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Diese Erfindung betrifft Mechanismen
zum Freigeben von Fluid von einem Druckbehälter.
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Verschiedene Technologien, beispielsweise aufblasbare
Fahrzeuginsassen-Zurückhalteeinrichtungen
und Feuerunterdrückungssysteme,
erfordern die schnelle Freigabe von verdichtetem Fluid von einem
Druckbehälter.
Es ist bekannt eine relativ weiche Zerberstungsplatte bereitzustellen,
die selbst nicht in der Lage ist dem inneren Druck des verdichteten
Fluids standzuhalten, und die wiederum von einer Strukturhalterung
gehaltert wird. Wenn es gewünscht
wird das verdichtete Fluid von dem Druckbehälter freizugeben wird die strukturelle
Halterung etwas entfernt oder zerbrochen, wobei der Zerberstungsplatte
ermöglicht
wird zu zerbrechen bzw. zerbersten. Verschiedene Verfahren zum Entfernen
der Strukturhalterung sind bekannt und umfassen eine mechanische
Auslösung,
eine thermische Auslösung,
eine hydraulische/pneumatische Auslösung, eine Auslösung durch
einen mechanischen Beschleunigungssensor, und eine Auslösung durch
eine nicht eingeschränkte
pyrotechnische Einrichtung. Eine pyrotechnische Einrichtung verwendet
ein explosives pyrotechnisches Material. Typischerweise wird das
explosive pyrotechnische Material durch ein elektrisches Signal
gezündet.
Für nicht
eingeschränkte
pyrotechnische Einrichtungen, die die einzigen sind, die bekannt
sind, um in dem Stand der Technik verwendet zu werden, werden die
Verbrennungsprodukte von der pyrotechnischen Einrichtung nach außen freigegeben.
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Das US Patent 4203616 offenbart eine
vollständig
mechanische Airbag-Einrichtung für
Fahrzeuge, bei der ein zerbrechbarer Deckel einen Behälter, der
Gas unter Druck darin aufweist, abdichtet. Der zerbrechbare Deckel
wird durch einen Druckdeckel in Kontakt mit einem Verbindungsmechanismus gehalten.
Während
eines Unfalls gibt eine Stoßerfassungs-Baugruppe
den Verbindungsmechanismus frei, der wiederum den Druckdeckel freigibt,
was dem zerbrechbaren Deckel erlaubt durch das Hochdruckgas zerbrochen
zu werden, um den Ballon aufzublasen.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung
ist ein Freigabemechanismus vorgesehen, wie im Anspruch 1 der hier
angehängten
Ansprüche
aufgeführt.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosions-Baugruppenansicht des Freigabemechanismus
dieser Erfindung, der als Falltür-Ausführungsform
bezeichnet wird;
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2 eine
Querschnittsansicht der Halterungshülse und der Schub-Umleitungseinheit
der Falltür-Ausführungsform,
entlang der longitudinalen Achse und mit der Falltür in einer
geschlossenen Position gezeigt;
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3 eine
Querschnittsansicht der Halterungshülse und der Schub-Umleitungseinheit,
entlang der longitudinalen Achse unter einem geringfügig anderem
Winkel als derjenige, der in 2 dargestellt
ist;
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4 eine
andere Ausführungsform
dieser Erfindung, die als die Spin-und-Fall-Ausführungsform bezeichnet
wird;
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5 noch
eine andere Ausführungsform der
Erfindung, die als die Zurückziehungseinheit-Ausführungsform
bezeichnet wird;
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6 eine
Querschnittsansicht der Halterungshülse und der Falltür der Falltür-Ausführungsform,
wobei die Erfindung im Betrieb als ein Freigabeventil (Entlastungsventil)
dargestellt ist;
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7 eine
andere Ausführungsform
dieser Erfindung, die als die Stift-und-Fall-Ausführungsform bezeichnet
wird;
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8 eine
Querschnittsansicht der Halterungshülse und eines Pfostens der Stift-und-Fall-Ausführungsform;
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9 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht der Falltür,
die in der Falltür-Ausführungsform verwendet
wird; und
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10 eine
vergrößerte Baugruppenansicht einer
alternativen Falltür.
