DE2348835A1

DE2348835A1 - METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE PRESSURE OF A GAS STORED IN A PRESSURE VESSEL

Info

Publication number: DE2348835A1
Application number: DE19732348835
Authority: DE
Inventors: Thomas Jay Glad
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1974-06-06
Also published as: IT993495B; FR2207255A1; JPS4982086A; FR2207255B3

Description

PATENTANWaLT₁E _d WOOA_Ugsburo-Gog_Smgen,den 27- Sept. 1975PATENTANWaLT ₁ E _d WOOA _U gsburo-Gog _S mgen, September 27th, 1975

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Aerojet-General Corporation 9100 East Flair DriveAerojet-General Corporation 9100 East Flair Drive

El Monte, California 917 34 / USAEl Monte, California 917 34 / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines in einem Druckbehälter gespeicherten GasesMethod and device for increasing the pressure of a stored in a pressure vessel Gas

Die Erfindung betrifft eine hitzeverstärkte Aufblasvorrichtung und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines gespeicherten gasförmigen Mediums durch Wärmeerzeugung allein ohne wesentliche Zunahme der Masse des gasförmigen Mediums«, The invention relates to a heat boosted inflator and, more particularly, to a method and apparatus to increase the pressure of a stored gaseous medium by generating heat alone without a substantial increase in the mass of the gaseous medium «,

Es gibt viele Situationen, welche die Verwendung eines aufblasbaren Sackes od. dgl. erfordern. Rettungsfloße und Schwimmwesten sind allgemein bekannte Beispiele. Ein weiteres Beispiel, das in den letzten zehn Jahren bekannt-There are many situations which require the use of an inflatable bag or the like. Life rafts and Life jackets are well known examples. Another example that has been known in the last ten years-

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geworden ist, sind Schwimmvorrichtungen, die das Absinken von Weltraumkapseln verhindern sollen, die zur Erde zur Landung auf dem Wasser zurückkehren, und Hochseeschiffe in Seenot. Signalballons, die automatisch oder von Hand betätigt werden, um Absturzstellen von Flugzeugen anzuzeigen, sind ein weiteres Beispiel. Ebenfalls eine weitere Verwendungsmöglichkeit für einen aufblasbaren Sack besteht in Rückhaltesystemen, um Verletzungen von Fahrzeuginsassen bei Unfällen auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Die Arbeitsweise solcher Rückhaltesysteme besteht gewöhnlich darin, daß der Inhalt eines Druckgefäßes zu einer aufblasbaren Hülle freigegeben wird, die vor einem Fahrzeuginsaßen angeordnet ist, um bei einem Unfall die Insaßen sicher zu verzögern und ernste Verletzungen derselben zu verhindern.are floating devices designed to prevent space capsules from sinking return to earth to land on the water, and ocean-going vessels in distress. Signal balloons that automatically or manually operated to indicate aircraft crash sites are another example. Another possible use for an inflatable sack is in restraint systems Reduce injuries to vehicle occupants in accidents to a minimum. The way such Restraint systems usually consist of the contents of a pressure vessel being transferred to an inflatable envelope is released, which is arranged in front of a vehicle occupant is to safely decelerate the occupants in the event of an accident and prevent serious injuries to them.

In jeder dieser Situationen kann der Sack od. dgl. vorher aufgeblasen und in einem solchen Zustand gelagert werden. Obwohl voll wirksam, ist die Lagerung von Rettungsflößen, Schwimmwesten, Schwimmvorrichtungen und Signalballons im aufgeblasenen Zustand offensichtlich unpraktisch. Was die Rückhaltesysteme betrifft, so würde der Einbau im aufgeblasenen Zustand für die Fahrzeuginsaßen aus vielen Gründen wahrscheinlich zu beanstanden sein.In each of these situations, the bag or the like can be inflated beforehand and stored in such a state. Although fully effective, the storage of life rafts is Obviously, life jackets, flotation devices and signal balloons are impractical when inflated. As for the restraint systems, inflating them would be enough for the vehicle occupants likely to be objectionable for many reasons.

