DE2118817B1 - Closure element for the pressure vessel of a passive safety device with inflatable flexible bags provided for means of transport, in particular motor vehicles - Google Patents

Description

Derartige passive Sicherheitseinrichtungen bestehen gebildet, daß die Sollbruchstelle drei Seiten eines meist aus einem Behälter für ein Druckgas oder eine Reckteckes umfaßt und daß die vierte Seite die Biegeniedrig siedende Flüssigkeit, der über ein kurzes linie bildet. Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Stütz-Leitungssystem und einen Diffusor bei seiner Öffnung 55 teil, das das Verschlußelement trägt und in seinem einen flexiblen Sack aufbläst, der im Falle eines Auf- Randbereich abstützt, im Bereich der Biegelinie eine pralles eines Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis den Abrundung besitzt. Dadurch wird eine besonders Passagier auffangen soll. Das Signal zur Auslösung große Sicherheit gegen Abreißen des innerhalb der dieses Mechanismus wird von einem Steuergerät Sollbruchstelle liegenden Öffnungsabschnittes des gegeben, das elektronisch arbeitet und in erster Linie 60 Verschlußelementes geschaffen,
auf die Verzögerung des Kraftfahrzeuges anspricht. Die vorteilhafte Funktion des VerschlußelementesSuch passive safety devices are formed that the predetermined breaking point comprises three sides of a mostly from a container for a compressed gas or a Reckteckes and that the fourth side of the low-boiling liquid, which forms a short line. It is also advantageous if the support line system and a diffuser part at its opening 55, which carries the closure element and inflates a flexible bag in its, which supports in the case of an on-edge area, a collision of a motor vehicle in the area of the bending line Obstacle that has a rounding. This is intended to catch a particular passenger. The signal for triggering great security against tearing off the opening section of the opening section located within this mechanism is given by a control device, which works electronically and primarily creates 60 closure element,
responds to the deceleration of the motor vehicle. The advantageous function of the closure element

Das Steuersignal kann beispielsweise elektrisch kann dadurch unterstützt werden, daß das Stützteil eine Zündpatrone auslösen, die herkömmlichen das Verschlußelement bis dicht an die Sollbruchstelle Sprengstoff enthält. Durch das Abfeuern der Zünd- heran unterstützt und daß die Kanten des Stützteils patrone werden die Sollbruchstellen des Verschluß- 65 im Bereich der Sollbruchstelle scharfkantig sind. In elementes zerbrochen. diesem Falle wird die Sollbruchstelle nicht nur durchThe control signal can be supported electrically, for example, in that the support part trigger an ignition cartridge, the conventional the locking element right up to the predetermined breaking point Contains explosives. By firing the primer supports and that the edges of the support part cartridge, the predetermined breaking points of the closure 65 are sharp-edged in the area of the predetermined breaking point. In element broken. In this case, the predetermined breaking point is not just through

Als Verschlußelement ist eine Scheibe vorge- die auf das plattenförmige Element wirkenden Biegeschlagen worden, deren Sollbruchstellen als gerade kräfte, d. h. durch Zugwirkung, zerrissen, sondern esA disk, which acts on the plate-shaped element, is bent as a closure element been whose predetermined breaking points as straight forces, d. H. by pulling action, torn but it

wirken auch Scherkräfte. Die Materialbeanspruchungen sind in diesem Falle besonders eindeutig erfaßbar und der Brechdruck des Verschlußelementes kann besonders genau vorausberechnet werden. Vorzugsweise besteht das Verschlußelement aus einer Blechplatte mit als Einprägung ausgebildeter Sollbruchstelle. shear forces also act. In this case, the material stresses can be determined particularly clearly and the breaking pressure of the closure element can be calculated in advance with particular precision. Preferably the closure element consists of a sheet metal plate with a predetermined breaking point designed as an impression.

Bei dem Verschlußelement nach der Erfindung ist die Länge der Sollbruchstelle relativ gering. Durch die Tatsache, daß es sich um eine weitgehend ge- ίο schlossene Linie handelt, ist sichergestellt, daß bei einem durch den Druck oder gewollte mechanische Einwirkung erzeugtem Anriß sofort die gesamte Sollbruchstelle bricht. Die große Hebelwirkung das Gasdruckes auf die von der Biegekante entfernten Enden des Öffnungsabschnittes sorgt dafür, daß der Öffnungsabschnitt um die Biegekante umgeklappt wird und sofort den gesamten Öffnungsquerschnitt freigibt. Dabei kann sich der umgeklappte Öffnungsabschnitt an eine in Strömungsrichtung nachfolgende Wand anlegen und erzeugt keinen wesentlichen Strömungswiderstand mehr.In the case of the closure element according to the invention, the length of the predetermined breaking point is relatively short. By the fact that it is a largely closed line ensures that with a crack generated by the pressure or intentional mechanical action immediately the entire Breaking point breaks. The great leverage of the gas pressure on those removed from the bending edge Ends of the opening section ensures that the opening section is folded over around the bending edge and immediately releases the entire cross-section of the opening. In this case, the folded opening section can be adjacent to a subsequent section in the flow direction Create a wall and no longer creates any significant flow resistance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawings and are described below explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen zum Teil schematischen Längsschnitt durch eine Sicherheitseinrichtung,F i g. 1 shows a partially schematic longitudinal section through a safety device,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Verschlußelement mit den es tragenden Teilen nach der Betätigung,F i g. 2 shows a section through a closure element with the parts carrying it after actuation,

Fig. 3 bis 6 Draufsichten auf einige Varianten von Verschlußelementen.Fig. 3 to 6 plan views of some variants of closure elements.

