AT500478A1 - Detonator for a pyrotechnic gas generator, is formed by enclosing a detonating pill and its connection members, in an injection moulding - Google Patents
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zünders für einen pyrotechnischen Gasgenerator, insbesondere für Airbags bzw. Gurtstraffer, der ein Zündköpfchen mit Anschlussfahnen aufweist. Sie betrifft weiters einen Zünder für einen pyrotechnischen Gasgenerator, insbesondere für Airbags bzw. Gurtstraffer, der ein Zündköpfchen mit Anschlussfahnen aufweist.The invention relates to a method for producing a detonator for a pyrotechnic gas generator, in particular for airbags or belt tensioners, which has a firing head with terminal lugs. It further relates to an igniter for a pyrotechnic gas generator, in particular for airbags or belt tensioners, which has a firing head with terminal lugs.
Derartige Zünder werden in Gasgeneratoren, die in Fahrzeugen zur Aktivierung von Sicherheitseinrichtungen im Falle eines Unfalls dienen, eingebaut. Solche Zünder sind einer Vielzahl von widrigen Umwelteinflüssen, wie Erschütterungen, Stößen, Feuchtigkeit, Staub und hohen Temperaturen im Fahrzeug ausgesetzt.Such detonators are incorporated in gas generators used in vehicles to activate safety devices in the event of an accident. Such detonators are exposed to a variety of adverse environmental conditions, such as shock, shock, moisture, dust and high temperatures in the vehicle.
Solche Zünder sind üblicherweise in einem Treibladungsgehäuse eingebaut, wobei die Abdichtung des Gehäuses meist mittels eines O-Ringes erfolgt. Allerdings kann Feuchtigkeit trotz des O-Ringes manchmal in das Gehäuse eindringen. Dringt Feuchtigkeit bis zum Zündköpfchen vor, wird dieses langsam unbrauchbar.Such igniters are usually installed in a propellant charge housing, wherein the sealing of the housing usually takes place by means of an O-ring. However, moisture can sometimes penetrate into the housing despite the O-ring. If moisture penetrates to the ignition head, it slowly becomes useless.
Weiters sind auch sogenannte GTMS-Zünder (GTMS = glass to metal seal) bekannt. Diese Zünder, die für sehr hochwertige Gasgeneratoren verwendet werden, verfügen zum Herausführen der Kontaktstifte aus dem Inneren des Gehäuses über eine Glas-Metall-Durchführung, die den Zünder bzw. den Gasgenerator hermetisch abdichtet. Dadurch ist zwar ein sicherer Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit gegeben, doch wird dieser Vorteil mit hohen Herstellungskosten erkauft.Furthermore, so-called GTMS igniters (GTMS = glass to metal seal) are known. These igniters, which are used for very high-quality gas generators, have to dispense the contact pins from the inside of the housing via a glass-metal passage which hermetically seals the igniter or the gas generator. As a result, while a secure protection against the ingress of moisture is given, but this advantage comes at a high manufacturing cost.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Zünder der eingangs erwähnten Art herzustellen, der sich durch ein hohes Maß an Sicherheit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit auszeichnet und sich mit geringem Aufwand hersteilen lässt. • · * • * t · • · · • · · • · · · · ·· ·# • · * · • · · · • * · · · · • · •· ···· • · · * · · * · • · · • · * • · « · « - 2 -The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to produce an igniter of the type mentioned, which is characterized by a high level of security against the ingress of moisture and can be hersteilen with little effort. · * T t # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #. * · • · · · · · ·
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zündköpfchen vollständig und die Anschlussfahnen zumindest mit den an dieses unmittelbar anschließenden Bereichen in eine Spritzgussform eingebracht und umspritzt werden.The manufacturing method according to the invention is characterized in that the firing head is completely inserted and the injection lugs are injection-molded into the connection lugs, at least with the regions immediately adjacent thereto.
Solch eine Umhüllung kann sehr einfach und mit nur geringem Aufwand hergestellt werden. Dies gilt vor allem für große Stückzahlen. Dennoch wird sichergestellt, dass keine Feuchtigkeit zum Zündköpfchen Vordringen kann.Such a wrapper can be made very easily and with little effort. This is especially true for large quantities. Nevertheless, it is ensured that no moisture can penetrate to the ignition head.