Alle diese sackartigen Vorrichtungen müssen daher in einem nicht aufgeblasenen bzw. abgelassenen Zustand gelagert werden und es muß eine Vorrichtung zum Aufblasen des Sackes od. dgl., wenn erforderlich, vorgesehen werden. Im Falle von Rettungsflößen, Schwimmwesten und Schwimmvorrichtungen kann das Aufblasen von Hand geschehen. Im Falle von Signalballons und aufblasbaren Säcken od. dgl., wie sie in Rückhaltesystemen verwendet werden·, ist das Aufblasen gewöhnlich automatisch und wird durch verschiedene bekannte Arten von Schwerkraftbeschleunigungs-All of these bag-like devices must therefore be stored in an uninflated or deflated state and a device for inflating the bag or the like must be provided, if necessary. In the case of life rafts, life jackets and floating devices inflation can be done by hand. In the case of signal balloons and inflatable bags or the like, As used in restraint systems, inflation is usually automatic and is controlled by various known types of gravitational acceleration

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messern, Massenträgheits-Fühlvorrichtungen und andere mechanische Fühlelemente gesteuert. In jedem Falle ist unabhängig davon, ob das Aufblasen von Hand oder automatisch geschieht, gewöhnlich eine rasche Betätigung erforderlich. Dies ist besonders bei Rückhaltesystemen der Fall, bei welchen von dem Zeitpunkt, an welchem der Beginn eines Unfalls festgestellt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Sack aufgeblasen san muß, nur einige Millisekunden verstreichen dürfen.knives, inertia sensing devices, and others mechanical sensing elements controlled. In any case it is usually a rapid actuation regardless of whether inflation is manual or automatic necessary. This is especially true with restraint systems the case in which from the point in time at which the beginning of an accident is determined to the The time at which the bag must be inflated may only pass a few milliseconds.

Zum Füllen eines aufblasbaren Sackes bis zu dem Volumen, das bei jedem der vorangehend genannten Systeme erforderlich ist, muß ein geeignetes gasförmiges Medium von verhältnismässig hohen Drücken in einem Druckgefäß oder -behälter gespeichert werden. Gewöhnlich wird eine Explosivvorrichtung in dem Behälter betätigt, wenn aufgeblasen werden soll, welche Explosivvorrichtung eine Verschlußvorriehtung zerstört oder ein Ventil betätigt, welches das Entweichen des Druckgases in den aufblasbaren Sack od. dgl. zum Aufblasen desselben ermöglicht.For filling an inflatable sack to the volume required by each of the above systems is, a suitable gaseous medium of relatively high pressures in a pressure vessel or container can be saved. Usually an explosive device in the container is actuated when inflated which explosive device should be Closure device destroyed or a valve actuated, which allows the pressure gas to escape into the inflatable bag or the like for inflating the same.

Bei einem solchen System bestehen mehrere Probleme. Vor allem ist die Aufrechterhaltung von sehr hohen Drücken ohne Lecken über längere Zeiträume schwierig. Oft besteht ein Handhabungsproblem insofern, als irgendwann während des Einbaus des Systems der Behälter mit unter hohem Druck stehenden Gas gefüllt werden muß, was gefährlich sein kann. Schließlich macht das erforderliche Gasvolumen und die Schnelligkeit, mit der es zur Verfügung stehen muß, die Speicherung von Gas unter hohem Druck allein ungeeignet.There are several problems with such a system. The main thing is to maintain very high pressures Difficult without licking for long periods of time. Often there is a handling problem insofar as at some point During the installation of the system, the container must be filled with high pressure gas, which is dangerous can be. Ultimately, it makes the required volume of gas and the rapidity with which it is available must stand, the storage of gas under high pressure alone is unsuitable.

Zur Lösung dieser Probleme sind bereits mehrere Vorschläge gemacht worden. Es wurde vor allem vorgeschlagen, den DruckSeveral proposals have already been made for solving these problems been made. It was mainly suggested that the pressure