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Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, wobei
die Zeichnungen lediglich für
die Zwecke einer Illustration einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und nicht für
die Zwecke einer Beschränkung
dieser vorgesehen sind, zeigen die 1–3 den Freigabemechanismus 10 der
vorliegenden Erfindung. Diese Erfindung arbeitet mit sowohl komprimierbaren
als auch nicht-komprimierbaren
Fluids über
einen sehr großen
Druck- und Temperaturbereich. Typische Anwendungen des Freigabemechanismus 10,
der offenbart ist, umfassen Feuerunterdrückungssysteme, aufblasbare
Fahrzeuginsassen-Zurückhalteeinrichtungen,
und andere ähnliche Anwendungen,
bei denen Fluids schnell freigegeben werden müssen.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Freigabemechanismus 10,
der hier als die Falltür-Ausführungsform
bezeichnet wird, ein Verbindungselement 12 zur Verbindung
mit einem Druckbehälter
(nicht gezeigt). Der Druckbehälter
enthält
Fluid unter einem hohen Druck. Das Verbindungselement 12 weist
Gewinde 14 zum Aufschrauben auf den Druckbehälter auf,
obwohl andere Verbindungseinrichtungen nach gründlicher technischer Beurteilung gewählt werden
können.
Das Verbindungselement weist eine im wesentlichen zylindrische Form
mit einem Durchmesser D1 auf. Auf seinem Ende 16 weist das
Verbindungselement 12 eine Öffnung (nicht sichtbar) auf,
die konzentrisch angeordnet ist. Dübelstifte 18 sind
an Dübellöchern (nicht
sichtbar) in dem unteren Ende 16 des Verbindungselements 12 angebracht
und werden nachstehend noch mit näheren Einzelheiten diskutiert.
Es sei darauf hingewiesen, dass Dübelstifte nicht benötigt werden,
aber in einigen Anwendungen vorteilhaft sein können, die mit einer gründlichen
Beurteilung der Technik bestimmt werden.
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Unter Bezugnahme nun auf die 1–3 umfasst
der Freigabemechanismus 10 eine Halterungshülse 20,
die eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser
D2 aufweist. Die Halterungshülse 20 weist
eine erstes Ende 21 und eine zweites Ende 22 auf.
Eine axiale Öffnung 24 ist
mittig auf dem ersten Ende 21 angeordnet und ist konzentrisch
zu der Öffnung
(nicht sichtbar) auf dem Ende 16 des Verbindungselements 12.
Auf dem ersten Ende 21 der Halterungshülse 12 sind auch Dübelstiftlöcher 26 und
erste Bolzen- bzw. Schraublöcher 28 angeordnet.
Wie voranstehend angegeben werden Dübelstifte nicht benötigt und
somit sind auch Dübelstiftlöcher nicht
wesentlich. Erste Bolzenlöcher 28 nehmen
Bolzen bzw. Schrauben 29 auf, die sich durch die Halterungshülse 20 und
in die zweiten Bolzenlöcher
(nicht sichtbar) auf dem Ende 16 des Verbindungselements 12 hinein
erstrecken. Die Bolzen bzw. Schrauben 29 halten die Halterungshülse 20 an
dem Verbindungselement 12 durch Zusammenbringen des ersten
Endes 21 und des Endes 16.
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Die Halterungshülse 20 weist auch
eine versetzte lineare Öffnung 30 auf,
die Gewinde 31 zur Aufnahme eines in sich abgeschlossenen
pyrotechnischen Auslösers
(Betätigungselement
bzw. Aktuator) aufweist, der in dieser Ausführungsform eine Verlängerungseinheit 32 ist.
