DE10040074A1

DE10040074A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Gasgenerators

Info

Publication number: DE10040074A1
Application number: DE2000140074
Authority: DE
Inventors: Thomas Abelen; Andreas Seiler
Original assignee: Inficon GmbH Deutschland
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-28
Also published as: WO2002014824A1; CN1447912A; AU2001289764A1; EP1309843A1; JP2004506891A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Gasgenerators (1), insbesondere für Airbags, bei welchem der Gasgenerator (1) mit einem unter Druck stehenden Gasgemisch, u. a. Helium, gefüllt wird, der mit dem Gasgemisch gefüllte Gasgenerator (1) in eine Prüfkammer (2) eingebracht wird, die Prüfkammer (2) evakuiert wird, aus einem gegebenenfalls vorhandenen Leck austretendes Helium mit Hilfe eines Sensors festgestellt wird und das vom Sensor gelieferte Signal zur Feststellung der Dichtheit/Undichtheit des Gasgenerators (1) verwendet wird; um insbesondere das Ziel einer kostengünstigeren Lecksuche zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass der Gasgenerator (1) mit einem Gasgemisch gefüllt wird, dessen Helium-Anteil mindestens 50% beträgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dicht heitsprüfung eines Gasgenerators, insbesondere für Air bags, bei welchem der Gasgenerator mit einem unter Druck stehenden Gasgemisch, u. a. Helium, gefüllt wird, der mit dem Gasgemisch gefüllte Gasgenerator in eine Prüfkammer eingebracht wird, die Prüfkammer evakuiert wird, aus einem gegebenenfalls vorhandenen Leck austre tendes Helium mit Hilfe eines Sensors festgestellt wird und das vom Sensor gelieferte Signal zur Feststellung der Dichtheit/Undichtheit des Gasgenerators verwendet wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrich tung.

Um hohle geschlossene Gegenstände integral auf Lecks zu untersuchen, ist es bekannt, diese mit Helium zu "imp fen" oder zu "bomben". Dieses geschieht dadurch, dass entweder in den Prüfling vor seinem Verschluss Helium in geringer Konzentration eingebracht wird (impfen) oder dass der Prüfling vor einer Leckprüfung einem hoh len Heliumdruck ausgesetzt wird. Ist ein Leck vorhan den, dringt eine kleine Menge Helium in den Prüfling ein (bomben).

Die sich an das Impfen oder Bomben anschließende Leck prüfung erfolgt innerhalb einer Prüfkammer, die nach dem Einbringen des Prüflings auf einen bestimmten Druck evakuiert wird. Durch ein gegebenenfalls vorhandenes Leck dringt ein Teil des im Prüfling in geringer Kon zentration vorhandenen Heliums nach außen in die Prüf kammer ein und wird mit Hilfe des Sensors, üblicher weise ein Massenspektrometer, nachgewiesen.

Gasgeneratoren, insbesondere für Airbags, müssen hohen Sicherheitsanforderungen genügen. Dieses gilt insbeson dere für ihre Standzeit. Sie werden vor ihrem Einsatz auf Lecks untersucht, die typischerweise nicht größer sein dürfen als 10^-8 mbar/s. Dazu wird dem Druckgas (üblicherweise CO₂), mit dem die Gasgeneratoren gefüllt werden, eine relativ geringe Menge Helium (z. B. 5%) beigegeben. Danach erfolgt die beschriebene integrale Lecksuche. Um Nachweisgrenzen dieser Größenordnung zu erreichen, ist es erforderlich, die Prüfkammer nach dem Einbringen eines Gasgenerators auf relativ niedrige Drücke zu evakuieren. Um dieses Ziel zu erreichen, müs sen Vakuumpumpen mit ausreichend niedrigen Enddrücken eingesetzt werden. Zusätzlich besteht bei den Herstel lern von Gasgeneratoren die Forderung nach kurzen Takt zeiten. Diese können nur erreicht werden, wenn die ver wendeten Vakuumpumpen zusätzlich ein großes Saugvermö gen haben. Es war deshalb bisher notwendig, in Lecksuchgeräten für Gasgeneratoren relativ teure Pumpstände einzusetzen, die die Forderungen nach nied rigen Enddrücken und hohem Saugvermögen erfüllten.