Fig. 1 zeigt eine Sicherheitseinrichtung, die beispielsweise im Armaturenbrett von Kraftfahrzeugen eingebaut sein kann. Sie besitzt ein Steuergerät 11, das an beliebiger Stelle am Kraftfahrzeug angebracht sein kann und das bei einem Auffahren des Kraftfahrzeuges auf einen Gegenstand mit einer bestimmten Differenzgeschwindigkeit ein Steuersignal in Form eines elektrischen Impulses abgibt. Die Sicherheitseinrichtung besitzt einen Druckbehälter 12, der mit einem Druckgas gefüllt ist und über einen Verbindungskanal 13 mit einem Gasverteiler oder Diffusor 14 in Verbindung steht. Um den Diffusor, der die Aufgabe hat, das austretende Gas mit einer bestimmten Ausrichtung gleichmäßig zu verteilen, ist ein im Normalzustand zusammengefalteter Sack 15 angeordnet (strichliert dargestellt), der sich bei Austreten von Gas aus den Durchbrüchen 16 des Diffusors aufbläst und den Fahrzeuginsassen auffängt.Fig. 1 shows a safety device, for example can be installed in the dashboard of motor vehicles. It has a control unit 11, that can be attached at any point on the motor vehicle and that when the motor vehicle collides with it a control signal in the form of an object with a certain differential speed emits an electrical impulse. The safety device has a pressure vessel 12, which is with is filled with a compressed gas and via a connection channel 13 with a gas distributor or Diffuser 14 is in communication. Around the diffuser, which has the task of conveying the escaping gas with a A sack 15 that is folded up in the normal state is to be evenly distributed in a certain orientation arranged (shown in dashed lines), which is when gas escapes from the openings 16 of the Diffuser inflates and catches the vehicle occupant.

Zwischen dem Druckbehälter 12 bzw. seinem Verschlußkopf 17 und dem Verbindungskanal 13 ist ein Verschlußelement 18 angeordnet, das im folgenden noch näher erläutert wird. In dem Druckbehälter 12 ist eine Zündpatrone 19 angeordnet, die eine elektrische Zündung besitzt, die von dem Steuergerät 11 gezündet wird.Between the pressure vessel 12 or its closure head 17 and the connecting channel 13 is a Closure element 18 arranged, which will be explained in more detail below. In the pressure vessel 12 an ignition cartridge 19 is arranged, which has an electrical ignition which is controlled by the control unit 11 is ignited.

Der Druckbehälter 12 ist ein relativ starkwandiges Metallgefäß, das eine im wesentlichen zylindrische Grundform hat und in dessen eine Stirnseite ein im wesentlichen topfförmiger Träger 20 für die Zündpatrone 19 eingeschraubt ist. Der Träger 20 wird von einer Flanschschraube 21 getragen, die in den Druckbehälter^ eingeschraubt ist und eine Öffnung besitzt, durch die die elektrischen Leitungen zum Steuergerät 11 laufen. Der Träger 20 besitzt nicht darge- 6g stellte Durchbrüche, um das bei der Zündung der Zündpatrone 19 entstehende Gas in den Druckbehälter 12 zu leiten.The pressure vessel 12 is a relatively thick-walled metal vessel which is essentially cylindrical Has a basic shape and in one end face a substantially cup-shaped carrier 20 for the ignition cartridge 19 is screwed in. The carrier 20 is carried by a flange screw 21 which is in the pressure vessel ^ is screwed in and has an opening through which the electrical lines to the control unit 11 run. The carrier 20 has breakthroughs (not shown) in order to prevent the ignition of the Ignition cartridge 19 to direct the resulting gas into the pressure vessel 12.

Die entgegengesetzte Stirnseite des Druckbehälters 12 bildet den Verschlußkopf 17. Er besitzt eine relativ große Öffnung 22, die im wesentlichen achsgleich mit der Mittelachse des Druckbehälters angeordnet sind. An seiner Außenseite besitzt der Verschlußkopf 17 eine plangedrehte Fläche 23, die ringförmige Ausnehmungen für eine Dichtung 24 besitzt, die die Öffnung 22 umgibt.The opposite end of the pressure vessel 12 forms the closure head 17. It has a relatively large opening 22 which is arranged essentially coaxially with the central axis of the pressure vessel are. On its outside, the closure head 17 has a faced surface 23, which is annular Has recesses for a seal 24 which surrounds the opening 22.

Das an Hand der F i g. 3 bis 6 im folgenden noch näher erläuterte Verschlußelement 18 hat im wesentlichen die Form einer Scheibe und ist, wie aus den F i g. 1 und 2 zu erkennen ist, zwischen der Fläche 23 und einem Flansch 25 eingespannt und durch die Dichtung 24 so abgedichtet, daß kein Druckgas aus dem Druckbehälter 12 nach außen austreten kann. Die Einspannung erfolgt über den Verschlußkopf 17 eingeschraubte Schraubbolzen 26.That on the basis of FIG. 3 to 6, the closure element 18, which is explained in more detail below, essentially has the shape of a disk and, as shown in FIGS. 1 and 2 can be seen between the surface 23 and a flange 25 clamped and sealed by the seal 24 so that no pressurized gas from the pressure vessel 12 can escape to the outside. The clamping takes place via the locking head 17 screwed in bolt 26.

Der Flansch 25 ist mit dem Verbindungskanal 13 verschweißt, der im wesentlichen die Form eines Halbtorus hat, d. h. aus einem Rohr besteht, das so gebogen ist, daß seine Achse wiederum einen Kreisbogen beschreibt, und zwar um insgesamt 180°. Der Bogen ist sehr eng, d. h., der Radius, den die Rohrachse beschreibt, ist nicht wesentlich größer als der Rohrradius. Am Ende des den Verbindungskanal 13 bildenden Halbtorus schließt sich der Diffusor 14 in Form eines Rohres übergangslos an. Der rohrförmige Diffusor 14 bildet also die unmittelbare Verlängerung des Verbindungskanals 13. Der rohrförmige Diffusor 14 ist durch einen Deckel 27 an seinem Ende verschlossen. Die Längserstreckung des Diffusors verläuft im wesentlichen parallel zu der Achse des Druckbehälters 12. Infolge der relativ scharfen Krümmung des Verbindungskanals 13 ist zwischen dem Mantel des Druckbehälters und dem Diffusor nur ein relativ kleiner Zwischenraum, der gerade zur Aufnahme des Sackes 15 ausreicht. Die Anordnung ist daher sehr raumsparend, was im Kraftfahrzeug besonders wichtig ist.The flange 25 is welded to the connecting channel 13, which is essentially the shape of a Has half torus, d. H. consists of a tube which is bent so that its axis is in turn an arc of a circle describes, by a total of 180 °. The arch is very tight, i.e. i.e., the radius that the pipe axis describes is not significantly larger than the pipe radius. At the end of the connecting channel 13 forming half torus, the diffuser 14 adjoins seamlessly in the form of a tube. The tubular Diffuser 14 thus forms the direct extension of the connecting channel 13. The tubular diffuser 14 is closed by a cover 27 at its end. The longitudinal extension of the diffuser runs substantially parallel to the axis of the pressure vessel 12. Due to the relatively sharp Curvature of the connecting channel 13 is between the jacket of the pressure vessel and the diffuser only a relatively small space which is just sufficient to receive the sack 15. The order is therefore very space-saving, which is particularly important in a motor vehicle.

