operation, the axial forces resulting from the pressure load on the shoulder 3.3 are received by the housing sleeve 3.
  • control valve opening 24. 2 is introduced into a valve seat plate 24.
  • the valve seat plate 24 is pressed tightly into the valve body 22 at the second end and is replaced by a (possibly partial)
  • a control valve seat 24.1 is formed in the valve seat plate 24 at the edge of the control valve opening 24.2.
  • control valve 10 or pilot valve is designed as a solenoid valve.
  • the control valve 10 includes a plunger 14 with closing element 14.1, which is designed in the illustrated embodiment as a sealed sealing ball, an armature 13, a return spring 15 and a magnet assembly 11, which a magnetic pot 11.1, an electric coil with coil winding 11.2, winding body 11.3 and electrical contacting 11.4 includes.
  • the magnet assembly 11 moves in the energized state, the armature 13 with the plunger 14 against the force of the return spring 15 from a first position to a second position.
  • a closing element 14.1 arranged on the plunger 14 releases the control valve opening 24.2 in an open position for a passage of the medium and, in a closed position, seals the control valve opening 24.2 in the control valve seat 24.1.
  • the control valve 10 is designed as a normally closed valve and has in the de-energized state the closed state shown in Fig. 2, in which the closing element 14.1 seals in the control valve seat 24.1.
  • the return spring 15 is configured to hold the control valve 10 in the closed position. If the magnet assembly is energized, then the closing element 14.1 lifts against the force of the return spring 15 from the control valve seat 24.1 and releases the control valve opening 24.2.
  • the control valve 10 may be executed in a non-illustrated embodiment as a normally open valve. In this version In the current-free state, the closing element 14.1 releases the control valve opening 24.2 and, in the energized state, seals the control valve opening 24.2 in the control valve seat 24.1.
  • the return spring 15 is formed to hold the control valve 10 in the open position. If the magnet assembly is energized, then the closing element 14.1 is pressed against the force of the return spring 15 in the control valve seat 24.1 and seals the control valve opening 24.2.
  • the closing element 14.1 designed as a ball is enclosed on the end of the plunger 14 facing the control valve opening 24.2.
  • a guide ring 14.2 is arranged with Federauflageschulter 14.3, which is received in a central passage of the magnetic pot 11.1 of the magnetic assembly 11 of the control valve 10 and axially guided.
  • the return spring 15 is also arranged in the implementation of the magnet pot and is supported at one end on the spring support shoulder 14.3 of the plunger 14 and at the other end to a pressed-adjusting bushing 16, via which the biasing force of the return spring 15 of the control valve 10 can be adjusted.
  • the plunger 14 is arranged axially movable to open the control valve opening 24.2 and close.
  • the stroke adjustment of the control valve 10 is effected by displacement of the complete magnet assembly 10 in the direction of the valve body 22. Subsequently, the position of the magnet assembly in the
  • Housing sleeve 3 for example, by a crimping process on an externally arranged crimping 3.4 of the housing sleeve 3 fixed.
  • the armature 13 in the exemplary embodiment shown is designed as a flat disk with a central bore 13.1, via which the armature 13 is pressed onto the tappet 14.
  • the separating disk 17 separates an armature space 12 of the control valve 10 from an interior of the housing sleeve 3, which has at least one second discharge opening 7.
  • the cutting disk 17 advantageously keeps flow-related reactions away from the armature chamber 12 of the control valve 10.
  • the impact protection device can be designed, for example, as an airbag of a personal protection system.
  • the device for activating the impact protection device can be designed, for example, as a cold gas generator, which has the control device 1 according to the invention for shaping the volume flow for activating or filling the airbag.
  • the pressurized medium in this embodiment of the present invention is a cold gas.
  • the device for activating the impact protection device has a non-illustrated media reservoir, a bursting element, not shown, which closes an outlet opening of the media reservoir, and the inventive control device 1 or device 1 for controlling the volume flow of the medium under pressure to activate the impact protection device.
  • the control device 1 has the control module 20 with valve body 22 and control piston 26 and the control valve 10.
  • the control device 1 is coupled to the media storage, wherein the bursting see between the outlet opening of the media storage and the inlet opening 28 of
  • Control device 1 is arranged.
  • the valve body 22 and the control piston 26 are arranged between the control valve 10 and the media reservoir.
  • the bursting element is designed to hold the pressurized medium in the media reservoir in an intact state and, in a burst state, to let the medium flow from the media reservoir into the control device 1 and optionally into the airbag.
  • the entire control device 1 is attached to the first end 3.1 of the housing sleeve 3, for example by crimping on the media storage, not shown. If necessary, the attachment can be reinforced with a welding process. Before the bonding is between the valve body 22 and the gas container the
  • valve body 22 is executed in the illustrated embodiment of the present invention as a hollow cylindrical component.
  • the stepped through opening 22.3. extends in the valve body 22 along a longitudinal extension of the valve body 22 through the valve body 22 and connects a arranged at the first end of the valve body 22 valve chamber 22.4 with a disposed within the valve body 22 control chamber 22.5, in which Control piston 26 is guided.
  • the valve body 22 and the valve chamber 22.4 has at the first end the media inlet opening 28 to the media reservoir, which is closed in the assembled state of the bursting element.
  • the valve body 22 has the valve seat disc 24 with the control valve opening 24.2 to the control valve 10 at the second end.
  • the control chamber 22.5 thus has the control valve opening 24.2 at the second end.
  • the valve body 22 has between the valve chamber 22.4 and the control chamber 22.5 a plurality of drain channels 22.1 for discharging the medium in the impact protection device. In addition, the valve body 22 in this area on
  • valve body 22 has at least one discharge channel 22.2, which connects the control chamber 22.5 with the free space.
  • the relief channel 22.2 relieves a vacuum between the valve body 22 and the control piston 26.
  • the relief channel 22.2 is arranged in the region of a first step-shaped stop section 22.6 of the through-opening 22.3 of the valve body 22.
  • the first stepped stop section serves as a stop 22.6 for the control piston 26.
  • the passage opening 22.3 has a first inner diameter which is smaller than a second inner diameter of the passage opening 22.3 in the region of the control chamber 22.5.
  • the control piston 26 is arranged axially movable in the passage opening 22.3.
  • the first active surface 26. 1 of the control piston 26 is arranged adjacent to the media inlet opening 28 of the valve body 22.
  • the second active surface 26.2 of the control piston 26 is disposed adjacent to the control valve opening 24.2. In this case, the first active area 26.1 is smaller than the second effective area 26.2.
  • the control piston 26 is shaped so that at least a portion of an outer circumferential surface against a wall of the passage opening 22.3 fluid-tight.
  • the control piston 26 has a stepped collar portion.
  • the control piston 26 has a first outer diameter which is smaller than a second outer diameter between the stepped collar portion and the second effective surface 26.2.
  • the control piston 26 is movable in the passage opening 22.3 of the valve body 22 by means of the medium and depending on a position of the control valve 10 between a basic position in which the drain channels 22.1 are closed by the control piston 26, and an activation position in which the drain channels 22.1 for the flowing medium are released.
  • In the illustrated basic position of the control piston 26 of the stepped collar portion of the control piston 26 is located on the stepped stop portion 22.6 of the through hole 22.3 of the valve body 22 at.
  • the function of the illustrated embodiment of the device 1 according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device will now be described.
  • the movement of the control piston 26 is effected by the medium flowing through the control device 1 and the position of the control valve 10.
  • the medium flows out of the media container when the bursting element is destroyed, for example by means of squibs. If the control valve opening 24.2 is opened by the control valve 10 in contrast to the illustration in FIG. 2, then the control piston 26 is moved by the medium flowing out of the media reservoir from the illustrated basic position into an activation position (not shown). During this movement, the medium flowing out of the medium reservoir acts on the first active surface 26.1 and pushes the control piston 26 in the direction of the control valve 10.
  • the medium stored at high pressure flows through the opened discharge channels 22.1 and the first discharge openings 5 into the impact protection device and fills, for example Airbag on.
  • the medium also flows through the passage opening 26.3 of the control piston 26.
  • no pressure on the second effective surface 26.2 of the control piston 26 can be constructed, which triggers a return movement of the control piston 26 in the normal position, and it acts a lower Pressure on the second active surface 26.2 than on the first active surface 26.1. Therefore, the control piston 26 remains in the activation position, in which the Ab- Lasskanäle 22.1 are open.