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des Gases auf sichere Grenzen herabzusetzen und innerhalb des Druckbehälters ein Gerät vorzusehen, durch welches der Druck des Gases im Augenblick des Gebrauchs verstärkt werden kann. Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, innerhalb des Druckgefäßes einen geeigneten Behälter zur Aufnahme einer Gaserzeugungsmasse anzuordnen, wobei das daraus entstehende Gas die Masse des im Druckgefäß gespeicherten Gases zu vergrössern, um dadurch zum Aufblasen des Sackes od. dgl. beizutragen. Obwohl durch diesen Vorschlag die vorangehend erwähnten Probleme gelöst werden, bleiben andere Probleme. In praktisch allenSituationen muß, da das aufblasbare Organ in einer menschlichen Umgebung verwendet wird, das Gas ungiftig sein. Dies ist besonders wichtig bei Rückhaltesystemen, da die Hülle, die vor dem Fahrzeuginsaßen aufgeblasen wird, gewöhnlich porös beschaffen ist, damit das Gas allmählich entweichen kann. Obwohl es im allgemeinen kein Problem ist, im Druckbehälter ursprünglich ein ungiftiges Gas wie Luft, Argon oder Stickstoff, zu speichern, ist es nicht leicht, augenblicklich zusätzliche Mengen solcher Gase zu erzeugen. In der Tat sind praktisch alle Gaserzeugungsmassen, die gegenwärtig erhältlich sind, bis zu einem gewissen Grade toxisch oder schädlich, was sich als ernster Nachteil erwiesen hat, besonders in Rückhaltesystemen.reduce the gas to safe limits and provide a device within the pressure vessel by which the pressure of the gas can be increased at the moment of use. For example, it has been suggested to arrange a suitable container for holding a gas generating compound within the pressure vessel, the resulting gas increasing the mass of the gas stored in the pressure vessel in order to thereby contributing to the inflation of the bag or the like. Although by this proposal the aforementioned Problems are solved, other problems remain. In practically all situations, there must be the inflatable organ used in a human environment, the gas will be non-toxic. This is particularly important for restraint systems, since the envelope that is inflated in front of the vehicle occupant is usually made porous with it the gas can gradually escape. Although it is generally not a problem in the pressure vessel originally Storing a non-toxic gas, such as air, argon, or nitrogen, is not easy to add instantly Generate quantities of such gases. Indeed, virtually all of the gas generating compositions currently available are Toxic or harmful to some extent, which has been found to be a serious disadvantage, especially in Restraint systems.

Es wurde ferner vorgeschlagen, überhaupt kein gespeichertes Gas zu verwenden, sondern eine gaserzeugende Flüssigkeit unter atmosphärischen Drücken zu speichern. In diesem Falle wird eine Explosiworrichtung vorgesehen, die beim Auftreten eines geeigneten Auslösesignals in Tätigkeit tritt, um zuerst die gaserzeugende Flüssigkeit zu zerstäuben und dann zu verdampfen, um dadurch die Expansion derIt was also suggested not to have any stored To use gas, but to store a gas-generating liquid under atmospheric pressure. In this Trap, an explosive device is provided, which in the event of a suitable trigger signal in action occurs to first atomize the gas generating liquid and then to evaporate it, thereby expanding the

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sackartigen Vorrichtung zu unterstützen. Obwohl auf diese Weise das Problem der Speicherung von Gasen unter verhältnismässig hohen Drücken gelöst ist, hat sich herausgestellt, daß hierdurch im allgemeinen nicht die erforderlichen Gasvolumen mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit erhalten werden.to support bag-like device. Although in this way the problem of the storage of gases under relatively Is solved high pressures, it has been found that this is generally not the required Volume of gas can be obtained at a sufficiently high rate.

Die Erfindung löst diese Probleme durch die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines gespeicherten gasförmigen Mediums, ohne daß gasförmige Verbrennungsprodukte entstehen; die Druckverstärkung wird dadurch erzielt, daß innerhalb des mit Gas gefüllten Behälters eine entzündbare feste Masse angeordnet wird, die nur Hitze erzeugt, ohne daß eine wesentliche Menge gasförmiger Verbrennungsprodukte entsteht. Die Hitze erhöht den Druck des im Behälter gespeicherten Gases, ohne dessen Masse zu vergrössern. Die entzündbare feste Masse ist vorzugsweise ein im wesentlichen homogenes Gemisch aus einem pulverförmigen Sauerstoffträger und einem pulverförmigen Metall. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der pulverförmige Sauerstoff träger Kaliumperchlorat und das pulverförmige Metall Aluminium. The invention solves these problems by providing a method and apparatus for enhancing the Pressure of a stored gaseous medium without the formation of gaseous combustion products; the pressure gain is achieved in that a flammable solid mass is arranged within the gas-filled container which only generates heat without producing a substantial amount of gaseous products of combustion. The heat increases the pressure of the gas stored in the container without increasing its mass. The flammable solid mass is preferably a substantially homogeneous mixture of a powdery oxygen carrier and a powdered metal. According to the preferred embodiment of the invention, the powdered oxygen is inert Potassium perchlorate and the powdered metal aluminum.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer hitzeverstärkten Aufblasvorrichtung.The object of the invention is therefore to create a heat-reinforced Inflator.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines in einem Behälter gespeicherten Gases und zum Freisetzen des gespeicherten Gases auf Anforderung anzugeben.It is also an object of the invention to provide a method and a device for increasing the pressure of a to specify the gas stored in a container and to release the stored gas on request.

Weiter gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Aufblas-It is also part of the object of the invention to provide an inflation

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vorrichtung anzugeben, die Hitze erzeugt, ohne eine wesentliche Menge gasförmiger Verbrennungsprodukte zu erzeugen, um den Druck eines in einem Druckbehälter gespeicherten Gases zu verstärken.specify device that generates heat without adding a substantial amount of gaseous products of combustion generate to increase the pressure of a gas stored in a pressure vessel.