Die versetzte lineare Öffnung 30 wird
als versetzt bezeichnet, weil sie von einer parallelen Linie (nicht
gezeigt) versetzt ist, die sich radial durch die Halterungshülse 20 erstreckt. Jedoch
kann ein äquivalentes
Betriebsverhalten durch andere Öffnungskonfigurationen
erreicht werden, beispielsweise durch lineare und krummlinige Pfade,
die in Ebenen senkrecht oder zu der Ebene, die die Drehachse der
Halterungshülse 20 enthält, verschoben
liegen. Die Verlängerungseinheit 32,
die manchmal als ein Gasmotor bekannt ist, kann von irgendeinem
Typ sein, der gegenwärtig
verfügbar
ist, und kann mit gründlichen
technischen Überlegungen gewählt werden.
Die Verlängerungseinheit
(der Protraktor) 32 enthält eine kleine Menge eines
explosiven Materials, dass durch ein elektrisches Signal gezündet wird.
Die Verbrennungsprodukte werden innerhalb des Körpers der Verlängerungseinheit 32 aufgenommen
und weisen keinen Fluchtpfad auf. Dies bedeutet, dass die Verlängerungseinheit
(der Protraktor) 32 nichts an die Umgebung freigibt und vollständig sauber
und unabhängig
bzw. getrennt ist. Häufig
kann ein Protraktor 32 für die Versendung und für Behandlungszwecke
als eine nicht-explosive Einrichtung klassifiziert werden. Der bevorzugte
Protraktor 32 ist von ICI Nobel's Explosives aus Ayrshire, Schottland,
erhältlich.
Die geeignete Größe und der geeignete
Typ des Protraktors 32 wird durch gründliche technische Überlegungen
in Abhängigkeit
von der Verwendung für
den Freigabemechanismus 10 gewählt. Der Protraktor 32 weist
eine elektrische Kontakteinrichtung 33 zum Empfangen eines
elektrischen Steuersignals, welches den Protraktor 32 aktivieren
würde,
auf.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf
die 1–3 umfasst der Freigabemechanismus 10 eine Schub-Umleitungseinheit 40,
die eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser
D3 aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass in der bevorzugten
Ausführungsform
der Durchmesser D1 das Verbindungselements 12, der Durchmesser
D2 der Halterungshülse 20,
und der Durchmesser D3 in der Schub-Umwandlungseinheit 40 im
wesentlichen die gleichen sind, aber für diese Erfindung gleiche Durchmesser
nicht benötigt
werden. Die Schub-Umleitungseinheit 40 weist ein erstes
Ende 41 und ein zweites Ende 42 auf. Eine axiale Öffnung 44 ist
zentral auf dem ersten Ende 41 angeordnet und ist konzentrisch
zu der Öffnung 24 in
dem Einfügungselement 20.
Auf dem ersten Ende 41 sind ferner Bolzen- bzw. Schraubenlöcher 46 zum
Empfangen von Bolzen bzw. Schrauben 47 angeordnet. Wie
sich am besten der 2 entnehmen
lässt erstrecken
sich die Bolzen bzw. Schrauben 47 durch die Schub-Umleitungseinheit 40 und
in zweite Bolzen- bzw. Schraubenlöcher 27 in der Halterungshülse 20 hinein,
wobei sie die Schub-Umleitungseinheit 40 an dem Einfügungsring 20 durch
zusammenpassende Ende halten, die das erste Ende 41 und
das zweite Ende 42 der Halterungshülse 20 sind. Die Schub-Umleitungseinheit 40 weist
auch eine Vielzahl von Löchern 49 zum
Diffundieren bzw. Verteilen des Hochdruckfluids auf.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme der 1–3 umfasst
der Freigabemechanismus (ein Entlastungsmechanismus) 10 auch
eine Abdichtungsabrichtung, die in dieser Ausführungsform eine Abdichtungsplatte 35 ist,
die zwischen dem Ende 16 des Verbindungselements 12 und
dem ersten Ende 21 der Halterungshülse 20 angeordnet
oder dazwischen eingebettet ist. Die Abdichtungsplatte 35 ist aus
einem dünnen
Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl, Kupfer oder Messing, gebildet.
