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Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 010 024 A1 ist bereits eine Brandschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einer fahrzeugseitigen Ausströmeinheit, die dazu vorgesehen ist, zur Brandprävention ein brandhemmendes Gas aus einem Gasspeicher an potentielle Brandstellen zu führen, und die einen Auslöser aufweist, der dazu vorgesehen ist, das brandhemmende Gas freizugeben.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Brandschutzvorrichtung, die besonders zuverlässig ist, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brandschutzvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Brandschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer fahrzeugseitigen Ausströmeinheit, die dazu vorgesehen ist, zur Brandprävention und/oder -bekämpfung zumindest ein brandhemmendes Gas aus einem Gasspeicher an zumindest eine potentielle Brandstelle zu führen, und die einen Auslöser aufweist, der dazu vorgesehen ist, das brandhemmende Gas freizugeben.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Auslöser dazu vorgesehen ist, zur Freigabe einen Verschluss des Gasspeichers zu zerstören. Der Auslöser kann dadurch besonders einfach ausgebildet werden, wodurch Kosten des Auslösers besonders gering gehalten werden können. Es kann auf aufwendige Maßnahmen und insbesondere auf komplexe Bauteile zur Freigabe und/oder Steuerung eines Ausströmens des Gases verzichtet werden, wodurch störanfällige Bauteile zumindest reduziert und damit eine Störanfälligkeit der Brandschutzvorrichtung verringert werden kann. Durch die besonders einfache Ausbildung des Auslösers kann eine robuste und langlebige Brandschutzvorrichtung bereitgestellt werden, wodurch Wartungskosten und/oder Reparaturkosten reduziert werden können. Es kann eine kostengünstige Brandschutzvorrichtung, die besonders zuverlässig ist, bereitgestellt werden. Unter einem „brandhemmenden Gas” soll insbesondere ein nichtbrennbares Gas verstanden werden, das Oxidationsmittel, insbesondere Sauerstoff verdrängend, adsorbierend und/oder absorbierend ist und/oder das gegenüber sich im löschenden und/oder brandpräventiven Volumen befindlichen Substanzen oder Bestandteilen dieser Substanzen mit dem Oxidationsmittel energetisch stabilere chemische Bindung aufweist und/oder mit den vorgenannten Substanzen oder Bestandteilen chemisch schneller reagiert und ihnen so den potentiellen Reaktionspartner entzieht und/oder das Wärme verdrängend, adsorbierend und/oder absorbierend ist. Unter das „brandhemmende Gas freigeben” soll insbesondere ein Zulassen eines Ausströmens des zuvor zurückgehaltenen und/oder gespeicherten brandhemmenden Gases aus dem Gasspeicher verstanden werden. Unter den „Verschluss zerstören” soll insbesondere ein Zerstören des Verschlusses in seiner Funktion und/oder ein Aufheben der Funktion des Verschlusses verstanden werden, wodurch das vor der Zerstörung durch den Verschluss zurückgehaltene brandhemmende Gas freigegeben ist und vorteilhaft aus dem Gasspeicher ausströmen kann. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Um eine besonders schnell wirkende Brandprävention und/oder -bekämpfung bereitzustellen, wird weiter vorgeschlagen, dass der Auslöser pyrotechnisch ausgebildet ist, wodurch das brandhemmende Gas in Situationen erhöhter Brandgefahr und/oder bei Brand besonders schnell freigegeben werden kann.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Auslöser einen Bolzen und eine Zündpille, die dazu vorgesehen ist, zur Zerstörung des Verschlusses den Bolzen zu beschleunigen, aufweist, wodurch konstruktiv einfache und robuste Bauteile zum Freigeben des brandhemmenden Gases verwendet werden können. Vorzugsweise bildet der Bolzen eine Art Geschoss, das zur Freigabe in Richtung des Verschlusses pyrotechnisch beschleunigt wird und vorteilhaft gegen diesen prallt.