Desgleichen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine hitzeverstärkte Aufblasvorrichtung anzugeben, bei der das Entstehen toxischer Gase im wesentlichen ausgeschaltet ist.It is also the object of the invention to provide a heat-boosted inflator in which the generation of toxic gases is essentially eliminated.

Auch gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines gespeicherten gasförmigen Mediums durch Erhöhung der Temperatur des Gases ohne eine entsprechende Erhöhung der Masse desselben anzugeben.It is also part of the object of the invention to provide a method and a device for increasing the pressure of a stored gaseous medium by increasing the temperature of the gas without specifying a corresponding increase in its mass.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden näheren Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung.Further objects, features and advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art from the following Description of a preferred embodiment of the invention in conjunction with the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt längs der Achse der hitzeverstärkten Aufblasvorrichtung gemäß der Erfindung.The single figure shows a longitudinal section along the axis of the heat-reinforced inflator according to FIG Invention.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Aufblasvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Aufblasvorrichtung 10 ist lediglich zum Zweck der Erläuterung der Erfindung dargestellt, die jedoch nicht auf die gezeigte besondere Bauform beschränkt ist. Ferner sind alle Teile der Vorrichtung 10 zylindrisch, wenn nicht anders angegeben ,In the drawing is the inflator according to the invention generally designated 10. The inflator 10 is for the purpose of illustration only Invention shown, which, however, is not limited to the particular design shown. Furthermore, all parts are of the device 10 cylindrical, unless otherwise stated,

Die Aufblasvorrichtung 10 ist zur Verwendung mit einemThe inflator 10 is for use with a

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Druckgefäß oder -Behälter 11 zur Speicherung eines geeigneten nicht toxisch wirkenden Gases unter Druck bestimmt. Das Gas kann Argon, Stickstoff od. dgl. sein. Der Behälter 11 kann mit einem Auslaßrohrstück 12 versehen sein, das eine axiale Bohrung 13 aufweist, die einen Auslaßkanal für den Behälter 11 bildet. Der sich ausserhalb des Behälters 11 befindende Teil des Auslaßrohrstücks 12 ist mit einem Aussengewinde IM- versehen, damit der Behälter 11 an eine geeignete Leitung angeschlossen werden kann, um das gespeicherte Gas zu einem aufblasbaren Organ zu leiten. Der Hals des Behälters 11 ist mit einem Innengewinde 15 zur Aufnahme des Aussengewindes 16 am inneren Teil des Auslaßrohrstücks 12 versehen. Das Auslaßrohrstück ist mit einem Umfangsbund 17 ausgebildet, der gegen das Ende des Druckgefäßes 11 anliegt und mit diesem hermetisch bei 18, beispielsweise durch Verschweissen oder Verlöten, abgedichtet ist.Pressure vessel or container 11 intended for storing a suitable non-toxic gas under pressure. The gas can be argon, nitrogen or the like. The container 11 may be provided with an outlet pipe section 12 which has an axial bore 13 which forms an outlet channel for the container 11. The one outside the container 11 located part of the outlet pipe section 12 is provided with an external thread IM- so that the container 11 can be connected to a suitable line in order to to direct the stored gas to an inflatable organ. The neck of the container 11 has an internal thread 15 for receiving the external thread 16 on the inner part of the Outlet pipe section 12 provided. The outlet pipe section is formed with a circumferential collar 17 which rests against the end of the pressure vessel 11 and is hermetically sealed with this 18, sealed, for example by welding or soldering is.

Die Aufblasvorrichtung 10 besitzt ein Durchlaßorgan, das allgemein mit 20 bezeichnet ist und für den Auslaßkanal einen Verschluß bilden kann, um eine Gasströmung aus dem Behälter 11 zu verhindern. Das eine Ende des Verschlusses 20 kann sich in eine Aussenkung 19 am inneren Ende des Auslaßkanals 13 erstrecken, und mit diesem zur Bildung einer hermetischen Abdichtung verschweißt werden. Der Verschluß 20 kann mit einer Anzahl radialer^ Kanäle 21 versehen sein, welche mit einer axialen Bohrung (nicht gezeigt) in dem Verschluß 20 in Verbindung steht, welche axiale Bohrung in Fluidverbindung mit dem Auslaßkanal 13 gebracht werden kann.The inflator 10 has a passage member that Is generally designated 20 and can form a closure for the outlet channel to a gas flow from the Container 11 to prevent. One end of the closure 20 can be in a recess 19 at the inner end of the Extend outlet channel 13, and are welded to this to form a hermetic seal. The closure 20 can be provided with a number of radial ^ channels 21, which communicates with an axial bore (not shown) in the closure 20, which axial bore can be brought into fluid communication with the outlet channel 13.

