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Dokumentenidentifikation DE10103974B4 09.03.2006
Titel Vorrichtung zur Prüfung des Fülldruckes eines Airbag-Gasspeichers
Anmelder Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights, Mich., US
Erfinder Kilian, Thomas, Dipl.-Ing. (FH), 82110 Germering, DE;
Specht, Martin, 82340 Feldafing, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 80335 München
DE-Anmeldedatum 30.01.2001
DE-Aktenzeichen 10103974
Offenlegungstag 22.08.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.03.2006
IPC-Hauptklasse B60R 21/26(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung des Fülldruckes eines Airbag-Gasspeichers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige aus DE 195 04 218 A1 bekannte Vorrichtung beinhaltet einen Schwingungsgeber zur Erzeugung von Schwingungen am Gasbehälter und einen Schwingungsaufnehmer zum Messen der Resonanzfrequenz am Gasbehälter. In einer Auswerteelektronik wird die gemessene Resonanzfrequenz zur Fülldruckbestimmung ausgewertet. Der Schwingungsgeber und der Schwingungsaufnehmer sowie die auf einer Leiterplatte angeordnete Auswerteelektronik sind fest in der Wand des Gasbehälters angeordnet.

Auch bei der aus der DE 195 35 634 A1 bekannten Vorrichtung ist die Druckmesseinrichtung betriebsmäßig mit dem Gasbehälter gekoppelt, wobei der Schwingungsgeber und der Schwingungsaufnehmer an diametralen Stellen des Gefäßmantels angeordnet sind.

Bei dem aus DE 196 27 878 C1 bekannten Gasgenerator befindet sich in einer Vertiefung der Wand des Druckkammergehäuses eine Druckmesseinrichtung, wobei zur Temperaturkompensation ein Temperaturmessfühler die Temperatur des Schwingquarzes der Druckmesseinrichtung erfasst.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Prüfung des Fülldruckes eines Airbag-Gasspeichers der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unabhängig vom Gasbehälter ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Airbag-Gasspeicher kann als Kaltgasgenerator oder Hybridgasgenerator ausgebildet sein.

Bei der Prüfung des Fülldruckes werden am gefüllten Gasbehälter Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches vorzugsweise im akustischen oder Ultraschallspektrum erzeugt und beim Durchlaufen durch den Frequenzbereich die Resonanzfrequenz ermittelt und gemessen. Die gemessene Resonanzfrequenz wird mit einer spezifischen, auf den jeweiligen Gasspeichertyp bezogenen Frequenz verglichen, die vorzugsweise die Resonanzfrequenz ist, welche an dem mit dem Solldruck des Gases gefüllten Gasbehälter des jeweiligen Gasspeichertyps ermittelt wurde. Wenn die miteinander verglichenen Resonanzfrequenzen übereinstimmen, besitzt der Airbag-Gasspeicher den erforderlichen Fülldruck. Weicht die gemessene Resonanzfrequenz von der Resonanzfrequenz des Solldruckes über eine bestimmte Toleranz hinausgehend ab, kann ein entsprechender Signalgeber oder eine Anzeigeeinrichtung dies anzeigen und der Gasspeicher kann dann gegen einen Gasspeicher mit einem ausreichenden Fülldruck ausgetauscht werden.

Die Prüfung des Fülldruckes wird auf einfache Weise dadurch verwirklicht, dass der Schwingungsgeber und der Schwingungsaufnehmer mit Hilfe einer Zange an diametralen Stellen des Mantels des Gasbehälters gegebenenfalls unter Druckanwendung angelegt werden.

Die Prüfung des Fülldruckes kann nicht nur bei der routinemäßigen Inspektion des Kraftfahrzeugs, in welchem der Airbag und der Gasspeicher eingebaut sind, erfolgen, sondern auch beim Zusammenbau, insbesondere während er Produktion der Airbageinrichtung und bei ihrer Installation im Kraftfahrzeug.

