DE2121389C3

DE2121389C3 - Schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel

Info

Publication number: DE2121389C3
Application number: DE2121389A
Authority: DE
Inventors: Riichi Yokohama Maeda (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1980-05-22
Also published as: GB1339923A; US3788596A; DE2121389A1; DE2121389B2; JPS497958Y1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Absperrventile dieser Art bekannt (FR-PS 61 204), bei denen das Knickgestänge mechanisch mit einer Haltecinrichtung gekuppelt ist, die das Knickgestänge in eine nahezu gestreckte Lage drückt und die bei Freigabe zusammen mit dem Knickgeslänge ausweicht.

Dies hat den Nachteil, daß /um Teil erhebliche zusätzliche Massen durch die Veniilklappe weggeschoben werden müssen, wodurch sich eine untT Umständen kritische Verzögerung ergeben kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Absperrventil der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß ein noch schnelleres Öffnen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das Knickgestänge von den Einrichtungen, die es in der Schließstellung halten, bei Freigabe vollkommen freikommt, so daß eine geringere Masse für das schlagartige Öffnen beschleunigt werden muß.

Es ist bei einem Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel bekannt, das Ventilverschlußslück mit Hilfe eines Elektromagneten aus der Schließstellung in die Offenslellung zu ziehen (DE-PS 8 96 312).

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbcispielcn näher erläutert.

Fig. I zeigt eine Scitenschnittansicht eines Absperrventils in geschlossener Stellung,

Fig. 2 zeigt eine Seilenschnittansicht Jes Absperrventils nach Fig. 1 in einer offenen Stellung; und

F i t,- 3 zeigt eine schemalische Darstellung eines Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, bei dem ein Absperrventil nach F i g. 1 und 2 verwendet wird.

Das in den F i g. I und 2 dargestellte Absperrventil 10 besitzt ein Gehäuse 11 mit einem Ventilsitz 12 für ein Ventilverschlußsiück 13, das über ein Knickgeslänge 14 gelenkig mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Das Knickgeslänge kann mil I lilfe einer Anziehungseinrichlung 15 in die dargestellte nahezu gestreckte Lage gezogen werden, in der das Venlilverschlußstück 13 auf seinem Ventilsitz 12 gehalten ist. Die Anziehungseinrichtung 15 kann durch eine l.ösceinrichtung 16 unwirksam gemacht werden. Das Gehäuse 11 hai einen Einlaß 17. der mit einem (nicht dargestellten) Druckgasbehälter verbunden ist. Der Ventilsitz 12 befindet sich auf dem Innenumfang des Einlasses 17. Das Venlilverschlußstück 13 wird durch den im Druckgasbehälter herrschenden Druck in Offcnstellung vorgespannt, so daß es durch diesen Druck in dem Arbeitss'.römungsmii-IeI von dem Ventilsitz 12 abgehoben werden kann. Das Gehäuse 11 bildet eine Kammer 18, die das Venlilverschlußstück 13. das Knickgestänge 14, die Anziehungseinrichlung 15 und im Bedarfsfall die Löseeinriehlung 16 aufnimmt und mit einem Auslaß 19 versehen ist, der mit der Umgebung oder einem gewöhnlich leeren Prallsack (nicht dargestellt) — entsprechend dem Anwendungsfall — in Verbindung steht.

Das Knickgestänge 14 besitzt zwei Glieder 21 und 22, von denen eines gelenkig mit dem Gehäuse 11 und das andere gelenkig mit dem Verschlußstück 13 verbunden ist und die in ihrer in Fig. 1 gezeigten nahezu gestreckten Lage das Venlilverschlußstück in seiner Schließstellung halten. In dieser Stellung liegen die Glieder 21 und 22 so, daß die Vorspanndruckkraft in zwei Kraftkomponenten zerlegt ist, von denen eine Querkraftkomponente elwa senkrecht zu den Gliedern 21 und 22 und eine etwa längs der Achsen der Glieder 21 und 22 gerichtet ist. In Fig. 1 ist die unvollständige Ausrichtung dadurch erkennbar, daß die Achsen der beiden Glieder 21 und 22 einen Winkel θ bilden. Obwohl