Der Verschluß 20 kann von einer beliebigen von mehreren Arten bekannter Vorrichtungen sein und seine besondere Aus-The closure 20 may be any of several types of known devices and may have a particular configuration.

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bildung stellt einen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Beispielsweise kann der Verschluß 20 eine zerreißbare Membran aufweisen, die zwischen dem Auslaßkanal 13 und der axialen Bohrung im Verschluß 20 angeordnet ist und automatisch platzt, wenn der Druck im Behälter 11 einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Gegebenenfalls kann der Verschluß 20 aus einem Explosivventil bestehen, wie es in der USA-Paten.tschrift 2 966 16 3 beschrieben ist. In jedem Falle besteht der Zweck des Verschlusses 20 darin, wahlweise eine Fluidverbindung zwischen den radialen Kanälen 21 und dem Auslaßkanal 13 zu ermöglichen bzw, zu verhindern.Formation forms part of the present invention. For example, the closure 20 can be a frangible Have membrane which is arranged between the outlet channel 13 and the axial bore in the closure 20 and bursts automatically when the pressure in the container 11 exceeds a certain threshold value. Possibly the closure 20 can consist of an explosive valve, as described in USA-Paten.tschrift 2 966 16 3 is. In either case, the purpose of the closure 20 is to provide optional fluid communication to enable or prevent between the radial channels 21 and the outlet channel 13.

Die Aufblasvorrichtung 10 besitzt ferner ein Gehäuse 30 zur Aufnahme einer entzündbaren Masse 31 zur Verstärkung des Druckes des im Behälter 11 gespeicherten Gases. Das Gehäuse 30 ist im wesentlichen zylindrisch und kann an seinem einen Ende mit einem Bund 32 ausgebildet sein, der mit einem Innengewinde für den Eingriff mit dem Aussengewinde 22 am Verschluß 20 versehen ist. Innerhalb des Gehäuses 30 ist ein Abstandselement 3 3 angeordnet, dessen eines Ende 34 gegen das Ende des Verschlusses 20 anliegt. Das Abstandselement 3 3 weist eine seitliche Bohrung 35 in seiner Mitte auf und das Gehäuse 30 ist auf seiner einen Seite mit einer Bohrung 37 versehen, die annähernd gleichachsig zur Bohrung 35 im Abstandselement 33 ist. Das Abstandselement 33 ist ferner mit einer axialen Bohrung 38 an seinem anderen Ende 39 versehen, welche mit der Bohrung 35 in Verbindung steht. Die ersten Enden von zwei elektrischen Leitungen 36 sind durch eine Bohrung 37 im Gehäuse 30 und durch Bohrungen 35 und 38 im Abstandsstück 33 zur Verbindung mit einem Zünder 40 geführt. Die Zuleitungen 36 können durch eine Hülse 41 geschützt werden, wie gezeigt,The inflator 10 also has a housing 30 for receiving an ignitable mass 31 for reinforcement the pressure of the gas stored in the container 11. The housing 30 is substantially cylindrical and can on be formed at one end with a collar 32 with an internal thread for engagement with the external thread 22 is provided on the closure 20. A spacer element 3 3 is arranged within the housing 30, one end 34 of which rests against the end of the closure 20. The spacer element 3 3 has a lateral Hole 35 in its center and the housing 30 is on one side is provided with a bore 37 which is approximately coaxial with the bore 35 in the spacer element 33 is. The spacer 33 is also with an axial Bore 38 is provided at its other end 39, which is in communication with the bore 35. The first ends of two electrical lines 36 are through a hole 37 in the housing 30 and through holes 35 and 38 in the spacer 33 led to the connection with an igniter 40. The supply lines 36 can be protected by a sleeve 41, as shown,

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Der Zünder 40 ist innerhalb des hohlen Mittelteils eines Halters 42 angeordnet, dessen eines Ende gegen eine Schulter 4 3 innerhalb des Gehäuses 30 anliegt und dessen anderes Ende sich gegen das Ende 39 des Abstandselements 33 abstirbt. Wenn das Gehäuse 30 gegen den Verschluß 20 festgezogen wird, werden das Abstandselement 33, der Halter 42 und der Zünder 40 fest innerhalb des Gehäuses 30 gehalten.The igniter 40 is disposed within the hollow central portion of a holder 42, one end of which is against a Shoulder 4 3 rests within the housing 30 and its other end against the end 39 of the spacer element 33 dies. When the housing 30 is tightened against the closure 20, the spacer 33, the Holder 42 and igniter 40 firmly held within housing 30.

