Запорное устройство для резервуара сжатого газа холодного газогенератора

ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВУАРА СЖАТОГО ГАЗА ХОЛОДНОГО ГАЗОГЕНЕРАТОРА(71)(73) Заявитель и патентовладелец: МББ ИНТЕРНЭШНЛ ГРУП АГ (CH) Изобретение относится к запорному устройству для резервуара (14) сжатого газа холодного газогенератора (11) холодного газа, причем резервуар (14) с одного конца закрыт наглухо, а у другого конца имеет горловину (16), на которой размещено запорное устройство (12) для образования холодного газогенератора (11), причем устройство содержит запирающий элемент (48, 71), который в исходном положении перекрывает выпускное отверстие (18), сообщающееся с окружающей средой, и который может быть переведен в рабочее положение с помощью приводного механизма для открытия выпускного отверстия (18), причем между по меньшей мере одним седлом при выпускном отверстии (18) и приводным механизмом расположен механизм (33), который уменьшает потребное запирающее усилие и водит по меньшей мере один запирающий элемент(48, 71) между исходным положением и рабочим положением. 014699 Настоящее изобретение относится к запорному устройству для резервуара сжатого газа холодного газогенератора, как заявлено в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. В патентеUS 6068288 раскрыто запорное устройство для резервуара сжатого газа холодного газогенератора. Холодные газогенераторы такого типа используются для наполнения подушки безопасности автомобиля. Данное запорное устройство содержит запирающий элемент, который в исходном положении закрывает отверстие резервуара, сообщающееся с окружающей средой. Для выпуска сжатого газа предусмотрен электромагнитный привод, посредством которого запирающий элемент может быть переведен в рабочее положение. Запирающий элемент выполнен в виде золотника. Его смещение открывает те или иные проходы для выпуска сжатого газа. Дальнейшее смещение золотника позволяет повторно закрыть запорное устройство. Недостаток такого устройства заключается в том, что для приведения золотника в действие требуются большие усилия. К тому же, повышенное сопротивление активации золотника, прежде всего, препятствуют закрытию запорного устройства. Это часто влечет неплотное запирание, вызывающее утечку,в результате чего возможность дальнейшего применения холодного газогенератора ограничена или вовсе отсутствует. Таким образом, задача настоящего изобретения - создать запорное устройство для резервуара сжатого газа холодного газогенератора с возможностью дозированного выпуска сжатого газа высокого давления и надежного запирания резервуара после его выпуска. В соответствии с настоящим изобретением эта задача решается посредством признаков, описанных в основном пункте формулы изобретения. Дополнительные предпочтительные конструктивные решения и усовершенствования раскрыты в дополнительных пунктах формулы. В соответствии с настоящим изобретением запорное устройство между седлом клапана при выпускном отверстии и приводом одного или нескольких запирающих элементов содержит механизм, который воздействует на запирающий элемент и уменьшает закрывающее усилие, а также водит запирающий элемент между рабочим и исходным положением. Разгрузка закрывающего усилия облегчает дозируемый и точно регулируемый выпуск сжатого газа под давлением из резервуара. Одновременно также может быть уменьшено усилие на открытие запорного устройства. В резервуаре такого типа сжатый газ находится под рабочим давлением, например 600-1000 бар. Открывающее и закрывающее движение запорного устройства должно происходить в пределах миллисекунд при воздействии таких высоких рабочих давлений. Как резкое открытие запорного устройства, так и быстрое перекрытие отверстия резервуара может быть облегчено устройством, разгружающим усилие закрытия на запирающем элементе. Электропривод запорного устройства позволяет отпускать для наполнения подушки безопасности сжатый газ в объеме, сообразном тяжести аварии - например, скорости соударения. Кроме того, повышается скорость заполнения, а также облегчается дозаполнение подушки в случае вторичного удара. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения предлагается устройство с нажимным элементом, у конца которого, обращенного к запирающему элементу, имеется,по меньшей мере одна прижимная поверхность, под действием которой по меньшей мере один запирающий элемент перемещается до упора в седло клапана. Это позволяет образовать рычаг силы через прижимную поверхность, в частности коническую, что уменьшает фактическое потребное закрывающее усилие. Одновременно это способствует разгрузке усилия открытия, что позволяет применять для управления простой электропривод. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения в клапанном вкладыше выполнено множество радиальных отверстий, для каждого из которых предусмотрен свой запирающий элемент. Предпочтительно коническая прижимная поверхность нажимного элемента воздействует, предпочтительно одновременно, на все запирающие элементы. Эти элементы могут, например, быть шариковыми или лепестковыми, распределенными по окружности посредством сепаратора. Коническая поверхность нажимного элемента предпочтительно равномерно и одновременно воздействует на все запирающие элементы, что также способствует быстрому закрытию. Как вариант, также может быть реализовано последовательное закрытие отдельных запирающих элементов. Далее, нажимной элемент предпочтительно приводится в действие приводным механизмом с возможностью сдвига нажимного элемента в сторону одного или нескольких запирающих элементов, при этом прижимная поверхность на нажимном элементе выполнена под острым углом к направлению сдвига. Такое решение позволяет развивать весьма большую контактную силу, прилагаемую к запирающим элементам, расположенным против отверстий на клапанном вкладыше, для перемещения запирающих элементов в радиальном направлении и закрытия соответствующего отверстия. Ход и наклон конической поверхности согласованы с формой запирающих элементов и потребным сечением прохода. Прижимная поверхность также может иметь криволинейный или гиперболический профиль. Нажимной элемент и клапанный