Der Typ und die Dicke des Metalls wird in Abhängigkeit von dem gewünschten
Druckbereich für
die Einrichtung 10 gewählt.
Diese Konstruktion erlaubt der Abdichtungsplatte 35 eine
einfache flache Folie, die aus einem Blechmaterial herausgestanzt
werden kann, oder eine flache Folie zu sein. Dies minimiert die
Kosten. In jedem Fall ist die Abdichtungsplatte 35 so konstruiert,
dass sie alleine vollständig
den Fluiddruck in dem Druckbehälter
(nicht gezeigt) aushalten kann. Für den Fall von sehr hohen Fluiddrucken
würde es notwendig
sein die Abdichtungsplatte 35 an einer Stelle zu befestigen,
um zu verhindern, dass sie durch die axiale Öffnung 24 hindurchgedrückt wird. Eine
Option besteht darin die Abdichtungsplatte 35 an das Verbindungselement 12 oder
an die Halterungshülse 20 zu
schweißen.
Dies würde
die Leckdichtigkeit der gesamten Einrichtung verbessern. Eine andere
Option besteht darin die Abdichtungsplatte 35 unter Verwendung
von Dübelstiften 18 zu befestigen.
Andere Befestigungseinrichtungen können ebenfalls verwendet werden,
wenn diese mit gründlichen
technischen Überlegungen
gewählt
werden. Die Dübelstifte 18 erstrecken
sich durch Dübelstiftlöcher (nicht
gezeigt) in dem Ende 16 des Verbindungselements 12,
durch Dübelstiftlöcher 36 in
der Abdichtungsplatte 35 und durch Dübelstiftlöcher 26 in dem ersten
Ende 21 der Halterungshülse 20.
Da die Dübelstifte,
wenn sie zuerst installiert werden, getrennte Teile sind, können sie
zuerst in dem Verbindungselement 12 angebracht werden,
wie in 1 gezeigt, oder
sie können
zunächst
in die Halterungshülse 12 platziert
werden, wie in den 1–3 gezeigt.
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Unter Bezugnahme nun auf die 1–3, 6 und 9–10, wird eine Halterungseinrichtung,
in diese Ausführungsform
eine Falltür 50 mit
ersten und zweiten Seiten 55, 56 verwendet, um
die notwendige Halterung für
die Abdichtungsplatte 35 bereitzustellen, so dass sie den
Druck des Fluids in dem Druckbehälter
aushalten kann. Die Falltür 50 weist
ein im wesentlichen kreisförmiges
Ende 51 auf, das, während es
geschlossen ist, wie in den 2 und 6 gezeigt, koplanar zu dem
ersten Ende 21 der Halterungshülse 20 ist und die
Abdichtungsplatte 35 kontraktiert. Die Falltür 50 wird
schwenkbar an ihrem ersten Ende 55 durch einen Gelenkstift 52 gehaltert,
der fest an der Halterungshülse 20 befestigt
ist. Die Falltür 50 wird ebenfalls
auf ihrer zweiten Seite 56 durch ein verschiebbares Halterungselement
gehaltert, das in dieser Ausführungsform
ein T-förmiges
Element 54 ist. Die Falltür 50, wie sich am
besten in 9 ersehen lässt, kann
als ein einzelnes Teil hergestellt werden. Alternativ und wie sich
am besten der 10 entnehmen
lässt,
kann eine Falltür 53 aus
zwei Komponenten gebildet werden – einer Kappe 13 mit
einer Kerbe 17 und einem Stab 15, der innerhalb
der Kerbe 17 aufgenommen wird. Dies ist ratsam, wenn der
Freigabemechanismus erneut verwendet werden wird, weil der Spitzenabschnitt 19 des
Stabs 15 sich von dem wiederholten Verschieben des verschiebbaren Halterungselements,
wie beispielsweise des T-förmigen
Elements 54, abnutzen kann. Sollte diese Abnutzung auftreten,
kann der Stab 15 einfach ohne Ersetzen der gesamten Falltür 53 ersetzt
werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das verschiebbare Halterungselement
andere Formen aufweisen könnte,
beispielsweise auch rechteckförmig.