Der Diffusor 14 besitzt, wie bereits erwähnt, Durchbrüche 16, durch die das Druckgas aus ihm ausströmen kann. Die Durchbrüche 16 sind im vorliegenden Beispiel als Schlitze ausgebildet, die in Umfangsrichtung verlaufen und etwa den halben Umfang des Diffusors umfassen. Die Schlitze sind in der Nähe des Verbindungskanals 13 sehr schmal und verbreitern sich zum durch den Deckel 27 verschlossenen Ende des Diffusors. Damit wird erreicht, daß trotz des Druckabfalles über die Länge des Diffusors ein relativ gleichmäßiger Austritt des Gases aus diesem erfolgt.As already mentioned, the diffuser 14 has openings 16 through which the compressed gas flows out of it can flow out. In the present example, the openings 16 are designed as slots that are shown in FIG Run circumferentially and include about half the circumference of the diffuser. The slots are in in the vicinity of the connecting channel 13 are very narrow and widen towards the closed by the cover 27 End of the diffuser. This ensures that despite the pressure drop over the length of the Diffuser a relatively uniform exit of the gas from this takes place.

Die Öffnung 22 stimmt mit der Öffnung 28 im Flansch 25 überein. Der Querschnitt der Öffnungen 22 und 28 ist im wesentlichen quadratisch. Während die innere, dem Verschlußelement 18 zugewandte Kante 29 des Flansches 25 auf drei Seiten des durch die Öffnung 28 gebildeten Quadrates scharfkantig ist, ist die vierte Kante 30 abgerundet.The opening 22 corresponds to the opening 28 in the flange 25. The cross section of the openings 22 and 28 are essentially square. While the inner, the closure element 18 facing Edge 29 of the flange 25 on three sides of the square formed by the opening 28 with sharp edges is, the fourth edge 30 is rounded.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 wird ein Verschlußelement gemäß F i g. 3 verwendet. Das Verschlußelement 18 nach Fig. 3 besteht aus einer relativ dünnen Scheibe aus naturhartem Federstahlblech, die in ihrer äußeren Form der Form des Flansches 25 bzw. des Verschlußkopfes 17 entspricht. Das Verschlußelement hat die Form einer kreisförmigen Scheibe mit zwei abgeflachten Seiten. Es sind insgesamt sechs Öffnungen 31 für die Schraubbolzen 26 vorgesehen.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, a closure element according to FIG. 3 used. The closure element 18 according to FIG. 3 consists of a relatively thin disk made of naturally hard material Spring steel sheet, which in its outer shape of the shape of the flange 25 or the bolt head 17 corresponds. The closure element is in the form of a circular disc with two flattened ones Pages. A total of six openings 31 are provided for the screw bolts 26.

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Das Verschlußelement 18 besitzt eine Sollbruch- Sollbruchstelle 32 auf. Da im Augenblick des stelle 32, die als eine Einkerbung oder Einprägung in Brechens der Sollbruchstelle an allen Punkten der der Oberfläche des Verschlußelementes vorgesehen Sollbruchstelle nahezu die gleichen Materialbeanist. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 bildet die spruchungen vorliegen, reißt die Sollbruchstelle 32 Sollbruchstelle 32 eine Einprägung längs einer ge- 5 nahezu schlagartig über ihre ganze Länge auf. Die schlossenen Linie und umfaßt drei Seiten eines dabei vorliegenden Materialbeanspruchungen setzen Quadrates, wobei die beiden Ecken 33 ausgerundet sich einerseits aus einer Zugbeanspruchung infolge sind. Die vierte Seite des Quadrates ist nicht einge- der Plattenbiegung und aus einer Scherwirkung im kerbt oder eingeprägt, so daß die Verbindungslinie Bereich der scharfen Kante 29 zusammen,
zwischen den Enden 34 der Sollbruchstelle 32 eine io Der auf den Öffnungsabschnitt 36 wirkende Gas-Biegelinie 35 bildet. Es sei noch erwähnt, daß das druck klappt diesen dann um die Biegelinie 35 um. Verschlußelement zwischen dem Verschlußkopf 17 Dies wird durch die abgerundete Kante 30 unter- und dem Flansch 25 so angeordnet ist, daß die durch stützt, wobei die Abrundung eine zusätzliche Sicherdie Einprägung oder Einkerbung gebildete Sollbruch- heit dafür bietet, daß der Öffnungsabschnitt 36 sich stelle an der vom Druckbehälter 12 abgewandten Seite 15 wirklich nur umbiegt und nicht abreißt. Dies hätte liegt. Ferner ist die Einspannung so vorgenommen, zur Folge, daß der Öffnungsabschnitt 36 mit außerdaß die Sollbruchstelle 32 im Bereich der relativ ordentlich hoher Geschwindigkeit durch den Verscharfen Kante 29 liegt, so daß der Außenteil des bindungskanal 13 in den Diffusor 14 fliegen würde, Verschlußelementes bis nahe an die Sollbruchstelle was aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht ist. Er heran unterstützt ist. Die Biegelinie 35 liegt im Be- 20 könnte sich ferner vor einige der Durchbrüche 16 im reich der abgerundeten Kante 30. Der von der Soll- Diffusor 14 legen und damit die gleichmäßige, vorbruchstelle 32 umschlossene Öffnungsabschnitt 36 des ausberechnete Gasverteilung stören und eine gleich-Verschlußelementes 18 liegt im Bereich der Öffnun- mäßige, gerichtete Aufblasung des Sackes 15 stören, gen 22, 28 und trennt diese abdichtend voneinander. Aus F i g. 2, die ein Detail aus F i g. 1 nach demThe closure element 18 has a predetermined breaking point 32. Since at the moment of the point 32, which as a notch or impression in the breaking of the predetermined breaking point at all points of the predetermined breaking point provided on the surface of the closure element, almost the same material is present. In the embodiment according to FIG. 3 forms the cracks are present, the predetermined breaking point 32 tearing the predetermined breaking point 32 an impression along a 5 almost suddenly over its entire length. The closed line and comprises three sides of a given material stresses set square, the two corners 33 being rounded on the one hand as a result of tensile stress. The fourth side of the square is not part of the plate bend and from a shear effect in the notches or embossed so that the connecting line area of the sharp edge 29 together,
Between the ends 34 of the predetermined breaking point 32 a gas bending line 35 acting on the opening section 36 forms. It should also be mentioned that the pressure then folds this around the bending line 35. Closure element between the closure head 17 This is arranged by the rounded edge 30 underneath and the flange 25 so that it is supported, the rounding providing an additional security, the indentation or notch formed predetermined breaking point for the opening section 36 to come into place the side 15 facing away from the pressure vessel 12 really only bends over and does not tear off. This should have been. Furthermore, the clamping is carried out so that the opening section 36 with the addition that the predetermined breaking point 32 is in the area of the relatively high speed through the sharp edge 29, so that the outer part of the connecting channel 13 would fly into the diffuser 14, closure element to close at the predetermined breaking point, which is undesirable for safety reasons. He is assisted approach. The bending line 35 lies in the 20 could also be in front of some of the openings 16 in the region of the rounded edge 30. The position of the target diffuser 14 and thus the even, pre-break 32 enclosed opening section 36 of the calculated gas distribution and an equal closure element disturb 18 lies in the area of the open, directed inflation of the sack 15, which interferes with 22, 28 and separates them from one another in a sealing manner. From Fig. 2, which shows a detail from FIG. 1 after the