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Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Brandschutzvorrichtung einen Einwegbehälter aufweist, der als Gasspeicher mit der Ausströmeinheit verbunden ist und der den zur Zerstörung vorgesehenen Verschluss aufweist, wodurch der Gasspeicher ohne großen Aufwand und besonders schnell ausgetauscht und/oder ersetzt werden kann. Der Einwegbehälter ist vorzugsweise als eine handelsübliche Gasflasche ausgebildet, die mit dem Verschluss ausgestattet ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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1 zeigt schematisiert eine zur Brandprävention und Brandbekämpfung vorgesehene Brandschutzvorrichtung eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist dabei als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Die Brandschutzvorrichtung weist eine Ausströmeinheit 10 und einen strömungstechnisch mit der Ausströmeinheit 10 verbindbaren Gasspeicher 11 auf. Der Gasspeicher 11 nimmt ein brandhemmendes Gas auf. Das brandhemmende Gas ist in dem Gasspeicher 11 gelagert bis dieses freigegeben wird. Um ein ungewolltes Ausströmen des brandhemmenden Gases zu vermeiden, weist der Gasspeicher 11 einen Verschluss 13 auf, der das brandhemmende Gas zurückhält. Der Verschluss 13 verschließt gasdicht eine Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11. Das brandhemmende Gas strömt erst aus dem Gasspeicher 11, wenn der Verschluss 13 entfernt oder zerstört ist. Der Verschluss 13 ist als eine Blechmembran ausgebildet. Der Gasspeicher 11 ist als ein Einwegbehälter ausgebildet. Er ist als eine Gasflasche ausgebildet.
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Die Ausströmeinheit 10 ist fahrzeugseitig angeordnet. Sie ist fest mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Dabei kann die Ausströmeinheit 10 zerstörungsfrei von der Karosserie demontiert werden. Die Ausströmeinheit 10 ist auch während einer Benutzung der Brandschutzvorrichtung und damit während eines Löschens eines Brandes oder während einer vorsorglichen Verhinderung eines Brandes mit der Karosserie verbunden. Die Ausströmeinheit 10 ist dazu vorgesehen, zur Brandprävention und Brandbekämpfung das brandhemmende Gas aus dem Gasspeicher 11 an potentielle Brandstellen des Kraftfahrzeugs zu führen. Um eine Schutzatmosphäre aus dem brandhemmenden Gas über den potentiellen Brandstellen zu realisieren, ist die Ausströmeinheit 10 dazu vorgesehen, das brandhemmende Gas aus dem Gasspeicher 11 über den potentiellen Brandstellen zu verteilen. Das brandhemmende Gas ist als Kohlenstoffdioxid ausgebildet.
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Während der Benutzung der Brandschutzvorrichtung strömt das brandhemmende Gas aus dem Gasspeicher 11 durch die Ausströmeinheit 10 zu den potentiellen Brandstellen, wodurch die potentiellen Brandstellen mit dem brandhemmenden Gas beaufschlagt werden und ein Brand verhindert oder gelöscht wird. Durch die Beaufschlagung der potentiellen Brandstellen mit dem brandhemmenden Gas wird Luft und damit Sauerstoff an den potentiellen Brandstellen verdrängt, wodurch ein bestehender Brand gelöscht oder ein möglicher Brand durch Vermeidung einer Bildung von zünd- oder explosionsfähigen Gasgemischen verhindert wird.
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Die Ausströmeinheit 10 ist außerhalb einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Ausströmeinheit 10 ist in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet. Sie ist dazu vorgesehen, die Schutzatmosphäre aus dem brandhemmenden Gas in dem Motorraum einzustellen. Die potentiellen Brandstellen sind als Stellen oder Bereiche des Kraftfahrzeugs ausgebildet, die in einem Betrieb des Kraftfahrzeugs besonders heiß oder besonders feuergefährdet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die potentiellen Brandstellen als abgasführende Bauteile ausgebildet, die ein durch eine Verbrennung in einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs entstandenes Abgas zu einem Auspuff des Kraftfahrzeugs führen. Grundsätzlich kann eine potentielle Brandstelle auch als ein Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs oder als eine Batterie, insbesondere eine Hochtemperaturbatterie eines als Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.
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Die Ausströmeinheit 10 weist Ausströmöffnungen 17, 18 auf, aus den das brandhemmende Gas zu den potentiellen Brandstellen strömt. Die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 sind dazu vorgesehen, das brandhemmende Gas aus dem Gasspeicher 11, entlang einer Hauptströmungsrichtung des brandhemmenden Gases aus der Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 betrachtet, zur Seite hin wegzuführen. Die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 sind um einen Umfang der Ausströmeinheit 10 verteilt angeordnet. Sie sind um die Hauptströmungsrichtung des brandhemmenden Gases aus der Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 verteilt angeordnet. An die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 kann grundsätzlich auch jeweils eine Gasleitung angebunden werden, die das brandhemmende Gas zu den potentiellen Brandstellen führt.