Das T-förmige
Element 54 ist verschiebbar innerhalb eines Kanals 57 der
Halterungshülse 20 positioniert.
Der Kanal 57 ist so angeordnet, dass dessen longitudinale
Achse parallel zu der longitudinalen Achse der versetzten linearen Öffnung 30 ist.
In dieser bevorzugten Ausführungsform,
wie am besten in 6,
gezeigt ist der Durchmesser D4 des Endes 51 wesentlich
und proportional kleiner als der Durchmesser D5 der axialen Öffnung 24.
Während
die tatsächlichen
Dimensionen für
die Durchmesser D4, D5 mit gründlichen
technischen Überlegungen
gewählt
werden können,
ist für die
Zwecke dieser Ausführungsform
festgestellt worden, dass für
die meisten Anwendungen der Durchmesser D4 in den Bereich von 50–99% des
Durchmessers D5 fallen sollte. Diese Anordnung stellt ein ringförmiges Gebiet 25 der
Platte 35 über
den Durchmesser D4 des Endes 51 bereit, das nicht gestützt bzw.
gehaltert wird. Dieses ringförmige
Gebiet 25 ist dasjenige, wo ein spontaner Bruch in einer Überdrucksituation
auftritt. In dieser Weise wirkt der Freigabemechanismus 10 als
ein Druckfreigabeventil (d. h. Druckentlastungsventil).
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Unter Bezugnahme auf die 1–3, 6, gibt der Freigabemechanismus 10 selektiv
das Fluid innerhalb des Druckbehälters über ein
elektrisches Steuersignal frei, an das über eine elektrische Kontakteinrichtung 33 an
den Protraktor 32 gesendet wird. Wenn der Protraktor 32 das
elektrische Signal empfängt,
dann schiebt der Protraktor 32 einen Kolben (in den 1–3 nicht
gezeigt, aber bei 71 in 4)
vor, der das T-förmige
Element 54 entlang dem Kanal 57 verschiebt, bis
die zweite Seite 56 der Falltür 50 nicht mehr von
dem T-förmigen
Element 54 gehaltert wird. Die Falltür 50 wird durch den
Fluiddruck, der durch die Abdichtungsplatte 35 übertragen wird,
belastet. Die Last veranlasst die Falltür 50 sich in der Uhrzeigerrichtung 59 zu
drehen, wie in 3 gezeigt,
und zwar über
einen Gelenkstift 52, und die Falltür 50 wird innerhalb
der Schub-Umleitungseinheit 40 eingefangen. Die Abdichtungsplatte 35,
die den Fluiddruck alleine nicht halten kann, bricht, wodurch ermöglicht wird,
dass das Fluid Flusspfade 60, 61 bildet, die durch
die Öffnung
in dem Verbindungselement 12 gehen, sich weiter bewegen
durch die axiale Öffnung
in der Halterungshülse 20,
um über und
um die Falltür 50 herum
zu fließen,
um durch die axiale Öffnung 44 in
der Schub-Umleitungseinheit 40 zu gehen, um das Ende 43 abzubiegen
und schließlich
durch die Vielzahl von Löchern 49 in
der Schub-Umleitungseinheit 40 herauszukommen. In dieser
Weise öffnet
der Protraktor 32 die Abdichtungsplatte 35, d.
h. er wirkt als eine Öffnungseinrichtung
zum selektiven Öffnen
der Abdichtungseinrichtung. Eine andere Öffnungseinrichtung, die voranstehend
diskutiert wurde, ist das ringförmige
Gebiet 25, welches spontan reißt bzw. bricht, d. h. sich
in einer Überdrucksituation öffnet.