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Aus- 25 Bersten des Verschlußelementes 18 zeigt, ist zu erführungsform nach den Fig. 1 bis 3 erläutert: Die kennen, daß die gekrümmte Form des Verbindungs-Vorrichtung wird im Kraftfahrzeug so montiert, daß kanals 13 der Funktion des Verschlußelementes 18 der Sack 15 und die Durchbrüche 16 des Diffusors 14 besonders entgegenkommt. Da die abgerundete Kante dem Fahrzeuginnenraum zugewandt sind, so daß der 13 und dementsprechend die Biegelinie 35 am Sack sich vor dem Insassen aufblasen kann. Der 30 Außenumfang des Bogens, den der Verbindungs-Druckbehälter 12 ist mit einem Druckgas gefüllt, kanal 13 beschreibt, angeordnet ist, braucht der beispielsweise mit Druckluft. Je nach den Forderun- Öffnungsabschnitt 36 sich nicht ganz um 90° umzugen und der unterzubringenden Größe des Druck- biegen, um den Öffnungsquerschnitt (Öffnung 28 und behälters kann der Druck des Druckgases verschieden Verbindungskanal 13) völlig freizugeben. Der Öffsein, außerdem ändert er sich mit der Temperatur, 35 nungsabschnitt 36 legt sich völlig an das Innere des die in Kraftfahrzeugen erheblich schwanken kann. Krümmers an. Da er sich vor dem Bersten des Ver-Er kann beispielsweise in einem mittleren Tempera- Schlußelementes 18 bereits durchgebogen hatte, hat turbereich bei 30 atü liegen. Dementsprechend ist das er, wenn er an die Innenfläche des Krümmers an-Verschlußorgan 18 in seiner Dicke, die beispielsweise schlägt, bereits im wesentlichen die gleiche Form wie zwischen 0,5 und 0,6 mm beträgt, und der Ein- 40 dieser. Es ist zu erkennen, daß auf Grund dieser kerbung oder Einprägung an der Sollbruchstelle 32 in zusammenwirkenden Merkmale mit dem Verschluß-Abhängigkeit von der Größe und Form des Öffnungs- element 18 ein schlagartiges völliges Öffnen eines abschnittes 36 derart zu bemessen, daß er unter allen großen Querschnittes möglich ist, wobei der Öffnormal auftretenden Bedingungen, insbesondere bei nungsabschnitt 36 nach dem Öffnen kaum einen den maximal auftretenden Temperaturen, noch nicht 45 Durchflußwiderstand bietet.In the following, the mode of operation of the bursting of the closure element 18 is shown, is to be implemented according to FIGS. 1 to 3 explained: They know that the curved shape of the connecting device is mounted in the motor vehicle so that channel 13 of the function of the closure element 18 the sack 15 and the openings 16 of the diffuser 14 are particularly accommodating. Because the rounded edge are facing the vehicle interior, so that the 13 and, accordingly, the bending line 35 on Sack can inflate in front of the occupant. The 30 outer circumference of the arch that the connecting pressure vessel 12 is filled with a pressurized gas, describes channel 13, is arranged, the needs for example with compressed air. Depending on the requirements, the opening section 36 does not turn around completely by 90 ° and the size of the compression bending to be accommodated in order to achieve the opening cross-section (opening 28 and container can completely release the pressure of the compressed gas different connection channel 13). The open, it also changes with temperature, 35 voltage section 36 is completely on the inside of the which can fluctuate considerably in motor vehicles. Elbow on. Since he is about to burst the ver-er may, for example, had already bent in a middle tempera- final element 18 temperature range should be 30 atü. Accordingly, it is when he closes the inner surface of the manifold 18 in its thickness, which suggests, for example, already essentially the same shape as is between 0.5 and 0.6 mm, and the one 40 of these. It can be seen that on the basis of this notch or impression at the predetermined breaking point 32 in interacting features with the lock dependency on the size and shape of the opening element 18 a sudden complete opening of one Section 36 to be dimensioned such that it is possible under all large cross-sections, the opening normal Occurring conditions, in particular with opening section 36 after opening hardly any the maximum occurring temperatures, does not yet offer flow resistance.

