CZ2006295A3

CZ2006295A3 - Kompaktní vyvíjec plynu pro elektrické pyrotechnické systémy a zpusob jeho výroby

Info

Publication number: CZ2006295A3
Application number: CZ20060295A
Authority: CZ
Inventors: Cedidla@Zdenek; Jakubko@Jan; Nemcák@Ondrej; Zahradnícek@Martin
Original assignee: Indet Safety Systems A. S.
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2007-11-21
Also published as: EP1854680A2; EP1854680A3

Abstract

Kompaktní vyvíjec plynu pro elektrické pyrotechnické systémy je tvoren nosnou objímkou (1), kterou procházejí kontakty (2) skrze izolacní a tesnicí hmotu (3) a vyústují do elektrického iniciátoru (4), obklopeného vnitrním krytem (5), pricemž všechnydosud uvedené cásti spolecne tvorí sestavený nosic (6), na nemž je dále shora umísten vnejší kryt (7). Vnitrní kryt (5) s výhodou obsahuje zesilovacívýšlehovou slož (8). Mezi nosnou objímkou (1) a kontakty (2) muže být vložena tesnicí objímka (9). Vnejší kryt (7) s výhodou obsahuje propelent (10).Materiálem vnitrního krytu (5) a vnejšího krytu (7) je nejcasteji kov nebo plast. Zpusob výroby kompaktního vyvíjece plynu podle vynálezu se provede tak že kontakty (2) se uchytí v izolacní a tesnicíhmote (3), nacež se na kontaktech (2) vytvorí nebo se s nimi spojí elektrický iniciátor (4), který se obklopí vnitrním krytem (5) a vzniklý sestavenýnosic (6) se shora prekryje vnejším krytem (7), snímž se v míste nosné objímky (1) hermeticky spojí. Spojení vnejšího krytu (7) s nosnou objímkou (1) se s výhodou provede laserovým svarem.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kompaktního typu elektricky iniciovaného vyvíječe plynů určeného pro elektrické pyrotechnické systémy. Vyvíječ plynů je zvláště vhodný jako prvek bezpečnostních systémů pro předpínače bezpečnostnostních pásů v automobilech, ale i pro jiné související aplikace. Vynález se dále týká také způsobu výroby tohoto kompaktního vyvíječe plynů.

Dosavadní stav techniky

Jak je známo v daném oboru, pyrotechnické komponenty pro elektrické pyrotechnické systémy určené pro automobilový průmysl jsou většinou založeny na známé konstrukci tzv.

GTMS (glass to metal sealed) squibu, u kterých je vysokého stupně ochrany proti vlhkosti dosaženo kombinací laserového svaru kovů (kovový nosič s kovovým kalíškem) a zatěsnění kovů skleněným zátavem (kontakty do kovového nosiče). Tyto iniciátory se používají v široké míře hlavně pro svou vysokou odolnost proti vlhkosti a rovněž pro vysokou hodnotu bezpečného proudu (0,4 A/10 s). Jejich nevýhodou je na druhé straně vysoká cena.

Vedle těchto odolných a velmi nákladných pyrotechnických komponentu se pro elektrické iniciátory v automobilech používá rovněž levnějších řešení, známých např. jako plastové squiby. Plastové squiby mají ale nižší úroveň hermetičnosti a rovněž menší odolnost těla vůči zpětnému tlaku. Rovněž úroveň bezpečného proudu bývá zpravidla na nižší úrovni než u tzv. GTMS squibů (typicky 0,2A až 0,25A po dobu 1 Os).

Vyvíječe plynů dosud používané v elektrických pyrotechnických systémech mají ve srovnání s aktuálními požadavky nižší odolnost vůči vnějším vlivům (vysoká vlhkost apod.) a přitom relativně komplikovanou strukturu s použitím cenově nákladných iniciátorů (GTMS squib, plastový squib apod.). Cílem vynálezu oproti dosud používaným řešením je dosáhnout kompaktní konstrukcí výrazně vyšší hermetičnosti a odolnosti proti vlhkosti za současného snížení cenové náročnosti.

• · · · • · · · · · · • · ···· · ···· ····· · · · · · · · • ·· · ···· • · ·· ··· ·· ··

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých pyrotechnických systémů do značné míry odstraňuje kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle vynálezu a způsob jeho výroby. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kompaktní vyvíječ plynů je tvořen nosnou objímkou, kterou procházejí kontakty skrze izolační a těsnicí hmotu a vyúsťují do elektrického iniciátoru, obklopeného vnitřním krytem, přičemž všechny dosud uvedené části společně tvoří sestavený nosič, na němž je dále shora umístěn vnější kryt. Spoj sestaveného nosiče s vnějším krytem je s výhodou tvořen laserovým svarem Vnitřní kryt může obsahovat zesilovací výšlehovou slož. Ve výhodném provedení je mezi nosnou objímkou a kontakty vložena těsnicí objímka. Vnější kryt může obsahovat propelent a materiálem vnějšího stejně jako vnitřního krytu je nejčastěji kov nebo plast.