  • the discharge channel 22.2 serves to relieve a vacuum arising between the passage opening 22.3 and the control piston 26th
  • control valve opening 24.2 If the control valve opening 24.2 is closed by the control valve 10, then a pressure acting on the second active surface 26.2 builds up in the control chamber 22.5, which triggers the return movement of the control piston 26 into the basic position. Because the second active surface 26.2 is larger than the first active surface 26.1, the force built up on the second active surface 26.2 is also greater. This results in that the control piston 26 is pushed by the medium back into the basic position. The control piston 26 is pushed to the stop 22.6 and closes the drain channels 22.1. A seal is carried out either radially by a piston guide or axially by flat seat or conical seat.
  • valve body 22 may be assembled from two separate parts 22A, 22B to further facilitate manufacture.
  • a first valve body part 22A forms a plurality of discharge passages 22.1A, the valve chamber 22.4A, and a part of the passage 22.3A.
  • the second valve body part 22B forms the control chamber 22.5B and a second part of the through-hole 22.3B with the step-shaped stopper portions 22.6B.
  • the first valve body part 22A can be produced, for example, as a simple injection-molded part. As a result, the costly drilling of the large number of transverse holes as drain channels 22.1A can be avoided.
  • the individual parts 22A, 22B can be held together by a press connection.
  • the second valve body part 22B has a press-fit collar 22.9B.

Abstract

The invention relates to a device (1) for controlling a volumetric flow rate of a medium stored under pressure in order to activate an impact protection device, comprising a control module (20), which comprises a valve body (22) with a stepped through-opening (22.3) and a control piston (26) that is axially guided in the through-opening (22.3) of the valve body (22), and comprising a control valve (10), which influences the movement of the control piston (26). The valve body (22) has a closable media inlet opening (28) with a valve chamber (22.4) at a first end and a control chamber (22.5) with a control valve opening (24.2) at a second end. At least one discharge channel (22.1) which branches off from the through-opening (22.3) for discharging the medium into the impact protection device is arranged between the first and second end of the valve body (22). The control piston (26) has a through-opening (26.3), which is formed along the main axis of extension of the control piston, from a first active surface (26.1) facing the media inlet opening (28) to a second active surface (26.2) facing the control valve opening (24.2). The first active surface (26.1) is smaller than the second active surface (26.2), and the control piston (26) can be moved in the through-opening (22.3) of the valve body (22) between a first position, in which the at least one discharge channel (22.1) is closed by the control piston (26), and a second position, in which the at least one discharge channel (22.1) is released by the control piston (26), by means of the medium and dependent on the position of the control valve (10). According to the invention, the control valve (10) and the control module (20) are arranged in a common housing sleeve (3), the valve body (22) of the control module (20) is pressed into a first end (3.1) of the housing sleeve (3) until the valve body strikes a housing shoulder (3.3), and the control valve (10) is introduced into and fixed in a second end (3.2) of the housing sleeve (3).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung sowie Vorrichtung zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung  Device for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device and device for activating an impact protection device
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einer Vorrichtung zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 10. The invention is based on a device for controlling a volume flow of a medium under pressure for activating an impact protection device according to the preamble of independent claim 1 and of an apparatus for activating an impact protection device according to the preamble of independent claim 10.
Ein Volumenstrom zum Auffüllen eines Airbags eines Fahrzeugs wird üblicherweise mit einem Heißgasgenerator bzw. mittels Pyrotechnik oder mit einem Kaltgasspeicher erzeugt. Bei einem Heißgasgenerator handelt es sich beispielsweise um Zündpillen, die bei einem Unfall durch ein Steuergerät ein Signal zur Fremdzündung bekommen. Durch die Verbrennung der Pillen entstehen heiße Gase, die direkt einen Airbag auffüllen. Bei einem Kaltgasspeicher wird Gas in einem Druckbehälter gespeichert und mittels einer Berstscheibe dicht verschlossen. Bei einem Unfall wird die Berstscheibe fremd zerstört. Danach gelangt das mit sehr hohem Druck gespeicherte Gas in den Airbag. A volume flow for filling an airbag of a vehicle is usually generated with a hot gas generator or by means of pyrotechnics or with a cold gas storage. A hot gas generator is, for example, squibs that receive a signal for spark ignition in the event of an accident by a control unit. The burning of the pills produces hot gases that directly fill an airbag. In a cold gas storage gas is stored in a pressure vessel and sealed by a rupture disc. In the event of an accident, the rupture disk is destroyed by foreigners. After that, the stored with very high pressure gas enters the airbag.
Die DE 20 2006 006 965 Ul offenbart eine Druckspeicher-, Ventil- und Verteil- Einheit als tragbares oder fest einbaubares Gerät zur kurzfristigen (schlagartigen) und rückstoßfreien Freisetzung größerer Mengen von Druckluft oder unter Druck gespeichertem Gas für unterschiedliche technische Anwendungen. DE 20 2006 006 965 Ul discloses a pressure accumulator, valve and distribution unit as a portable or permanently installed device for short-term (sudden) and recoilless release of large quantities of compressed air or gas stored under pressure for different technical applications.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 haben demgegenüber den Vorteil einer kostengünstigen Herstellung. So sind viele Bauteile durch werkzeugfallende Fertigungstechnologien hergestellt. Nur an den für die Funktion zwingend erforderlichen Bauteilgeometrien, wie beispielsweise am Steuerkolben kommen aufwändigere Fertigungstechnologien mit hohen ISO-Toleranzgüten zur Anwendung. Disclosure of the invention The device according to the invention for controlling a volume flow of a medium under pressure to activate an impact protection device with the features of independent claim 1 and the device according to the invention for activating an impact protection device with the features of independent claim 10 have the advantage of cost-effective production. So many components are manufactured by tool-based manufacturing technologies. Only the component geometries absolutely necessary for the function, such as, for example, the control piston, use more complex production technologies with high ISO tolerance grades.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung dienen dem Zweck der Steuerung des Gasvolumenstroms eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug. Bei der Aufprallschutzeinrichtung kann es sich um einen Luftsack bzw. Airbag oder dergleichen handeln. Bei dem Medium kann es sich um Kaltgas oder dergleichen handeln. Der Medienspeicher kann auch als Gasgenerator bezeichnet werden und ausgebildet sein, um das zum Befüllen der Aufprallschutzeinrichtung zu verwendende Medium bis zu einem Zeitpunkt der Aktivierung der Aufprallschutzeinrichtung sicher einzuschließen. Als Gasquelle kann auch ein Hybridgasgenerator eingesetzt werden. Für Gasgeneratoren auf rein pyrotechnischer Basis ist zusätzlich ein Pufferbehälter erforderlich, der bei Zündung das entstehende Gas aufnehmen und Zwischenspeichern kann. Zudem kann ein Berstelement vorgesehen werden, um den Medienspeicher in Form eines Deckels zu verschließen und im Kollisionsfall auf einfache und schnelle Weise zerstört zu werden, so dass das Medium aus dem Medienspeicher durch die Vorrichtung hindurch strömen und so die Aufprallschutzeinrichtung erreichen kann. Der Steuerkolben und der Ventilkörper können ausgeformt sein, um eine Bewegung des Steuerkolbens in der Durchgangsöffnung des Ventilkörpers zwischen der Grundstellung und der Aktivierungsstellung zu ermöglichen. Dabei können der Steuerkolben und die Durchgangsöffnung des Ventilkörpers ausgeformt sein, um eine leckagearme Anlage zumindest eines Teils einer Außenum- fangsoberfläche des Steuerkolbens an einer Wand der Durchgangsöffnung zu bewirken. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung können einen Volumenstrom eines unter Druck stehenden Mediums, mit welchem eine Aufprallschutzeinrichtung gefüllt werden soll, in vorteilhafter Weise fallspezifisch formen bzw. steuern. Eine solche Formung des Volumenstroms kann beispielsweise bei einem Kaltgasgenerator für einen Airbag mittels einem Steuermodul erreicht werden, bei welchem insbesondere ein Steuerkolben durch das Medium und mittels eines Steuerventils in vorteilhafter Weise definiert hin und her bewegt werden kann, so dass vorgegebenen Ablasskanäle bzw. Ablassöffnungen freigegeben oder geschlossen sind. Eine solche Formung des Volumenstroms zeichnet sich durch die Möglichkeit des wiederholbaren Absperrens, Einstellens und Öffnens eines hohen Gasvolumenstroms insbesondere für die Füllung eines Airbags in Fahrzeugen aus. Embodiments of the control device according to the invention serve the purpose of controlling the gas volume flow of an occupant protection system in a motor vehicle. The impact protection device may be an airbag or airbag or the like. The medium may be cold gas or the like. The media reservoir may also be referred to as a gas generator and configured to confine the medium to be used to fill the impact protection device until a moment of activation of the impact protection device. As a gas source, a hybrid gas generator can be used. For gas generators on a purely pyrotechnic basis, a buffer tank is additionally required, which can absorb the resulting gas and caching on ignition. In addition, a bursting element can be provided in order to close the media reservoir in the form of a cover and to be destroyed in the event of a collision in a simple and rapid manner, so that the medium can flow out of the media reservoir through the device and thus reach the impact protection device. The control piston and the valve body may be formed to allow movement of the control piston in the passage opening of the valve body between the home position and the activation position. In this case, the control piston and the passage opening of the valve body may be formed in order to effect a low-leakage installation of at least a part of an outer circumferential surface of the control piston on a wall of the passage opening. Embodiments of the control device according to the invention can advantageously form or control a volume flow of a pressurized medium, with which an impact protection device is to be filled, in a case-specific manner. Such a shaping of the volumetric flow can be achieved, for example, in a cold gas generator for an airbag by means of a control module, in which a control piston can be moved back and forth in an advantageously defined manner through the medium and by means of a control valve so that predetermined discharge channels or discharge openings are released or closed. Such a shaping of the volumetric flow is characterized by the possibility of repeatable shut-off, setting and opening of a high gas volume flow, in particular for the filling of an airbag in vehicles.