вкладыш предпочтительно образуют полость под запирающие элементы, границы которой определяются радиально ориентированной опорной поверхностью, непосредственно примыкающей к радиальным отверстиям на клапанном вкладыше. В результате запирающие элементы, в частности шариковые, заключены в этой полости. Эта же опорная поверхность работает в-1 014699 качестве противоопоры для перемещения запирающих элементов к отверстию в клапанном вкладыше за счет скоса во время закрывающего хода нажимного элемента. В соответствии с этим первым предпочтительным вариантом выполнения нажимной элемент имеет чашу, которая охватывает один или несколько запирающих элементов. В этом случае на внутреннем свободном конце чаши имеется нажимная поверхность, в частности коническая, а между основанием и нажимной поверхностью чаши выполнены сквозные отверстия. Таким образом, может иметь место выпуск не только между запирающими элементами, но и дополнительный выпуск сжатого газа через сквозное отверстие, что ускоряет подачу сжатого газа в надувную оболочку или подушку безопасности. В чаше прижимного элемента также имеется направляющая, взаимодействующая с внешним контуром клапанного вкладыша. Благодаря этому, прижимной элемент приводится вплотную к запирающим элементам, что способствует точному направлению конических поверхностей для установки запирающих элементов относительно отверстий в клапанном вкладыше. Предпочтительно между приводным механизмом и прижимным элементом помещен уравновешивающий элемент, в частности пружина на сжатие, которая нагружает прижимной элемент в направлении закрытия запирающих элементов. Пружина, таким образом, позволяет перевести запорное устройство в исходное положение и удерживать в нем в обесточенном состоянии. Перевод в исходное положение при потере тока требуется как мера безопасности, чтобы исключить случайный выпуск сжатого газа в случае потери управляющего тока. Поскольку в заявляемом механизме предусмотрены меры для разгрузки усилия закрытия, можно применить пружину пониженной жесткости, что способствует уменьшению общих габаритов. Уравновешивающий элемент предпочтительно размещен в корпусе приводного механизма, в камере, открытой в сторону запирающих элементов и с боковыми сквозными отверстиями. Это позволяет получить компактную конструкцию за счет того, что корпус прикреплен встык к крышке резервуара,причем проход для сжатого газа от резервуара к подушке безопасности освобождается, позволяя быстрое заполнение. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения клапанный вкладыш закреплен в выпускном отверстии в крышке резервуара. Эта крышка может быть частью запорного устройства или, в качестве отдельной детали, может быть посажена на резервуар или присоединена к нему. Клапанный вкладыш закреплен в центральном выпускном отверстии в крышке, предпочтительно разъемным резьбовым соединением. Приводной механизм предпочтительно содержит крепежный участок, который взаимодействует с крепежным краем крышки, что позволяет прикрепить приводной механизм к резервуару. Таким образом,резервуар также может быть изготовлен отдельно от запорного устройства с возможностью простого монтажа и последующего заполнения. Кроме того, предпочтительно в крышке предусмотрен предохранительный клапан, который может быть помещен в канал, соединяющий выпускное отверстие с окружающей средой. В результате, можно задавать максимальное давление в резервуаре. Кроме того, предпочтительно крышка на крепежном крае имеет дополнительный крепежный участок, к которому крепится подушка безопасности или надувная оболочка, заполняемая сжатым газом. Такое решение обеспечивает простой монтаж. Этот крепежный участок может быть стандартным, что позволит прикреплять к нему различные оболочки для сжатого газа. В качестве второго предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения предлагается механизм с разгрузкой закрывающего усилия, в котором запирающий элемент выполнен в виде поршня,упирающегося торцом в седло клапана при выпускном отверстии, что образует первую поверхность давления, причем запирающий элемент расположен в уравнительной камере напротив, где перепускной клапан используется для создания противодавления в уравнительной камере, пониженного по сравнению с рабочим давлением сжатого газа и действующего на вторую поверхность давления запирающего элемента в уравнительной камере. Это позволяет разгрузить закрывающее усилие за счет уравнивания давлений на по меньшей мере двух поверхностях давления, при этом можно получить облегченное закрытие. Для регулирования давления в уравнительной камере, во втором варианте выполнения, в канале,соединяющем уравнительную камеру с резервуаром, размещен перепускной клапан. Такое решение обеспечивает простую конструкцию для создания в уравнительной камере давления, которое предпочтительно регулируется перепускным клапаном. Кроме того, предпочтительно поршень удерживается муфтой, расположенной на приводном механизме и содержащей направляющий участок. Благодаря этому исключен перекос нажимного элемента. Муфта может быть выполнена в виде отдельной детали или составлять единое целое с крышкой. Для разгрузки сил компенсацией давления в данном механизме запирающий элемент дополнительно имеет между первым седлом и добавочным седлом клапана, образованным муфтой, третью поверхность давления, на которую действует атмосферное давление. В этом варианте выполнения третья поверхность давления предпочтительно кольцевая. Такое решение способствует разгрузке сил, так как данные силы складываются из давления уравнительной камеры и кольцевого сечения третьей поверхности-2 014699 давления, а также первой поверхности давления. При соответствующем подборе площадей сечений и разности давлений может быть достигнуто полное уравновешивание (нулевая равнодействующая сил). Предпочтительно между муфтой и корпусом приводного механизма помещены уплотнительные прокладки, а желательно также и между направляющим участком муфты и запирающим элементом. Благодаря этому в уравнительной камере поддерживается постоянное давление. При рабочем давлении сжатого газа в резервуаре, например, около 800 бар давление в уравнительной камере