birst. Diese extremen Bedingungen sind im wesent- Infolge dieser Tatsache und der oben beschriebe-bursts. These extreme conditions are essentially due to this fact and the above-described

lichen die Temperaturschwankungen, die bei einem nen Ausbildung des Verbindungskanals 13, der direkt Kraftfahrzeug von —40 bis +90° reichen können. und ohne wesentliche Querschnittsveränderungen in Es ist nun gefunden worden, daß ein Verschluß- den Diffusor übergeht, kann das Druckgas aus dem element 18 mit Abmessungen des Öffnungsabschnittes 50 Druckbehälter 12 mit außerordentlich hoher Ge-36 von 50X50 mm und der obengenannten Dicke mit schwindigkeit in den Diffusor strömen und von dort einer Einkerbung, die etwa die halbe Tiefe der durch die Durchbrüche 16 in den Sack 15. Die Auf-Materialstärke hatte, einem Druck von 60 atü stand- blasgeschwindigkeit für den Sack, die bis zur Füllung hielt und spätestens bei 70 atü öffnete. nur etwa dreißig Millisekunden betragen darf, dasunion the temperature fluctuations that occur in a NEN formation of the connecting channel 13, which is directly Motor vehicle can range from -40 to + 90 °. and without significant cross-sectional changes in It has now been found that a closure bypasses the diffuser if the pressurized gas can escape from the element 18 with dimensions of the opening section 50 pressure vessel 12 with an extraordinarily high Ge-36 of 50X50 mm and the above-mentioned thickness flow into the diffuser at high speed and from there a notch, which is about half the depth of the openings 16 in the bag 15. The material thickness had a pressure of 60 atmospheric blowing speed for the sack until it was filled stopped and opened at 70 atm at the latest. may only be about thirty milliseconds, the

Nach Signalgabe durch das Steuergerät 11 wird die 55 Volumen des Sackes von etwa zweihundert Litern Zündpatrone 19 gezündet und zur Explosion ge- und der Überdruck im Sack von etwa 0,3 atü in gebracht. Das Explosionsgas, das von dem in ihr ent- fülltem Zustand ist vorgegeben, da anderenfalls die haltenen üblichen Sprengstoff erzeugt wird, dringt Sicherheitseinrichtung nicht mehr voll wirksam wird, durch die nicht dargestellten Öffnungen in dem Durch die beschriebene Ausbildung der Sicherheits-Träger 20 in den Innenraum des Druckbehälters 12 60 einrichtung mit geringstem Strömungswiderstand und ein, wobei es sowohl das Volumen als auch die schlagartiger Öffnung des Verschlußelementes 18 ist Temperatur des darin enthaltenen Druckgases erhöht. es unter Einhaltung dieser Forderungen möglich, mit Die resultierende Druckerhöhung ist so gewählt, daß einem relativ geringen Druck im Druckbehälter 12 sie bei allen Bedingungen, d. h. auch bei tiefster auszukommen. Das ist sowohl für die Herstellung Umgebungstemperatur, den Berstdruck des Ver- 65 als auch für die Sicherheit des gesamten Kraftfahrschlußelementes übersteigt. Der Öffnungsabschnitt 36 zeuges ein wesentlicher Faktor. Würde die Eindes Verschlußelementes 18 beult sich infolge dieses strömung in den Sack 15 infolge einer Drosselung Druckes anfänglich leicht durch und reißt dann die stark behindert sein, so müßte man einen wesentlichAfter the signal from the control unit 11, the volume of the sack is about two hundred liters Ignition cartridge 19 ignited and detonated and brought the overpressure in the sack of about 0.3 atmospheres. The explosion gas that comes from the state in which it is filled is given, otherwise the holding usual explosives is generated, penetrates the safety device no longer becomes fully effective, through the openings (not shown) in the through the described design of the safety carrier 20 in the interior of the pressure vessel 12 and 60 device with the lowest flow resistance a, it being both the volume and the sudden opening of the closure element 18 Increased temperature of the compressed gas contained therein. it is possible with compliance with these requirements The resulting increase in pressure is selected so that a relatively low pressure in the pressure vessel 12 them in all conditions, d. H. get along with the lowest. That's both for the making Ambient temperature, the bursting pressure of the 65 as well as for the safety of the entire motor vehicle locking element exceeds. The opening portion 36 is a significant factor. Would the Eindes Closure element 18 bulges as a result of this flow into the bag 15 as a result of throttling If the pressure is initially easy and then tears the severely handicapped, you would have to be essential