In vorteilhafter Weise ermöglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung, dass insbesondere abhängig vom Gewicht einer durch die Aufprallschutzeinrichtung zu schützenden Person gezielte Volumenströme realisiert werden können. Zudem ist ein mehrmaliges Öffnen und Schließen der Medienzufuhr zu der Aufprallschutzeinrichtung realisierbar, um beispielsweise bei einem Unfall mit mehreren Fahrzeugstößen den Funktionsvorteil einer Dämpfung durch den Airbag nutzen zu können. Somit ist insbesondere eine Entfaltungsgeschwindigkeit des Airbags für verschiedene Personengewichtsklassen und Größen auslegbar. Somit kann eine Schutzwirkung der Aufprallschutzeinrichtung weitgehend unabhängig von Größe und/oder Gewicht von zu schützenden Personen erzielt werden. Advantageously, embodiments of the control device according to the invention make it possible, in particular, for specific volume flows to be realized, depending on the weight of a person to be protected by the impact protection device. In addition, a repeated opening and closing of the media supply to the impact protection device can be realized in order to use the functional advantage of damping by the airbag, for example, in an accident with multiple vehicle shocks. Thus, in particular, a deployment speed of the airbag for different passenger weight classes and sizes can be interpreted. Thus, a protective effect of the impact protection device can be achieved largely independent of the size and / or weight of persons to be protected.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit einem Steuermodul, welches einen Ventilkörper mit einer gestuften Durchgangsöffnung und einen in der Durchgangsöffnung des Ventilkörpers axial geführten Steuerkolben umfasst, und einem Steuerventil zur Verfügung, welches die Bewegung des Steuerkolbens be- einflusst. Hierbei weist der Ventilkörper an einem ersten Ende eine verschließbare Medieneintrittsöffnung mit einer Ventilkammer und an einem zweiten Ende eine Steuerkammer mit einer Steuerventilöffnung auf, wobei zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Ventilkörpers mindestens ein von der Durch- gangsöffnung abzweigender Ablasskanal zum Ablassen des Mediums in die Aufprallschutzeinrichtung angeordnet ist. Der Steuerkolben weist eine entlang seiner Haupterstreckungsachse ausgeformte Durchgangsöffnung von einer der Medieneintrittsöffnung zugewandten ersten Wirkfläche zu einer der Steuerventilöffnung zugewandten zweiten Wirkfläche auf, wobei die erste Wirkfläche kleiner als die zweite Wirkfläche ist. Der Steuerkolben ist in der Durchgangsöffnung des Ventilkörpers mittels des Mediums und abhängig von der Stellung des Steuerventils zwischen einer ersten Stellung, in welcher der zumindest eine Ablasskanal durch den Steuerkolbenverschlossen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar, in welcher der zumindest eine Ablasskanal durch den Steuerkolben freigegeben ist. Erfindungsgemäß sind das Steuerventil und das Steuermodul in einer gemeinsamen Gehäusehülse angeordnet, wobei der Ventilkörper des Steuermoduls bis zum Anschlag an einer Gehäuseschulter in ein erstes Ende der Embodiments of the present invention provide a device for controlling a volume flow of a pressurized medium for activating an impact protection device having a control module comprising a valve body having a stepped through-hole and a control piston axially guided in the through-hole of the valve body, and a control valve which influences the movement of the spool. Here, the valve body at a first end a closable media inlet opening with a valve chamber and at a second end a control chamber with a control valve opening, wherein between the first end and the second end of the valve body at least one of the through The outlet opening branching drain channel is arranged for discharging the medium in the impact protection device. The control piston has a through opening formed along its main extension axis from a first active area facing the media inlet opening to a second active area facing the control valve opening, the first effective area being smaller than the second effective area. The control piston is movable in the passage opening of the valve body by means of the medium and depending on the position of the control valve between a first position, in which the at least one discharge channel is closed by the control piston, and a second position, in which the at least one discharge channel released by the control piston is. According to the invention, the control valve and the control module are arranged in a common housing sleeve, wherein the valve body of the control module until it stops at a housing shoulder in a first end of the
Gehäusehülse eingepresst ist, und wobei das Steuerventil in ein zweites Ende der Gehäusehülse eingeführt und fixiert ist. Housing sleeve is pressed, and wherein the control valve is inserted and fixed in a second end of the housing sleeve.
Im Betrieb können die aus der Druckbelastung resultierenden Axialkräfte an der Gehäuseschulter der beispielsweise als Tiefziehteil hergestellten Gehäusehülse aufgenommen werden. During operation, the axial forces resulting from the pressure load can be absorbed on the housing shoulder of the housing sleeve produced, for example, as a deep-drawn part.
Zudem wird eine Vorrichtung zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit einem Medienspeicher zum Speicherns des Mediums unter Druck und einem Berstelement zum Verschließen einer Medienaustrittsöffnung des Medienspeichers vorgeschlagen, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren der Aufprallschutzeinrichtung umfasst. In addition, a device for activating an impact protection device with a media reservoir for storing the medium under pressure and a bursting element for closing a media outlet opening of the media reservoir is proposed, which comprises a device according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating the impact protection device.