das Knickgestange 14 durch die Druckkraft derart vorgespannt ist. daß es von dem Ventilsit/ 12 weggedrückt wird, kann das Venlilverschlußstück 13 auf seinem Sitz gehalten werden, wenn die G!^;eder 21 und 22 durch die Anziehungseinrichtung 15 gegen die durch die Querkraftkomponente hervorgerufene Druckkraft in der nahe/u gestreckten Lage gehalten werden. Die Kraft zur Verschiebung der Glieder 21 und 22 in die nahezu gestreckte Lage ist dabei so gering, daß die durch die Anziehungseinrichtung 15 anzulegende AnziehungSKraft auf einen niedrigen Wert vorangestellt sein kann, selbst wenn die Vorspanndruckkrafl hoch ist.

Die Anziehungseinnehtung 15 ist eine elektromagnetische Einrichtung und ist in der Kammer 18 in der Nachbarschaft eines der Glieder 21 und 22 angeordnet. Dabei enthält die Anziehungseinrichtung 15 einen magnetischen Kern 23, der seitlich von dem Glied 22 in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, und eine Magnetspule 24, die um den magnetischen Kern 23 herum angeordnet ist, um diesen bei Erregung magnetisch zu machen. Die Erregung der Magnetspule 24 erfolgt durch eine Energiequelle 25. Zwischen dem Anschluß der Magnetspule 24 an die Energiequelle 25 ist als Löseeinrichtung 16 ein Schalter 26 vorgesehen, der gewöhnlich geschlossen ist. Ist es beabsichtigt, das criindungsgemäße Absperrventil 10 zu Öffnen, wird der Schalter 26 von Hand oder automatisch bei Ermittlung bestimmter Bedingungen geöffnet, um die Magnetspule 24 abzuschalten. Damit das Glied 22 von der Anzichungscinfichtung 15 elektromagnetisch angezogen wird, ist es mil einem magnetischen Gegenpol 27 versehen, oder es besteht ein erheblicher Abschnitt dieses Glieds aus magnetischem Material.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist das Venlilverschlußstück 13 mit Hilfe eines I lebeis 28 an das Gehäuse 11 über ein Gelenk 29 angclenkl. Dieses Gelenk 29 ist an einer derartigen Stelle vorgesehen, daß bei vollem Einknicken de:. Knickgestanges 14 das Vcntilverschlußslück 13 schräg /um Ventilsitz 12 liegt. Diese schräge Lage bewirkt eine Führung des Druckgases in eine vorbestimmte Richtung, beispielsweise in Richtung des Auslasses 19. Dabei ist ein Abschnitt 31 des Gehäuses Il derart geformt, daß er einen Anschlag für das Knickgestänge 14 bildet, wenn dieses voll zurückgezogen ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Abschnitt 31 kann mit einem federnden Element 32 zur Aufnahme mechanischer Stöße versehen sein.

In einer anderen Ausführungsform enthält die Anziehungseinrichtung 15 einen Permanentmagnetkern 23', dessen Lage die gleiche sein kann wie die des Magnetkerns 23 in der vorhergehenden Ausführungsform. Bei Verwendung des Permanentmagnetkerns 23' zieht die Anziehungseinrichtung 15 ständig das Knickgestänge 14 an, um das Ventilversehlußstrick 13 in seiner .geschlossenen Stellung zu halten. Daher enthält die

ίο Löseeinrichtung 16 dieser Ausführungsform eine Magnetspule 24', die um den Permanentmagnelkern 23' herum angeordnet ist, um diesen bei Erregung zu entmagnetisieren, und einen Schalter 26', der die Magnetspule 24' mit einer Energiequelle 25 verbindet.

π wenn das Absperrventil 10' dieser Ausführungsform geöffnet werden soll. Mit dieser Ausführungsform wird ein besser verwendbares Absperrventil geschaffen, da es nicht nötig ist, die Anziehungscinrichlung 15 ständig zu erregen, um das Absperrventil 10' geschlossen zu

2a halten. Damit wird eine erhöhte Zuverlässigkeit geliefert, da eine geringere Möglichkeit besieht, daß das Absperrventil unbeabsichtigt geöffnet wird.

