NL1005878C2 - Werkwijze en inrichting voor het vanaf de zijkant vullen van langwerpige onder druk staande houders voor fluidum. - Google Patents

Description

- 1 - » · *

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VANAF DE ZIJKANT VULLEN VAN LANGWERPIGE ONDER DRUK STAANDE HOUDERS VOOR FLUÏDUM

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en 5 een inrichting voor het vullen van langwerpige onder druk staande houders of flessen met fluïdum. Zij is in het bijzonder bruikbaar bij het vullen van opblaasinrichtingen waarin onder druk staande fluïda opgeslagen zijn voor eventueel gebruik bij het ontwikkelen van het gas dat 10 gebruikt wordt voor het opblazen van de lucht zak of het luchtkussen (airbag) van passieve luchtzak-tegenhoudsyste-men voor automobielen. Terwijl de uitvinding bruikbaar kan zijn voor het met onder druk staande fluïda vullen van flessen met een enkele kamer, is de uitvinding in het 15 bijzonder bruikbaar voor het vullen van flessen met verscheidene kamers voor het opnemen van verscheidene typen onder druk staande fluïda.

Passieve luchtzak-tegenhoudsystemen worden op grote schaal verschaft bij moderne automobielen. Deze 20 systemen voorzien in de snelle ontwikkeling van een opblaasbaar kussen, of luchtzak, tussen de gebruiker van het voertuig en de harde inwendige oppervlakken van de passagiersruimte van het voertuig zodra een plotselinge decele-ratie, zoals die een botsing begeleidt, gedetecteerd wordt 25 door een automatische sensor. Een verscheidenheid aan 1005878 - 2 - verschillende opblaasinrichtingen die voorzien in het gas dat benodigd is voor het opblazen van de luchtzak zijn ontwikkeld voor gebruik in dergelijke systemen.

Eén recent ontwikkelde opblaasinrichting vertrouwt 5 op de verbranding van fluïde brandstoffen of de exotherme afbraak van fluïde materialen. Het Amerikaanse octrooi-schrift nr. 5.470.104 van Bradley Smith and Karl Rink, gedateerd 28 november 1995, beschrijft verscheidene vroege uitvoeringen van deze opblaasinrichting. In deze uitvoerin-10 gen is een fluïde brandstof opgeslagen in een brandstofka-mer terwijl een fluïde oxidant opgeslagen is in een ver-brandingskamer en een samengedrukt gas opgeslagen is in een verdere opslagkamer. In werking veroorzaakt een botsings-sensor een elektrisch signaal dat overgebracht moet worden 15 aan een initiator die de brandstof ontsteekt en die, door zijn nabijheid tot de brandstofkamer, er de oorzaak van is dat de brandstof voortgestuwd wordt naar en verspreid wordt in de fluïde oxidant in de verbrandingskamer. De verbranding van brandstof en oxidant is er de oorzaak van dat een 20 bezwijkschijf of een dergelijk openingsorgaan opent en toestaat dat de verhitte en geëxpandeerde verbrandingsgassen de verdere opslagkamer binnentreden. In de verdere opslagkamer vermengen zij met en verhitten en expanderen zij het samengeperste gas dat in die kamer opgeslagen is, 25 hetgeen de opening veroorzaakt van een verder openingsorgaan die het toestaan dat de gecombineerde verhitte en geëxpandeerde gassen naar het luchtzakkussen stromen en dit opblazen. Deze opblaasinrichtingen bezitten gewoonlijk twee, en soms drie, verschillende onder druk staande fluïda 30 in verschillende kamers. Het octrooischrift toont geen voorzieningen voor het vullen van deze afzonderlijke kamers.

De Figuren 1 en 2 tonen enige van de voorzieningen die tot nu toe gebruikt werden voor het vullen van opblaas-35 inrichtingen met fluïde brandstof. In de opblaasinrichting getoond in Figuur 1 zijn vulpoorten 44 en 46 verschaft in de eindsluitingen bij ieder eind van de langwerpige geseg- 100 587 8 - 3 - menteerde opblaasinrichting. Hoewel deze vulpoorten effectief functioneren, moeten de eindsluitingen 14 en 16, waarin zij geplaatst zijn, dikker zijn, en daardoor zwaarder zijn, dan anders vereist zou zijn indien de vulpoorten 5 daar niet in geplaatst zouden zijn. Wanneer het gewenst is een vergroot diffusorsamenstel 30 met relatief hoge capaciteit, zoals weergegeven in Figuur 1, te gebruiken, kan de kap 40 bovendien pas aan het resterende deel van het samenstel gelast worden nadat het onder druk staande gas in 10 kamer 22 gebracht is, hetgeen een minder gewenste situatie is.

Een andere techniek voor het vullen van opblaasin-richtingen die de noodzaak tot het aan een onder druk staande houder lassen van de diffusorkap vermijdt wordt 15 getoond in Figuur 2. In deze opblaasinrichting is de vulpoort 50 voor de kamer 22 met gecomprimeerd gas verschaft op het interne schot 18 dat de verbrandingskamer 20 scheidt van de kamer 22 met gecomprimeerd gas. Gecomprimeerd gas wordt toegevoerd door vulpoort 50 voorafgaande 2 0 aan het bevestigen van de eindsluiting 14 aan de rest van het samenstel door lassen aan het verbindingsstuk 52. Wanneer eenmaal de eindsluiting bevestigd is wordt de fluïde oxidant toegevoerd naar kamer 20 door vulpoort 44. Hoewel deze vultechniek de noodzaak tot het lassen van de 25 diffusorkap 40 aan kamer 22 vermijdt terwijl kamer 22 onder druk staat, moet het lassen van de eindsluiting 14 aan de rest van het samenstel uitgevoerd worden met onder druk staande kamer 22.