Die Steuervorrichtung kann beispielsweise durch Vercrimpen auf dem Medienspeicher bzw. Gasvorratsbehälter befestigt werden. Bei Bedarf kann die The control device can be fixed, for example, by crimping on the media reservoir or gas storage container. If necessary, the
Crimpverbindung durch einen Schweißprozess verstärkt werden. Die Crimp connection can be strengthened by a welding process. The
Berstscheibe kann zwischen dem Ventilkörper und dem Medienspeicher angeordnet werden. Rupture disc can be placed between the valve body and the media storage.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter- bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentan- spruch 1 angegebenen Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung möglich. The measures and further developments listed in the dependent claims are advantageous improvements of the independent patent Speech 1 specified device for controlling a volume flow of a medium stored under pressure to activate an impact protection possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Ventilkörper am Außenumfang eine Verjüngung aufweisen kann, so dass im einpressten Zustand zwischen dem Ventilkörper und der Gehäusehülse ein Freiraum entstehen kann, in welchen der mindestens eine Ablasskanal des Ventilkörpers münden kann, und an welchem die Gehäusehülse mindestens eine erste Ablassöffnung aufweisen kann. It is particularly advantageous that the valve body may have a taper on the outer circumference, so that in the pressed state between the valve body and the housing sleeve, a free space may arise, in which the at least one discharge channel of the valve body can open, and at which the housing sleeve at least a first discharge opening can have.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Steuerventil als Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe ausgeführt werden, welche im bestromten Zustand einen Anker mit einem Stößel gegen die Kraft einer Rückstellfeder von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegen kann, wobei ein am Stößel angeordnetes Schließelement die Steuerventilöffnung in einer Offenstellung für einen Durchtritt des Mediums freigeben und in einer Geschlossenstellung die Steuerventilöffnung abdichten kann. Die Magnetbaugruppe kann in der Gehäusehülse axial durch eine Crimpverbindung fixiert werden, wobei über die axiale Lage der Magnetbaugruppe ein Hub des Steuerventils vorgegeben bzw. eingestellte werden kann. Somit kann die Hubeinstellung des Steuerventils in vorteilhafter Weise durch Verschiebung der kompletten Magnetbaugruppe in Richtung des Ventilkörpers erfolgen. Anschließend kann die Lage der Magnetbaugruppe in der Gehäusehülse beispielsweise durch einen außen an der Gehäusehülse vorgenommenen Crimpprozess fixiert werden. In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the control valve can be designed as a solenoid valve with a magnet assembly which can move an armature with a plunger against the force of a return spring from a first position to a second position in the energized state, wherein a plunger arranged on the closing element, the control valve opening release in an open position for a passage of the medium and can seal the control valve opening in a closed position. The magnet assembly can be fixed axially in the housing sleeve by a crimped connection, wherein a stroke of the control valve can be set or adjusted via the axial position of the magnet assembly. Thus, the stroke adjustment of the control valve can be carried out in an advantageous manner by displacement of the complete magnet assembly in the direction of the valve body. Subsequently, the position of the magnet assembly in the housing sleeve can be fixed, for example, by a crimping process performed externally on the housing sleeve.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Anker beispielsweise als ebene Scheibe mit einer Zentralbohrung ausgeführt werden, über welche der Anker auf den Stößel aufgepresst werden kann. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache und kostengünstige Herstellung des Steuerventils. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the armature can for example be designed as a flat disc with a central bore, via which the armature can be pressed onto the plunger. This advantageously allows a simple and cost-effective production of the control valve.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Trennscheibe mit einer zentralen Führungsbohrung, durch welche der Stößel geführt werden kann, einen Ankerraum des Steuerventils von einem Innenraum der Gehäusehülse trennen, welcher mindestens eine zweite Ablassöffnung aufweisen kann. Dadurch können in vorteilhafter Weise strömungsbedingte Rückwirkungen vom Ankerraum des Steuerventils ferngehalten werden. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, a cutting disc having a central guide bore, through which the plunger can be guided, separate an armature space of the control valve from an interior of the housing sleeve, which has at least one second discharge opening can have. As a result, flow-related reactions can be kept away from the armature chamber of the control valve in an advantageous manner.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Steuerventilöffnung und eine am Rand der Steuerventilöffnung ausgebildeter Steuerventilsitz in eine Ventilsitzplatte eingebracht werden, welche am zweiten Ende in den Ventilkörper eingepresst werden kann. Die Ventilsitzplatte kann in den Ventilkörper dicht eingepresst und durch einen (evtl. partiellen) Verstemmprozess gesichert werden. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the control valve opening and a trained on the edge of the control valve opening control valve seat can be introduced into a valve seat plate, which can be pressed into the valve body at the second end. The valve seat plate can be pressed tightly into the valve body and secured by a (possibly partial) caulking process.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Ventilkörper zweiteilig ausgeführt werden, wobei ein erster Ventilkörperteil mehrere Ablasskanäle und die Ventilkammer ausbilden kann, und wobei der zweite Ventilkörperteil die Steuerkammer ausbilden kann. Das erste Ventilkörperteil und das zweite Ventilkörperteil können beispielsweise mittels einer Pressverbindung miteinander verbunden werden. Dadurch kann das kostentreibende Bohren der großen Zahl an Querlöchern vermieden und die Herstellung des Ventilkörpers weiter vereinfacht werden. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the valve body can be made in two parts, wherein a first valve body part can form a plurality of drain channels and the valve chamber, and wherein the second valve body part can form the control chamber. The first valve body part and the second valve body part can be connected to each other, for example by means of a press connection. As a result, the costly drilling of the large number of transverse holes can be avoided and the production of the valve body can be further simplified.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung. 1 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a device according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung aus Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines ersten Ventilkörperteils für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung aus Fig. 1. FIG. 2 shows a schematic sectional representation of the control device according to the invention from FIG. 1. 3 shows a schematic perspective sectional view of a first valve body part for the control device according to the invention from FIG. 1.
Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines zweiten Ventilkörperteils für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung aus Fig. 1. 4 shows a schematic perspective sectional view of a second valve body part for the control device according to the invention from FIG. 1.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung ein Steuermodul 20, welches einen Ventilkörper 22, 22A, 22B mit einer gestuften Durchgangsöffnung 22.3, 22.3A, 22.3B und einen in der Durchgangsöffnung 22.3, 22.3A, 22.3B des Ventilkörpers 22, 22A, 22B axial geführten Steu- erkolben 26 umfasst, und ein Steuerventil 10, welches die Bewegung des Steuerkolbens 26 beeinflusst. Der Ventilkörper 22, 22 A, 22 B weist an einem ersten Ende eine verschließbare Medieneintrittsöffnung 28 mit einer Ventilkammer 22.4, 22.4A und an einem zweiten Ende eine Steuerkammer 22.5, 22.5B mit einer Steuerventilöffnung 24.2 auf, wobei zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Ventilkörpers 22, 22A, 22B mindestens ein von der DurchgangsöffnungAs can be seen from FIGS. 1 to 4, the exemplary embodiment of a device 1 according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device comprises a control module 20 which has a valve body 22, 22A, 22B with a stepped passage 22.3, 22.3 A, 22.3B and a control piston 26 guided axially in the passage opening 22.3, 22.3A, 22.3B of the valve body 22, 22A, 22B, and a control valve 10 which influences the movement of the control piston 26. The valve body 22, 22 A, 22 B has at a first end a closable media inlet opening 28 with a valve chamber 22.4, 22.4A and at a second end a control chamber 22.5, 22.5B with a control valve opening 24.2, wherein between the first end and the second End of the valve body 22, 22A, 22B at least one of the passage opening
22.3, 22.3A abzweigender Ablasskanal 22.1, 22.1A zum Ablassen des Mediums in die Aufprallschutzeinrichtung angeordnet ist. Der Steuerkolben 26 weist eine entlang seiner Haupterstreckungsachse ausgeformte Durchgangsöffnung 26.3 von einer der Medieneintrittsöffnung 28 zugewandten ersten Wirkfläche 26.1 zu einer der Steuerventilöffnung 24.2 zugewandten zweiten Wirkfläche 26.2 auf, wobei die erste Wirkfläche 26.1 kleiner als die zweite Wirkfläche 26.2 ist. Der Steuerkolben 26 ist in der Durchgangsöffnung 22.3, 22.3A, 22.3B des Ventilkörpers 22, 22A, 22B mittels des Mediums und abhängig von der Stellung des Steuerventils 10 zwischen einer ersten Stellung, in welcher der zumindest eine Ab- lasskanal 22.1, 22.1A durch den Steuerkolben 26 verschlossen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar, in welcher der zumindest eine Ablasskanal 22.1, 22.1A durch den Steuerkolben 26 freigegeben ist. Erfindungsgemäß sind das Steuerventil 10 und das Steuermodul 20 in einer gemeinsamen Gehäusehülse 3 angeordnet, wobei der Ventilkörper 22, 22 A, 22 B des Steuermoduls 20 bis zum Anschlag an einer Gehäuseschulter 3.3 in ein erstes Ende 3.1 der Gehäusehülse 3 eingepresst ist, und wobei das Steuerventil 10 in ein zweites Ende 3.2 der Gehäusehülse 3 eingeführt und fixiert ist. 22.3, 22.3A branching discharge channel 22.1, 22.1A is arranged for discharging the medium in the impact protection device. The control piston 26 has a through opening 26.3 formed along its main extension axis from a first active surface 26.1 facing the media inlet opening 28 to a second active surface 26.2 facing the control valve opening 24.2, wherein the first active surface 26.1 is smaller than the second active surface 26.2. The control piston 26 is in the passage opening 22.3, 22.3A, 22.3B of the valve body 22, 22A, 22B by means of the medium and depending on the position of the control valve 10 between a first position, in which the at least one outlet passage 22.1, 22.1A the control piston 26 is closed, and a second position movable, in which the at least one discharge channel 22.1, 22.1A is released by the control piston 26. According to the control valve 10 and the control module 20 are arranged in a common housing sleeve 3, wherein the valve body 22, 22 A, 22 B of the control module 20 until it stops at a housing shoulder 3.3 in a first end 3.1 of the housing sleeve 3 is pressed, and wherein the control valve 10 is inserted and fixed in a second end 3.2 of the housing sleeve 3.