предпочтительно устанавливают, например, в 400 бар с помощью перепускного клапана. В соответствии с другой предпочтительной компоновкой настоящего изобретения в уравнительной камере помещен уравновешивающий элемент, в частности пружина на сжатие, который действует в закрывающем направлении. Благодаря компенсирующим поверхностям давления можно использовать слабый уравновешивающий элемент для развития потребного запирающего давления или силы, чтобы запорное устройство плотно закрывало резервуар при отсутствии тока. При этом облегчается и обычное приведение в действие, предпочтительно посредством электромагнита, который преодолевает силу пружины при открытии запорного устройства. В соответствии с предпочтительным третьим вариантом выполнения настоящего изобретения запирающий элемент для открытия выпускного отверстия в крышке приводится в движение не непосредственно приводным механизмом, а повышенным давлением уравнительной камере. Для этого предпочтительно давление в уравнительной камере изменяется с помощью управляющего клапана, который открывает или закрывает проходное отверстие между уравнительной камерой и поперечным каналом атмосферного давления. В уравнительной камере свободно помещен запирающий элемент. Благодаря компенсации разности давлений между резервуаром и уравнительной камерой, а также параметрам поверхностей давления поршень остается в закрытом положении, когда управляющий клапан закрыт. При открытии управляющего клапана и выпуске сжатого газа из уравнительной камеры, результирующее избыточное давление сжатого газа в резервуаре поднимает запирающий элемент над его седлом, давая выход сжатому газу. Предпочтительно управляющий клапан приводится в действие приводным механизмом. В результате запирающий элемент приводится в действие непосредственно приводным механизмом, а именно запирающий элемент приводится в действие опосредованно для перевода его в рабочее положение и для открытия выпускного отверстия. Предпочтительно, в свою очередь, предусмотрен уравновешивающий элемент, который нагружает управляющий клапан на закрытие. Это, в свою очередь, обеспечивает защиту против открытия резервуара при обесточенном запорном устройстве. В соответствии с другой предпочтительной компоновкой по третьему варианту выполнения седло управляющего клапана выполнено в промежуточном фланце на крышке, в котором заключен приводной механизм. Такое решение позволяет модульную конструкцию, причем отдельные компоненты выполняются с возможностью несложной замены. При этом между отдельным стыками может быть выполнено уплотнение, так что уравнительная камера, в свою очередь, держит давление. В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения, между направляющей втулкой запирающего элемента и запирающим элементом управляющего клапана, который первым хотя бы частично окружен, предусмотрено такое взаимодействие, что при открытии запирающего элемента управляющего клапана рабочий запирающий элемент (или несколько таковых) выжимается из своего седла при выпускном отверстии. Такое взаимодействие в направлении перемещения позволяет управляемо отпускать очень большие объемы газа при высоких давлениях без приложения больших усилий для гарантированного открытия. Преимущество всех вариантов выполнения с уравнительной камерой в том, что это позволяет реализовать несложное заполнение резервуаров без применения так называемого колокола, что, например,требуется для гибридных или пиротехнически открываемых холодных газогенераторов. Другое преимущество этого варианта выполнения заключается в том, что управляющий клапан можно приводить в действие электромагнитным приводным механизмом. Небольшие усилия и малый ход также позволяют использовать пьезокерамические приводы с пакетом пластин или изгибаемой пластиной. В соответствии с другой предпочтительной компоновкой предусмотрен текущий контроль с помощью датчика давления за приведением в действие приводного механизма и/или резервуаров. Это позволяет производить одиночное или серию кратковременных открытий клапана. Выпускаемый объем также может определяться числом срабатываний клапанов. Использование датчиков давления такого типа позволяет замкнуть контур управления, обеспечивая информацию об объеме уже выпущенного газа. Датчик давления также позволяет постоянный контроль работы газогенератора и остатка газа, что, в частности, помогает в техническом обслуживании. Настоящее изобретение, а также дополнительные предпочтительные варианты выполнения и усовершенствования описаны ниже и объяснены более подробно со ссылкой на примеры на чертежах. В соответствии с настоящим изобретением признаки, выводимые из настоящего описания и чертежей, могут использоваться отдельно или совместно в любом желательном сочетании.-3 014699 Фиг. 1 схематически показывает разрез холодного газогенератора по первому варианту выполнения заявляемого запорного устройства; фиг. 2 схематически показывает увеличенный разрез запорного устройства с фиг. 1 в закрытом положении; фиг. 3 схематически показывает увеличенный разрез запорного устройства с фиг. 1 в открытом положении; фиг. 4 схематически показывает разрез варианта выполнения запорного устройства, альтернативного фиг. 1; фиг. 5 схематически показывает разрез запорного устройства с фиг. 4 в открытом положении; фиг. 6 схематически показывает разрез другого варианта выполнения запорного устройства; фиг. 7 а и b схематически показывают разрез еще одного варианта выполнения запорного устройства, альтернативного фиг. 1; фиг. 8 схематически показывает разрез варианта выполнения запорного устройства, альтернативного фиг. 1; фиг. 9 схематически показывает разрез запорного устройства с фиг. 8 в открытом положении; фиг. 10 схематически показывает разрез варианта выполнения запорного устройства, альтернативного фиг. 1; фиг. 11 схематически показывает разрез запорного устройства с фиг. 10 в открытом положении. Фиг. 1 схематически показывает разрез холодного газогенератора 11 в соответствии с первым вариантом выполнения запорного устройства 12, помещенного на резервуаре 14. У верхнего конца резервуара 14 имеется горловина 16, закрытая крышкой 17. Как вариант, крышка 17 также может быть выполнена