De vulpoorten voorzien in de voorgaande uitvoerin-30 gen worden normaliter afgedicht nadat het vullen uitgevoerd is door het op zijn plaats drukken van een plug, het verifiëren dat de vulling voldoet aan de gespecificeerde eisen en het vervolgens plaatsen en lassen van een kogel in de vulpoort boven de ingedrukte pen. Deze techniek is niet 35 gemakkelijk in overeenstemming te brengen met correctiepro-cedures wanneer de oorspronkelijke vulling niet aan de specificaties voldoet, bijvoorbeeld omdat de hoeveelheid 10058J8 - 4 - toegevoerd gas incorrect is, of de afdichting van de ingeperste plug in de vulpoort gebrekkig is en lekkage daardoorheen toestaat. De ingeperste plug kan niet gemakke-lijk verwijderd worden vanuit de vulpoort. De plug door de 5 vulpoort in de kamer dwingen zou de plug onopgesloten in de kamer laten waar het gelijk staat aan een potentieel meegevoerd hard projectiel in het geproduceerde gas wanneer de opblaasinrichting geactiveerd zou worden. Bijgevolg is het gewoonlijk noodzakelijk de opblaasinrichtingen die 10 onvolkomen vullingen of vulpoortafdichtingen vertonen weg te gooien.

De uitvinding voorziet in het vullen van een langwerpige of flesvormige opblaasinrichting door vulpoor-ten die in de zijkant daarvan geplaatst zijn in plaats van 15 in zijn eindsluitingen. In het verleden werd geloofd dat het plaatsen van vulpoorten in de zijwand van dergelijke onder druk staande flessen zwakke plekken zou introduceren die gevoelig zouden zijn voor falen. Sommige van de nieuwe opblaasinrichtingen bezitten inwendige schotten die de ene 20 inwendige kamer van de andere scheiden. Door het plaatsen van de vulpoorten waar zij zich uitstrekken door de zijwanden en tot in het schot, worden de vroegere zorgen over het introduceren van een zwakke plek getemperd. Bovendien staat het verschaffen van een vulpoort die zich tot in het schot 25 uitstrekt het gebruik van een vulpoortconfiguratie met een relatief lange, verlengde boring toe die het toestaat gebrekkig gevulde opblaasinrichtingen leeg te maken en opnieuw te vullen, waardoor de noodzaak tot weggooien van opblaasinrichtingen die niet aan de specificaties voldoen, 30 vermeden wordt. Het voorzien van vulpoorten door de zijkant vergemakkelijkt ook het simult aanvullen van verscheidene kamers.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening.

35 Figuur 1 toont een bekende opblaasinrichting met fluide brandstof waarbij de verbrandingskamer en de verdere opslagkamer gevuld worden door vulpoorten die geplaatst 1005878 - 5 - zijn in de eindsluitingen voorzien aan ieder einde van de opblaasinrichting.

Figuur 2 toont een verdere bekende opblaasinrichting met fluïde brandstof waarbij de verdere opslagkamer 5 gevuld wordt door een vulpoort die zich uitstrekt dwars door een inwendig schot, terwijl de verbrandingskamer gevuld wordt door een vulpoort die geplaatst is in de eindsluiting die grenst aan de verbrandingskamer.

De Figuren 3A en 3B tonen een opblaasinrichting 10 met fluïde brandstof overeenkomstig de onderhavige uitvinding waarbij zowel de verbrandingskamer als de verdere opslagkamer gevuld worden door afzonderlijke vulpoorten in de zijwand van de opblaasinrichting. Figuur 3B toont de opblaasinrichting met vulkoppen in een positie aangrenzend 15 aan de vulpoorten.

De Figuren 4A, 4B en 4C tonen een vulpoort overeenkomstig de onderhavige uitvinding en een werkwijze voor het sluiten, heropenen en hersluiten van een dergelijke vulpoort.

2 0 De Figuren 5A, 5B, 5C en 5D tonen een verdere vulpoort en bedieningswerkwijze overeenkomstig de uitvinding die voorzien in het vullen van twee opslagkamers vanuit een enkele brandstofpoort.

Figuur 6 toont een opblaasinrichting met een 25 enkele kamer die geschikt is om gevuld te worden door een vulpoort die in overeenstemming met de uitvinding door zijn zijwand loopt.

Figuur 1 toont een bekende langwerpige opblaasinrichting 10 omvattend een huis 11 gevormd uit een langwer- 3 0 pige zijwand 12 die zich uitstrekt tussen een eerste eindsluiting 14 en een tweede eindsluiting 16. Een inwendige tussenwand of schot 18 verdeelt de opblaasinrichting in een eerste of verbrandingskamer 20 en een tweede of verdere opslagkamer 22. Bijgevolg dienen de eindsluitingen 14, 16 3 5 van het huis en de inwendige scheidingswand 18 verder als eindwanden van de eerste en tweede kamers 20, 22. Een elektrisch geactiveerde initiator, gewoonlijk een ontsteker 100587fi - 6 - 24, is aangebracht door de eerste eindsluiting 14 heen en een houder 26 met fluïde brandstof is direct voor het ontstekingseinde van de ontsteker 24 aangebracht. Het schot 18 omvat een bezwijkschijf 28 of een dergelijk openingsmid-5 del dat ontworpen is om te openen wanneer de verbranding in de verbrandingskamer 20 daarin een verhoogde druk produceert. De tweede eindsluiting 16 omvat een gedeelte van het diffusorsamenstel 30, met inbegrip van een basisgedeelte 32, gedeeltelijk in doorsnede getoond, met poorten 34 10 daarin voor het opblaasgas om vanuit de opslagkamer 22 in het diffusorsamenstel 30 te stromen, een tweede bezwijkschijf 36 en een conisch gedeelte 38. Het diffusorsamenstel 30 bezit ook een diffusorkap 40 met een aantal poorten 42 die in de omtrek daarvan aangebracht zijn. Een eerste 15 vulpoort 44 is voorzien in de eerste eindsluiting 14 voor het vullen van de eerste kamer 20 met een eerste onder druk staand fluïdum, gewoonlijk een onder druk staand zuurstof bevattend gas. Een tweede vulpoort 46 is voorzien in het konische gedeelte 38 van de tweede eindsluiting 16 en dient 2 0 voor het vullen van de tweede kamer 22 met een tweede onder druk staand fluïdum, gewoonlijk een onder druk staand edelgas zoals argon.