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Um den Gasspeicher 11 anzubinden, weist die Ausströmeinheit 10 eine Gasspeicheraufnahme 19 auf. Die Gasspeicheraufnahme 19 ist zur Befestigung des Gasspeichers 11 an die Ausströmeinheit 10 vorgesehen. Durch die Befestigung an die Ausströmeinheit 10 ist der Gasspeicher 11 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt. Der Gasspeicher 11 ist in die Gasspeicheraufnahme 19 eingeschraubt. In einem an der Ausströmeinheit 10 angebundenen Zustand des Gasspeichers 11 ist der Verschluss 13 innerhalb der Gasspeicheraufnahme 19 angeordnet. Um die Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 und die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 strömungstechnisch miteinander zu verbinden, weist die Gasspeicheraufnahme 19 eine Ausströmöffnung 20 auf, die die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 zum Verschluss 13 hin öffnet.
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In seinem intakten Zustand trennt der Verschluss 13 die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 und die Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 strömungstechnisch voneinander. Um die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 und die Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 strömungstechnisch miteinander zu verbinden und dadurch das brandhemmende Gas freizugeben, weist die Ausströmeinheit 10 einen automatischen Auslöser 12 auf. Der Auslöser 12 ist dazu vorgesehen, selbstständig in Abhängigkeit einer Steuerung das brandhemmende Gas freizugeben, um einen Brand zu verhindern oder um einen Brand zu bekämpfen.
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Zur Freigabe des brandhemmenden Gases ist der Auslöser 12 dazu vorgesehen, zum Öffnen der Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 den Verschluss 13 des Gasspeichers 11 zu zerstören und eine Funktion des Verschlusses 13 aufzuheben. Der Auslöser 12 ist dazu vorgesehen, den Verschluss 13 des Gasspeichers 11 durchzustoßen. Der Auslöser 12 ist pyrotechnisch ausgebildet. Der Auslöser 12 weist einen Bolzen 14 und eine Zündpille 15 auf. Die Zündpille 15 ist dazu vorgesehen, zur Zerstörung des Verschlusses 13 den Bolzen 14 in Richtung des Verschlusses 13 pyrotechnisch zu beschleunigen. Der Bolzen 14 wirkt durch die Beschleunigung wie ein Geschoss und prallt gegen den Verschluss 13, wodurch dieser Zerstört wird.
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Zur Aufnahme des Auslösers 12 weist die Ausströmeinheit 10 eine Auslöseraufnahme 21 auf. Die Zündpille 15 ist fest in der Auslöseraufnahme 21 angeordnet. Der Bolzen 14 ist translatorisch beweglich in der Auslöseraufnahme 21 angeordnet. Der Bolzen 14 ist zumindest im Wesentlichen parallel zur Hauptströmungsrichtung des brandhemmenden Gases aus der Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 angeordnet. Der Bolzen 14 ragt in Richtung des Gasspeichers 11 aus der Auslöseraufnahme 21 heraus. Er ragt in die Ausströmöffnung 20 der Gasspeicheraufnahme 19 hinein.
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Der Bolzen 14 weist ein der Zündpille 15 zugewandtes Ende auf und ein dem Gasspeicher 11 zugewandtes Ende auf. Das der Zündpille 15 zugewandte Ende des Bolzens 14 ist innerhalb der Auslöseraufnahme 21 angeordnet. Die Zündpille 15 ist wirkungsmäßig an das der Zündpille 15 zugewandte Ende des Bolzens 14 angebunden. Das dem Gasspeicher 11 zugewandte Ende ist außerhalb der Auslöseraufnahme 21 angeordnet. Das dem Gasspeicher 11 zugewandte Ende des Bolzens 14 ist zur Zerstörung des Verschlusses 13 vorgesehen. Das dem Gasspeicher 11 zugewandte Ende des Bolzens 14 ist spitzförmig ausgebildet. Der Bolzen 14 ist nagelförmig ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Bolzen 14 als ein Vollkörper ausgebildet. Der Bolzen 14 ist als ein Nagel ausgebildet. Grundsätzlich kann der Bolzen 14 auch hohlförmig ausgebildet sein und seitliche Öffnungen aufweisen, wodurch das brandhemmende Gas durch einen Hohlraum des Bolzens 14 und die seitlichen Öffnungen aus dem Gasspeicher 11 zu den Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 gelangen kann. Der Bolzen 14 kann grundsätzlich auch als ein Hohlnagel ausgebildet sein.
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Die Gasspeicheraufnahme 19 und die Auslöseraufnahme 21 sind einstückig miteinander ausgebildet. Die Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 sind zwischen der Gasspeicheraufnahme 19 und der Auslöseraufnahme 21 gebildet.