заодно с резервуаром 14 или как деталь запорного устройства. Крышка 17 имеет, предпочтительно в центре, выпускное отверстие 18, которое управляется запорным устройством 12. К крепежному краю 19 крышки 17 съемно прикреплено запорное устройство 12. Кроме того, крепежный край 19 может иметь крепежный участок 21, предпочтительно резьбовой, к которому герметично прикрепляют надувную оболочку 22 или подушку безопасности, или устройство заправки резервуара. В этом варианте выполнения предусматривается расположение запорного устройства 12 вне резервуара 14. Как вариант, такое запорное устройство также может быть размещено внутри резервуара 14. В крышке 17 выполнен предохранительный клапан 24, который открывается, если внутреннее давление поднимается выше допустимого для резервуара 14, и стравливает сжатый газ. Предпочтительно предохранительный клапан 24 также содержит датчик 27 давления, расположенный в канале 26, соединяющем резервуар 14 с атмосферой. Датчик 27 давления может быть выполнен в виде сектора нажимной пластины для измерения давления. Таким образом можно определить степень заполнения сжатым газом резервуара 14. На фиг. 2 показан увеличенный вид заявляемого запорного устройства 12. Запорное устройство 12 содержит приводной механизм 31, который предпочтительно представляет собой электромагнитный привод. Приводной механизм 31 воздействует на механизм 33, который разгружает закрывающее усилие и находится между седлом 51 клапана при выпускном отверстии 18 и приводным механизмом 31. Механизм 33 для разгрузки закрывающего усилия содержит нажимной элемент 41, присоединенный к якорю 42 приводного механизма 31 с возможностью перемещения посредством исполнительного механизма 43 или электромагнита. На конце нажимного элемента 41, направленном к выпускному отверстию 18, имеется чаша 46, на внутренней стороне которой предпочтительно выполнена коническая прижимная поверхность 47. Коническая поверхность 47 воздействует на один или несколько запирающих элементов 48, которые выполнены, например, в виде шарика. Запирающие элементы 48 закрывают одно или несколько отверстий 49 в клапанном вкладыше 50, вставленном в выпускное отверстие 18. Клапанный вкладыш 50 предпочтительно имеет множество радиально расположенных отверстий 49, сообщающихся с входной областью 52, которая, в свою очередь, является продолжением выпускного отверстия 18. В непосредственной близости от отверстия 49 клапанного вкладыша 50 расположена опорная поверхность 54, которая замыкает собой полость 56 между клапанным вкладышем 50 и внутренней поверхностью чаши 46 нажимного элемента 41. Кольцевая опорная поверхность 54 может, по меньшей мере, частично углубляться в чашу 46. Запирающие элементы 48 лежат на опорной поверхности 54. Сдвиг нажимного элемента 41 для открытия и закрытия резервуара производится вдоль оси 58, которая предпочтительно совпадает с осью выпускного отверстия 18. Нажимной элемент 41 может перемещаться вверх, преодолевая силу уравновешивающего элемента 59, который предпочтительно выполнен в виде пружины на сжатие. Уравновешивающий элемент 59 размещен в камере 61, которая является частью корпуса 62 приводного механизма 31, и этой частью корпус прикреплен к крепежному краю 19. В свою очередь, в камере 62 выполнены радиальные отверстия 63 для выпуска сжатого газа. Коническая прижимная поверхность 47 нажимного элемента 41 переходит в цилиндрическую поверхность 66, в которой выполнены сквозные отверстия 67 для выпуска наружу сжатого газа, поступающего в полость 56. При основании чаши 46 выполнена направляющая 68, которая взаимодействует с внешним контуром клапанного вкладыша 51. На фиг. 2 показано запорное устройство 12 в закрытом положении. При этом приводной механизм-4 014699 31 обесточен, а выпускное отверстие 18 закрыто. Через уравновешивающий элемент 59 прикладывается закрывающее усилие, причем благодаря механизму 33 закрывающее усилие уравновешивающего элемента 59, в частности пружины сжатия, является достаточным. Коническая поверхность 47 или управляющая кулиса значительно уменьшает удерживающие силы. Коэффициент усиления предлагаемой конструкции пропорционален тангенсу угла наклона конической прижимной поверхности 47 к продольной оси 58. На фиг. 3 показано запорное устройство с фиг. 2 в рабочем положении. Выпускное отверстие 18 открыто, и сжатый газ может перетекать из резервуара 14 в надувную оболочку 22, как показано стрелками 69. Для открытия выпускного отверстия 18 на исполнительный механизм 43 приводного механизма 31 подают ток. Якорь 42 втягивается вверх, преодолевая силу уравновешивающего элемента 59, так что нажимной элемент 41 перемещается вверх. При этом контактное давление конической поверхности 47 на запирающие элементы 48 уменьшается, благодаря скосу или увеличивающемуся свободному пространству, и запирающие элементы открывают отверстия 49 клапанного вкладыша 50. Теперь сжатый газ может перетекать в полость 56 к камере 61, а оттуда через отверстия 67 в камеру 61 и через отверстия 63 в надувную оболочку 22. Для закрытия запорного устройства выключают электропитание приводного механизма. Соответственно, сила пружины сжатия 59 ведет нажимной элемент 41 к запирающим элементам 51, те прижимаются к соответствующим отверстиям 49 коническими прижимными поверхностями 47, так что отверстия закрываются. На фиг. 4 показан другой вариант выполнения запорного устройства 12 с фиг. 1-3 в закрытом положении. На фиг. 5 показан этот же вариант выполнения с отрытым запорным устройством 12. Данный вариант выполнения содержит разгружающий механизм 33, который отличается от механизма, показанного на фиг. 1 и фиг. 3. Ниже механизм 33 описан более подробно и в связи с предшествующим описанием. Механизм 33 содержит запирающий элемент 71 с торцевой поверхностью 72. С противоположной стороны запирающий элемент 71 имеет кольцевую поверхность 73, обращенную к уравнительной камере 74. Запирающий элемент 71 проходит сквозь уравнительную камеру 74 в виде поршня или плунжера и присоединен к якорю 42 приводного механизма 31. Уравновешивающий элемент 59, воздействующий на кольцевую поверхность 73, помещен в камере 61 корпуса 62, которая, свою очередь, объединена