Das Prüfverfahren lässt sich auf einfache Weise dadurch verwirklichen, dass der Schwingungsgeber des Schwingungsgenerators und der Schwingungsaufnehmer der Schwingungs-Messeinrichtung an diametralen Stellen des Mantels des Gasbehälters gegebenenfalls unter Druckanwendung angelegt werden. Der erforderliche Vergleich lässt sich mit Hilfe einer einfachen Auswerteelektronik durchführen. Die dem Sollfülldruck entsprechende Resonanzfrequenz kann beispielsweise in einem Sollwertgeber der Auswerteelektronik eingegeben werden. Auf diese Weise können für unterschiedliche Fülldrücke und für unterschiedliche Typen von Airbag-Gasspeichern die entsprechenden Resonanzfrequenzwerte für den Vergleich vorgegeben werden.

Zur Erhöhung der Genauigkeit des Vergleiches kann eine Temperaturdrift der Resonanzfrequenz berücksichtigt werden. Dies kann dadurch geschehen, dass der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur, bei welcher die Resonanzfrequenz bei dem Solldruck im Behälterinneren gemessen wurde, und der Temperatur, bei welcher die Prüfung des Airbag-Gasspeichers durchgeführt wird, beim Vergleich berücksichtigt wird. Dies kann dadurch geschehen, dass gleichzeitig mit der Messung der Resonanzfrequenz die Temperatur des Gasbehälters gemessen wird und beim Vergleich in der Auswerteelektronik berücksichtigt wird.

Die Prüfung des Fülldruckes kann nicht nur bei der routinemäßigen Inspektion des Kraftfahrzeugs, in welchem der Airbag und der Gasspeicher eingebaut sind, erfolgen, sondern auch beim Zusammenbau, insbesondere während der Produktion der Airbageinrichtung und bei ihrer Installation im Kraftfahrzeug.

Anhand der Figur wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.

Die Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Überprüfung des Fülldruckes eines Airbag-Gasspeichers und ein Blockschaltbild der damit verbundenen Auswerteelektronik.

In der Figur ist ein Gasbehälter 6 eines Kaltgasgenerators für einen nicht näher dargestellten Airbag eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Zur Messung des Fülldruckes des im Behälter mit hohem Druck in Bereitschaft gehaltenen Airbagfüllgases, insbesondere Edelgases, wie Helium, Argon oder ein Gemisch davon, ist eine Prüfvorrichtung vorgesehen, welche einen von einem Schwingungsgeber 1 und einem Frequenzgenerator 13 gebildeten Schwingungsgenerator und einen Schwingungsaufnehmer 2 einer Schwingungs-Messeinrichtung aufweist. Der Schwingungsgeber 1 und der Schwingungsaufnehmer 2 können mit Hilfe einer Zange 5 an diametralen Stellen des Behälterquerschnitts auf die Mantelfläche des Gasbehälters 6, gegebenenfalls mit Druck aufgesetzt werden. Hierzu sind der Schwingungsgeber 1 an einem Backen 3 und der Schwingungsaufnehmer 2 am anderen Backen 4 der Zange 5 schwingungsentkoppelt befestigt. Zur Schwingungsentkoppelung dient ein beispielsweise als Schwingungsdämpfer wirkendes Entkoppelungselement 14. Das Entkoppelungselement 14 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, durch welches eine Schwingungsübertragung vom Schwingungsgeber 1 und vom Schwingungsaufnehmer 2 auf die Zangenbacken 3 und 4 vermieden wird.