Wanneer een voertuig betrokken is bij een botsing geeft een botsingssensor (niet getoond) een elektrisch 25 signaal door dat er de oorzaak van is dat de ontsteking 24 ontbrandt. De resulterende ontbrandingsprodukten worden in de fluïde brandstof gevoerd en zorgen ervoor dat de houder 26 opent of bezwijkt door middel van een zwak gedeelte dat in zijn wand voorzien is. De fluïde brandstof wordt gedre-30 ven in de fluïde oxidant in de verbrandingskamer 20 die daardoor verbrandt. De resulterende hete verbrandingsgassen zorgen ervoor dat de druk in kamer 20 oploopt tot een niveau waarbij de bezwijkschijf 28 opent hetgeen toestaat dat de hete verbrandingsgassen doordringen in en zich 3 5 vermengen met het onder druk staande edelgas in kamer 22 hetgeen resulteert in een verhit onder druk staand opblaasgas en de druk in kamer 22 doet toenemen tot een niveau dat 1005878 - 7 - er de oorzaak van is dat de tweede bezwijkschijf 36 opent. Wanneer eenmaal de tweede bezwijkschijf opent is het verhitte onder druk staande opblaasgas vrij om door het diffusorsamenstel te stromen en de opblaasinrichting te 5 verlaten door de poorten 42. Het gas kan dan geleid worden in het inwendige van de lucht zak om het opblazen daarvan te veroorzaken.

De opblaasinrichting wordt gevuld met de eerste en tweede onder druk staande fluïda nadat al de getoonde 10 componenten, behalve de diffusorkap 40, samengevoegd zijn. Vulkoppen worden ingebracht in de vulpoorten 44 en 46 en de onder druk staande fluida worden geïnjecteerd in de respectievelijk kamers. Hoewel het de voorkeur verdient dat beide vulkoppen ingebracht worden en beide vulbewerkingen gelij-15 kertijd uitgevoerd worden, zijn gelijktijdige inbreng- en vulhandelingen niet uitvoerbaar omdat de relatieve posities van de twee vulpoorten van de ene opblaasinrichting op de volgende niet uniform zijn. De lassen waardoor de twee eindsluitingen bevestigd zijn aan de zijwanden worden 20 gewoonlijk tot stand gebracht door wrijvingslassen, waarbij de respectievelijke onderdelen eerst in tegengestelde richtingen geroteerd worden en dan tegen elkaar gedrukt worden. De hitte die gegenereerd wordt wanneer de onderdelen tegen elkaar gedrukt worden zorgt ervoor dat de con-25 tactmakende metaaloppervlakken smelten en dan opnieuw uitharden, waardoor de onderdelen samengelast worden. De relatieve posities van de verbonden onderdelen wanneer zij opnieuw hard worden kan echter niet precies beheerst worden. Daardoor kunnen de relatieve posities van de 30 vulpoorten niet precies beheerst worden. De noodzaak tot het constant op nieuwe lijn brengen van de twee vulkoppen maakt het simultaan inbrengen en vullen van beide vulpoorten onmogelijk.

Nadat de kamers gevuld zijn wordt een plug inge-35 bracht en in de vulpoort gedwongen om een initiële afdichting tot stand te brengen. De kamers en de vulpoorten kunnen gecontroleerd worden op lekken en het voldoen aan de i 0 0 ö 8 7 8 - 8 - andere vulparameters, waarna een kogel ingebracht wordt en in de vulpoort gelast wordt boven de plug om een hermetische afdichting op lange termijn te verzekeren. In het geval dat de opblaasinrichting een minder dan voldoende 5 lekkagesnelheid bezit of niet voldoet aan andere vulparameters, wordt de opblaasinrichting gewoonlijk weggegooid omdat het onbetaalbaar duur zou zijn hem te ledigen en opnieuw te vullen, of op andere wijze zijn onvolkomenheden te corrigeren.

10 Een andere bekende opblaasinrichting met fluïde brandstof wordt getoond in Figuur 2. De meeste van de componenten van deze opblaasinrichting zijn vergelijkbaar met de overeenkomstige componenten in de opblaasinrichting volgens Figuur 1. Dienovereenkomstig zijn dezelfde verwij-15 zingscijfers als gebruikt in Figuur 1 gebruikt om te verwijzen naar de overeenkomstige onderdelen in de opblaasinrichting volgens Figuur 2. Het principiële verschil in de opblaasinrichting volgens Figuur 2 is het weglaten van de vulpoort 46 in de tweede eindsluiting 16 en de aanwezigheid 20 van een vulpoort 50 die zich uitstrekt door de scheidingswand of het schot 18 van de eerste kamer 20 naar de tweede kamer 22. Aangezien het diffusorsamenstel 30 geen vulpoort hoeft te bezitten, hoeft het konische gedeelte 38 van de opblaasinrichting volgens Figuur 1 niet zo dik te zijn en 25 wordt het in Figuur 2 getoond als zijnde gevormd uit geperst metaalplaat. De werking van de opblaasinrichting volgens Figuur 2 is in hoofdzaak hetzelfde als de werking van de opblaasinrichting volgens Figuur 1. De werkwijze en de inrichting die betrokken zijn bij het vullen van de 30 kamers met onder druk staande fluïda is het principiële verschil tussen de opblaasinrichtingen. De opblaasinrichting volgens Figuur 2 is samengesteld zoals getoond behalve dat de eerste eindsluiting 14 niet aan de zijwand 12 gelast is bij de verbinding 52 ten tijde dat de opslagkamer 22 35 gevuld wordt door het plaatsen van een vulkop in de vulpoort 50 en het injecteren van een onder druk staand fluïdum in de opslagkamer 22. Wanneer de kamer vol is wordt 1005878 - 9 - een pen ingebracht in de vulpoort, de vulling en afdichting worden gecontroleerd en een kogel wordt ingebracht en gelast in de vulpoort boven de ingebrachte pen op dezelfde wijze als toegepast bij het afdichten van de vulpoorten in 5 de opblaasinrichting volgens Figuur 1. Nadat de vulinrich-ting weggenomen is wordt de eindsluiting 14 gelast, gewoonlijk door wri jvingslassen, aan de zijwand 12 bij hun verbinding 52. Een verder onder druk staand fluïdum wordt dan door de vulpoort 44 geïnjecteerd in de eerste opslagka-10 mer 20. Nadat het tweede fluïdum toegevoerd is wordt de vulpoort gesloten en afgedicht op dezelfde wijze als de vulpoort 50 afgedicht was. Het vullen van het onder druk staande fluïdum in de kamers van deze opblaasinrichting lijdt aan enkele van dezelfde nadelen zoals tegengekomen 15 bij de opblaasinrichting volgens Figuur 1. De laatste las die nodig is bij het samenstellen van de opblaasinrichting wordt uitgevoerd nadat één van de kamers al onder druk gebracht is. Opblaasinrichtingen waarbij één van de gevulde kamers lekt of op andere wijze niet aan de specificaties 20 voldoet moeten gewoonlijk weggegooid worden omdat het niet economisch is hen leeg te laten lopen, te hervullen en opnieuw af te dichten. Het is niet mogelijk beide kamers gelijktijdig te vullen. Bovendien vereist de beperkte en enigszins verborgen plaats van de vulpoort 50 het gebruik 25 van een relatief kleine vulkop en compliceert het het bij elkaar passen van een dergelijke kop bij de vulpoort.