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Wie am besten in 3 ersichtlich treten die Flusspfade 60, 61 in
gegengesetzten Richtungen aus, wodurch der Schub neutralisiert wird,
der von dem Moment erschaffen wird, der von dem freigegebenen Fluid
von dem Druckbehälter
erzeugt wird. In dieser Weise leitet die Schub-Umleitungseinheit 40 den Schub
der freigegebenen Flüssigkeit
um und richtet diesen, wobei die Schubkraft neutralisiert und auf
Null gesetzt wird.
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Unter Bezugnahme auf die 1–3 sei
darauf hingewiesen, dass Gewinde 14, Bolzen bzw. Schrauben 29 zusammen
mit Schrauben- bzw. Bolzenlöchern 28 und
Schrauben bzw. Bolzen 27 zusammen mit Schrauben- bzw. Bolzenlöchern 46 für diese
Erfindung nicht benötigt
werden. Es kann wünschenswert
sein, einfach das Verbindungselement 12, die Halterungshülse 20 und
die Schub-Umleitungseinheit 40 aneinander, an die Abdichtungsplatte 35 und
an den Druckbehälter
(nicht gezeigt) zu schweißen
oder anders anzubringen, wie gegenwärtig in dem technischen Gebiet
bekannt ist. Dies trifft zum Beispiel zu, wenn der Freigabemechanismus 70 als
eine Einmalverwendungseinrichtung verwendet werden soll, beispielsweise
für aufblasbare
Fahrzeuginsassen-Zurückhalteeinrichtungen.
Für andere Verwendungen,
beispielsweise dann, wenn der Freigabemechanismus 70 erneut
verwendet werden soll, sind jedoch die voranstehend erwähnten Bolzen
bzw. Schrauben 29, 47 und Gewinde 14 zusammen
mit den Dübelstiften 18 wünschenswert.
Die Abdichtungsplatte 35 kann ersetzt werden, die Falltür 50 kann
neu eingesetzt werden und ein neuer Protraktor 32 kann
eingepasst werden. Dies kann zum Beispiel für Feuerunterdrückungssysteme
wünschenswert sein.
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In einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt 4 einen
Freigabemechanismus 70, der nachstehend als die Spin-und-Fall-Ausführungsform
bekannt ist, die eine Halterungshülse 62 mit einer axialen Öffnung 63 und
einer versetzten linearen Öffnung 64,
die einen Protraktor 32 wie voranstehend diskutiert aufnimmt,
aufweist. Die Schub-Umleitungseinheit 65 weist eine ausgesparte
Keilnut 67 mit einer gekrümmten inneren Oberfläche 37 und
einer Vielzahl von Löchern 66 zum
Diffundieren bzw. Verteilen des Hochdruckfluids auf. In dieser Ausführungsform wird
die Abdichtungsplatte 35 (die in 4 nicht gezeigt ist, aber in dieser Ausführungsform
wie in der Ausführungsform,
die in den 1 und 3 dargestellt ist, positioniert
und verwendet wird) durch eine axiale Öffnung 63 durch eine
Säule 68 gehaltert,
die einen ersten Flügel 69 aufweist.