Vorzugsweise ist die Gehäusehülse 3 als Tiefziehteil ausgeführt. Im Betrieb werden die aus der Druckbelastung resultierenden Axialkräfte an der Schulter 3.3 von der Gehäusehülse 3 aufgenommen. Preferably, the housing sleeve 3 is designed as a deep-drawn part. In operation, the axial forces resulting from the pressure load on the shoulder 3.3 are received by the housing sleeve 3.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist die Steuerventilöffnung 24.2 in eine Ventilsitzplatte 24 eingebracht ist. Die Ventilsitzplatte24 ist am zweiten Ende in den Ventilkörper 22 dicht eingepresst und durch einen (evtl. partiellen) As is further apparent from FIG. 2, the control valve opening 24. 2 is introduced into a valve seat plate 24. The valve seat plate 24 is pressed tightly into the valve body 22 at the second end and is replaced by a (possibly partial)
Verstemmprozess gesichert. Zudem ist am Rand der Steuerventilöffnung 24.2 in der Ventilsitzplatte 24 ein Steuerventilsitz 24.1 ausgebildet. Secured caulking process. In addition, a control valve seat 24.1 is formed in the valve seat plate 24 at the edge of the control valve opening 24.2.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist das Steuerventil 10 bzw. Pilotventil als ein Magnetventil ausgebildet. Das Steuerventil 10 umfasst einen Stößel 14 mit Schließelement 14.1, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als einge- fasste Dichtkugel ausgeführt ist, einen Anker 13, eine Rückstellfeder 15 und eine Magnetbaugruppe 11, welche einen Magnettopf 11.1, eine elektrische Spule mit Spulenwicklung 11.2, Wicklungskörper 11.3 und elektrischer Kontaktierung 11.4 umfasst. Die Magnetbaugruppe 11 bewegt im bestromten Zustand den Anker 13 mit dem Stößel 14 gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung. Ein am Stößel 14 angeordnetes Schließelement 14.1 gibt die Steuerventilöffnung 24.2 in einer Offenstellung für einen Durchtritt des Mediums frei und dichtet in einer Geschlossenstellung die Steuerventilöffnung 24.2 im Steuerventilsitz 24.1 ab. As is further apparent from FIG. 2, the control valve 10 or pilot valve is designed as a solenoid valve. The control valve 10 includes a plunger 14 with closing element 14.1, which is designed in the illustrated embodiment as a sealed sealing ball, an armature 13, a return spring 15 and a magnet assembly 11, which a magnetic pot 11.1, an electric coil with coil winding 11.2, winding body 11.3 and electrical contacting 11.4 includes. The magnet assembly 11 moves in the energized state, the armature 13 with the plunger 14 against the force of the return spring 15 from a first position to a second position. A closing element 14.1 arranged on the plunger 14 releases the control valve opening 24.2 in an open position for a passage of the medium and, in a closed position, seals the control valve opening 24.2 in the control valve seat 24.1.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil 10 als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt und weist im stromlosen Zustand den in Fig. 2 dargestellten Geschlossenzustand auf, in welchem des Schließelement 14.1 im Steuerventilsitz 24.1 abdichtet. Die Rückstellfeder 15 ist ausgebildet, um das Steuerventil 10 in der geschlossenen Stellung zu halten. Wird die Magnetbaugruppe bestromt, dann hebt das Schließelement 14.1 gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 vom Steuerventilsitz 24.1 ab und gibt die Steuerventilöffnung 24.2 frei. Alternativ kann das Steuerventil 10 bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel als stromlos offenes Ventil ausgeführt werden. Bei dieser Ausfüh- rungsform gibt das Schließelement 14.1 im stromlosen Zustand die Steuerventilöffnung 24.2 frei und dichtet im bestromten Zustand die Steuerventilöffnung 24.2 im Steuerventilsitz 24.1 ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Steuerventils 10 ist die Rückstellfeder 15 ausgebildet, um das Steuerventil 10 in der geöffneten Stellung zu halten. Wird die Magnetbaugruppe bestromt, dann wird das Schließelement 14.1 gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 in den Steuerventilsitz 24.1 gedrückt und dichtet die Steuerventilöffnung 24.2 ab. In the illustrated embodiment, the control valve 10 is designed as a normally closed valve and has in the de-energized state the closed state shown in Fig. 2, in which the closing element 14.1 seals in the control valve seat 24.1. The return spring 15 is configured to hold the control valve 10 in the closed position. If the magnet assembly is energized, then the closing element 14.1 lifts against the force of the return spring 15 from the control valve seat 24.1 and releases the control valve opening 24.2. Alternatively, the control valve 10 may be executed in a non-illustrated embodiment as a normally open valve. In this version In the current-free state, the closing element 14.1 releases the control valve opening 24.2 and, in the energized state, seals the control valve opening 24.2 in the control valve seat 24.1. In this embodiment of the control valve 10, the return spring 15 is formed to hold the control valve 10 in the open position. If the magnet assembly is energized, then the closing element 14.1 is pressed against the force of the return spring 15 in the control valve seat 24.1 and seals the control valve opening 24.2.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist das als Kugel ausgeführte Schließelement 14.1 an dem der Steuerventilöffnung 24.2 zugewandten Ende des Stößels 14 eingefasst. An einem von der Steuerventilöffnung 24.2 abgewandten Ende des Stößels 14 ist ein Führungsring 14.2 mit Federauflageschulter 14.3 angeordnet, welche in einer zentralen Durchführung des Magnettopfes 11.1 der Magnetbaugruppe 11 des Steuerventils 10 aufgenommen und axial geführt ist. Die Rückstellfeder 15 ist ebenfalls in der Durchführung des Magnettopfes angeordnet und stützt sich an einem Ende an der Federauflageschulter 14.3 des Stößels 14 und am anderen Ende an einer eingepressten Einstellbuchse 16 ab, über welche die Vorspannkraft der Rückstellfeder 15 des Steuerventils 10 justiert werden kann. Der Stößel 14 ist axial beweglich angeordnet, um die Steuerventilöffnung 24.2 zu öffnen und zu verschließen. Die Hubeinstellung des Steuerventils 10 erfolgt durch Verschiebung der kompletten Magnetbaugruppe 10 in Richtung des Ventilkörpers 22. Anschließend wird die Lage der Magnetbaugruppe in der As is further apparent from FIG. 2, the closing element 14.1 designed as a ball is enclosed on the end of the plunger 14 facing the control valve opening 24.2. At a remote from the control valve opening 24.2 end of the plunger 14, a guide ring 14.2 is arranged with Federauflageschulter 14.3, which is received in a central passage of the magnetic pot 11.1 of the magnetic assembly 11 of the control valve 10 and axially guided. The return spring 15 is also arranged in the implementation of the magnet pot and is supported at one end on the spring support shoulder 14.3 of the plunger 14 and at the other end to a pressed-adjusting bushing 16, via which the biasing force of the return spring 15 of the control valve 10 can be adjusted. The plunger 14 is arranged axially movable to open the control valve opening 24.2 and close. The stroke adjustment of the control valve 10 is effected by displacement of the complete magnet assembly 10 in the direction of the valve body 22. Subsequently, the position of the magnet assembly in the