Een opblaasinrichting in overeenstemming met de onderhavige uitvinding is getoond in de Figuren 3A en 3B. Figuur 3A toont de opblaasinrichting terwijl Figuur 3B de 30 vulkoppen 64 en 66 toont in een positie om gelijktijdig ieder van de twee hoofdopslagkamers van de opblaasinrichting te vullen. De componenten van deze opblaasinrichting die overeenkomen met overeenkomstige componenten in de opblaasinrichting volgens Figuur 1 zijn aangegeven door 35 dezelfde verwijzingscijfers. Het principiële verschil tussen de opblaasinrichtingen heeft betrekking op het plaatsen van de vulpoorten. In de inventieve opblaasinrich- 1005878 - 10 - ting volgens Figuur 3A en 3B wordt de eerste opslag- of verbrandingskamer 20 gevuld door een vulpoort 60 die zich uitstrekt door de zijwand 12 en tot in de scheidingswand 18, die dient als gemeenschappelijke eindwand voor beide 5 opslagkamers 20, 22. De tweede opslagkamer 22 wordt gevuld door vulpoort 62, die zich ook uitstrekt door de zijwand 12 en tot in de scheidingswand 18. Zoals getoond in Figuur 3B kunnen de eerste kamer 20 en de tweede kamer 22 gelijktijdig gevuld worden door het in afdichtende relatie brengen 10 van de vulkoppen 64 en 66 met de zijwand 12 rond de omtrek van de vulpoorten 60 en 62. In ieder van de vulkoppen wordt onder druk staand fluïdum doorgelaten vanaf een bron (niet getoond) door een excentrisch kanaal 67 in de vulkop en dan door een verbindingskanaal 68 die een fluïdumverbinding met 15 de vulpoort verschaft. Afhankelijk van het specifieke onder druk staande fluïdum dat toegevoerd moet worden kan het in sommige gevallen wenselijk zijn om enig fluïdum dat initieel aanwezig is in de opslagkamer te verwijderen voorafgaande aan het begin van de stroming van het onder druk 20 staande fluïdum naar de kamer. In een dergelijk geval kunnen de kanalen 67 en 68 door middel van een klep of een dergelijk schakelorgaan verbonden zijn met een vacuümbrom om de gewenste verwijdering tot stand te brengen. Nadat het onder druk staande fluïdum aan de kamer is toegevoerd wordt 25 een plug door het kanaal 69 in de vulkop toegevoerd, welk kanaal in lijn is met de vulpoort, en wordt de plug in de vulpoort gedwongen om een initiële afdichting van de opslagkamer te verschaffen. Nadat de afdichting op lekkage gecontroleerd is en de andere vulparameters gecontroleerd 30 zijn, wordt een hermetische afdichting verschaft door boven de plug een kogel in de vulpoort te lassen. Bij voorkeur zijn de vulpoorten 60 en 62 tegenover elkaar aan weerszijden van het schot 18 geplaatst. Het plaatsen van de vulpoorten tegenover elkaar staat toe dat de krachten die 35 uitgeoefend worden om ieder van de vulkoppen in positie te houden terwijl de kamers gelijktijdig gevuld worden, tegen 100ol 7 u - 11 - elkaar in te werken en bij voorkeur worden de spanningen die ieder op de opblaasinrichting uitgevoerd uitgemiddeld.

Het is niet noodzakelijk dat al de vulpoorten door de zijwand gaan, het kan voordelig zijn één vulpoort te 5 verschaffen door de zijwand terwijl een andere vulpoort verschaft is door een eindsluiting. Wanneer de drukfles drie afzonderlijk onder druk staande fluida in afzonderlijke kamers bevat, zouden twee van de kamers gevuld kunnen worden door vulpoorten die geplaatst zijn in de zijwand en 10 de derde kamer zou gevuld kunnen worden door een vulpoort die voorzien is in de eindsluiting.