Die anderen Enden der Leitungen 36 sind mit den ersten Enden von zwei Anschlüssen 45 verbunden, die in einem geeigneten nichtleitenden Material 46 eingebettet sind, das mit einem Stopfen 47 fest verbunden ist, der in die Basis 48 des Behälters 11 eingesetzt werden kann. Für diesen Zweck kann die Basis 48 des Behälters 11 eine Gewindebohrung 49 haben, die mit dem Aussengewinde 50 am Stopfen 47 in Eingriff steht. Nachdem der Stopfen 47 in die Bohrung 49 eingesetzt worden ist, kann er, wie bei 51 gezeigt, verschweißt werden, um eine fluiddichte Verbindung zu erhalten. Die anderen Enden der Anschlüsse 4 5 können mit elektrischen Zuleitungen 5 2 verbunden ve?- den, welche an eine geeignete Quelle von Betätigungssignalen angeschlossen werden kann, um den Zünder 40 von Hand oder automatisch auszulösen.The other ends of the lines 36 are connected to the first ends of two terminals 45, which are in one suitable non-conductive material 46 are embedded, which is firmly connected to a plug 47, which is in the base 48 of the container 11 can be inserted. For this purpose, the base 48 of the container 11 have a threaded bore 49 which engages with the external thread 50 on the plug 47. After the stopper 47 has been inserted into the bore 49, it can be welded, as shown at 51, to provide a fluid-tight seal To get connection. The other ends of the connections 4 5 can be connected to electrical leads 5 2? which can be connected to a suitable source of actuation signals to control the igniter 40 of FIG Manually or automatically.

Wenn für den Verschluß 20 ein Explosivventil verwendet wird, das geeignete elektrische Signale für seine Zündung benötigt, kann eine Bohrung ähnlich der Bohrung 38 im Ende 34 des Abstandselements 33 vorgesehen werden, und elektrische Zuleitungen 36 können durch diese hindurchgeführt werden, um den Verschluß 20 gleichzeitig mit der Aktivierung des Zünders 40 zu betätigen. Gegebenenfalls kann der Stopfen 47 vier Anschlüsse aufweisen, und kann ein gesondertes Drähtepaar (nicht gezeigt) durch die Boh-If an explosive valve is used for the closure 20 that requires suitable electrical signals for its ignition, a hole similar to the hole 38 in the End 34 of the spacer element 33 can be provided, and electrical leads 36 can be passed through them to actuate the shutter 20 simultaneously with the activation of the detonator 40. Possibly the plug 47 can have four connections, and a separate pair of wires (not shown) can be threaded through the

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rung 37 im Gehäuse 32 zur Verbindung mit dem Verschluß 20 geführt werden.tion 37 in the housing 32 for connection to the closure 20 are performed.

Der Halter 42 weist eine Eintiefung 60 zur Aufnahme der Masse 31 auf. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat die Masse 31 die Form von scheibenförmigen Körnern, die nebeneinander gestapelt und in dieser Stellung in der Eintiefung 60 durch eine Feder 61 gehalten werden, die zwischen der Masse 31 und dem Ende 62 des Gehäuses 30 angeordnet ist.The holder 42 has a recess 60 for receiving the mass 31. According to one embodiment of the invention the mass 31 has the form of disk-shaped grains, which are stacked side by side and in this position be held in the recess 60 by a spring 61 which is between the mass 31 and the end 62 of the Housing 30 is arranged.

Erfindungsgemäß ist die Masse 31 so beschaffen, daß sie nur Hitze erzeugt, ohne daß eine wesentliche Menge gasförmiger Verbrennungsprodukte entstehen. Die Masse 30 dient daher dazu, den Druck des im Behälter 11 gespeicherten Gases zu erhöhen, ohne eine wesentliche Vergrösserung seiner Masse herbeizuführen. Durch die Verstärkung des Druckes des im Behälter 11 gespeicherten Gases erhöht die Masse 31 wesentlich die Geschwindigkeit, mit der das Gas ein sackartiges Organ aufblasen kann und verstärkt gleichzeitig das Aufblasvermögen des Gases wesentlich. According to the invention, the mass 31 is such that it only generates heat without producing a substantial amount of gaseous products of combustion. The mass 30 therefore serves to increase the pressure of the gas stored in the container 11 without a substantial increase to bring about its mass. By increasing the pressure of the gas stored in the container 11 increases the mass 31 essentially the speed with which the gas can inflate a sac-like organ and at the same time significantly increases the inflation capacity of the gas.