Es kann auch wünschenswert
sein einen zweiten Flügel
zu verwenden, der vorzugsweise symmetrisch 180° entfernt von dem ersten Flügel 69 angeordnet
ist. Dieser zweite Flügel (nicht
gezeigt) ist vorzugsweise so bemessen und ausgestaltet wie der erste
Flügel 69 und
passt deshalb in die Keilnut 67. Es sei auch darauf hingewiesen,
dass es möglich
sein würde,
einen ersten Flügel 69 gehaltert
von der Halterungshülse 62 anstelle
einer Schub-Umleitungseinheit 65 bereitzustellen. Dieser
Freigabe- bzw. Entlastungsmechanismus 70 arbeitet
in der gleichen Weise wie die voranstehend erwähnte bevorzugte Ausführungsform,
mit Ausnahme davon, dass dann, wenn der Protraktor 32 den
Kolben 71 ausfährt,
der Kolben 71 den ersten Flügel 69 kontaktiert,
wobei die Säule 68 um
ihre zentrale longitudinale Achse gedreht wird. Wenn sich die Säule 68 dreht
kontaktiert sie die gekrümmte
innere Oberfläche 37 in
einer ähnlichen
Weise wie die Drehung einer runden Welle innerhalb eines Traglagers.
Sobald sich die Säule 68 um
einen ausreichenden Winkel gedreht hat, ist der erste Flügel 69 zu
der ausgesparten Keilnut 67 ausgerichtet. An diesem Punkt würde die
Säule 68 in
die ausgesparte Keilnut 67 fallen, wodurch die Halterung
der Abdichtungsplatte durch die Säule 68 entfernt wird.
Da die Abdichtungsplatte den Fluiddruck allein nicht halten kann,
zerreißt sie.
Das verdichtete Fluid würde
dann von dem Druckbehälter
in einer Weise freigegeben werden, die ähnlich zu derjenigen ist, die
in der bevorzugten Ausführungsform
diskutiert wurde.
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In einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt 5 einen
Freigabemechanismus 72, der nachstehend als die Zurückziehungseinheit-Ausführungsform
bekannt ist und die eine Halterungshülse 73 mit einer axialen Öffnung 74 aufweist.
Eine Schub-Umleitungseinheit 75 weist einen Hohlraum 77 und
eine Vielzahl von Löchern 76 zum
Diffundieren bzw. Verteilen des Hochdruckfluids auf. In dieser Ausführungsform
wird die Abdichtungsplatte (die in 5 nicht
gezeigt ist, aber in dieser Ausführungsform
wie in der Ausführungsform,
die in den 1 und 3 gezeigt ist, positioniert
und verwendet wird) durch eine axiale Öffnung 74 durch einen
Halterungspropfen 78 gehaltert, der an dem Kolben 79 eines
separaten pyrotechnischen Aktuators angebracht ist, der in dieser
Ausführungsform
eine Zurückziehungseinheit
(ein Retraktor 80) ist. Es sei darauf hingewiesen, dass
der Retraktor 80 die statische Last, die er durch die Abdichtungsplatte
empfängt
(die hier nicht gezeigt ist) über
die gesamte Speicherlebensdauer des Freigabemechanismus 72 halten
muss und kann. Es sei auch darauf hingewiesen, dass der Retraktor 80 von
der Halterungshülse 73 anstelle
von der Schub-Umleitungseinheit 75 gehaltert werden könnte. Der
Retraktor 80 kann von irgendeinem Typ sein, der gegenwärtig erhältlich ist,
und in dieser Ausführungsform
ist er von ICI Nobel's
Explosives aus Ayrshire, Schottland, hergestellt. Die geeignete
Größe und der
Typ des Retraktors wird durch gründliche technische Überlegungen
in Abhängigkeit
von der Verwendung für
den Freigabemechanismus 72 gewählt. Der Retraktor 80 weist
eine elektrische Kontakteinrichtung 34 zum Empfangen eines
elektrischen Steuersignals auf, dass ihn aktivieren würde. Der
Retraktor 80 ist in dem Hohlraum 77 der Schub-Umleitungseinheit 75 positioniert.
Im Betrieb des Freigabemechanismus 72, um das Fluid innerhalb
des Druckbehälters
selektiv freizugeben, wird ein elektrisches Steuersignal über die
elektrische Kontakteinrichtung 34 an den Retraktor 80 gesendet. Wenn
sie das elektrische Signal empfängt
zieht der Retraktor seinen Kolben 79 zurück, was
den Halterungspropfen 78 weg von der Abdichtungsplatte (nicht
gezeigt) absenkt. Die Abdichtungsplatte, die den Fluiddruck alleine
nicht halten kann, bricht bzw. zerreißt dann. Das verdichtete Fluid
würde dann
von dem Druckbehälter
in einer Weise freigegeben werden, die ähnlich zu derjenigen ist, die
in der bevorzugten Ausführungsform
diskutiert wurde.