Een voorkeursopstelling van een vulpoort en een gerelateerde sluitplug en de bediening daarvan is getoond in de Figuren 4A, 4B en 4C. Deze opstelling staat toe dat 15 een opslagkamer die gevuld en afgedicht is gemakkelijk leeggemaakt en opnieuw gevuld kan worden. Deze mogelijkheid vermijdt de noodzaak opslaghouders weg te gooien waarvan de vulling met onder druk staand fluïdum onvolkomen is doordat hij niet voldoet aan vereiste parameter, zoals het bezit 20 van een incorrect vulgewicht, of waarbij de afdichting die verschaft is door de originele sluitplug excessief lekt. Deze opstelling staat toe dat de originele sluitplug gedwongen wordt in een houdpositie in de verlengde boring van de vulpoort waardoor fluïdumverbinding tussen de 25 opslagkamer en het uitwendige van de vulpoort opnieuw tot stand gebracht wordt. De originele sluitplug wordt dan in de verlengde boring vastgehouden en is daardoor niet vrij te worden meegenomen in de geproduceerde opblaasgassen wanneer de opblaasinrichting ontstoken wordt.

30 De vulpoort 70 omvat een doorgang of boring 72 die zich uitstrekt door de zijwand 12 van de opblaasinrichting 10 tot in de scheidingswand of het schot 18. De centrale hartlijn 74 van de boring is in lijn parallel met de longitudinale richting van het schot en is geplaatst op een 35 afstand Dj^ van het schotoppervlak 76 dat gericht is naar de opslagkamer 78 waarvoor de vulpoort verschaft is om deze te vullen. De afstand Dx is minder dan de radius van de boring 1°05878 - 12 - 72 waardoor de verste verlenging van de boring in het schot niet volledig opgenomen is binnen in het schot, maar in plaats daarvan opent in de opslagkamer 78 langs de zijde van de boring die gericht is naar de kamer. De eerste 5 opening van de opslagkamer treedt op op een lengte Lx van de boring vanaf het uitwendige oppervlak van de zijwand die gewoonlijk ten minste gelijk zal zijn aan de diameter van de sluitplug 82. De essentiële functie van de boring is het tot stand brengen van een fluidumverbinding tussen de 10 opslagkamer en het uitwendige van de opblaasinrichting. In overeenstemming daarmee zou de boring volledig opgenomen kunnen zijn binnen in het schot en de beschreven fluïdum-verbinding verschaft zijn door een supplementaire boring vanaf de opslagkamer naar de hoofdboring. De getoonde 15 opstelling vereenvoudigd echter het samenstellen door het elimineren van de noodzaak tot het uitvoeren van de supplementaire boring. Een put 8 0 met een grotere diameter dan die van de boring 72 is voorzien aangrenzend aan het uitwendige oppervlak van de zijwand om te helpen bij het in 20 lijn houden en stabiliseren van een vulkop.

Nadat een van te voren bepaalde hoeveelheid onder druk staand fluïdum geïnjecteerd is in de opslagkamer 78, wordt een plug 82 in de boring 72 gedrukt tot een positie getoond in Figuur 4A, waar het een initiële afdichting van 25 de boring vormt. De plug 82 bezit een lengte L2, die minder is dan of gelijk is aan de lengte ltlt een gewoonlijk 0,090 tot 0,125 inch is (ongeveer 2,25 tot 3,13 mm). In het geval dat kwaliteitscontrole-inspecties bepalen dat de vulling van onder druk staand fluïdum niet overeenkomt met de 30 specificaties of dat de initiële afdichting onvolkomen is, kan de opblaasinrichting gered worden door het verder duwen van de plug in de boring naar de positie weergegeven in Figuur 4B. In deze positie wordt opnieuw een fluidumverbinding tussen de fluïdumkamer en het uitwendige van de 35 opblaasinrichting ingesteld door de boring en het onder druk staande fluïdum in de opslagkamer kan ofwel toegestaan worden te ontsnappen ofwel op zijn plaats gehouden worden ^ J ü o ö {8 - 13 - door een afdichtinrichting die aan de buitenkant van de vulpoort voorzien is, zoals op een vulkop. De opslagkamer kan dan ofwel opnieuw gevuld worden, of een corrigerende hoeveelheid van het fluïdum kan ofwel toegevoegd ofwel 5 uitgenomen worden, en de vulpoort kan afgedicht worden door, zoals getoond in Figuur 4C, een tweede plug 84 in de afdichtende positie in de boring 72 te duwen, getoond in Figuur 4C. Nadat de opblaasinrichting verdere kwaliteits-controle-inspecties en/of -testen gepasseerd is wordt een 10 inzetstuk, zoals een metalen kogel of plug 86, geplaatst in de boring boven de plug 84, waar deze aan de wand van de boring gelast wordt om een hermetische afdichting te verschaffen. Bij het activeren van de opblaasinrichting wordt de eerste plug 82 vastgehouden door de verlengde 15 boring 72 en is deze plug niet in staat meegenomen te worden in de geproduceerde opblaasgassen. Teneinde de getoonde mogelijkheid te verschaffen de opslagkamer leeg te laten lopen en opnieuw te vullen is het noodzakelijk dat de boring 72 zich tot een diepte uitstrekt die groter is dan 20 de som Lx + L2. Natuurlijk kan de boring verder verlengd worden indien een voldoende noodzaak tot het leeg laten lopen van de opslagkamer zich meer dan eens ontwikkeld, om meer dan één verplaatste plug op te nemen. De longitudinale lengte van het schot is meer dan voldoende om verdere 25 verlengingen van de boringsdiepte toe te staan. Opgemerkt dient te worden dat door de toegevoegde dikte verschaft door de afgeschuinde 88, of afgeronde 90, kroonachtige verbinding van het schot met het inwendige van de zijwand, de lengte groter kan zijn, en bij voorkeur is, dan de 30 normale dikte van de zijwand. Deze kroonachtige verbindingen van het schot met de zijwand worden gemakkelijk gevormd wanneer het schot en de zijwand vervaardigd worden als een één geheel vormend lichaam door een dubbel persproces.