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Um zu gewährleisten, dass der Verschluss 13 ungewollt zerstört oder beschädigt wird, weist die Ausströmeinheit 10 ein Federelement 22 auf, das wirkungsmäßig mit dem Bolzen 14 verbunden ist. Das Federelement 22 ist wirkungsmäßig zwischen der Auslöseraufnahme 21 und dem Bolzen 14 angeordnet. Es stellt eine Federkraft bereit, die den Bolzen 14 weg von dem Verschluss 13 drückt. Die Federkraft ist zumindest im Wesentlichen parallel zu der Hauptströmungsrichtung des brandhemmenden Gases aus der Ausströmöffnung 16 des Gasspeichers 11 angeordnet. Das Federelement 22 drückt das der Zündpille 15 zugewandte Ende des Bolzens 14 gegen die Zündpille 15. Das Federelement 22 ist als eine Spiralfeder ausgebildet. Grundsätzlich kann das Federelement 22 auch als eine andere Feder oder auch als ein Gummistück ausgebildet sein.
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Der Auslöser 12 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Steuer- und Regeleinheit 23 des Kraftfahrzeugs selbstständig das brandhemmende Gas freizugeben. Die Steuer- und Regeleinheit 23 steuert den Auslöser 12 an. Sie steuert den Auslöser 12 in Abhängigkeit von zumindest einem Sensorsignal an. Dazu ist die Steuer- und Regeleinheit 23 kommunizierend mit einer nicht dargestellten Sensorik des Kraftfahrzeugs verbunden. Erkennt die Steuer- und Regeleinheit 23 einen Unfall, gibt die Steuer- und Regeleinheit 23 das brandhemmende Gas durch Ansteuern des Auslösers 12 frei. Die Steuer- und Regeleinheit 23 steuert den Auslöser 12 in Abhängigkeit zumindest eines Kollisionssensors eines Airbagsystems des Kraftfahrzeugs an. Die Steuer- und Regeleinheit 23 ist als ein Airbagsteuergerät ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und Regeleinheit 23 das brandhemmende Gas in Abhängigkeit einer Temperatur, insbesondere bei Überschreitung einer Grenztemperatur, und/oder einer Konzentration eines bestimmten Stoffs, insbesondere bei Überschreitung einer Grenzkonzentration des Stoffs, freigeben.
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Zum Ansteuern weist die Ausströmeinheit 10 einen Zündstecker 24 auf, der steuerungstechnisch mit der Steuer- und Regeleinheit 23 verbunden ist. Zur Zündung eines Brückenzünders und weiter eines pyrotechnischen Stoffs legt die Steuer- und Regeleinheit 23 durch Ansteuern des Zündsteckers 24 an der Zündpille 15 eine Spannung an. Durch die angelegte Spannung entzündet sich der Brückenzünder und weiter der pyrotechnische Stoff, wodurch der Bolzen 14 in Richtung des Verschlusses 13 beschleunigt wird. Dadurch schlägt der Bolzen 14 gegen den Verschluss 13 und zerstört diesen. Durch die Zerstörung des Verschlusses 13 strömt das brandhemmende Gas druckgetrieben aus dem Gasspeicher 11 durch die Ausströmöffnung 20 der Gasspeicheraufnahme 19 zu den Ausströmöffnungen 17, 18 der Ausströmeinheit 10 und weiter zu den potentiellen Brandstellen des Kraftfahrzeugs. Durch das ausströmende Gas und das Federelement 22 wird der Bolzen 14 aus der Ausströmöffnung 20 in Richtung der Auslöseraufnahme 21 bewegt, wodurch das brandhemmende Gas zumindest im Wesentlichen ungestört aus der Ausströmeinheit 10 zu den potentiellen Brandstellen strömt. Nach der Zerstörung des Verschlusses 13 strömt das brandhemmende Gas solange aus dem Gasspeicher 11 bis dieser leer ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ausströmeinheit
- 11
- Gasspeicher
- 12
- Auslöser
- 13
- Verschluss
- 14
- Bolzen
- 15
- Zündpille
- 16
- Ausströmöffnung
- 17
- Ausströmöffnung
- 18
- Ausströmöffnung
- 19
- Gasspeicheraufnahme
- 20
- Ausströmöffnung
- 21
- Auslöseraufnahme
- 22
- Federelement
- 23
- Steuer- und Regeleinheit
- 24
- Zündstecker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008010024 A1 [0002]