Ferner ist eine Temperaturmesseinrichtung 11 vorgesehen, die ebenfalls an einem der beiden Backen 3, 4 (beim Ausführungsbeispiel am Backen 4) unter Zwischenführung des Entkoppelungselementes 14 vorgesehen ist. Die Temperaturmesseinrichtung 11 misst die Temperatur des Gasbehälters 6. Der Schwingungsaufnehmer 1 und die Temperaturmesseinrichtung 11 sind zur Vervollständigung der Messeinrichtung an eine Auswerteelektronik 9 angeschlossen. Die Auswerteelektronik 9 beinhaltet einen Vergleicher 7, welcher mit dem gegebenenfalls über nicht näher dargestellte Wandler Schwingungsaufnehmer 2 verbunden ist. Ferner beinhaltet die Auswerteelektronik 9 einen Sollwertgeber 8, in welchen die Resonanzfrequenz, welche bei einem mit Solldruck gefüllten Gasbehälter 6 gemessen wurde, beispielsweise in einem Speicher enthalten ist oder eingegeben wird. Ferner enthält die Auswerteelektronik 9 einen Temperaturkompensator 12, welcher mit dem Sollwertgeber 8 und der Temperaturmesseinrichtung 11 verbunden ist.

Bei der Prüfung des Füllstandes im Gasbehälter 6 erzeugt der Schwingungsgeber 1 an der Oberfläche des Gasbehälters 6 Schwingungen mit innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches sich ändernden Frequenzen. Durch den Schwingungsaufnehmer 2 wird die Resonanzfrequenz ermittelt und im Vergleicher 7 mit einer Resonanzfrequenz, die beim Solldruck im Behälter 6 gemessen wurde, verglichen.

Eine temperaturbedingte Drift der Resonanzfrequenz kann in der Auswerteelektronik 9 mit Hilfe des Temperaturkompensators 12 ausgeglichen werden. Aufgrund der Temperaturmessung mit Hilfe der Messeinrichtung 11 kann der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur, bei welche die Resonanzfrequenz beim Solldruck bestimmt wurde, zu der bei der Prüfung vorhandenen Temperatur des Gasbehälters 6 festgestellt werden. Mit Hilfe des Temperaturkompensators 12 wird dann der Sollwert der Resonanzfrequenz im Sollwertgeber 8 entsprechend korrigiert. Man erhält auf diese Weise eine hohe Genauigkeit des Vergleichs für die Messung des tatsächlichen im Gasbehälter 6 vorhandenen Druckes mit dem Solldruck.

Wenn die verglichenen Resonanzfrequenzen über die zulässige Toleranz hinaus voneinander abweichen, kann dies beispielsweise mit Hilfe eines Signalgebers 10, der an die Auswerteelektronik 9 angeschlossen ist, akustisch, optisch oder eine andere Anzeigeeinrichtung kenntlich gemacht werden.

1Schwingungsgeber 2Schwingungsaufnehmer 3Backen 4Backen 5Zange 6Gasbehälter 7Vergleicher 8Sollwertgeber 9Auswerteelektronik 10Signalgeber 11Temperaturmesseinrichtung 12Temperaturkompensator 13Frequenzgenerator 14Entkoppelungselement

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Prüfung des Fülldruckes eines Airbag-Gasspeichers, dessen Gasbehälter (6) mit einem unter hohem Druck stehenden Gas, insbesondere Edelgas, gefüllt ist, mit einem Schwingungsgeber (1) zur Erzeugung von Schwingungen Gasbehälter (6) und einem Schwingungsaufnehmer (2) zum Messen der Resonanzfrequenz am Gasbehälter (6), und einer Auswerteelektronik (9), welche die gemessene Resonanzfrequenz zur Fülldruckbestimmung auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgeber (1) und der Schwingungsaufnehmer (2) an Backen (3, 4) einer Zange (5) angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel der Backen (3, 4) so dimensioniert ist, dass die Schwingungsaufnehmer (2) und der Schwingungsgeber (1) an diametralen Stellen des Mantels des Gasbehälters (6) mit einem vorgegebenen Druck andrückbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (3, 4) der Zange (5) von dem Schwingungsgeber (1) und dem Schwingungsaufnehmer (2) schwingungsentkoppelt sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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