Een verdere de voorkeur verdienende vulpoortop-35 stelling en procedure in overeenstemming met de onderhavige uitvinding wordt getoond in de Figuren 5A tot en met 5D. Deze opstelling voorziet in het vullen van twee opslagka- i r\ ", -·’ .·' "7 .· ·, - V \j j O i - 14 - mers door een enkele vulpoort die zich uitstrekt tot in de scheidingswand of het schot 18, die de twee kamers scheidt. De vulpoort omvat een primaire doorgang of boring 92 die zich uitstrekt door de zijwand 12 tot in de scheidingswand 5 of het schot 18; een eerste secundaire doorgang of boring 94 die zich uitstrekt tussen een eerste plaats in de primaire boring 92 en een eerste opslagkamer 96; en een tweede secundaire doorgang of boring 98 die zich uitstrekt tussen een tweede plaats in de primaire boring 92 en een 10 tweede opslagkamer 100. Gecombineerd met de vulpoort zijn twee pluggen, een eerste buisvormige plug 102 met een doorgang of boring die zich daardoorheen uitstrekt, en een tweede massieve plug 104 . Beide pluggen bezitten afmetingen met een diameter die een afdichtende relatie vorm met de 15 wand van de primaire doorgang 92, terwijl zij ook toestaan dat de plug langs de lengte van de primaire doorgang geperst of geduwd wordt.

Het vullen van de twee kamers 96 en 100 vindt plaats door het eerst duwen van de buisvormige plug 102 tot 20 een positie in de primaire doorgang 92 waar, zoals getoond in Figuur 5B, hij de tweede secundaire doorgang 98 overspant en effectief iedere vloeistofverbinding tussen deze doorgang 98 en de primaire doorgang 92 afdicht. Een vulkop (niet getoond) injecteert dan een eerste onder druk staand 25 fluïdum in de primaire doorgang 92. Het fluïdum loopt door de boring in de buisvormige plug 102, dan door de eerste secundaire doorgang 94 en in de eerste opslagkamer 96. Wanneer de gewenste hoeveelheid van het eerste onder druk staande fluïdum toegevoerd is, wordt plug 102 verder in de 30 primaire doorgang geduwd tot een verdere plaats in de doorgang waar, zoals getoond in Figuur 5C, het de eerste secundaire doorgang 94 overspant en effectief iedere vloeistofverbinding tussen de eerste secundaire doorgang 94 en de primaire doorgang 92 afdicht, waardoor het eerste 35 onder druk staande fluïdum effectief afgedicht is in kamer 96. Het tweede onder druk staande fluïdum wordt dan geïnjecteerd in de vulpoort vanuit de vulkop. Het tweede 10 0 F ' ? p - 15 - onder druk staande fluïdum gaat door de primaire doorgang 92 en dan door de tweede secundaire doorgang 98 en in de tweede opslagkamer 100. Wanneer de gewenste hoeveelheid van het tweede fluïdum opgenomen is in de tweede kamer wordt de 5 massieve plug 104 geplaatst in de primaire doorgang 92 en geperst tot een positie, zoals getoond in Figuur 5D, tussen het uitwendige oppervlak 106 van de zijwand 12 en de buisvormige plug 102 waar het effectief het tweede fluïdum in de tweede kamer 100 afdicht. Een inzetstuk, gewoonlijk 10 een metalen kogel 108, wordt dan geplaatst en gelast in de primaire doorgang tussen de massieve plug 104 en het oppervlak 106 van de zijwand om een hermetische afdichting van de vulpoort te verschaffen. Indien gewenst kan de primaire doorgang 92 verder verlengd zijn in scheidingswand 15 18 voorbij de eerste secundaire doorgang 94 om een plaats te verschaffen voor het vasthouden van een verplaatste plug 102 die in een dergelijke verlengde doorgang geperst kan worden teneinde de fluïdumverbinding met een eerste opslagkamer 96 te heropenen op een wijze gelijksoortig aan de 20 procedure beschreven met verwijzing naar de Figuren 4A tot 4C. Op soortgelijke wijze kan een lengte van de primaire doorgang 92 tussen de eerste secundaire doorgang 94 en de tweede secundaire doorgang 98 verlengd zijn om een houdlo-katie te verschaffen waarnaar een massieve plug 104 geduwd 25 kan worden indien het gewenst zou zijn een tweede opslagkamer 100 te heropenen.

Een opblaasinrichting met een enkele kamer in overeenstemming met de onderhavige uitvinding is getoond in Figuur 6. Deze opblaasinrichting bezit een huis 111 omvat-30 tend een zijwand 112 die zich uitstrekt tussen een eerste uitsluiting 114 en een tweede uitsluiting 116. Het inwendige van het huis bepaalt een opslagkamer 120 voor het opnemen van een onder druk staand fluïdum, zoals een onder druk staand zuurstof bevattend gas. De eerste en tweede 35 eindsluitingen dienen ook als eindwanden van de opslagkamer. De eerste eindsluiting 114 is bij voorkeur een een eenheid vormend lichaam dat integraal gevormd is met de 1005878 - 16 - zijwand 112 door een pers- of smeedproces. Een elektrisch geactiveerde initiator, zoals ontsteker 124, is door de eerste eindsluiting aangebracht. Een houder 126 voor fluïde brandstof is geplaatst voor het ontstekingseinde van de 5 ontsteker 124. Een tweede eindsluiting 116 bestaat uit diffusorsamenstel 130 omvattend een basisgedeelte 132, gedeeltelijk in doorsnede getoond, met een eerste stel poorten een 134, een bezwijkschijf 136, een conisch gedeelte 138 en een diffusorkap 140 met een tweede stel poorten 10 142 rond de omtrek daarvan. Een enkele vulpoort 150 strekt zich uit door de zijwand 112 tot in de eerste eindsluiting 114 voor het verschaffen van een vloeistofverbinding met de opslagkamer 120. Bij voorkeur is de vulpoort 150 uitgevoerd en functioneert deze op gelijke wijze als de vulpoort 70 15 getoond in de Figuren 4A tot en met AC, maar strekt deze zich uit tot in de eerste eindsluiting 114 in plaats van tot in een schot 18. Het meest de voorkeur verdient het indien de boring van de vulpoort 150 zich uitstrekt tot in de eerste eindsluiting over een afstand die groter is dan 20 de som van Lx + L2, zoals dit gedefinieerd is bij de beschrijving van de Figuren 4A tot en met AC.