Gehäusehülse 3 beispielsweise durch einen Crimpprozess an einem außen angeordneten Crimpbereich 3.4 der Gehäusehülse 3 fixiert. Housing sleeve 3, for example, by a crimping process on an externally arranged crimping 3.4 of the housing sleeve 3 fixed.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist der Anker 13 im dargestellten Ausführungsbeispiel als ebene Scheibe mit einer Zentralbohrung 13.1 ausgeführt, über welche der Anker 13 auf den Stößel 14 aufgepresst ist. Zudem ist eine Trennscheibe 17 mit einer zentralen Führungsbohrung 17.1, durch welche der Stößel 14 geführt ist, in die Gehäusehülse 3 eingepresst. Die Trennscheibe 17 trennt einen Ankerraum 12 des Steuerventils 10 von einem Innenraum der Gehäusehülse 3, welcher mindestens eine zweite Ablassöffnung 7 aufweist. Die Trennscheibe 17 hält in vorteilhafter Weise strömungsbedingte Rückwirkungen vom Ankerraum 12 des Steuerventils 10 fern. Die Aufprallschutzeinrichtung kann beispielsweise als Luftsack eines Personenschutzsystems ausgeführt sein. Die Vorrichtung zum Aktivieren der Aufprallschutzeinrichtung kann beispielsweise als Kaltgasgenerator ausgeführt werden, welcher zur Formung des Volumenstroms zum Aktivieren bzw. Füllen des Luft- sacks die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 aufweist. Das unter Druck gespeicherte Medium ist in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Kaltgas. Die Vorrichtung zum Aktivieren der Aufprallschutzeinrichtung weist einen nicht dargestellten Medienspeicher, ein nicht dargestelltes Berstelement, welches eine Austrittsöffnung des Medienspeichers verschließt, und die erfin- dungsgemäße Steuervorrichtung 1 bzw. Vorrichtung 1 zum Steuern des Volumenstroms des unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren der Aufprallschutzeinrichtung auf. Die Steuervorrichtung 1 weist das Steuermodul 20 mit Ventilkörper 22 und Steuerkolben 26 und das Steuerventil 10 auf. Die Steuervorrichtung 1 ist mit dem Medienspeicher gekoppelt, wobei das Berstelement zwi- sehen der Austrittsöffnung des Medienspeichers und der Eintrittsöffnung 28 derAs is further apparent from FIG. 2, the armature 13 in the exemplary embodiment shown is designed as a flat disk with a central bore 13.1, via which the armature 13 is pressed onto the tappet 14. In addition, a cutting disc 17 with a central guide bore 17.1, through which the plunger 14 is guided, pressed into the housing sleeve 3. The separating disk 17 separates an armature space 12 of the control valve 10 from an interior of the housing sleeve 3, which has at least one second discharge opening 7. The cutting disk 17 advantageously keeps flow-related reactions away from the armature chamber 12 of the control valve 10. The impact protection device can be designed, for example, as an airbag of a personal protection system. The device for activating the impact protection device can be designed, for example, as a cold gas generator, which has the control device 1 according to the invention for shaping the volume flow for activating or filling the airbag. The pressurized medium in this embodiment of the present invention is a cold gas. The device for activating the impact protection device has a non-illustrated media reservoir, a bursting element, not shown, which closes an outlet opening of the media reservoir, and the inventive control device 1 or device 1 for controlling the volume flow of the medium under pressure to activate the impact protection device. The control device 1 has the control module 20 with valve body 22 and control piston 26 and the control valve 10. The control device 1 is coupled to the media storage, wherein the bursting see between the outlet opening of the media storage and the inlet opening 28 of
Steuervorrichtung 1 angeordnet ist. Der Ventilkörper 22 und der Steuerkolben 26 sind zwischen dem Steuerventil 10 und dem Medienspeicher angeordnet. Das Berstelement ist ausgebildet, um in einem intakten Zustand das unter Druck stehende Medium in dem Medienspeicher zu halten und in einem geborstenen Zu- stand das Medium aus dem Medienspeicher in die Steuervorrichtung 1 und gegebenenfalls in den Luftsack strömen zu lassen. Hierbei wird die gesamte Steuervorrichtung 1 am ersten Ende 3.1 der Gehäusehülse 3 beispielsweise durch Vercrimpen auf dem nicht dargestellten Medienspeicher befestigt. Bei Bedarf kann die Befestigung mit einem Schwei ßprozess verstärkt werden. Vor dem Be- festigen wird zwischen dem Ventilkörper 22 und dem Gasbehälter die Control device 1 is arranged. The valve body 22 and the control piston 26 are arranged between the control valve 10 and the media reservoir. The bursting element is designed to hold the pressurized medium in the media reservoir in an intact state and, in a burst state, to let the medium flow from the media reservoir into the control device 1 and optionally into the airbag. Here, the entire control device 1 is attached to the first end 3.1 of the housing sleeve 3, for example by crimping on the media storage, not shown. If necessary, the attachment can be reinforced with a welding process. Before the bonding is between the valve body 22 and the gas container the
Berstscheibe angebracht. In einer Flanschfläche 22.7 zum Gasspeicher ist am Ventilkörper 22 eine Dichtringnut 22.8 eingebracht, um Druckaxialkräfte zu begrenzen. Der Ventilkörper 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als hohlzylindrisches Bauteil ausgeführt. Die gestufte Durchgangsöffnung 22.3. erstreckt sich in dem Ventilkörper 22 entlang einer Längserstreckungsach- se des Ventilkörpers 22 durch den Ventilkörper 22 hindurch und verbindet eine am ersten Ende des Ventilkörpers 22 angeordnete Ventilkammer 22.4 mit einer innerhalb des Ventilkörpers 22 angeordneten Steuerkammer 22.5, in welcher der Steuerkolben 26 geführt ist. Der Ventilkörper 22 bzw. die Ventilkammer 22.4 weist am ersten Ende die Medieneintrittsöffnung 28 zum Medienspeicher auf, welche im montierten Zustand vom Berstelement verschlossen ist. Der Ventilkörper 22 weist am zweiten Ende die Ventilsitzscheibe 24 mit der Steuerventilöff- nung 24.2 zum Steuerventil 10 auf. Die Steuerkammer 22.5 weist somit am zweiten Ende die Steuerventilöffnung 24.2 auf. Rupture disc attached. In a flange 22.7 to the gas storage 22 a sealing ring 22.8 is introduced on the valve body to limit Druckaxialkräfte. The valve body 22 is executed in the illustrated embodiment of the present invention as a hollow cylindrical component. The stepped through opening 22.3. extends in the valve body 22 along a longitudinal extension of the valve body 22 through the valve body 22 and connects a arranged at the first end of the valve body 22 valve chamber 22.4 with a disposed within the valve body 22 control chamber 22.5, in which Control piston 26 is guided. The valve body 22 and the valve chamber 22.4 has at the first end the media inlet opening 28 to the media reservoir, which is closed in the assembled state of the bursting element. The valve body 22 has the valve seat disc 24 with the control valve opening 24.2 to the control valve 10 at the second end. The control chamber 22.5 thus has the control valve opening 24.2 at the second end.
Der Ventilkörper 22 weist zwischen der Ventilkammer 22.4 und der Steuerkammer 22.5 mehrere Ablasskanäle 22.1 zum Ablassen des Mediums in die Aufprall- Schutzeinrichtung auf. Zudem weist der Ventilkörper 22 in diesem Bereich amThe valve body 22 has between the valve chamber 22.4 and the control chamber 22.5 a plurality of drain channels 22.1 for discharging the medium in the impact protection device. In addition, the valve body 22 in this area on
Außenumfang eine Verjüngung auf, so dass im einpressten Zustand zwischen dem Ventilkörper 22 und der Gehäusehülse 3 ein Freiraum entsteht. In diesen Freiraum münden die Ablasskanäle 22.1 des Ventilkörpers 22. Zudem weist die Gehäusehülse 3 im Bereich des Freiraums mehrere erste Ablassöffnungen 5 zum Ablassen des Mediums in die Aufprallschutzeinrichtung auf. Des Weiteren weist der Ventilkörper 22 mindestens einen Entlastungskanal 22.2 auf, welcher die Steuerkammer 22.5 mit dem Freiraum verbindet. Der Entlastungskanal 22.2 entlastet ein Vakuum zwischen dem Ventilkörper 22 und dem Steuerkolben 26. Der Entlastungskanal 22.2 ist im Bereich eines ersten stufenförmigen Anschlag- abschnittes 22.6 der Durchgangsöffnung 22.3 des Ventilkörpers 22 angeordnet.Outside a taper, so that in the pressed state between the valve body 22 and the housing sleeve 3 creates a free space. In this free space open the discharge channels 22.1 of the valve body 22. In addition, the housing sleeve 3 in the region of the free space on a plurality of first discharge openings 5 for discharging the medium in the impact protection device. Furthermore, the valve body 22 has at least one discharge channel 22.2, which connects the control chamber 22.5 with the free space. The relief channel 22.2 relieves a vacuum between the valve body 22 and the control piston 26. The relief channel 22.2 is arranged in the region of a first step-shaped stop section 22.6 of the through-opening 22.3 of the valve body 22.