Da das Material im Zündköpfchen sehr leicht detoniert, war von vornherein nicht klar, ob es den Belastungen beim Spritzgießen gewachsen ist. Überraschenderweise ist dies jedoch der Fall. Zu beachten ist natürlich, dass die Temperatur des eingespritzten Materials unter der Zündtemperatur des Zündköpfchens liegt.Since the material detonates very easily in the ignition head, it was not clear from the outset whether it would cope with the stresses of injection molding. Surprisingly, this is the case. It should be noted, of course, that the temperature of the injected material is below the firing temperature of the firing head.
Es ist zweckmäßig, wenn das Material zur Umspritzung des Zündköpfchens gleichzeitig über zwei Anspritzkanäle, die symmetrisch zum Zündköpfchen angeordnet sind, aufgebracht wird. Durch das Einspritzen des Materials der Umhüllung über zwei Anspritzkanäle ist sichergestellt, dass es zu keiner Verlagerung des Zündköpfchens in der Form während des Einbringens des Materials kommt. Dadurch wird eine gleichmäßige Umhüllung des Zündköpfchens sichergestellt.It is expedient if the material for encapsulation of the ignition head is applied simultaneously via two injection ports, which are arranged symmetrically to the firing head. By injecting the material of the envelope over two Anspritzkanäle it is ensured that there is no displacement of the ignition head in the mold during the introduction of the material. This ensures a uniform envelope of the ignition head.
Weiters ist es günstig, wenn nach dem Umspritzen des Zündköpfchens eine weitere Umspritzung, vorzugsweise mit höher schmelzendem Material, in derselben Spritzgussform durchgeführt wird. Da während der zweiten Umspritzung das Zündköpfchen bereits geschützt ist, kann man hier mit relativ hoher Temperatur und/oder mit relativ hohem Druck arbeiten.Furthermore, it is favorable if after encapsulation of the ignition head another encapsulation, preferably with higher melting material, is carried out in the same injection mold. Since the ignition head is already protected during the second extrusion coating, one can work here with a relatively high temperature and / or with a relatively high pressure.
Ein weiteres Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zündköpfchen vollständig und die Anschlussfahnen zumindest mit den an dieses unmittelbar anschließenden Bereichen in einen flüssigen erhärtenden Kunststoff, Vorzugs- • f • · · · · ·· ·· ··· » • · · φ • · · · · · ··· · · · ♦ ^ · · ·· · · ··· - 3 -weise Latex, getaucht werden. Dabei ergibt sich beim Eintauchen in Latex auch der Vorteil einer elastischen Umhüllung.A further production method is characterized in that the firing head is complete and the terminal lugs, at least with the regions directly adjoining the latter, are transformed into a liquid hardening plastic, preferably a plastic, hardening plastic. 3 times latex, to be dipped. This results in the immersion in latex and the advantage of an elastic sheath.
Ein weiteres Herstellungsverfahren, mit dem eine weitgehend gleichmäßig dicke Umhüllung erzielt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung auf das Zündköpfchen und zumindest auf die an dieses unmittelbar anschließenden Bereiche der Anschlussfahnen im Wirbelschichtverfahren aufgebracht wird. Hierbei wird die Zündpille erhitzt und in ein Pulverbett aus Kunststoff (^Wirbelschicht) getaucht. Das Kunststoffpulver schmilzt auf der Zündpille und bildet einen Film auf der Oberfläche. Beim Abkühlen bildet sich eine dichte feste KunststoffSchicht aus.A further production method, with which a largely uniformly thick sheathing can be achieved, is characterized in that the sheath is applied to the firing head and at least to the areas of the terminal lugs immediately adjacent to it in the fluidized bed process. In this case, the squib is heated and immersed in a powder bed made of plastic (^ fluidized bed). The plastic powder melts on the primer and forms a film on the surface. Upon cooling, a dense solid plastic layer forms.
Die Kunststoffschicht kann auch analog zum Verfahren der klassischen Pulverbeschichtung mittels Potentialdifferenz aufgebracht werden.The plastic layer can also be applied analogously to the method of classical powder coating by means of potential difference.
Bei allen Herstellungsverfahren ist es zweckmäßig, wenn zunächst die Anschlussfahnen vor dem Umhüllen wenigstens teilweise aufgeraut werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer verbesserten Haftung der Umhüllung auf dem Zündköpfchen, und in der Folge auch eine höhere Sicherheit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit. Dabei kann das Aufrauen durch Prägen, Sandstrahlen und andere mechanische Verfahren oder auch durch Anwendung von Plasma erfolgen.In all manufacturing processes, it is expedient if the terminal lugs are at least partially roughened before being enveloped. This results in the advantage of improved adhesion of the envelope on the ignition head, and in consequence a higher security against the ingress of moisture. The roughening can be done by embossing, sandblasting and other mechanical processes or by the use of plasma.