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In noch einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung zeigen die 7–8 einen Freigabemechanismus 90,
der hier nachstehend als die Stift-und-Fall-Ausführungsform bezeichnet wird
und nicht mit der Spin-und-Fall-Ausführungsform verwechselt werden
soll, die voranstehend diskutiert wurde. Der Freigabemechanismus 90 weist
eine Halterungshülse 92 mit
einer axialen Öffnung 93 und
einer versetzten linearen Öffnung 94 auf,
die einen Protraktor 32 aufnimmt, wie voranstehend diskutiert. Die
Schub-Umleitungseinheit 95 weist einen Hohlraum 97 und
eine Vielzahl von Löchern 96 zum
Diffundieren bzw. Verteilen des Hochdruckfluids auf. In dieser Ausführungsform
wird die Abdichtungsplatte 35 (in 8 gezeigt) durch eine axiale Öffnung 93 durch
einen Pfosten 98 gehaltert, der eine Ausnehmung 99 um
seinen Umfang aufweist und durch ein verschiebbares Halterungselement,
welches in dieser Ausführungsform
der Stift 100 ist, an der Stelle gehalten wird. Wie sich
am besten der 8 entnehmen
lässt,
weist der Stift 100 einen im wesentlichen zylindrischen
Querschnitt auf, was ihm erlaubt, in die Ausnehmung 99 des
Pfostens 98 zu passen. Der Stift 100 ist verschiebbar
innerhalb des Kanals 102 der Halterungshülse 92 positioniert.
Der Kanal 102 ist so angeordnet, dass seine longitudinale
Achse parallel zu der longitudinalen Achse der versetzten linearen Öffnung 94 ist.
Dieser Freigabemechanismus 90 arbeitet in der gleichen
Weise wie die bevorzugte Ausführungsform
oben, mit Ausnahme davon, dass dann, wenn der Protraktor 32 den
Kolben 71 vorschiebt, der Kolben 71 den Stift 100 entlang
des Kanals 102 verschiebt, bis der Pfosten 98 nicht
mehr von dem Stift 100 gehaltert wird. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Ausrichtung des Kolbens 71 und des Stifts 100 von
der Mitte versetzt (off-center) ist. Mit von der Mitte versetzt
ist gemeint, dass die longitudinale Achse des Kolbens 71 und
die longitudinale Achse des Stifts 100 nicht genau kollinear
sind. Dies ist in 8 dargestellt,
die das Kontaktgebiet 104 des Stifts 100 zeigt,
wo der Kolben 71 den Stift 100 kontaktiert, wenn
er aktiviert ist. Es lässt
sich deutlich ersehen, dass das Kontaktgebiet 104 nicht
konzentrisch mit dem Stift 100 ist. Diese von der Mitte
versetzte Ausrichtung wird durchgeführt, so dass dann, wenn der
Kolben 71 vorgeschoben ist, er sich nicht mit der Bewegung
des Pfostens 98 stört.
Sobald der Pfosten 98 nicht mehr von dem Stift 100 gehaltert wird,
fällt er
in den Hohlraum 97, wodurch die Halterung der Abdichtungsplatte 35 durch
den Pfosten 98 entfernt wird. Da die Abdichtungsplatte 35 den
Fluiddruck alleine nicht aushalten kann, zerreißt bzw. bricht sie. Das verdichtete
Fluid wird dann von dem Druckbehälter
in einer Weise freigegeben werden, die ähnlich zu derjenigen ist, die
in der bevorzugten Ausführungsform
diskutiert wird.