Der erste stufenförmige Anschlagabschnitt dient als ein Anschlag 22.6 für den Steuerkolben 26. Zwischen dem ersten stufenförmigen Anschlagabschnitt und der Medieneintrittsöffnung 28 weist die Durchgangsöffnung 22.3 einen ersten Innendurchmesser auf, der kleiner als ein zweiter Innendurchmesser der Durch- gangsöffnung 22.3 im Bereich der Steuerkammer 22.5 ist. Zudem weist dieThe first stepped stop section serves as a stop 22.6 for the control piston 26. Between the first stepped stop section and the media inlet opening 28, the passage opening 22.3 has a first inner diameter which is smaller than a second inner diameter of the passage opening 22.3 in the region of the control chamber 22.5. In addition, the
Durchgangsöffnung 22.3 am zweiten Ende des Ventilkörpers 22 einen zweiten stufenförmigen Anschlagabschnitt auf, welcher als Anschlag 22.6 für die Ventilsitzscheibe dient. Der Steuerkolben 26 ist axial beweglich in der Durchgangsöffnung 22.3 angeordnet. Die erste Wirkfläche 26.1 des Steuerkolbens 26 ist benachbart zur Medieneintrittsöffnung 28 des Ventilkörpers 22 angeordnet. Die zweite Wirkfläche 26.2 des Steuerkolbens 26 ist benachbart zur Steuerventilöffnung 24.2 angeordnet. Dabei ist die erste Wirkfläche 26.1 kleiner die zweite Wirkfläche 26.2. Der Steu- erkolben 26 ist ausgeformt, um zumindest mit einem Teilabschnitt einer Außen- umfangsoberfläche gegen eine Wand der Durchgangsöffnung 22.3 fluiddicht anzuliegen. Der Steuerkolben 26 weist einen stufenförmigen Kragenabschnitt auf. Zwischen der ersten Wirkfläche 26.1 und dem stufenförmigen Kragenabschnitt weist der Steuerkolben 26 einen ersten Außendurchmesser auf, der kleiner als ein zweiter Außendurchmesser zwischen dem stufenförmigen Kragenabschnitt und der zweiten Wirkfläche 26.2 ist. Der Steuerkolben 26 ist in der Durchgangsöffnung 22.3 des Ventilkörpers 22 mittels des Mediums und abhängig von einer Stellung des Steuerventils 10 zwischen einer Grundstellung, in der die Ablasskanäle 22.1 durch den Steuerkolben 26 verschlossen sind, und einer Aktivierungsstellung bewegbar, in der die Ablasskanäle 22.1 für das durchströmende Medium freigegeben sind. In der dargestellten Grundstellung des Steuerkolbens 26 liegt der stufenförmige Kragenabschnitt des Steuerkolbens 26 am stufenförmigen Anschlagabschnitt 22.6 der Durchgangsöffnung 22.3 des Ventilkörpers 22 an. Through opening 22.3 at the second end of the valve body 22 a second stepped stop portion, which serves as a stop 22.6 for the valve seat disc. The control piston 26 is arranged axially movable in the passage opening 22.3. The first active surface 26. 1 of the control piston 26 is arranged adjacent to the media inlet opening 28 of the valve body 22. The second active surface 26.2 of the control piston 26 is disposed adjacent to the control valve opening 24.2. In this case, the first active area 26.1 is smaller than the second effective area 26.2. The control piston 26 is shaped so that at least a portion of an outer circumferential surface against a wall of the passage opening 22.3 fluid-tight. The control piston 26 has a stepped collar portion. Between the first active surface 26.1 and the stepped collar portion, the control piston 26 has a first outer diameter which is smaller than a second outer diameter between the stepped collar portion and the second effective surface 26.2. The control piston 26 is movable in the passage opening 22.3 of the valve body 22 by means of the medium and depending on a position of the control valve 10 between a basic position in which the drain channels 22.1 are closed by the control piston 26, and an activation position in which the drain channels 22.1 for the flowing medium are released. In the illustrated basic position of the control piston 26 of the stepped collar portion of the control piston 26 is located on the stepped stop portion 22.6 of the through hole 22.3 of the valve body 22 at.
Nachfolgend wird die Funktion des dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung beschrieben. Die Bewegung des Steuerkolbens 26 wird durch das durch die Steuervorrichtung 1 hindurch strömende Medium und die Stellung des Steuerventils 10 bewirkt. Das Medium strömt aus dem Medienbehälter, wenn das Berstelement beispielsweise mittels Zündpillen zerstört wird. Ist die Steuerventilöffnung 24.2 im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 2 durch das Steuerventil 10 geöffnet, dann wird der Steuerkolben 26 von dem aus dem Medienspeicher strömenden Medium aus der dargestellten Grundstellung in eine nicht dargestellte Aktivierungsstellung bewegt. Bei dieser Bewegung wirkt das aus dem Medienspeicher ausströmende Medium auf die erste Wirkfläche 26.1 und schiebt den Steuerkolben 26 in Richtung des Steuerventils 10. Das mit hohem Druck gespeicherte Medium strömt durch die geöffneten Ablasskanäle 22.1 und die ersten Ablassöffnungen 5 in die Aufprallschutzeinrichtung und füllt beispielsweise den Luftsack auf. Dabei strömt das Medium auch durch die Durchgangsöffnung 26.3 des Steuerkolbens 26. Solange das Steuerventil 10 offen ist, kann kein Druck auf die zweite Wirkfläche 26.2 des Steuerkolbens 26 aufgebaut werden, welcher eine Rückbewegung des Steuerkolbens 26 in die Grundstellung auslöst, und es wirkt ein niedrigerer Druck auf die zweite Wirkfläche 26.2 als auf die erste Wirkfläche 26.1. Daher bleibt der Steuerkolben 26 in der Aktivierungsstellung, in der die Ab- lasskanäle 22.1 geöffnet sind. Der Entlastungskanal 22.2 dient zur Entlastung eines entstehenden Vakuums zwischen der Durchgangsöffnung 22.3 und dem Steuerkolben 26. The function of the illustrated embodiment of the device 1 according to the invention for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device will now be described. The movement of the control piston 26 is effected by the medium flowing through the control device 1 and the position of the control valve 10. The medium flows out of the media container when the bursting element is destroyed, for example by means of squibs. If the control valve opening 24.2 is opened by the control valve 10 in contrast to the illustration in FIG. 2, then the control piston 26 is moved by the medium flowing out of the media reservoir from the illustrated basic position into an activation position (not shown). During this movement, the medium flowing out of the medium reservoir acts on the first active surface 26.1 and pushes the control piston 26 in the direction of the control valve 10. The medium stored at high pressure flows through the opened discharge channels 22.1 and the first discharge openings 5 into the impact protection device and fills, for example Airbag on. The medium also flows through the passage opening 26.3 of the control piston 26. As long as the control valve 10 is open, no pressure on the second effective surface 26.2 of the control piston 26 can be constructed, which triggers a return movement of the control piston 26 in the normal position, and it acts a lower Pressure on the second active surface 26.2 than on the first active surface 26.1. Therefore, the control piston 26 remains in the activation position, in which the Ab- Lasskanäle 22.1 are open. The discharge channel 22.2 serves to relieve a vacuum arising between the passage opening 22.3 and the control piston 26th
Wird die Steuerventilöffnung 24.2 durch das Steuerventil 10 verschlossen, dann baut sich in der Steuerkammer 22.5 ein auf die zweite Wirkfläche 26.2 wirkender Druck auf, welcher die Rückbewegung des Steuerkolbens 26 in die Grundstellung auslöst. Dadurch, dass die zweite Wirkfläche 26.2 größer als die erste Wirkfläche 26.1 ist, ist auch die aufgebaute Kraft auf die zweite Wirkfläche 26.2 größer. Dies führt dazu, dass der Steuerkolben 26 durch das Medium zurück in die Grundstellung geschoben wird. Der Steuerkolben 26 wird bis zum Anschlag 22.6 angeschoben und schließt die Ablasskanäle 22.1. Eine Abdichtung erfolgt entweder radial durch eine Kolbenführung oder axial durch Flachsitz bzw. Kegelsitz. If the control valve opening 24.2 is closed by the control valve 10, then a pressure acting on the second active surface 26.2 builds up in the control chamber 22.5, which triggers the return movement of the control piston 26 into the basic position. Because the second active surface 26.2 is larger than the first active surface 26.1, the force built up on the second active surface 26.2 is also greater. This results in that the control piston 26 is pushed by the medium back into the basic position. The control piston 26 is pushed to the stop 22.6 and closes the drain channels 22.1. A seal is carried out either radially by a piston guide or axially by flat seat or conical seat.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, kann der Ventilkörper 22 zur weiteren Vereinfachung der Herstellung aus zwei Einzelteilen 22A, 22B zusammengesetzt werden. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, bildet ein erster Ventilkörperteil 22A mehrere Ablasskanäle 22.1A, die Ventilkammer 22.4A und einen Teil der Durchgangsöffnung 22.3A aus. Das zweite Ventilkörperteil 22B bildet die Steuerkammer 22.5B und einen zweiten Teil der Durchgangsöffnung 22.3B mit den stufenförmigen Anschlagabschnitten 22.6B aus. Das erste Ventilkörperteil 22A kann beispielsweise als einfaches Spritz-Gussteil hergestellt werden. Dadurch kann das kostentreibende Bohren der großen Zahl an Querlöchern als Ablasskanäle 22.1A vermieden werden. Die Einzelteile 22A, 22B können durch eine Pressverbindung zusammengehalten werden. Zu diesem Zweck weist das zweite Ventilkörperteil 22B einen Einpresskragen 22.9B auf. As can be seen in Figures 3 and 4, valve body 22 may be assembled from two separate parts 22A, 22B to further facilitate manufacture. 3, a first valve body part 22A forms a plurality of discharge passages 22.1A, the valve chamber 22.4A, and a part of the passage 22.3A. The second valve body part 22B forms the control chamber 22.5B and a second part of the through-hole 22.3B with the step-shaped stopper portions 22.6B. The first valve body part 22A can be produced, for example, as a simple injection-molded part. As a result, the costly drilling of the large number of transverse holes as drain channels 22.1A can be avoided. The individual parts 22A, 22B can be held together by a press connection. For this purpose, the second valve body part 22B has a press-fit collar 22.9B.