Die entzündbare Masse 31 soll während der Reaktion keine wesentlichen gasförmigen Produkte erzeugen. Auf diese Weise kann ein nicht toxisch wirkendes unschädliches Gas innerhalb des Behälters 11 gespeichert werden und die Zündung der Masse 31 beeinflußt die Art des Gases in keiner Weise wesentlich. Daher sollen nur solche Brennstoffe oder Sauerstoffträger, die im wesentlichen feste oder flüssige Verbrennungsprodukte erzeugen, verwendet werden. Obwohl alle Metalle, die mit einem Sauerstoffträger unter Bildung eines festen oder flüssigen Reaktionsprodukts reagieren können, verwendbar sind, ist es vorzuziehen, solcheThe flammable mass 31 should not generate any significant gaseous products during the reaction. In this way a non-toxic, harmless gas can be stored within the container 11 and the Ignition of the mass 31 does not significantly affect the nature of the gas in any way. Therefore, only such fuels should or oxygen carriers that are essentially solid or generate liquid combustion products, can be used. Although all metals with an oxygen carrier underneath Formation of a solid or liquid reaction product can react, it is preferable to use such

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Metalle zu verwenden, die ein niedriges Molekulargewicht haben und gleichzeitig eine große Menge Wärme je Gramm Brennstoff freisetzen können. Der idealste Brennstoff für diesen Zweck ist metallisches Aluminium und der idealste Sauerstoffträger ist pulverförmies Kaliumperchlorat, Ein homogenes Gemisch aus pulverförmigem Aluminium und pulverförmigem Kaliumperchlorat setzt mehr als dreimal die Energie eines Äquivalentgewichts von Schwarzpulver frei, wenn es verbrannt wird, und eine F lammen temperatur von M-HOO⁰C (8000⁰F) erzeugt. Die Verwendung von pulverförmigem Aluminium und pulverförmigem Kaliumperchlorat als Wärmeerzeuger und ein Verfahren zur Herstellung desselben ist in der USA-Patentschrift 3 019 687 beschrieben.To use metals that have a low molecular weight and at the same time can release a large amount of heat per gram of fuel. The most ideal fuel for this purpose is metallic aluminum and the most ideal oxygen carrier is powdered potassium perchlorate.A homogeneous mixture of powdered aluminum and powdered potassium perchlorate releases more than three times the energy of the equivalent weight of black powder when it is burned, and a flame temperature of M. -HOO ⁰ C (8000 ⁰ F) generated. The use of powdered aluminum and powdered potassium perchlorate as a heat generator and a method for producing the same is described in US Pat. No. 3,019,687.

Im Betrieb verursacht die Zufuhr eines elektrischen Zündsignals über die Leitungen 5 2, die Anschlüsse 45 und die Leitungen 36 zum Zünder UO das Initiieren des Zünders. Die Hitze vom Zünder 40 tritt durch den hohlen Mittelteil des Halters 4 2 hindurch und zündet die Masse 31, die rasch und mit einer hohen Temperatur brennt. Die Hitze von der Masse 31 tritt durch eine Anzahl Düsen 64 im Ende 6 2 des Gehäuses 30 hindurch, wobei die Zahl und Grosse der Düsen 64 dem Volumen des Behälters 11, dem gespeicherten Gasdruck und den gewünschten BlaseigenSchafteη des Systems angemessen ist. Die Hitze von der Masse 31 bewirkt eine wesentliche Verstärkung des Druckes des gespeicherten Gases innerhalb des Behälters 11, welches gespeicherte Gas nun über die radialen Kanäle 21 im Verschluß 20 in den Auslaßkanal 13 entweicht. Wie erwähnt, kann der Verschluß 20 eine zerreißbare Membran aufweisen, die automatisch durch den verstärkten Druck innerhalb des Behälters 11 zum Bersten gebracht wird, oder ein Explosivventil enthalten,In operation, the supply of an electrical ignition signal via the lines 5 2, the connections 45 and causes the lines 36 to the detonator UO initiate the detonator. The heat from the igniter 40 passes through the hollow central portion of the holder 4 2 through and ignites the mass 31, which burns quickly and at a high temperature. The heat from the Mass 31 passes through a number of nozzles 64 in the end 6 2 of the housing 30, the number and size of the Nozzles 64 the volume of the container 11, the stored gas pressure and the desired bubble properties of the system is appropriate. The heat from the mass 31 causes a substantial increase in the pressure of the stored gas inside the container 11, which stored gas now through the radial channels 21 in the closure 20 into the outlet channel 13 escapes. As mentioned, the closure 20 can have a rupturable membrane that automatically passes through the increased pressure within the container 11 is ruptured, or contain an explosive valve,