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größeren Druck im Behälter 12 vorsehen, mit einer und 6 ganz besonders für diesen Zweck geeignet sind, größeren Zündladung arbeiten und eventuell sogar wobei der Stößel vorteilhaft an einer Stelle auftrifft, das Volumen des Druckbehälters 12 erhöhen, damit die möglichst weit von der Biegelinie entfernt ist, die Füllung in der vorgeschriebenen Zeit erreicht beispielsweise in F i g. 5 im Mittelpunkt des Kreiswird. Da der Sack 15 sich aber schon relativ schnell 5 bogenabschnittes der Sollbruchstelle 232. Dadurch nach dem Aufprall durch in ihm vorgesehene Öff- wird erreicht, daß der Zusammenhalt des Materials nung wieder entleeren soll, würde durch das stets an der Biegelinie nicht gefährdet wird, und dem noch nachdringende Gas diese Entleerung, die zu Öffnungsabschnitt wird eine Drehtendenz erteilt, die einem weichen Auffangen des Fahrgastes beiträgt, ein Umklappen um die Biegelinie fördert, behindert werden. io Das vorstehend beschriebene Verschlußelement In den F i g. 4 bis 6 sind Varianten von Verschluß- kann außer den bereits beschriebenen Systemen auch elementen dargestellt. Dabei ist jeweils von der glei- auf andere Systeme angewendet werden, beispielschen Außenform des Verschlußelementes ausgegan- weise auf solche, deren Druckbehälter 12 an Stelle gen worden, obwohl diese Verschlußelemente nicht eines komprimierten Gases eine niedrigsiedende unbedingt in die in den F i g. 1 oder 2 dargestellte 15 Flüssigkeit enthalten, die beim Betätigen der Sicher-Vorrichtung eingebaut sein müssen, sondern auch bei heitseinrichtung durch Entspannung und Erwärmung anders gestalteten Sicherheitseinrichtungen und auch durch die Zündpatrone verdampft, bei Sicherheitseinrichtungen, die nach ganz anderen Von der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform Systemen arbeiten, jedoch mit einer Berstscheibe sind ebenfalls bauliche Abwandlungen möglich, versehen sind, angewendet werden können. 20 Beispielsweise brauchte die Umlenkung des Gas-Das in F i g. 4 dargestellte Verschlußelement 118 stromes nicht wie in diesem Beispiel um volle 180° hat eine Sollbruchstelle 132, die die Form eines erfolgen oder die Umlenkung könnte auch in meh-Halbkreises um den Mittelpunkt des Verschluß- reren Ebenen erfolgen. Auch in der Ausführung des elementes beschreibt. Die Sollbruchstelle 132 setzt Verschlußelementes können zahlreiche Abänderunsich an den Enden des Halbkreises tangential in Form 25 gen vorgenommen werden. Jede Form einer im von zwei Geraden fort, die etwa die Länge des Radius wesentlichen einen Öffnungsabschnitt umgebenden des Halbkreises haben. Die Verbindung zwischen den Sollbruchstelle kann angewendet werden, sofern beiden Enden 134 der Sollbruchstelle 132 bildet eine dafür gesorgt ist, daß das Verhältnis von Öffnungs-Biegelinie 135, die der in F i g. 3 beschriebenen ent- querschnitt zur Länge der Sollbruchstelle und zur spricht. Ähnlich wie das Verschlußelement 18 in 30 Länge der Biegelinie so ist, daß ein ausreichender F i g. 3 hat das Verschlußelement 118 nach F i g. 4 Durchsatz pro Zeiteinheit erfolgt und eine Gefahr einen relativ großen Öffnungsquerschnitt bei geringer des Abreißens des Öffnungsabschnittes weitgehend Länge der Sollbruchstelle. Trotzdem ist die Länge ausgeschaltet ist. " ^; der Biegelinie 135 ausreichend, um' eine Ablösung Es ist noch zu bemerken, daß das dargestellte und des Öffnungsabschnittes 136 zu vermeiden. 35 beschriebene Verschlußelement aus relativ dünnem Das in F i g. 5 dargestellte Verschlußelement 218 Material im Verhältnis zu seinen Flächenabmessunhat eine Sollbruchstelle 232, die aus einem Kreis- gen hergestellt werden kann. Dieses Merkmal sorgt ■ bogen um einen außerhalb der Mitte des Verschluß- dafür, daß die Masse des Öffnungsabschnittes relativ elementes liegenden Punkt besteht, an den sich zwei gering wird, wodurch wiederum die Gefahr seines Abschräg auseinanderlaufende Linien anschließen. Der 40 reißens verringert wird. Andererseits kann dabei, was Öffnungsabschnitt 236, der von der Sollbruchstelle ungewöhnlich erscheint, ein relativ hartes, wenn auch 232 eingeschlossen ist, hat die Form eines spitz- nicht gehärtetes Material verwendet werden, ohne winkligen, an seiner Spitze stark abgerundeten daß die Gefahr besteht, daß das Material an der Dreiecks. Bei dieser Ausführungsform ist die zwi- Biegelinie bricht. Außerdem ist natürlich ein Blechschen den Enden 234 der Sollbruchstelle 232 liegende 45 teil mit einer Dicke in der Größenordnung · von Biegelinie 235 im Verhältnis zur Fläche (und Masse) Zehntehnillimetern selbst bei einem Abreißet viel des Öffnungsabschnittes 236 besonders groß. weniger gefährlich als eine mehrere Millimeter dicke Ähnlich verhält es sich bei der Ausführungsform Scheibe, die bei ihrem Brechen »ausgestanzt« wird nach F i g. 6, bei der das Verschlußelement 318 eine und von dem Gasdruck wie ein Geschoß abgefeuert Sollbruchstelle 332 besitzt, die die Form eines U mit 50 wird. Alle diese Merkmale sorgen dafür, eine Sichersich nach außen öffnenden Schenkeln hat. Die ein- heitseinrichtung zu schaffen, die mit einem geringsten zelnen Schenkel sind dabei im wesentlichen gerade Aufwand von Teilen bei kleinster Baugröße leicht und werden durch Abrundungen miteinander ver- sowie betriebs- und unfallsicher herstellbar ist. Für bunden. den Einsatz in Kraftfahrzeugen sind dies erhebliche . Wie bereits erwähnt, eignet sich das hier darge- 55 Vorteile. Das Verschlußelement kann auch aus einem i stelte Verschlußelement auch zum Einsatz in Sicher- Blech bestehen, das im Bereich des Öffnungsheitseinrichtungen, bei denen die Druckerhöhung im abschnittes mit Sicken oder einer ähnlichen Ge-' Druckbehälter nicht oder nicht allein zum Öffnen des staltung zur Erhöhung seiner Steifigkeit versehen ist. 7 Verschlußelementes eingesetzt wird. Dort übernimmt Dadurch ist eine gute Anpassung an unterschiedliche oder unterstützt ein Stößel die Wirkung des Gas- 60 Drücke bei geringster eigener Masse sowie eine Bedruckes und sorgt zumindest dafür, daß an der Soll- einflussung der Form nach dem Brechen und eine bruchstelle der erste Anriß erfolgt. Es ist zu erken- Vorausbestimmung