с уравнительной камерой 74. Кроме того, корпус 62 имеет муфту 76, которая удерживает поршень 71 в уравнительной камере 74. Муфта 76 имеет направляющую 78, в которой помещена часть внешней стенки поршня 71 с возможностью перемещения в продольном направлении в уравнительной камере 74. Предпочтительно в качестве направляющей 78 служат уплотнительные прокладки 79. Седло 51, которое, например, выполнено заодно с крышкой 17, окружает выпускное отверстие 18. Запирающий элемент 71 упирается торцевой поверхностью 72 в первое седло 51. Участок торцевой поверхности 72, который перекрывает выпускное отверстие 18, образует первую поверхность 81 давления. Давление сжатого газа в резервуаре действует на поверхность 81. В первой поверхности 81 давления выполнен проход 82 в уравнительную камеру 74. В проходе 82 помещен перепускной клапан 83, который может иметь такое же устройство, что и предохранительный клапан 24. Сжатый газ перетекает из резервуара 14 в уравнительную камеру 74 через проход 82 в зависимости от давления, установленного на перепускном клапане 83. Сжатый газ давит на кольцевую поверхность 73, которая служит, хотя бы частично, в качестве второй поверхности 84 давления. На запирающем элементе 71, между седлом 51 и седлом 77 муфты 76 имеется кольцевой участок, на который действует атмосферное давление. Этот кольцевая поверхность образует третью поверхность 86 давления. Разгружающий механизм 33 работает за счет разности между рабочим давлением сжатого газа, давлением в уравнительной камере и атмосферным давлением. Перепад давлений, таким образом, является мерой силы, с которой запирающий элемент 71 должен быть прижат к седлу 51. Для большей наглядности приведем пример: рабочее давление сжатого газа развивает на первой поверхности 81 давления силу,способную поднять запирающий элемент 71. Давление в уравнительной камере 74 прижимает первую поверхность 81 давления, а также третью поверхность 86 давления с силой, развиваемой второй поверхностью 84 давления. Так как третья поверхность 86 находится под внешним давлением, то в результате действие давления в уравнительной камере 74 на силу прижатия запирающего элемента 71 к седлам 51,77 возрастает. Перепускной клапан 83 можно теперь настроить так, чтобы силы трех поверхностей 81, 84, 86 давления были полностью взаимно скомпенсированы. В таком случае уравновешивающий элемент 59 обеспечивает требуемое запирающее давление, а исполнительный механизм 43 во время открытия выпускного отверстия 18 должен лишь преодолеть силу уравновешивающего элемента 59. Предпочтительно перепускной клапан 83 настроен так, что сила, действующая на запирающий элемент 71 на стороне уравнительной камеры, несколько превышает силу, с которой сжатый газ воздействует на торцевую поверхность 72 запирающего элемента 71. Сила уравновешивающего элемента 59 и соотношение давлений в уравнительной камере 74 и в резервуаре, а также соотношение сечений выпускного отверстия 18 и третьей поверхности 86 давления выполнены так, что у приводного механизма 31 имеется в запасе достаточ-5 014699 ная сила, чтобы, если потребуется, скомпенсировать температурные колебания давления, что гарантирует открытие запорного устройства 12 в любой момент. На фиг. 6 показан другой вариант выполнения запорного устройства 12. Касательно частей, совпадающих с вариантом выполнения на фиг. 4 и фиг. 5, следует обратиться к описанию указанных фигур. В отличие от указанного варианта, муфта 76, например, выполнена заодно с крышкой 17. В муфте имеются поперечные проходы 85 для выпуска сжатого газа, при подъеме запирающего элемента 71 над седлом 51,из выпускного отверстия 18 в надувную оболочку 22. В запирающем элементе 71 выполнен уравнительный проход 82, который проходит по всей длине запирающего элемента 71 и якоря 42, причем последний предпочтительно выполнен в моноблоке с запирающим элементом. Перед уравнительным проходом 82 помещен дроссель 83 постоянного сечения, который работает во время движения открытия. Благодаря проходу через дроссель 83 в уравнительной камере 74 имеет место такое же давление, что и в резервуаре 16. В надувной оболочке 22 имеет место атмосферное давление, а следовательно, атмосферное давление через поперечные проходы 85 действует на кольцевую канавку 87. Седло 51 изолирует объем давления в резервуаре 16, причем размер или ширина седла 51 определяется расположением канавки 87 в крышке 17 и фаской 88 запирающего элемента 71. Второе седло 77 выполнено в виде уплотняющей поверхности и изолирует уравнительную камеру 74 от атмосферного давления. Это уплотнение или уплотняющая поверхность заменяет собой уплотнительные кольца на направляющей 78, показанные на фиг. 4 и фиг. 5. Дополнительно, для направления поршня или запирающего элемента 71, а также для изоляции уравнительной камеры 74 можно применить сальник. Чтобы получить как можно более высокое запирающее давление на запорном устройстве 12, кольцевую поверхность запирающего элемента 71, которая опирается на седло 51 клапана, делают по возможности небольшой по сравнению с торцевой поверхностью 81 при выпускном отверстии 18. Этому также может способствовать конструктивное решение в виде канавки 87 и фаски 88. Разница в размере уплотняющей поверхности на седле 77 относительно внешней поверхности седла 51 также должна быть как можно меньше. Предпочтительно проточка или фаска 88 выполняется по внешней окружности седла 77, или уплотняющей поверхности, а также по внешней окружности запирающего элемента 71, с направлением, в любом случае, в сторону седла клапана для уменьшения поверхности седла 77. При такой компоновке или геометрическом решении запорного устройства 12 поршень 71, который, совместно с уплотняющими седлами, изолирует полость в резервуаре 14 от окружающей среды,плавает в сжатом газе, разгруженный от сжимающих усилий. Запирающая сила порождается исключительно или почти исключительно действием пружины 59 сжатия. Соответственно, можно добиться хорошего уплотнения, что позволяет даже длительное хранение. Управление становится весьма эффективным и точным. Для выпуска сжатого газа в надувную оболочку 22 требуется незначительное отклонение потока для прохождения