DE102005051167A1

DE102005051167A1 - Pyrotechnischer Generator mit zwei Verbrennungskammern und einer einzigen Zündladung

Info

Publication number: DE102005051167A1
Application number: DE200510051167
Authority: DE
Inventors: Daniel Duvacquier; Christian Perotto
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-05-04
Also published as: FR2877428A1; FR2877428B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Generator mit röhrenförmiger Hülle (1), die im Inneren durch zwei Trennwände (12, 13) unterteilt ist, welche drei Kammern begrenzen, nämlich zwei Verbrennungskammern (C¶1¶, C¶2¶), die jeweils zumindest eine pyrotechnische Ladung (3, 4) enthalten, und die in Längsrichtung beidseits von einer Beruhigungskammer (T) angeordnet sind, wobei diese Trennwände (12, 13) von zumindest einer Düse bildenden Durchlassöffnung (120, 130) durchquert sind, welche einen kontrollierten Durchfluss der durch die Verbrennung erzeugten Gase von den Verbrennungskammern (C¶1¶, C¶2¶) in die Beruhigungskammer (T) zulässt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist eine einige (C¶1¶) der Verbrennungskammern (C¶1¶, C¶2¶) mit einem Zünder (2) versehen, so dass die durch die Verbrennung der Ladung der ersten Kammer (C¶1¶) erzeugten Gase die Beruhigungskammer (T) durchqueren und in die Verbrennungskammer (C¶2¶) zurückkehren, die keinen Zünder aufweist, wo sie die Verbrennung der Ladung (4), die dort vorhanden ist, bewirken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gasgenerator, der für die Sicherheit von Kraftfahrzeugen bestimmt ist.
Eine der Anwendungen eines solchen Generators ist diejenige für Sicherheitsvorhaltesysteme der Art aufblasbare Schutzkissen, die auch als „Airbags" bezeichnet werden.

Solche Generatoren bestehen allgemein und zumindest aus einer dichten Verbrennungskammer, die eine pyrotechnische Ladung mit zu dem Volumen der aufzublasenden Tasche proportionaler Masse aufweist.

Ein Initiator, allgemein der elektrischen Art, setzt nach Erwärmung seiner elektrischen Schaltung durch Stromwärme während des Fließens eines Stroms in der Verbrennungskammer heiße Partikel und Gase frei, welche das Anzünden der pyrotechnischen Materialien ermöglichen.

Um die Leistung des Vorhaltesystems zu optimieren, ist es möglich die pyrotechnische Beladung des Gasgenerators auf mehrere autonome Kammern zu verteilen, welche eine ähnliche Struktur aufweisen wie die oben beschriebene.

Die Schrift FR-A-2 760 710 beschreibt einen solchen Generator.

Genauer umfasst er eine an seinen Enden geschlossene, röhrenförmige Hülle, die im Inneren durch zwei Trennwände unterteilt ist, welche drei aneinander angrenzende Kammern begrenzen, nämlich zwei Verbrennungskammern, die jeweils eine pyrotechnische Ladung enthalten, und die in Längsrichtung beidseits von einer Beruhigungskammer angeordnet sind, die mit zumindest einer in der Wand der Hülle ausgebildeten Entladungsöffnung in Verbindung steht, wobei diese Trennwände von zumindest einer länglichen Durchlassöffnung durchquert sind, welche eine Düse bildet und welche einen kontrollierten Durchfluss der durch die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung erzeugten, heißen Gase von den Verbrennungskammern in die Beruhigungskammer zulässt, wobei diese Gase dann aus ihr durch die Entladungsöffnung entweichen können, insbesondere um ein aufblasbares Schutzkissen aufzublasen.

Man spricht von einem adaptiven Generator, da er einen von den Verbrennungskammern unabhängigen Betrieb zulässt und folglich mehr Anpassungsfähigkeit im Hinblick auf das Aufblasen des Kissens bietet.

Der größte Nachteil traditioneller adaptiver Generatoren besteht in ihren hohen Kosten.

In der Tat weist jede mit einem traditionellen Zündsystem versehene Verbrennungskammer kostspielige Komponenten, wie den Initiator und seinen Träger auf.

Es wurden bereits Generatoren mit mehrfachen Verbrennungskammern und pyrotechnischen Ladungen und einem einzigen Initiator vorgeschlagen.

So wird in der US-A-5 364 126 ein Generator beschrieben, der dafür eingerichtet ist, eine in besonderer Weise gefaltete Tasche aufzublasen. Der Generator umfasst drei Verbrennungskammern, die von radial ausgerichteten Wänden begrenzt sind. Eine erste Verbrennungskammer ist von zwei diametral gegenüberliegenden Winkelsektoren gebildet. Die beiden anderen Kammern sind ebenfalls einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Ein Initiator ist in der ersten Kammer und auf der Achse des Generators angeordnet. Die radialen Wände weisen Öffnungen auf, so dass die beiden anderen Kammern durch die in der ersten Kammer erzeugten heißen Gase gezündet werden. Jede Kammer weist ihren eigenen radialen Diffusionsbereich auf.