des Teils der Sollbruchstelle mögnen, daß die Ausführungsformen nach den F i g. 5 Hch, der zuerst brechen soll.Provide higher pressure in the container 12, with one and 6 are particularly suitable for this purpose, work with larger ignition charges and possibly even with the plunger striking at one point, increase the volume of the pressure container 12 so that it is as far away from the bending line as possible , the filling reached in the prescribed time, for example in FIG. 5 becomes the center of the circle. Since the sack 15 is already relatively quickly 5 arcuate section of the predetermined breaking point 232. As a result, after the impact through the opening provided in it, it is achieved that the cohesion of the material should be emptied again, which would not endanger the bending line at all times, and the still penetrating gas this evacuation, the opening section is given a tendency to rotate, which contributes to a soft catching of the passenger, promotes a folding over around the bending line, are hindered. io The closure element described above in FIGS. 4 to 6 are variants of locking elements, in addition to the systems already described. The same applies to other systems, for example the outer shape of the closure element, starting with those whose pressure vessel 12 has been replaced, although these closure elements do not necessarily contain a compressed gas with a low boiling point in the form shown in FIG. 1 or 2 contain 15 liquid shown, which must be installed when the safety device is operated, but also in the case of safety devices that are differently designed by relaxation and heating and also evaporated by the ignition cartridge, in the case of safety devices that are completely different from the one shown in FIG . 1 shown embodiment systems work, but structural modifications are also possible with a rupture disc, provided, can be used. 20 For example, the diversion of the gas-Das in FIG. The closure element 118 shown in FIG. 4 does not flow through a full 180 ° as in this example, has a predetermined breaking point 132 which takes the form of a or the deflection could also take place in several semicircles around the center of the closure reren planes. Also describes in the execution of the element. The predetermined breaking point 132 sets the closure element, numerous modifications can be made tangentially in the form of 25 at the ends of the semicircle. Each shape of an in of two straight lines which have approximately the length of the radius substantially surrounding an opening portion of the semicircle. The connection between the predetermined breaking point can be used, provided that the two ends 134 of the predetermined breaking point 132 form one, it is ensured that the ratio of the opening bending line 135 to the one shown in FIG. 3 described ent- cross section to the length of the predetermined breaking point and speaks. Similar to the way in which the closure element 18 is in the length of the bending line so that a sufficient F i g. 3 has the closure element 118 according to FIG. 4 throughput per unit of time takes place and there is a risk of a relatively large opening cross-section if the tearing off of the opening section is largely the length of the predetermined breaking point. Even so, the length is off. ^"; The bending line 135 sufficient to 'detachment It is also to be noted that the illustrated and to avoid the mouth portion 136 closure element 35 described from relatively thin, the g in F i closure element shown 5218 material in relation to its Flächenabmessunhat a.. Predetermined breaking point 232, which can be produced from a circle.This feature ensures that the mass of the opening section is located outside the center of the closure and that the mass of the opening section is relatively elementary, at which the two are small, which in turn increases the risk The tearing is reduced 40. On the other hand, what opening portion 236, which appears unusual from the predetermined breaking point, a relatively hard, although 232 is included, in the form of a sharp, non-hardened material can be used without angular, strongly rounded at its tip that there is a risk that the mater ial at the triangle. In this embodiment, the bending line between breaks. In addition, a small sheet of metal lying at the ends 234 of the predetermined breaking point 232 with a thickness in the order of magnitude of the bending line 235 in relation to the area (and mass) tens of millimeters is particularly large even if much of the opening section 236 is torn off. less dangerous than a disk several millimeters thick. The same applies to the embodiment of the disk, which is "punched out" when it breaks, as shown in FIG. 6, in which the closure element 318 has a predetermined breaking point 332 which is fired by the gas pressure like a projectile and which becomes the shape of a U with 50. All of these features ensure a secure outward opening leg. To create the unitary device that has the smallest individual leg is essentially straightforward expenditure of parts with the smallest construction size and can be produced by rounding off with one another and in an operationally and accident-proof manner. For tied. For use in motor vehicles, these are considerable. As already mentioned, the advantages presented here are suitable. The locking element can also consist of a locking element also for use in safety sheet metal, which in the area of the opening unit devices, in which the pressure increase in the section with beads or a similar pressure vessel is not or not only for opening the design to increase its Rigidity is provided. 7 closure element is used. Thereby a good adaptation to different or a plunger assists the effect of the gas pressure with the lowest own mass as well as a pressure and ensures at least that at the target influence of the shape after the breaking and a breaking point the first crack occurs . It can be seen in advance of the part of the predetermined breaking point that the embodiments according to FIGS. 5 Hch, who should break first.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (6)