Schließlich erfordern die sehr kleinen Heliummengen, die im Falle eines Lecks in der Wandung des Gasgenera tors in die Prüfkammer eindringen, hochempfindliche Sensoren. Der Einsatz von teuren Massenspektrometern war bisher notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hochempfindliche Lecksuche an Gasgeneratoren, ins besondere für Airbags, kostengünstiger zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Dadurch, dass die Heliumkonzentration im zu prüfenden Gasgenerator hoch ist, steht im Falle eines Lecks in der Wandung des Gasgenerators mehr Helium für die Fest stellung des Vorhandenseins des Lecks zur Verfügung. Um die geforderten Nachweisgrenzen zu erreichen, können Pumpen mit geringerer Kompression und/oder geringerem Saugvermögen verwendet werden. Die Erzielung schnelle rer Taktzeiten ist möglich. Insgesamt ergeben sich durch die Erfindung erhebliche Kostenvorteile.

Als nicht nur in Bezug auf die Lecksuche vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Heliumanteil im Gas gemisch eines erfindungsgemäßen Gasgenerators zwischen 80 und nahezu 100% beträgt, vorzugsweise zwischen 90 und nahezu 100%. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Gasgenerator ausschließlich mit. Helium gefüllt ist.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, wenn zur Durchführung der Lecksuche eine Prüfkammer verwendet wird, die mindestens eine flexible Wand auf weist. Beim Einsatz von Prüfkammern dieser Art ist das Prüfkammertotvolumen - Prüfkammervolumen nach der Eva kuierung und während der Helium-Detektion - minimiert. Dadurch können das benötigte Pumpen-Saugvermögen wei terhin deutlich reduziert und weitere Kostenvorteile erreicht werden. Bisher konnten Prüfkammern mit flexi blen Wandungen, wie sie beispielsweise aus der DE-A-196 42 099 bekannt sind, für die Lecksuche an Gasgenerato ren nicht eingesetzt werden können, da die erforderli che Nachweisgrenze nicht realisierbar war.

Weiter Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbei spieles erläutert werden.

Die Figur zeigt einen mindestens 50% Helium enthalten den Gasgenerator 1, der in eine Folienprüfkammer 2 ein gebracht wurde, wie sie aus der DE-A-196 42 099 bekannt ist. Die Folienprüfkammer 2 umfasst eine Rahmenkon struktion (Rahmen 3 und 4), in die Folien 5 und 6 ein gespannt sind. Die Folien 5, 6 sind im Bereich des Prüflings 1 mit Mitteln (z. B. Porenfolienabschnitte 7, 8) ausgerüstet, die einen zusammenhängenden Zwischen raum 11 zwischen den Folien 5, 6 einerseits und dem Prüfling 1 andererseits sicherstellen.

Um den zur Dichtheitsprüfung des Prüflings 1 notwendi gen Testraum 12 zu bilden, wird der Raum zwischen den Folien 5, 6 evakuiert. Dadurch legen sich die Folien 5, 6 dem Prüfling 1 an und bilden einen Testraum 12, der den von den Mitteln 7, 8 gebildeten Zwischenraum 11 und das Volumen des Prüflings 1 umfasst.

Die Evakuierung des Testraumes erfolgt über einen zen tralen Anschluss 13, der z. B. als Schlauchanschluss 14 ausgebildet sein kann und mit der Leitung 18 in Verbin dung steht. Die den Zwischenraum bildenden Mittel 7, 8 erstrecken sich nicht bis in den Randbereich der Folien 5, 6, so dass die äußere Abdichtung des Testraumes da durch erfolgt, dass sich die Folien 5, 6 nach einer be ginnenden Evakuierung im Randbereich einander unmittel bar anlegen. Die weitere Evakuierung und die Prüfung auf Dichtheit erfolgen über den Anschluss 13.