через радиальные поперечные проходы 85. Альтернативно или дополнительно, уплотняющая поверхность седла 77 или противолежащая конструкция может содержать кольцевое уплотнение 79. То же самое касается и торца 81 запирающего элемента 71 или противолежащей опорной поверхности, образованной седлом 51. В этом случае, уплотнения 79, в частности, в виде седельных прокладок, подогнаны по диаметру так, что давление в уравнительной камере 74 и давление на запирающий элемент 71 уравновешивающего элемента 59 превышает внутреннее давление в резервуаре 14 и атмосферное давление, совместно действующие на запирающий элемент 71, что порождает запирающую силу. На фиг. 7 а и фиг. 7b показан другой вариант выполнения разгружающего механизма 33 для запорного устройства 12. Этот вариант является модификацией варианта с фиг. 6. Касательно частей, совпадающих с вариантом выполнения на фиг. 6, следует обратиться к описанию указанной фигуры. На фиг. 7 а запорное устройство 12 показано в закрытом положении, а на фиг. 7b - в открытом положении. Запирающий элемент 71 клапана содержит запирающий элемент 95 второго управляющего клапана 93, который выполнен в виде клапана с сервоприводом или в виде разгружающего клапана, предназначенного для уменьшения открывающего усилия. Запирающий элемент 95 управляющего клапана 93 помещен в запирающем элементе 71 клапана с возможностью перемещения в продольном направлении. Запирающий элемент 95 присоединен к якорю 42. Пружинная шайба 97 ограничивает ход запирающего элемента 95 относительно запирающего элемента 71. Внутреннее давление в резервуаре 16 передается в проход 82 через перепускной клапан 83 и воздействует на коническую поверхность запирающего элемента 95. Коническая поверхность запирающего элемента 95 перекрывает сквозное отверстие 92, сквозь которое среда в резервуаре 14 может поступать в надувную оболочку 22 через поперечные каналы 85 после подъема запирающего элемента 95. Можно применять оба уравновешивающих элемента 59, как показано на фиг. 7 а, или, альтернативно, только один из них. В этом варианте выполнения также показана муфта 79, которая ограждает исполнительный механизм 43 от воздействия высокого давления. Запирающее усилие в этом варианте выполнения обусловлено тем, что на сечение конического конца запирающего элемента 95 управляющего клапана 93, закрывающего отверстие 92, действуют внутреннее давление в резервуаре и закрывающее усилие уравновешивающего элемента 59, чему проти-6 014699 водействует атмосферное давление, пропорциональное площади сечения отверстия 92. Благодаря уменьшению площадей давления при отверстии 92 требуются чрезвычайно малые усилия закрытия, что позволяет исполнительному механизму 43 быстро открывать управляющий клапан 73. При этом давление, изначально действующее в уравнительной камере 74, стравливается в окружающую среду или в надувную оболочку 22. Затем внутреннее давление в резервуаре действует на первую поверхность 81 давления запирающего элемента 71 и отжимает ее от поверхности 51 седла клапана, так что среда может перетекать из резервуара в надувную оболочку 22 прямо через поперечные каналы 85. Это положение показано на фиг. 7b. На фиг. 8 и фиг. 9 показан другой вариант выполнения разгружающего механизма 33 для запорного устройства 12. В этом варианте выполнения муфта 76, например, неразъемно присоединена к крышке 17. Запирающий элемент 71 помещен в уравнительной камере 74 с возможностью свободного перемещения. Уравнительная камера 74 ограничена промежуточным фланцем 91, к которому с противоположной стороны присоединен корпус 62 приводного механизма 31, и который прикреплен, в частности, резьбовым соединением к муфте 76, предпочтительно с уплотнительной прокладкой 79. В промежуточном фланце 91 имеется отверстие 92, соединяющее уравнительную камеру 74 с окружающей средой через поперечный проход 94. Открытием отверстия 92 управляет запирающий элемент 95 клапана 93. Компоненты разгружающего механизма 33, в свою очередь, размещены между седлом 51 при выпускном отверстии 18 и приводным механизмом 31. Приводной механизм 31 содержит якорь 42, который может быть выполнен заодно с запирающим элементом 95 или разъемно к нему присоединен, при этом запирающий элемент, в свою очередь, принадлежит к управляющему клапану 93 и служит частью запорного разгружающего механизма 33. Уравновешивающий элемент 59, в свою очередь, установлен в камере 61 корпуса 62 приводного механизма и нагружает запирающий элемент 95 на закрытие отверстия 92. Для такой компоновки применяется следующий порядок приведения в действие. Как и в предыдущем варианте выполнения, запирающий элемент 71 прижат вниз давлением в уравнительной камере 74,чему противодействуют давления на участке первой поверхности 81 давления и третьей поверхности 86 давления. Разность давлений между резервуаром и уравнительной камерой задается перепускным клапаном 83. В этом варианте выполнения управляющий клапан 93, преодолевая давление окружающей среды и силу пружины уравновешивающего элемента 59, приводится в действие для открытия запирающего элемента 71. После открытия отверстия 92 управляющим клапаном 93 давление в уравнительной камере 74 стравливается в окружающую среду, в результате в уравнительной камере 74 давление падает и становится меньше давления на первой поверхности 81 давления. Это вызывает открытие запирающего элемента 71, так что сжатый газ истекает из резервуара 41, как показано на фиг. 7. Сжатый газ выходит из резервуара 14 через выпускное отверстие 18, отклоняется на торцевой поверхности 72 и проходит через кольцевую полость 80 или множество отверстий в один или несколько поперечных каналов 85, которые направляют сжатый газ в надувную оболочку 22. Уравновешивающий элемент 59 подбирают с расчетом на достаточное усилие, чтобы при обесточенном приводном механизме 31 закрыть управляющий клапан 93, которое предпочтительно превышает усилие, обусловленное давлением в уравнительной камере 74 и поперечным сечением прохода 82 в первой поверхности 82 давления. Во время закрытия регулирующего клапана 93 перепускной клапан 83 открывается под действием еще имеющегося избыточного давления сжатого газа, в результате чего