Alternativ oder zusätzlich können die Anschlussfahnen und gegebenenfalls das Zündköpfchen vor dem Umhüllen wenigstens teilweise mit einem Haftvermittler vorbehandelt werden. Dadurch wird ebenfalls die Haftung der Umhüllung an den Anschlussfahnen verbessert. Durch die bessere Haftung der Umhüllung an den Anschlussfahnen wird die Sicherheit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit weiter erhöht.Alternatively or additionally, the terminal lugs and, if appropriate, the ignition head can be at least partially pretreated with an adhesion promoter prior to wrapping. This also improves the adhesion of the envelope to the terminal lugs. Due to the better adhesion of the envelope to the terminal lugs, the security against the ingress of moisture is further increased.
Speziell in der Massenproduktion ist es günstig, wenn die Umhüllung auf mehrere miteinander verbundene Zündköpfchen gleichzeitig aufgebracht wird. So kann die Herstellung der • · ·#·» • ♦ · • · *·· • · · • · · • · · · · ·· Μ # · · · • · · · • ♦ • · · ·»« • · • · Μ - 4 -erfindungsgemäßen Zünder sehr rationell und rasch erfolgen. Dabei können die Zündköpfchen über Streifen, mit denen die Anschlussstifte miteinander verbunden sind, Zusammenhängen oder auch auf einer Rolle angeordnet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Zündköpfchen einzeln mit einer Umhüllung zu versehen.Especially in mass production, it is advantageous if the envelope is applied to a plurality of interconnected firing heads simultaneously. Thus, the production of the • · · · · · · · · · · · · ······················································································· It is very rational and rapid to use the igniter of the invention. In this case, the ignition heads can be arranged on strips, with which the pins are connected to each other, or even on a roll. In principle, it is also possible to provide the firing heads individually with a sheath.
Bei den erfindungsgemäßen Zündern sind die Zündköpfchen sehr gut gegen äußere Einflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, geschützt und können in einem weiteren Verarbeitungsschritt, z.B. einem Umspritzvorgang, mit einer voluminöseren Hülle aus Kunststoff versehen werden, wobei auch Boostermaterial eingebracht werden kann. Dabei schützt die Umhüllung des Zündköpfchens dieses vor der Temperaturbelastung einer weiteren Umspritzung und dem Spritzdruck.In the detonators according to the invention, the ignition heads are very well protected against external influences, in particular moisture, and can be used in a further processing step, e.g. a Umspritzvorgang be provided with a voluminöseren sheath of plastic, wherein also booster material can be introduced. In this case, the envelope of the ignition head protects this from the temperature load of a further encapsulation and the injection pressure.
Wenn die Pille eine Kunststoffspange besitzt, kann die Einspritzung vor der Spange enden oder diese ganz oder teilweise umhüllen.If the pill has a plastic clasp, the injection may terminate in front of the clasp or envelop it in whole or in part.
Ein erfindungsgemäßer Zünder ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zündköpfchen und der an dieses unmittelbar anschließende Bereich der Anschlussfahnen mit einer Kunststoffschicht umspritzt ist. Auf diese Weise ist der Feuchtigkeitsschutz sichergesteilt.An igniter according to the invention is characterized in that the ignition head and the area of the terminal lugs adjoining it are encapsulated with a plastic layer. In this way, the moisture protection is sichergesteilt.
Dabei ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Umhüllung eine Einschnürung im Bereich der Anschlussfahnen aufweist. Dadurch wird einer möglichen Einleitung von Rissen im Kunststoff in Richtung der Anschlussfahnen beim Zünden des Zündköpfchens vorgebeugt.It is provided according to a further feature of the invention that the enclosure has a constriction in the region of the terminal lugs. This prevents a possible initiation of cracks in the plastic in the direction of the terminal lugs during ignition of the ignition head.
Als Kunststoffe für die Umhüllung eignen sich Thermoplaste mit geringer Wasseraufnahme und Wasserdurchlässigkeit wie z.B. Polyolefine. Grundsätzlich können aber auch andere Kunststoffe verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Verarbeitungstemperatur der Kunststoffe von dem Zündköpfchen ohne Schädigung desselben vertragen wird. - 5 - •Μ · · «Suitable plastics for the cover are thermoplastics with low water absorption and water permeability, such as e.g. Polyolefins. In principle, however, it is also possible to use other plastics, provided that the processing temperature of the plastics is tolerated by the ignition head without damaging it. - 5 - • Μ · · «
Wenn die Umhüllung aus einem elastischen Kunststoff, wie z.B. Gummi oder Silikon, hergestellt ist, ergibt sich der Vorteil, dass die Umhüllung aufgrund ihrer Elastizität Dimensionsänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen leicht ausgleichen kann.If the wrapper is made of a resilient plastic, such as e.g. Made of rubber or silicone, there is the advantage that the envelope due to their elasticity can easily compensate for dimensional changes due to temperature fluctuations.