Im Testraum 12 wird ein Druck erzeugt, der ausreichend niedrig ist, um - für den Fall des Vorhandenseins eines Lecks - innerhalb des Prüflings 1 befindliches Testgas austreten zu lassen. Das Testgas wird in an sich be kannter Weise mit einem an den Zwischenraum 11/ Testraum 12 angeschlossenen testgasempfindlichen Detek tor nachgewiesen. Dieser sowie alle weiteren Einrich tungen, die dem Betrieb der Folienprüfkammer 2 dienen, sind bekannt und deshalb nicht dargestellt.

Claims

1. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Gasgenera tors (1), insbesondere für Airbags, bei welchem der Gasgenerator (1) mit einem unter Druck stehen den Gasgemisch, u. a. Helium, gefüllt wird, der mit dem Gasgemisch gefüllte Gasgenerator (1) in eine Prüfkammer (2) eingebracht wird, die Prüfkam mer (2) evakuiert wird, aus einem gegebenenfalls vorhandenen Leck austretendes Helium mit Hilfe ei nes Sensors festgestellt wird und das vom Sensor gelieferte Signal zur Feststellung der Dicht heit/Undichtheit des Gasgenerators (1) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenera tor (1) mit einem Gasgemisch gefüllt wird, dessen Helium-Anteil mindestens 50% beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (1) mit einem Gasgemisch ge füllt wird, dessen Helium-Anteil zwischen 80 und 100%, vorzugsweise zwischen 90 und nahezu 100%, liegt.

3. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Gasgenera tors (1), insbesondere für Airbags, bei welchem der Gasgenerator (1) mit einem unter Druck stehen den, Helium enthaltenden Gas, gefüllt wird, der mit dem Gasgemisch gefüllte Gasgenerator (1) in eine Prüfkammer (2) eingebracht wird, die Prüfkam mer (2) evakuiert wird, aus einem gegebenenfalls vorhandenen Leck austretendes Helium mit Hilfe ei nes Sensors festgestellt wird und das vom Sensor gelieferte Signal zur Feststellung der Dicht heit/Undichtheit des Gasgenerators (1) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenera tor (1) zu 100% mit Helium gefüllt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Prüfkammer (2) verwendet wird, die mindestens eine flexible Wand (5, 6) aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lecksuche in einer Folien prüfkammer durchgeführt wird, wie sie aus der DE-A-196 42 099 bekannt ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Dichtheitsprüfung eines Gasgenerators (1), insbe sondere für Airbags, bei welchem der Gasgenerator (1) mit einem unter Druck stehenden Helium enthal tenden Gas, gefüllt wird, der mit dem Gasgemisch gefüllte Gasgenerator (1) in eine Prüfkammer (2) eingebracht wird, die Prüfkammer (2) evakuiert wird, aus einem gegebenenfalls vorhandenen Leck austretendes Helium mit Hilfe eines Sensors fest gestellt wird und das vom Sensor gelieferte Signal zur Feststellung der Dichtheit/Undichtheit des Gasgenerators (1) verwendet wird, wobei der Gasge nerator (1) mit einem Gasgemisch gefüllt wird, dessen Helium-Anteil mindestens 50% beträgt, da durch gekennzeichnet, dass sie eine Prüfkammer (2) mit flexiblen Wandungen (5, 6) aufweist.

7. Mit einem Gasgemisch, u. a. Helium, gefüllter Gas generator, insbesondere für Airbags, dadurch ge kennzeichnet, dass der Helium-Anteil mindestens 50% beträgt.

8. Gasgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass der Helium-Anteil zwischen 80 und nahezu 100%, vorzugsweise 90 und nahezu 100% liegt.

9. Mit einem Helium enthaltenden Gas gefüllter Gasge nerator, dadurch gekennzeichnet, dass er zu 100% mit Helium gefüllt ist.