восстанавливается давление в уравнительной камере 74, задаваемое перепускным клапаном 83. В результате запирающий элемент 71 опускается и перекрывает выпускное отверстие 18. В этом случае торец 72 запирающего элемента 71 упирается в первое седло 51 клапана. Одновременно торец 72 прилегает ко второму седлу 77 на муфте 76. В результате давление окружающей среды действует на третью поверхность 86 давления, а давление в резервуаре действует на первую поверхность 81 давления. Таким образом, сжатый газ можно управляемо выпускать в надувную оболочку 22 серией быстрых циклов открытия-закрытия управляющего клапана 93. Такая компоновка позволяет получить плавную и быструю активацию. На фиг. 10 показан в закрытом положении еще один вариант выполнения запорного устройства 12,альтернативный вариантам с фиг. 8 и 9. На фиг. 11 показан альтернативный вариант с фиг. 10 в рабочем положении. Модификация запорного устройства 12 в сравнении с запорным устройством с фиг. 8 и 9 заключается в принудительной активации на открытие запирающего элемента 71. Для этого запирающий элемент 71 выполнен из двух частей. Запирающий элемент 71 содержит нижний или первый участок с торцом 72 и отверстием 92 с противоположной стороны. Отверстие 92 проложено в запирающем элементе 71 в обход промежуточного фланца 91. Промежуточный фланец 91 ограничивает поступательное перемещение запирающего элемента 71. В результате управляющий клапан 93 целиком может перемещаться относительно промежуточного фланца 91. Отверстие 92 соединяется через отверстие 98 с поперечным проходом 94 в промежуточном фланце 91.-7 014699 Направляющая втулка 96 для простоты сборки крепится резьбовым соединением к нижней части запирающего элемента 71. Запирающий элемент 95 управляющего клапана 93 заведен, по существу, в нижнюю часть поршня для управления отверстием 92, которое соединяется с уравнительной камерой 74 проходами 99. Запирающий элемент 95 имеет дополнительные ведущие пояски 101, посредством которых запирающий элемент направляется по стенке направляющей втулки 96. Кроме того, в направляющей втулке 96 помещена пружинная шайба 97 или иное средство, которое образует ограничитель хода для ведущих поясков 101 запирающего элемента 95. Запирающий элемент 95, в свою очередь, присоединен к якорю 42 приводного механизма 31, а уравновешивающий элемент 59, размещенный в камере 61 корпуса 62 приводного механизма 31, нагружает запирающий элемент 95 управляющего клапана 93 на закрытие. Разгружающий механизм 33 сначала работает согласно варианту выполнения, показанному на фиг. 7 и фиг. 8. При приведении в действие управляющего клапана 93 для открытия отверстия 92 сначала имеет место свободное перемещение запирающего элемента 95 управляющего клапана 93. Затем запирающий элемент 71 целиком принудительно поднимается посредством дополнительного ведущего пояска 101, который упирается в пружинную шайбу 97 или проходит за нее. После отключения тока приводного механизма или его выключения уравновешивающий элемент 59 прижимает запирающий элемент 95 вниз к отверстию 92. Поскольку в уравнительной камере, по существу, нет давления, перепускной клапан 83 открывается, при этом восстанавливается заданный перепад давлений между резервуаром 14 и уравнительной камерой. В результате запирающий элемент 71 перемещается на закрытие, при необходимости, с помощью уравновешивающего элемента 59, который прижимает запирающий элемент 71 к первому и второму седлам 51, 77. Таким образом, запорные устройства 12 с фиг. 8-11 содержат пневматический сервомеханизм. В свою очередь, запорные устройства 12 с фиг. 1-3 содержат механический сервомеханизм. Соответственно, устройство 33 уменьшает силу, потребную для открытия и/или закрытия выпускного отверстия, по меньшей мере, одним запирающим элементом. Каждый из описанных в настоящей заявке признаков, по сути, является неотъемлемой частью настоящего изобретения, при этом они могут быть объединены друг с другом любым желательным способом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Запорное устройство для резервуара (14) сжатого газа холодного газогенератора (11) холодного газа, причем резервуар (14) с одного конца закрыт наглухо, а у другого конца имеет горловину (16), на которой размещено запорное устройство (12) для образования холодного газогенератора (11), причем устройство содержит запирающий элемент (48, 71), который в исходном положении перекрывает выпускное отверстие (18), сообщающееся с окружающей средой, установленный с возможностью перевода в рабочее положение с помощью приводного механизма (31) для открытия выпускного отверстия (18), отличающееся тем, что между по меньшей мере одним седлом (51) при выпускном отверстии (18) и приводным механизмом (31) размещен механизм (33), который уменьшает потребное запирающее усилие и водит по меньшей мере один запирающий элемент (48, 71) между исходным положением и рабочим положением. 2. Запорное устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (33) содержит нажимной элемент(41), имеющий у направленного к запирающему элементу (48) конца по меньшей мере одну прижимную поверхность (47), в частности коническую, под действием которой по меньшей мере один запирающий элемент (48) перемещается до упора в седло (51) клапана. 3. Запорное устройство по п.1, отличающееся тем, что в клапанном вкладыше (50), установленном в выпускном отверстии (18), выполнено большое количество радиальных отверстий (49), каждое из которых имеет седло (51) клапана и для каждого из которых предусмотрен свой запирающий элемент (48),при этом прижимная поверхность (47) нажимного элемента (41) воздействует на запирающие элементы(48). 4. Запорное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что нажимной элемент (41) может быть приведен в действие приводным механизмом (31) на сдвиг по меньшей мере к одному запирающему элементу (48), при этом прижимная поверхность (47) на нажимном элементе (41) расположена под острым углом к направлению сдвига. 5. Запорное устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что с радиальным отверстием (49) клапанного вкладыша (50) непосредственно соседствует радиально протяженная опорная поверхность(54), которая ограничивает полость (56) между клапанным вкладышем (50) и прижимной поверхностью(47) нажимного элемента (41). 