De onder druk staande fluïda die in de opblaasin-richtingen in overeenstemming met de onderhavige uitvinding gebracht worden, kunnen gasvormige of vloeibare brandstof-25 fen omvatten met inbegrip van waterstof, koolwaterstoffen en koolwaterstof bevattende brandstoffen, zoals benzine, kerosine, C^-Cg paraffinen, ethers, esters en alcoholen; fluïde oxidanten zoals zuurstof, lucht en distikstofoxide (N20), verschaft ofwel met ofwel zonder verdunningsmiddelen 30 zoals koolstofdioxide, stikstof en argon; inerte of edelgassen, zoals stikstof, helium, argon en xenon en fluïde materialen die in staat zijn tot exotherme afbraak, zoals distikstofoxide, acetyleen en hydrazine. Zowel de vloeibare als de gasvormige vormen van gassen die opgeslagen kunnen 35 worden in een gecomprimeerde vloeibare vorm zijn bedoeld om opgenomen te zijn in de reikwijdte van de term onder druk staande fluïda zoals hier gebruikt.

iüGScTö

, I

- 17 -

Hoewel de inventieve opblaasinrichtingen die hier beschreven zijn ontwikkeld werden voor gebruik bij passieve luchtzak-tegenhoudsystemen voor automobielen, zal het duidelijk zijn dat zij kunnen worden toegepast bij iedere 5 toepassing die de snelle ontwikkeling van een grote hoeveelheid gas vereist, zoals voor het opblazen van reddingsboten, ontsnappingsglijbanen voor luchtvaartuigen, etc.

Uit de voorgaande beschrijving dienen geen onnodige beperkingen van de uitvinding te worden afgeleid. Die 10 beschrijving is bedoeld om een volledige, heldere, bondige en exacte uitleg van de inventieve opblaasinrichting te verschaffen en hoe deze gemaakt en gebruikt wordt. De reikwijdte van de uitvinding wordt uiteengezet in de volgende conclusies.

1005878

Claims (27)

1. Opblaasinrichting voor het opblazen van een luchtzak in een passieve tegenhoudinrichting omvattend: een huis met een eerste einde en een tweede einde 5 en omvattend een zijwand die zich uitstrekt tussen het eerste en het tweede einde, een eerste opslagkamer die geschikt is voor het opslaan van een onder druk staand fluïdum, welke kamer zich uitstrekt binnen de zijwand vanaf een eerste eindwand tot 10 een tweede eindwand, en ten minste één vulpoort die zich uitstrekt door de zijwand naar de eerste opslagkamer, waarbij de vulpoort zich uitstrekt door de zijwand en tot in de eerste eindwand.

2. Opblaasinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste eindwand ook één van de einden van het huis afsluit.

3. Opblaasinrichting volgens conclusie 1, waarbij de vulpoort een hoofdboring omvat die zich uitstrekt door 20 de zijwand en tot in de eerste eindwand langs een hartlijn die op een afstand, minder dan de radius van de boring aangebracht is vanaf het oppervlak van de eerste eindwand welke aangrenzend is aan de eerste opslagkamer.

4. Opblaasinrichting volgens conclusie 1, verder 25 omvattend een tweede opslagkamer die geschikt is voor het opslaan van een tweede onder druk staand fluïdum, welke kamer zich uitstrekt binnen de zijwand vanaf de eerste eindwand tot een derde eindwand. 1005878 - 19 -

5. Opblaasinrichting volgens conclusie 4, waarbij de tweede en de derde eindwand ook het eerste en het tweede einde van het huis afsluiten.

6. Opblaasinrichting voor het opblazen van een 5 opblaasbaar apparaat omvattend: een huis met een zijwand die zich uitstrekt tussen een eerste en een tweede eindsluiting, en een scheidingswand die zich uitstrekt vanaf de zijwand in een positie tussen de eerste en de tweede eindsluiting, 10 een eerste opslagkamer bepaald door de scheidings wand, de eerste eindsluiting en het gedeelte van de zijwand dat zich uitstrekt tussen de scheidingswand en de eerste eindsluiting, een tweede opslagkamer bepaald door de scheidings-15 wand, de tweede eindsluiting en het gedeelte van de zijwand dat zich uitstrekt tussen de scheidingswand en de tweede eindsluiting, waarbij ten minste één vulpoort zich uitstrekt door de zijwand en tot in de scheidingswand, waarbij de 20 vulpoort geschikt is voor het vullen van ten minste één van de eerste en de tweede opslagkamers met een fluïdum.

7. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, waarbij de scheidingswand de eerste opslagkamer gewoonlijk op een fluïdumdichte wijze scheidt van de tweede opslagkamer en 25 waarbij de scheidingswand een bezwijkbaar gedeelte bezit dat aangebracht is tussen de eerste en de tweede opslagkamer, waarbij het bezwijken van dit gedeelte een fluïdumver-binding tussen de eerste en de tweede opslagkamer tot stand brengt.

8. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, waarbij de ten minste ene vulpoort een doorgang bezit die zich uit-strekt over een eerste lengte Lx vanaf het buitenoppervlak van de zijwand door de zijwand en de scheidingswand tot een opening in de doorgang die een fluïdumverbinding verschaft 35 met de eerste opslagkamer, en waarbij een plug is aangebracht in de doorgang, welke plug een lengte L2 bezit die gelijk is aan of minder is dan de eerste lengte 1^. 1005878 - 20 -

9. Opblaasinrichting volgens conclusie 8, waarbij de doorgang zich uitstrekt door de zijwand en de scheidingswand over een totale afstand die groter is dan de som van de lengten Lx en L2.

10. Opblaasinrichting volgens conclusie 8, waarbij een afdichting is aangebracht in de doorgang tussen de plug en het buitenoppervlak van de zijwand.