In der US-A-5 513 879 ist ein röhrenförmiger Generator beschrieben, der zwei Verbrennungskammern aufweist. Die Verbrennungskammern sind halbzylindrisch ausgebildet und mit einem gleichen zylindrischen Anteil gebildet. Eine Wand mit Öffnungen sowie ein Filter sind zwischen den beiden Kammern angeordnet. Eine einzige Zündvorrichtung ist in der einen der Kammern angeordnet. Das Zünden der zweiten Kammer wird in passiver Weise durch den Durchfluss der in der ersten Kammer erzeugten heißen Gase durch die Öffnungen der Wand herbeigeführt. Die Verbrennungskammern stehen mit einem gemeinsamen Kondensator und Diffusor in Verbindung.

Die US-A-5 628 528 betrifft einen röhrenförmigen Generator mit zwei zylindrischen Verbrennungskammern, die auf der gleichen Achse angeordnet sind. Die beiden Verbrennungskammern sind durch eine Querwand, die keine Öffnung aufweist, voneinander getrennt. Die zylindrische Wand der Verbrennungskammern weist mit Innenhütchen versehene Öffnungen auf. Der Generator umfasst ebenfalls einen Filter, der die beiden Verbrennungskammern umgibt und eine „Aufnahme", die einen Diffusor bildet. Ein Zünder ist am Ende der ersten Verbrennungskammer angeordnet.

Diese Generatoren haben den Hauptnachteil, die Verwendung einer pyrotechnischen Zusammensetzung zu erfordern, die viel Wärme freisetzt.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen Generator mit zwei Verbrennungskammern vorzuschlagen, der eine vereinfachte Struktur bezüglich den aus dem Stand der Technik bekannten Generatoren aufweist.

So betrifft die vorliegende Erfindung einen pyrotechnischen Gasgenerator, der für die Sicherheit von Kraftfahrzeugen bestimmt ist, und der eine an seinen Enden geschlossene, röhrenförmige Hülle aufweist, die im Inneren durch zwei Trennwände unterteilt ist, welche drei aneinander angrenzende Kammern begrenzen, nämlich zwei Verbrennungskammern, die eine pyrotechnische Ladung enthalten, und die in Längsrichtung beidseits von einer Beruhigungskammer angeordnet sind, die mit zumindest einer in der Wand der Hülle ausgebildeten Entladungsöffnung in Verbindung steht, wobei diese Trennwände von zumindest einer länglichen Durchlassöffnung durchquert sind, welche eine Düse bildet und welche einen kontrollierten Durchfluss der durch die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung erzeugten, heißen Gase von den Verbrennungskammern in die Beruhigungskammer zulässt, wobei diese Gase dann aus der Beruhigungskammer durch die Entladungsöffnung entweichen können, insbesondere um ein aufblasbares Schutzkissen aufzublasen.

Dieser Generator zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass eine einzige der Verbrennungskammern – genannt erste Kammer – mit einem Initiator für die pyrotechnische Ladung versehen ist, so dass die durch die Verbrennung der Ladung der ersten Kammer erzeugten Gase die Beruhigungskammer durchqueren und axial in die Verbrennungskammer zurückkehren, die keinen Initiator aufweist – genannt zweite Kammer –, wo sie die Verbrennung der Ladung, die dort vorhanden ist, bewirken, um über die Beruhigungskammer durch die Entladungsöffnung wieder auszutreten.

Durch die axiale Ausrichtung hintereinander der drei Kammern, wobei die Verbrennungskammern beidseits der Beruhigungskammer angeordnet sind, wird sichergestellt, dass ein großer Teil der aus der ersten Verbrennungskammer austretenden Gase mit großer Geschwindigkeit in die zweite Kammer gelangt, so dass die dort vorhandene Ladung wirksam initiiert wird.

Die Tatsache, dass die zweite Kammer nicht mit einem Zünder ausgestattet ist, bedeutet, dass sie kein Mittel einschließt, welches das Starten der Verbrennung der dort enthaltenen Ladung erlaubt, unabhängig davon, ob dieses Mittel die Form eines Initiators, einer Relaisladung oder anderes aufweist.