6. Запорное устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что нажимной элемент (41) имеет чашу (46), которая охватывает запирающие элементы (48) и имеет изнутри у свободного конца прижимную поверхность (47), а также сквозные проходы (67) предпочтительно между основанием и прижимной поверхностью (47). 7. Запорное устройство по п.6, отличающееся тем, что нажимной элемент (41) содержит у торца-8 014699 клапанного вкладыша (50), который заходит в чашу (46), направляющую (68), взаимодействующую с внешним контуром клапанного вкладыша (50). 8. Запорное устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что между приводным механизмом (31) и нажимным элементом (41) расположен уравновешивающий элемент (59), в частности пружина сжатия, который нагружает нажимной элемент (41) на закрытие. 9. Запорное устройство по п.8, отличающееся тем, что уравновешивающий элемент (59) размещен в камере (61) приводного механизма (31), в которой имеются боковые отверстия (63) в надувную оболочку(22). 10. Запорное устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что клапанный вкладыш (50) закреплен предпочтительно разъемно в выпускном отверстии (18) в крышке (17) резервуара (14). 11. Запорное устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что приводной механизм (31) имеет крепежный участок (21), который взаимодействует с крепежным краем (19) крышки (17) и закрывает горловину (16) резервуара (14). 12. Запорное устройство по любому из пп.10, 11, отличающееся тем, что в крышке (17) имеется центральное выпускное отверстие (18). 13. Запорное устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что крышка (17) содержит предохранительный клапан (24), размещенный в проходе (26), соединяющем выпускное отверстие (18) с окружающей средой. 14. Запорное устройство по любому из пп.11-13, отличающееся тем, что на крепежном крае (19) имеется дополнительный крепежный участок (21) для надувной оболочки (22), подлежащей заполнению сжатым газом. 15. Запорное устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (33) содержит запирающий элемент (71) в виде поршня, торец (72) которого упирается в седло (51) клапана при выпускном отверстии(18) и имеет первую поверхность (81) давления, а также тем, что запирающий элемент (71) заходит в противолежащую уравнительную камеру (74), причем перепускной клапан (83) используется для создания в уравнительной камере давления, пониженного по сравнению с рабочим давлением сжатого газа,воздействующего на вторую поверхность (84) давления поршня (71). 16. Запорное устройство по п.15, отличающееся тем, что в проходе (82), соединяющем уравнительную камеру (74) с резервуаром (14), помещен перепускной клапан (83). 17. Запорное устройство по любому из пп.15, 16, отличающееся тем, что запирающий элемент (71) заходит в муфту (76), которая расположена на приводном механизме (31) и выполнена заодно с крышкой(17) или с резьбовым соединением прикреплена к ее крепежному краю (19), при этом муфта (76) содержит направляющую (78) для запирающего элемента (71). 18. Запорное устройство по любому из пп.15 или 17, отличающееся тем, что запирающий элемент(71) между седлом (51) и вторым седлом (77), образованным муфтой (76), имеет третью поверхность (86) давления, на которую действует атмосферное давление. 19. Запорное устройство по любому из пп.17 или 18, отличающееся тем, что между муфтой (76) и корпусом (62) приводного механизма (31), а также предпочтительно между направляющей (78) муфты(76) и запирающим элементом (71) расположены уплотнительные прокладки (79). 20. Запорное устройство по любому из пп.15-19, отличающееся тем, что уравновешивающий элемент (59), в частности пружина сжатия, нагружающая на закрытие, расположен в уравнительной камере(74). 21. Запорное устройство по любому из пп.15-20, отличающееся тем, что перемещение на открытие запирающего элемента (71) выполняется непосредственно приводным механизмом (31). 22. Запорное устройство по любому из пп.15-19, отличающееся тем, что перемещение на открытие запирающего элемента (71) в уравнительной камере (74) управляется давлением в уравнительной камере,при этом предпочтительно управляющий клапан (93) открывает сквозное отверстие (92) между уравнительной камерой (74) и окружающей средой. 23. Запорное устройство по п.22, отличающееся тем, что управляющий клапан (93) приводится в действие приводным механизмом (31). 24. Запорное устройство по любому из пп.22, 23, отличающееся тем, что управляющий клапан (93) переводится в закрытое положение посредством уравновешивающего элемента (59). 25. Запорное устройство по любому из пп.22-24, отличающееся тем, что управляющий клапан (93) перекрывает отверстие (92) в промежуточном фланце (91), к которому прикреплен приводной механизм(31) и который расположен на крышке (17). 26. Запорное устройство по любому из пп.22-25, отличающееся тем, что направляющая втулка (96) предпочтительно двухзвенного запирающего элемента (71) и запирающий элемент (95) управляющего клапана (93), который хотя бы частично окружен направляющей втулкой (96), совместно работают на принудительный привод запирающего элемента (71) таким образом, что при перемещении на открытие запирающего элемента управляющего клапана (93) запирающий элемент (71) отходит от по меньшей мере одного седла (51, 77). 27. Запорное устройство по п.26, отличающееся тем, что принудительное управление выполняется-9 014699 элементом (97), расположенным в направляющей втулке (96) запирающего элемента (71), в частности пружинной шайбой, путем взаимодействия с дополнительным ведущим пояском (101) на запирающем элементе (95) управляющего клапана (93). 28. Запорное устройство по любому из пп.1-27, отличающееся тем, что приводной механизм (31) выполнен в виде привода с электромагнитным управлением, привода с пакетом пьезокерамических пластин или привода с изгибающейся пластиной. 29. Запорное устройство по любому из пп.1-28, отличающееся тем, что приведение в действие приводного механизма (31) и/или давление в резервуаре контролируется датчиком (27) давления резервуара