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das gleichzeitig mit dem Initiieren des Zünders 40 aktiviert wird.which is activated simultaneously with the initiation of the igniter 40.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung zur Lösung der Probleme des bisherigen Standes der Technik ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstärkung des Druckes eines in einem Behälter gespeicherten Gases und zur Freigabe des gespeicherten Gases auf Anforderung geschaffen wurde. Die erfindungsgemässe Aufblasvorrichtung 10 ermöglicht ein augenblickliches Aufblasen eines sackförmigen Organs und kann von Hand oder automatisch betätigt werden. Die Aufblasvorrichtung 10 bewirkt eine Verstärkung des Druckes eines nicht toxisch wirkenden unschädlichen Gases, das im Behälter 11 gespeichert ist, so daß das Gas nicht unter einem sehr hohen Druck gespeichert werden muß. Die Verstärkung wird jedoch dadurch erzieIt, daß innerhalb des Gehäuses 30 eine entzündbare feste Masse 31 angeordnet ist, die nur Wärme erzeugt, ohne daß eine wesentliche Menge gasförmiger Verbrennungsprodukte entstehen. Die Wärme verstärkt den Druck des im Behälter 11 gespeicherten Gases, was zum Aufblähen des sackförmigen Organs beiträgt.From the foregoing it can be seen that the invention to solve the problems of the prior art discloses a method and an apparatus for increasing the pressure of a stored in a container Gas and to release the stored gas was created on request. The invention Inflation device 10 enables and can instantly inflate a sack-shaped organ operated manually or automatically. The inflator 10 causes an increase in the pressure of a non-toxic harmless gas that is stored in the container 11, so that the gas does not fall must be stored at a very high pressure. However, the gain is achieved by the fact that within the Housing 30 a flammable solid mass 31 is arranged, which only generates heat without a substantial Amount of gaseous combustion products arise. The heat increases the pressure of the stored in the container 11 Gas, which contributes to the inflation of the sac-shaped organ.

Obwohl die Erfindung vorangehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt und können durch den Fachmann verschiedene Abänderungen und Verbesserungen im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden.Although the invention has been described above with reference to a preferred embodiment, the invention is not restricted to this and various modifications and improvements can be made by those skilled in the art of the invention can be provided.

Patent claims:

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Claims

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Patent claims:

1. »Procedure for increasing the pressure of an in

a pressure vessel stored gas, characterized in that a flammable heat-generating Material is used to increase the pressure of the gas mentioned, which does not significantly increase the Mass of the gas brings about, and the heat-generating material is arranged so that from this generated heat is directed into the pressure vessel.

2. The method according to claim 1, characterized in that a device for igniting the heat-generating Material is used on demand.

Method for increasing the pressure of a gas stored in a pressure vessel, characterized in that that only heat is generated inside the container mentioned, without a substantial amount of gaseous Combustion products arise through which heat the stored gas is expanded and thereby whose pressure is increased.

Inflator having a container for storing one Gas under pressure, which container with an AusIaS

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channel is provided, a passage member for closing the outlet channel to a gas flow to prevent from the container through the outlet channel through a jacket in the container mentioned for receiving a mass for increasing the pressure of the stored gas, and a device to ignite the mass mentioned and to open the shutter at the same time, so that the Gas can flow from the container through the outlet channel, characterized by a device for Generating heat without producing a substantial amount of gaseous products of combustion, which Heat the stored gas expands when the heat generating device is ignited.

5, device according to claim 4, characterized in that the heat generating direction is a substantially homogeneous mixture of a powdery oxygen carrier and a powdery material.

6, device according to claim 5, characterized in that the pulverulent oxygen carrier is potassium perchlorate and the powdered metal is aluminum.

7. inflator, characterized by a container for storing a gas under pressure, through which an outlet channel extends, a passage member for closing the outlet channel to allow a gas

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prevent flow from the container through the outlet channel;

a casing for receiving the heat generating device, which casing with at least one End protrudes into said container; a flammable device within the Sheath is arranged and serves to generate heat without a substantial amount of gaseous Combustion products arise which heat the mentioned stored gas expands when the heat generating device is ignited; and means for igniting the heat generating means and opening the closure so that the expanding Gas can flow from the container through the outlet channel.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the heat generating device is a substantially homogeneous mixture of a powdery oxygen carrier and a powdered metal.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the powdered oxygen carrier is potassium perchlorate and the powdered metal is aluminum.

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