Außerdem gemäß weiteren vorteilhaften, aber nicht begrenzenden Eigenschaften dieses Generators:

– erstrecken sich die eine Düse bildenden Öffnungen jeder der Trennwände in Längsrichtung einander gegenüberliegend;
– sind die Öffnungen auf seiner Längsachse zentriert;
– weist die eine Düse bildende Öffnung der Trennwand, welche die Beruhigungskammer von der zweiten Kammer trennt, eine kegelstumpfartige Form auf, wobei ihre größte Öffnung auf der Seite der Beruhigungskammer angeordnet ist;
– weist die Trennwand, welche die Beruhigungskammer von der zweiten Verbrennungskammer trennt, auf ihrer in der Beruhigungskammer enthaltenen Seite ein Verschlusshütchen für die Düse bildende Öffnung auf, wobei dieses Hütchen nur dann durchstochen wird, wenn die durch die Verbrennung der Ladung in der ersten Kammer erzeugten Gase die Beruhigungskammer durchqueren;
– liegt die in der zweiten Kammer enthaltene pyrotechnische Ladung in Form eines Blockes vor und diese Ladung ist in Längsrichtung verkeilt und durch ein schalenförmiges Gitter mit Abstand von der zugehörigen Trennwand gehalten, wobei dieses Gitter gegenüber der Düse bildenden Öffnung durchbrochen ist;
– ist die zweite Kammer nicht mit einem thermischen Schmelzeinsatz versehen;
– weist die röhrenförmige Hülle eine zylindrische Wand auf und die Trennwände bestehen aus Scheiben, auf denen die Wand der Hülle aufgequetscht ist.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Lektüre der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung hervorgehen, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erstellt ist, in welchen:
1 eine schematische Ansicht im Axialschnitt eines erfindungsgemäßen pyrotechnischen Generators ist;
die 2 und 3 Ansichten im Axialschnitt einer der Trennwände des Generators sind, welche jeweils vor und nach dem Öffnen des Hütchens, das sie verschließt, gezeigt ist;
4 eine Perspektivansicht eines schalenförmigen Gitters ist, das die Verkeilung der in der zweiten Verbrennungskammer enthaltenen pyrotechnischen Ladung sicherstellt;
5 Kurven darstellt, welche die Leistungsprofile und die Druckkurven innerhalb eines erfindungsgemäßen Generators im Vergleich zu einem Generator gemäß dem Stand der Technik illustrieren;
6 eine Anordnung von Kurven darstellt, welche die Zündkapazität einer erfindungsgemäßen pyrotechnischen Ladung gemäß drei verschiedenen Ausführungsformen illustrieren.
Der in 1 illustrierte pyrotechnische Gasgenerator umfasst eine röhrenförmige Hülle 1 mit zylindrischer Form, deren Wand 10 an jedem ihrer Enden auf allgemein diskusförmige Ringe 11 bzw. 14 aufgequetscht ist.
Ringförmige Wülste, die nach innen vorspringen, stellen die Blockierung der Wand 10 auf den Ringen 11 bzw. 14 sicher.
In ähnlicher Weise ist die Wand 10 in dem Mittelbereich der Hülle über zwei diskusförmige, parallele Quertrennwände, die jeweils mit 12 und 13 bezeichnet sind, gezogen.
In ihrem Mittelbereich sind die Trennwände 12 und 13 von einer Düse bildenden Öffnung durchquert, auf die später noch eingegangen werden wird.
Die Trennwände 12 und 13 weisen eine konstante Dicke auf.
Die Hülle 1, die Ringe 11 und 14 sowie die Trennwände 12 und 13 werden traditionell aus Metall mit hoher mechanischer Festigkeit und hoher Temperaturstabilität hergestellt; die Hülle 1 ist allerdings aus einem Metall hergestellt, das eine ausreichende Dehnbarkeit aufweist, um das Aufquetschen zu ermöglichen.
Die Trennwände 12 und 13 unterteilen den Innenraum der Hülle 1 in drei Kammern, nämlich die beiden so genannten „Verbrennungskammern" C₁ und C₂ und eine dritte Kammer T, die so genannte „Beruhigungskammer".
Die Kammern C₁ und C₂ „rahmen" die Kammer T ein, welche somit eine mittlere Position einnimmt.
Der Generator weist einen Zünder 2 auf, der mit einer pyrotechnischen Ladung 3 verbunden ist, wobei sich der Zünder 2 und die Ladung 3 beide in der Verbrennungskammer C₁, der so genannten „ersten Kammer" (rechte Seite in 1) befinden.
Wie in 1 zu sehen, weist die Ladung 3 die Form einer ringförmigen Hülse mit allgemein zylindrischer Form auf, die mit geringem Spiel auf das Innere der Wand der Hülle 10 aufgepresst ist.