Wenn die Umhüllung aus einem duroplastischen Kunststoff besteht, ergibt sich eine thermisch hoch belastbare Umhüllung, die bis zu deren Zersetzungstemperatur im Wesentlichen stabil bleibt.If the sheath consists of a thermosetting plastic, there results a thermally highly resilient sheath, which remains substantially stable up to its decomposition temperature.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zündköpfchen im Schnitt; Fig. 2 das Zündköpfchen gemäß Fig. 1 in geschnittener Seitenansicht; Fig. 3 eine axonometrische Darstellung des Zündköpfchens; und Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Zünders mit Sockel.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a firing head according to the invention in section; FIG. 2 shows the firing head according to FIG. 1 in a sectional side view; FIG. 3 shows an axonometric representation of the ignition head; and Fig. 4 is a sectional view of a fuze with base.
Der erfindungsgemäße Zünder weist ein Zündköpfchen 1 auf, das von einer Umhüllung 2 aus Kunststoff, z.B. einem Polyolefin, umgeben ist. Dabei ist das Zündköpfchen 1 mit Anschlussfahnen 3 verbunden, die zumindest in ihrem an das Zündköpfchen 1 unmittelbar anschließenden Bereich ebenfalls von der Umhüllung 2 umgeben sind.The igniter according to the invention comprises a firing head 1 which is covered by a plastic sheath 2, e.g. a polyolefin, is surrounded. In this case, the firing head 1 is connected to terminal lugs 3, which are also surrounded by the enclosure 2, at least in their area immediately adjacent to the firing head 1.
Im Bereich des Überganges vom Kopf 5 des Zünders zur Umhüllung der Anschlussfahnen 3 ist eine Einschnürung 4 vorgesehen, durch die beim Zünden des Zündköpfchens durch einen elektrischen Impuls einer möglichen Einleitung von Rissen im Kunststoff der Umhüllung 2 in Richtung der Anschlussfahnen 3 vorgebeugt wird.In the region of the transition from the head 5 of the igniter to the enveloping of the terminal lugs 3, a constriction 4 is provided, is prevented by the ignition of the ignition head by an electrical pulse of a possible initiation of cracks in the plastic of the enclosure 2 in the direction of the lugs.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, können Kontaktstifte 3' auf einer Platine 8 gehalten sein, die zusammen mit dem Zündköpfchen 1 umspritzt ist. Bei der Darstellung von Fig. 4 liegen die Anschlussfahnen 3 (siehe Fig. 1) vor und hinter der Zeichnungsebene und sind daher nicht sichtbar. Sie sind aber mit den Kontaktstiften 3' verbunden. 0 0 • · • 0 • 0 • 0 0 0 0 0 « 0 0 0 0 • · 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 6 -As can be seen from FIG. 4, contact pins 3 'can be held on a circuit board 8, which is encapsulated together with the ignition head 1. In the illustration of FIG. 4, the terminal lugs 3 (see FIG. 1) lie in front of and behind the plane of the drawing and are therefore not visible. But they are connected to the contact pins 3 '. 0 0 • • • 0 • 0 • 0 0 0 0 0 «0 0 0 0 • · 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 6 -
Gemäß Fig. 4 ist an den Zünder gemäß Fig. 1 bis 3 ein Sockel 7 angespritzt. Dieser Sockel 7 weist eine umlaufende Rille 9 auf, in welcher sich ein O-Ring zur Abdichtung zum Treibladungsgehäuse befinden kann. Auf diese Weise wird die 5 Zündpille zusätzlich geschützt, und es entsteht vor der Zündpille ein abgedichteter Raum, in welchem Treibmittel vor Feuchte geschützt eingebaut werden kann.According to FIG. 4, a socket 7 is molded onto the igniter according to FIGS. 1 to 3. This base 7 has a circumferential groove 9, in which there may be an O-ring for sealing the propellant charge housing. In this way, the 5 squib is additionally protected, and it creates a sealed space in front of the squib, in which propellant protected against moisture can be installed.
Ml * fMl * f
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