Claims

Ansprüche claims
1. Vorrichtung (1) zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit einem Steuermodul (20), welches einen Ventilkörper (22, 22 A, 22 B) mit einer gestuften Durchgangsöffnung (22.3, 22.3A, 22.3B) und einen in der Durchgangsöffnung (22.3, 22.3A, 22.3B) des Ventilkörpers (22, 22A, 22 B) axial geführten Steuerkolben (26) umfasst, und einem Steuerventil (10), welches die Bewegung des Steuerkolbens (26) beeinflusst, wobei der Ventilkörper (22, 22A, 22 B) an einem ersten Ende eine verschließbare Medieneintrittsöffnung (28) mit einer Ventilkammer (22.4, 22.4A) und an einem zweiten Ende eine Steuerkammer (22.5, 22.5B) mit einer Steuerventilöffnung (24.2) aufweist, wobei zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Ventilkörpers (22, 22A, 22 B) mindestens ein von der Durchgangsöffnung (22.3, 22.3A) abzweigender Ablasskanal (22.1, 22.1A) zum Ablassen des Mediums in die Aufprallschutzeinrichtung angeordnet ist, wobei der Steuerkolben (26) eine entlang seiner Haupterstreckungsachse ausgeformte Durchgangsöffnung (26.3) von einer der Medieneintrittsöffnung (28) zugewandten ersten Wirkfläche (26.1) zu einer der Steuerventilöffnung (24.2) zugewandten zweiten Wirkfläche (26.2) aufweist, wobei die erste Wirkfläche (26.1) kleiner als die zweite Wirkfläche (26.2) ist, wobei der Steuerkolben (26) in der Durchgangsöffnung (22.3, 22.3A, 22.3B) des Ventilkörpers (22, 22A, 22 B) mittels des Mediums und abhängig von der Stellung des Steuerventils (10) zwischen einer ersten Stellung, in welcher der zumindest eine Ablasskanal (22.1, 22.1A) durch den Steuerkolben (26) verschlossen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher der zumindest eine Ablasskanal (22.1, 22.1A) durch den Steuerkolben (26) freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) und das Steuermodul (20) in einer gemeinsamen Gehäusehülse (3) angeordnet sind, wobei der Ventilkörper (22, 22A, 22 B) des Steuermoduls (20) bis zum Anschlag an einer Gehäuseschulter (3.3) in ein erstes Ende (3.1) der Gehäusehülse (3) eingepresst ist, und wobei das Steuerventil (10) in ein zweites Ende (3.2) der Gehäusehülse (3) eingeführt und fixiert ist. Claims 1. A device (1) for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device with a control module (20) having a valve body (22, 22A, 22B) with a stepped passage opening (22.3, 22.3A, 22.3B ) and a in the passage opening (22.3, 22.3A, 22.3B) of the valve body (22, 22A, 22 B) axially guided control piston (26), and a control valve (10), which influences the movement of the control piston (26), wherein the valve body (22, 22A, 22 B) at a first end a closable media inlet opening (28) with a valve chamber (22.4, 22.4A) and at a second end a control chamber (22.5, 22.5B) with a control valve opening (24.2) in that between the first end and the second end of the valve body (22, 22A, 22B) at least one of the passage opening (22.3, 22.3A) branching discharge channel (22.1, 22.1A) is arranged for discharging the medium in the impact protection device t, wherein the control piston (26) has a through opening (26.3) formed along its main extension axis from a first active surface (26.1) facing the media inlet opening (28) to a second active surface (26.2) facing the control valve opening (24.2), wherein the first active surface (26.2) 26.1) is smaller than the second effective area (26.2), wherein the control piston (26) in the passage opening (22.3, 22.3A, 22.3B) of the valve body (22, 22A, 22 B) by means of the medium and depending on the position of the control valve (10) between a first position, in which the at least one discharge channel (22.1, 22.1A) is closed by the control piston (26), and a second position is movable, in which the at least one discharge channel (22.1, 22.1A) through the Control piston (26) is released, characterized in that the control valve (10) and the control module (20) in a common housing sleeve (3) are arranged, wherein the valve body (22, 22 A, 22 B) de s control module (20) until Stop on a housing shoulder (3.3) in a first end (3.1) of the housing sleeve (3) is pressed, and wherein the control valve (10) is inserted and fixed in a second end (3.2) of the housing sleeve (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22, 22A, 22 B) am Außenumfang eine Verjüngung aufweist, so dass im einpressten Zustand zwischen dem Ventilkörper (22, 22 A, 22 B) und der Gehäusehülse (3) ein Freiraum entsteht, in welchen der mindestens eine Ablasskanal (22.1, 22.1A) des Ventilkörpers (22, 22 A, 22 B) mündet und an welchem die Gehäusehülse (3) mindestens eine erste Ablassöffnung (5) aufweist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve body (22, 22A, 22 B) on the outer circumference has a taper, so that in the pressed-in state between the valve body (22, 22 A, 22 B) and the housing sleeve (3) has a free space arises, in which the at least one discharge channel (22.1, 22.1A) of the valve body (22, 22 A, 22 B) opens and at which the housing sleeve (3) has at least one first discharge opening (5).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) als Magnetventil mit einer Magnetbaugruppe (11) ausgeführt ist, welche im bestromten Zustand einen Anker (13) mit einem Stößel (14) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (15) von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt, wobei ein am Stößel (14) angeordnetes Schließelement (14.1) die Steuerventilöffnung (24.2) in einer Offenstellung für einen Durchtritt des Mediums freigibt und in einer Geschlossenstellung die Steuerventilöffnung (24.2) abdichtet. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control valve (10) is designed as a magnetic valve with a magnet assembly (11) which in the energized state, an armature (13) with a plunger (14) against the force of a return spring (15). moved from a first position to a second position, wherein a on the plunger (14) arranged closing element (14.1) releases the control valve opening (24.2) in an open position for a passage of the medium and in a closed position, the control valve opening (24.2) seals.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbaugruppe (11) in der Gehäusehülse (3) axial durch eine Apparatus according to claim 3, characterized in that the magnet assembly (11) in the housing sleeve (3) axially by a
Crimpverbindung fixiert ist, wobei über die axiale Lage der Magnetbaugruppe (11) ein Hub des Steuerventils (24.2) vorgegeben ist. Crimp connection is fixed, wherein on the axial position of the magnet assembly (11) a stroke of the control valve (24.2) is predetermined.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (13) als ebene Scheibe mit einer Zentralbohrung (13.1) ausgeführt ist, über welche der Anker (13) auf den Stößel (14) aufgepresst ist. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the armature (13) is designed as a flat disc with a central bore (13.1), via which the armature (13) is pressed onto the plunger (14).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennscheibe (17) mit einer zentralen Führungsbohrung (17.1), durch welche der Stößel (14) geführt ist, einen Ankerraum (12) des Steuerventils (10) von einem Innenraum der Gehäusehülse (3) trennt, welcher mindestens eine zweite Ablassöffnung (7) aufweist. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that a cutting disc (17) with a central guide bore (17.1), through which the plunger (14) is guided, an armature space (12) of the control valve (10) from an interior of the Housing sleeve (3) separates, which has at least a second discharge opening (7).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventilöffnung (24.2) und ein am Rand der Steuerventilöffnung (24.2) ausgebildeter Steuerventilsitz (24.1) in eine Ventilsitzplatte (24) eingebracht sind, welche am zweiten Ende in den Ventilkörper (22, 22 A, 22 B) eingepresst ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control valve opening (24.2) and at the edge of the control valve opening (24.2) formed control valve seat (24.1) are introduced into a valve seat plate (24), which at the second end in the valve body (22, 22 A, 22 B) is pressed.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (22, 22A, 22 B) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erster Ventilkörperteil (22A) mehrere Ablasskanäle (22.1A) und die Ventilkammer (22.4A) ausbildet, und wobei der zweite Ventilkörperteil (22B) die Steuerkammer (22.5B) ausbildet. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve body (22, 22A, 22 B) is designed in two parts, wherein a first valve body part (22A) a plurality of drain channels (22.1A) and the valve chamber (22.4A) is formed , and wherein the second valve body part (22B) forms the control chamber (22.5B).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilkörperteil (22A) und das zweite Ventilkörperteil (22B) mittels einer Pressverbindung miteinander verbunden sind. 9. The device according to claim 8, characterized in that the first valve body part (22A) and the second valve body part (22B) are interconnected by means of a press connection.
10. Vorrichtung zum Aktivieren einer Aufprallschutzeinrichtung mit einem Medienspeicher zum Speicherns des Mediums unter Druck und einem Berstelement zum Verschließen einer Medienaustrittsöffnung des Medienspeichers, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1) zum Steuern eines Volumenstroms eines unter Druck gespeicherten Mediums zum Aktivieren der Aufprallschutzeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. An apparatus for activating an impact protection device with a media storage for storing the medium under pressure and a bursting element for closing a media outlet opening of the media storage, characterized by a device (1) for controlling a volume flow of a medium under pressure to activate the impact protection device according to one of the claims 1 to 9.
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