Podstatou vynálezu je dále způsob výroby kompaktního vyvíječe plynů pro elektrické pyrotechnické systémy, spočívající v tom, že kontakty se uchytí v izolační a těsnicí hmotě, načež se na kontaktech vytvoří elektrický iniciátor, který se obklopí vnitřním krytem a vzniklý sestavený nosič se shora překryje vnějším krytem, s nímž se v místě nosné objímky hermeticky spojí. Toto spojení s nosnou objímkou se s výhodou provede laserovým svarem.

Výhodou kompaktního vyvíječe plynů podle vynálezu oproti dosud používaným srovnatelným řešením je uplatnění kompaktní konstrukce vedoucí k dosažení výrazně vyšší hermetičnosti a odolnosti proti vlhkosti za současného snížení cenové náročnosti.

Kompaktní konstrukce vyvíječe plynů podle vynálezu se s výhodou dosahuje hermetickým zatěsněním pomocí laserového svaru vnějšího krytu s nosnou objímkou a dále použitím izolační a těsnicí hmoty mezi kontakty a nosnou objímkou, přičemž účinek izolační a těsnicí hmoty je s výhodou zesílen aplikací těsnicí objímky. Na kontaktech je vodivým spojením upevněn levný a hermeticky netěsný typ elektrického iniciátoru (elektrická pilule nebo palník). Izolační a těsnící hmota tvoří opěrné lůžko pro tento elektrický iniciátor a rovněž pro zesilovací výšlehovou slož, která je s výhodou umístěna ve vnitřním krytu.

Způsob výroby kompaktního vyvíječe podle vynálezu může být alternativně proveden tak, že se elektrický iniciátor svaří s kontakty umístěnými v předem vyrobeném lůžku z těsnicí a izolační hmoty, dále se provede sestava s vnitřním krytem a zesilovací výšlehovou složí a • ·

• · * • · ··· • · · · • · · ·

9 9 9 nakonec se sestavený nosič opatří vnějším krytem naplněným propelentem a jejich laserové svaření.

Zesilovací výšlehová slož je dávkována způsoby dobře známými v daném oboru (volně sypaná, lisovaná, nakapávaná, vtíraná apod.) a překryta například hliníkovým vnitřním krytem s lemem a předtvarovaným dnem za účelem snadnějšího otevření při funkci výrobku. Výše popsaný celek, jak již bylo uvedeno, se nazývá sestaveny nosič. Kompaktní vyvíječ plynu pak vzniká tak, že se sestavený nosič spojí, například laserově svaří např s hliníkovým vnějším krytem obsahujícím s výhodou propelent. Propelentem se rozumí pyrotechnická slož vyvíjející plyny, green propelent nebo nitrocelulózové a jiné bezdýmné prachy.

Přehled obrázků na výkresech

Konkrétní provedení kompaktních vyvíječů plynů podle vynálezu jsou znázorněna na přiložených výkresech, kde značí:

- obr. 1 - kompaktní vyvíječ plynů dle příkladu 1 - osový' řez

- obr. 2 - kompaktní vyvíječ plynů dle příkladu 2 - osový řez

- obr. 3 - kompaktní vyvíječ plynů dle příkladu 3 - osový řez

Příklady provedení vynálezu

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady konkrétního provedení skladby a způsobu výroby kompaktního pyrotechnického vyvíječe plynů se zvýšenou odolností.

Příklad 1

Pyrotechnická pilule LF5 na bázi směsi paliv hliníku + zirkonia a oxidovadel chloristanu draselného a bazického dusičnanu měďnatého. tvořící elektricky iniciátor 4 opatřený etylcelulózovým a silikonovým lakem, byla svarem vodivě spojena s kontakty 2, které byly předem izolovány v izolační a těsnicí hmotě 3 na bázi polyfenylensulfídu (PPS) a rovněž v těsnicí objímce 9 na bázi epoxidové pryskyřice. Jako zesilovací výšlehové slože 8 bylo použito lOOmg směsi dusičnan draselný / bor v poměru 75/25; tato směs byla umístěna ve vnitřním krytu 5 tvořeném hliníkovým kalíškem o tloušťce stěny 0,4 mm a hloubce předtvarování dna (zeslabením) 0,25mm. Vzniklý celek tvořil sestavený nosič 6, který byl • · • · · · · · ··· · · ··· • ····· · ··· ·· · • · · · · · ···« ·· ·· ····· · · · · v místě nosné objímky i laserově svařen s vnějším krytem 7 tvořeným hliníkovým kalíškem o tloušťce stěny 0,4mm, obsahujícím propelent 10 - zde 1200 mg jednosložkového nitrocelulózového bezdýmného střelného prachu. Tento vyvíječ plynů je zobrazen na obr. 1.