11. Opblaasinrichting volgens conclusie 10, waarbij de afdichting een inzetstuk omvat dat in de door- 10 gang gelast is.

12. Opblaasinrichting volgens conclusie 8, verder omvattend een tweede vulpoort door de zijwand en de scheidingswand, waarbij de tweede vulpoort geschikt is voor het inbrengen van een fluïdum in de tweede opslagkamer.

13. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, waarbij een enkele vulpoort een primaire doorgang bezit die zich uitstrekt door de zijwand en tot in de scheidingswand, waarbij de primaire doorgang aansluit op een eerste en een tweede secundaire doorgang in de scheidingswand, waarbij de 20 eerste secundaire doorgang een vloeistofverbinding verschaft tussen de primaire doorgang en de eerste opslagkamer, en waarbij de tweede secundaire doorgang een vloeistofverbinding verschaft tussen de primaire doorgang en de tweede opslagkamer.

14. Opblaasinrichting volgens conclusie 13, waarbij de eerste secundaire doorgang aansluit op de primaire doorgang op een eerste plaats langs de lengte van de primaire doorgang die verder van het oppervlak van de zijwand is dan een tweede plaats langs de primaire doorgang 30 waar de tweede secundaire doorgang aansluit op de primaire doorgang.

15. Opblaasinrichting volgens conclusie 14, verder omvattend een eerste opgeslagen fluïdum in de eerste opslagkamer, en een buisvormige plug die aangebracht is op 35 de eerste plaats in de primaire doorgang, waarbij de buisvormige plug een zodanige maat en vorm bezit dat de •1005Ö7Ö t » - 21 - buitenwand van deze plug een in wezen fluïdumdichte afsluiting vormt met de wand van de primaire doorgang.

16. Opblaasinrichting volgens conclusie 15, verder omvattend een tweede opgeslagen fluïdum in de tweede 5 opslagkamer, en een massieve plug geplaatst in de primaire doorgang tussen de buisvormige plug en het oppervlak van de zijwand.

17. Opblaasinrichting volgens conclusie 16, waarbij het eerste opgeslagen fluïdum een ander fluïdum is 10 dan het tweede opgeslagen fluïdum.

18. Opblaasinrichting volgens conclusie 17, waarbij één van de opgeslagen fluïda een oxiderend gas omvat.

19. Opblaasinrichting volgens conclusie 17, 15 waarbij één van de opgeslagen gassen een inert gas omvat.

20. Opblaasinrichting volgens conclusie 17, waarbij één van de gassen N20 omvat.

21. Opblaasinrichting volgens conclusie 16, verder omvattend een inzetstuk dat gelast is in de primaire 20 doorgang op een plaats tussen de massieve plug en het oppervlak van de zijwand.

22. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, waarbij het opblaasbare apparaat de luchtzak is van een passief tegenhoudsysteem dat geschikt is om in een transportinrich- 25 ting geplaatst te worden.

23. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, waarbij de vulpoort een hoofdboring omvat die zich uitstrekt door de zijwand en tot in de scheidingswand langs een hartlijn die geplaatst is op een afstand, minder dan de radius van 3. de boring, vanaf het oppervlak van de scheidingswand aangrenzend aan de eerste opslagkamer.

24. Opblaasinrichting volgens conclusie 6, omvattend twee vulpoorten die zich uitstrekken door de zijwand en tot in de scheidingswand, waarbij de eerste van de 35 vulpoorten geschikt is voor het inbrengen van een fluïdum in de eerste opslagkamer en de tweede van de vulpoorten JOOöü:': - 22 - geschikt is voor het inbrengen van een fluïdum in de tweede opslagkamer.

25. Werkwijze voor het vullen van een opblaasin-richting, omvattend: 5 a) het verschaffen van een opblaasinrichting met een zijwand die zich uitstrekt tussen een eerste en een tweede eindsluiting en een scheidingswand die zich uitstrekt van de zijwand op een plaats tussen de eindsluitin-gen, waarbij de opblaasinrichting een eerste opslagkamer 10 bezit aan een eerste zijde van de scheidingswand en een tweede opslagkamer aan een tweede zijde van de scheidingswand, b) waarbij de opblaasinrichting een vulpoort bezit die een eerste doorgang die zich uitstrekt door de zijwand 15 en tot in de scheidingswand, een eerste secundaire doorgang vanaf de primaire doorgang naar de eerste opslagkamer en een tweede secundaire doorgang vanaf de primaire doorgang naar de tweede opslagkamer, omvat, c) het plaatsen van een buisvormige plug in de 2. primaire doorgang op een plaats waar deze zich dwars over de verbinding van de tweede secundaire doorgang met de primaire doorgang uitstrekt, d) het laten vloeien van een eerste fluïdum door de primaire doorgang, de buisvormige plug en de eerste 25 secundaire doorgang en tot in de eerste opslagkamer, en e) het herplaatsen van de buisvormige plug op een verdere plaats in de primaire doorgang waar deze zich uitstrekt dwars over de verbinding van de eerste secundaire doorgang met de primaire doorgang waardoor het eerste 30 fluïdum afgedicht wordt in de eerste opslagkamer.

26. Werkwijze volgens conclusie 25, verder omvattend de opvolgende stappen: f) het toe laten vloeien van een tweede fluïdum door de primaire doorgang, de tweede secundaire doorgang en 35 tot in de tweede opslagkamer, g) het plaatsen van een massieve plug in de primaire doorgang op een plaats tussen de buisvormige plug 1005878 « 1 ' - 23 - en het buitenoppervlak van de zijwand waardoor het tweede fluïdum in de tweede opslagkamer afgedicht wordt.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, verder omvattend de opvolgende stappen: 5 h) het plaatsen van een inzetstuk in de primaire doorgang tussen de massieve plug en het buitenoppervlak van de zijwand, en i) het lassen van het inzetstuk aan het aangrenzende gedeelte van de opblaasinrichting waardoor het 10 inzetstuk de primaire doorgang verder afdicht. .100 587 8