1 2 Linien ausgebildet waren, die durch den Mittelpunkt Patentansprüche: der Scheibe gingen. Die zwischen den geradlinigen Sollbruchstellen liegenden spitzen Abschnitte der1 2 lines were formed that went through the center of claims: the disc. The pointed sections of the lying between the straight predetermined breaking points 1. Verschlußelement für den Druckbehälter Scheibe sollten sich derart aufbiegen, daß sie die einer für Transportmittel, insbesondere Kraft- 5 Form einer Krone bilden. Durch diese Form des fahrzeuge, vorgesehenen passiven Sicherheits- Verschlußelementes sollte in erster Linie verhindert einrichtung mit aufblasbaren flexiblen Säcken, das werden, daß Teile des Verschlußelementes sich lösen aus einer mit Sollbruchstellen versehenen Scheibe und mit dem Gasstrom in den Fahrgastraum gebesteht, dadurch gekennzeichnet, daß schleudert werden.1. Closure element for the pressure vessel disc should bend up in such a way that they the one for means of transport, in particular Kraft- 5 form a crown. This form of the Vehicles, provided passive safety locking element should primarily be prevented device with inflatable flexible sacks that will loosen parts of the closure element consists of a pane with predetermined breaking points and with the gas flow into the passenger compartment, characterized in that are spun. eine Sollbruchstelle (32, 132, 232, 332) die ge- ίο Dieses Verschlußelement hat jedoch den Nachteil,a predetermined breaking point (32, 132, 232, 332) which is ίο However, this closure element has the disadvantage wünschte Öffnung in Form einer im wesentlichen daß es weitgehend vom Zufall abhängt, wie diewished opening in the form of an essentially that it largely depends on chance, like that geschlossenen Linie zu mehr als der Hälfte ihres Öffnung, durch die das Druckgas aus dem Druck-closed line to more than half of its opening, through which the pressurized gas from the pressurized Umfanges umgibt, daß die Endpunkte (34, 134, behälter austreten soll, nach dem Öffnen des Ver-Circumference surrounds that the end points (34, 134, container should emerge, after opening the ver 234) der Sollbruchstelle einen Abstand vonein- Schlußelementes aussieht. Häufig rissen nur einzelne234) the predetermined breaking point looks a distance from the inclusion element. Often only a few tore ander haben und daß die geradlinige Verbindung 15 der Sollbruchstellen vollständig auf, so daß das Gasother have and that the straight connection 15 of the predetermined breaking points completely so that the gas der Endpunkte eine Biegelinie (35, 135, 235) und nur einseitig und stark gedrosselt austreten konnte,the end points had a bending line (35, 135, 235) and could only emerge on one side and strongly throttled, eine Kante der entstehenden Öffnung bildet. Derartige Zufälligkeiten sind aber bei einer Sicher-forms an edge of the resulting opening. Such coincidences are, however, in a security 2. Verschlußelement nach Anspruch 1, dadurch heitseinrichtung untragbar. Eine zu starke Drosselung gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (32) drei im Öffnungsquerschnitt führt zu einem zu langsamen Seiten eines Rechtecks umfaßt und daß die vierte 20 Aufblasen des Sackes, so daß die Sicherheitseinrich-Seite durch die Biegelinie (35) gebildet ist. tung wirkungslos bleibt. Bekanntlich muß der Sack2. Closure element according to claim 1, characterized in that the device is unacceptable. Too much throttling characterized in that the predetermined breaking point (32) three in the opening cross-section leads to one that is too slow Sides of a rectangle and that the fourth 20 inflate the bag so that the safety device side is formed by the bending line (35). tion remains ineffective. As is well known, the sack must 3. Verschlußelement nach einem der An- dreißig Millisekunden nach dem Aufprall des Kraftsprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß fahrzeuges gefüllt sein, damit die Sicherheitseinrichdas Stützteil (Flansch 25), das das Verschlußteil tung die beabsichtigte Wirkung erzielen kann.3. Closure element after one of the thirty milliseconds after the impact of the force transmission 1 and 2, characterized in that the vehicle must be filled so that the security device Support part (flange 25), the device the closure part can achieve the intended effect. (18) trägt und in seinem Randbereich abstützt, im 25 Es sei noch erwähnt, daß derartige Verschluß-Bereich der Biegelinie (35) eine abgerundete elemente bei anderen Ausführungen auch mit einer Kante (30) aufweist. mechanischen Betätigung wirksam werden sollen. In(18) carries and is supported in its edge area, in 25 It should also be mentioned that such a closure area the bending line (35) a rounded element in other designs also with a Has edge (30). mechanical actuation should be effective. In 4. Verschlußelement nach einem der An- diesem Falle wird bei Signalgabe ein Zünder gezünsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das det, der einen Stößel betätigt, der das Verschluß-Stützteil (25) das Verschlußelement (18) bis dicht 30 element durchschlägt. Dabei soll der Stößel nach an die Sollbruchstelle (32) heran unterstützt. Möglichkeit unmittelbar nach dem Durchschlagen4. Closure element according to one of these cases, a detonator is triggered when a signal is given 1 to 3, characterized in that the det which actuates a plunger which the closure support part (25) the closure element (18) penetrates until tightly 30 element. The plunger should follow supported to the predetermined breaking point (32). Possibility immediately after penetration 5. Verschlußelement nach Anspruch 4, dadurch des Verschlußelementes aufgehalten werden. Dazu gekennzeichnet, daß die Kanten (29) des Stützteils besitzt er einen Bund, der ihn nach Durchschlagen (25) im Bereich der Sollbruchstelle (32) scharf- des Verschlußelementes festhält. Dadurch wird aber kantig sind. 35 der Öffnungsquerschnitt weiter vermindert.5. Closure element according to claim 4, characterized in that the closure element is held up. In addition characterized in that the edges (29) of the support part it has a collar that it after punching through (25) in the area of the predetermined breaking point (32) holds the locking element sharp. But this will are angular. 35 the opening cross-section is further reduced. 6. Verschlußelement nach einem der An- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verschlußsprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das element der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das Verschlußelement (18, 118, 218, 318) aus einer sich leicht herstellen läßt und bei Erreichung seines Blechplatte mit als Einprägungen ausgebildeter Berechnungsdruckes bzw. bei Einleiten des Brechens Sollbruchstelle (32,132, 232, 332) besteht. 40 schlagartig eine sehr große Öffnung freigibt, ohne daß6. Closure element according to one of the object of the invention is to provide a closure system 1 to 5, characterized in that the element of the type mentioned to create the Closure element (18, 118, 218, 318) can be easily produced from one and when it reaches its Sheet metal plate with calculation pressure designed as impressions or when breaking is initiated There is a predetermined breaking point (32, 132, 232, 332). 40 suddenly releases a very large opening without Teile des Verschlußelementes im Gasstrom mitgerissen werden.Parts of the closure element are entrained in the gas stream. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurchThis object is achieved according to the invention gelöst, daß eine Sollbruchstelle die gewünschte Öff-45 nung in Form einer im wesentlichen geschlossenensolved that a predetermined breaking point the desired opening 45 in the form of a substantially closed Die Erfindung betrifft ein Verschlußelement für Linie zu mehr als der Hälfte ihres Umfanges umgibt, den Druckbehälter einer für Transportmittel, ins- daß die Endpunkte der Sollbruchstelle einen Abstand besondere Kraftfahrzeuge, vorgesehenen passiven voneinander haben und daß die geradlinige Ver-Sicherheitseinrichtung mit aufblasbaren flexiblen bindung der Endpunkte eine Biegelinie und eine Säcken, das aus einer mit Sollbruchstellen versehenen 50 Kante der entstehenden Öffnung bildet.
Scheibe besteht. Vorteilhaft ist das Verschlußelement derart aus-The invention relates to a closure element for line to more than half of its circumference surrounds the pressure vessel for a means of transport, ins- that the end points of the predetermined breaking point have a distance special motor vehicles, provided passive from each other and that the straight safety device with inflatable flexible binding of the End points a bending line and a sack, which is formed from an edge of the opening that is provided with predetermined breaking points.
Disc consists. The closure element is advantageously designed in this way