Příklad 2

Pyrotechnická pilule LF5 na bázi směsi paliv hliníku + zirkonia a oxidovadel chloristanu draselného a bazického dusičnanu měďnatého, tvořící elektricky iniciátor 4 pokrytý etylcelulózovým a silikonovým lakem, byla vytvořena na kontaktech 2, ktere byly předem izolovány v izolační a těsnící hmotě 3 na bázi epoxidové pryskyřice. Jako zesilovací výšlehové slože 8 bylo použito 120 mg směsi dusičnan draselný / bor v poměru 75/25; tato směs byla umístěna ve vnitřním krytu 5 tvořeném hliníkovým kalíškem o tloušťce stěny 0,4 mm a hloubce předtvarování dna 0,25mm. Takto vzniklý celek tvořil sestavený nosič 6, který byl v místě nosné objímky i laserově svařen s vnějším krytem 7 tvořeným hliníkovým kalíškem o tloušťce stěny 0,4mm, obsahujícím propelent 10 - zde 1400 mg tzv. green propelentu. Popsaný vyvíječ plynů je znázorněn na obr. 2.

Příklad 3

Pyrotechnická pilule LF5 na bázi směsi paliv hliníku + zirkonia a oxidovadel chloristanu draselného a bazického dusičnanu měďnatého, tvořící elektrický iniciátor 4 opatřeny etylcelulózovým a silikonovým lakem, byla svarem vodivě spojena s kontakty 2. které byly předem izolovány v izolační a těsnicí hmotě 3 na bázi polyfenylensulfidu (PPS) a rovněž v těsnicí objímce 9 na bázi epoxidové pryskyřice. Jako zesilovací výšlehové slože 8 bylo použito 85 mg směsi dusičnan draselný / bor v poměru 75/25; tato směs byla umístěna ve vnitřním krytu 5 tvořeném plastovým kalíškem o tloušťce stěnv 0,4 mm. Sestavený nosič 6 byl v místě nosné objímky 1 laserově svařen s vnějším krytem 7 tvořeným hliníkovým kaliskem tloušťky stěny 0,5 mm, obsahujícím propelent 10 - zde 1200 mg jednosložkového nitrocelulózového bezdýmného střelného prachu. Takový vyvíječ plynů je zachycen na obr. 3.

Průmyslová využitelnost

Kompaktní vyvíječe plynů podle vynálezu včetně způsobu jejich výroby jsou dobře využitelné především v automobilovém průmyslu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy, v yznačující se t í m, že je tvořen nosnou objímkou (1), kterou procházejí kontakty (2) skrze izolační a těsnicí hmotu (3) a vyúsťují do elektrického iniciátoru (4), obklopeného vnitřním krytem (5), přičemž všechny dosud uvedené části společně tvoři sestavený nosič (6), na němž je dále shora umístěn vnější kryt (7).
2. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že sestavený nosič (6) je s vnějším krytem (7) spojen laserovým svarem.
3. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku I, v y z n a čující se tím, že vnitřní kryt (5) obsahuje zesilovací výšlehovou slož (8).
4. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku I, vy z n a čující se tím, že mezi nosnou objímkou (1) a kontakty (2) je vložena těsnicí objímka (9).
5. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že vnější kryt (7) obsahuje propelent (10).
6. Kompaktní vyvíječ plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že materiálem vnitřního krytu (5) a vnějšího krytu (7) je kov nebo plast.
7. Způsob výroby kompaktního vyvíječe plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 1,vyznačující se tím, že kontakty (2) se uchytí v izolační a těsnicí hmotě (3), načež se na kontaktech (2) vytvoří nebo se s nimi spojí elektrický iniciátor (4). který se obklopí vnitřním krytem (5) a vzniklý sestavený nosič (6) se shora překryje vnějším krytem (7), s nímž se v místě nosné objímky (1) hermeticky spojí.

• ·
8. Způsob výroby kompaktního vyvíječe plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 7, vyznačující se tím, že spojení vnějšího krytu (7) s nosnou objímkou (1) se provede laserovým svarem.
9. Způsob výroby kompaktního vyvíječe plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 7, vyznačující se tím, že do prostoru vnitřního krytu (5) se umístí zesilovací výšlehová slož (8).
10. Způsob výroby kompaktního vyvíječe plynů pro elektrické pyrotechnické systémy podle nároku 7, vyznačující se tím, že do prostoru vnějšího krytu (7) se umístí propelent (10).