In Fig. 3 ist ein Fahrzeugsicherheitssystem 40 veranschaulicht, bei dem ein Absperrventil nach Fig. 1

2^r> und 2 verwendet wird. Das Fahrzeugsicherheitssystem 40 besitzt einen aufblasbaren und gewöhnlich leeren Prallsack 41, einen Behälter 42, der ein Druckgas unter Druck einschließt, eine Fühlereinrichtung 43 zur Ermittlung eines Stoßes aufgrund einer Kollision eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) und ein Absperrventil 10 oder 10'. Der aufblasbare Prallsack 41 und der Behälter 42 sind jeweils mit dem Auslaß 19 bzw. dem Einlaß 17 des Absperrventils 10 oder 10' hermetisch verbunden. Die Fiihlereinrichtung 43 kann beliebiger Art sein, soweit sie mit der Lösecinrichtung 16 zusammenarbeiten kann.

Ermittelt die Fühlereinrichlung 43 beim Betrieb den Stoß, wird die Anziehungseinrichlung 15 unwirksam gemacht, wie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben

■to wurde, so daß sie das Knickgestänge freigibt. In diesem Augenblick wird die Querkomponente der Kraft wirksam und drückt das Knickgestänge 14 aus seiner Strccklagc. Gleichzeitig wird das Ventilverschlußstück 13 plötzlich von dem Ventilsitz 12 abgehoben und dann

υ schnell in eine Stellung bewegt, die es dem Druckgas erlaubt, von dem Behälter 42 in den aufblasbaren Prallsack 41 zu strömen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel, insbesondere für Druckgasbehälter eines Aufprallschut/systems für die Insassen eines Fahrzeuges, mit einem mit Hilfe einer Halteeinrichtung und einem Knickgestänge gegen den Strömungsmitteldruck auf einem Ventilsitz gehaltenem Ventilverschlußstück, das durch schlagartige Freigabe der Haltecinrichtung vom Ventilsitz abhebbar ist, wobei das Knkkgestünge aus einer nahezu gestreckten Lage, in der es das Venlilverschlußstück in Schließstellung siüt/t. unter Ausknicken durch den Strömungsmitteldruck in eine das Ventilverschlußslück in die Offenstellung führende Knickstellung drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Knickgesiänge (14) mit Hilfe der als elektromagnetische Anzichungseinrichlung (15) ausgebildeten Halteeinrichtung in Schließstellung gezogen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Knickgestänge (14) ein Knichebelmcchanismus ist, bei dem eines (22) der Glieder gelenkig mit dem Gehäuse (11) und ein anderes (21) der Glieder mit dem Ventilverschlußstück (13) gelenkig verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) eine Kammer (18) bildet, die das Knickgestänge (14), das Venlilverschlußstück (13) und die Anziehungseinrichtung (15) aufnimmt und mit einem Auslaß (19) zum Hindurchlassen des Strömungsmitlels beim Abhebendes Vcnlilversehlußslücks (13) versehen ist.

4. Ventil nach einem du· Ansprüche I bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das Vcntilversehlußstück (13) mit Hilfe eines Hebels (28) mit dem Gehäuse (11) gelenkig verbunden ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in voll geöffneter Sicllung das Vcmilvcrschlußslück (13) schräg zum Ventilsitz (12) steht.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (U) mit einem Abschnitt (31) versehen ist, der derart geformt ist. daß er einen Anschlag für das Knickgestänge (14) bildet, wenn dieses sich in einer voll zurückgezogenen Stellung befindet.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (31) mit einem federnden Organ (32) zur Absorbierung mechanischer Stöße aufgrund des Anschlagens des Knickgestänges (14) versehen ist.

8. Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Glieder (21) des Knickgestänges (14) ein magnetischer Gegenpol (27') vorgesehen ist.