Der Zünder 2 ist in dem mittleren Bereich des Ringes 11 angebracht, welcher einen Träger für den Zünder bildet, und wird mit Hilfe eines geeigneten Montageorgans 111 auf der Innenfläche dieses Ringes gehalten und zentriert.
Eine ringförmige Verbindungsstelle 20 stellt in diesem Bereich die Dichtheit sicher,
Der größte Teil des Zünders 2 dringt in den Innenraum der Ladung 3 ein.
Diese wird durch geeignete Zentriervorrichtungen 30 in Form eines Federblatts in der Verbrennungskammer C₁ an Ort und Stelle gehalten und durch ein schalenförmiges Gitter 6, das zwischen der Ladung 3 und der Trennwand 12 verkeilt ist, in Translation unbeweglich gemacht.
Der Zünder 2 ist mit einem Paar Kontaktstifte 21 versehen, die dafür bestimmt sind, seinen Anschluss an eine elektrische Stromquelle zu ermöglichen.
Dieser Zünder der bekannten Art ist ein elektropyrotechnischer Initiator. Er umfasst ein elektrisches Initiationssystem und eine zerbrechliche Kappe, die eine pyrotechnische Zusammensetzung einschließt.
In Betrieb setzt diese pyrotechnische Zusammensetzung Partikel und heiße Gase frei, die wiederum die Verbrennung der Ladung 3 mit sich bringen.
Diese letztere besteht beispielsweise aus festem Propergol, das geeignet ist, in sehr schneller Weise eine erhebliche Gasmenge zu erzeugen.
Die zweite Kammer C₂, die sich in Längsrichtung der ersten Kammer gegenüberliegend erstreckt, weist eine relativ ähnliche Struktur auf.
Sie weist eine geringere Länge auf.
Der Ring 14, der ihr entfernt liegendes Ende verschließt, weist eine ähnliche Dicke wie diejenige des Ringes 11 auf, außer in seinem Mittelbereich, wo sich axial in das Innere der Verbrennungskammer hinein ein Stift 140 erstreckt, der einen Teil der Stelle einnimmt, die in einem traditionellen Generator ein Initiator einnehmen würde.
Die Abmessungen des Stiftes 140 ermöglichen, den Wert des verlorenen Rauminhalts der zweiten Kammer C₂ einzustellen.
Die Ladung 4, mit der diese Kammer ausgestattet ist, weist ebenfalls die Form einer ringförmigen Hülse mit allgemein zylindrischer Form auf.
Sie wird bezüglich des Ringes 14 mit Hilfe von Zentriervorrichtungen in Form eines ringförmigen Federblatts 40, welches den Stift 140 umgibt, an Ort und Stelle gehalten.
Das Federblatt 40 wird selbst durch den Stift 140 zentriert, positioniert und gehalten.
Es ist außerdem von einem schalenförmigen Gitter 6' in Längsrichtung verkeilt und mit Abstand von der zugehörigen Trennwand 13 gehalten.
Unter Bezugnahme auf 4 ist festzustellen, dass dieses Gitter eine sehr weit gelochte, kreisförmige Platte 60' aufweist. In diesem Fall weist sie eine große zentrale Öffnung 600' auf, die auf der Achse X-X' zentriert ist, und die von einer Reihe kleiner Öffnungen 601' umgeben ist. Die Öffnung 600' befindet sich gegenüber der Düse bildenden Öffnung 130.
Diese Platte ist von vier „Ohren" 61' in umgekehrter L-Form gesäumt, die sich auf der gleichen Seite oberhalb der Platte 60' erstrecken. Sie sind regelmäßig um die Platte herum verteilt. Ihre obere Kante erstreckt sich parallel zu der Platte und ist dafür bestimmt, sich auf die Trennwand 13 aufzulegen.
Zwischen jedem Paar „Ohren" 61' erstreckt sich ein Anhängsel 62', das in deren entgegen gesetzte Richtung gerichtet ist. Sie sind somit in einer Anzahl von vier vorhanden und dienen der Verkeilung der Ladung 4.
Wie weiter oben erwähnt, trennen die Trennwände 12 und 13 die drei Kammern paarweise.
So stellt die Trennwand 12 die Trennung zwischen der ersten Verbrennungskammer C₁ und der Beruhigungskammer T sicher.
Sie ist von einer Düse bildenden Durchlassöffnung 120 durchquert, die hier von zwei länglichen Kanälen 121 gebildet ist. Sie nehmen eine zentrale Position nahe der Achse X-X' ein.
Diese Düse wird von einem Hütchen 7 verschlossen, welches auf der Seite der Trennwand angeordnet ist, die zum Inneren der ersten Verbrennungskammer hin gerichtet ist. Dieser Aufbau, der allgemein ein Hütchen in Form einer dünnen Folie aus metallischem Material einsetzt, ermöglicht die Verbrennungskammer von dem Rest des Generators zu Zeiten des abgeschalteten Betriebes zu isolieren.
Die Trennwand 13, welche die Beruhigungskammer T von der zweiten Verbrennungskammer C₂ trennt, weist ebenfalls eine Düse bildende Durchlassöffnung 130 auf. Diese Durchlassöffnung befindet sich in der hier dargestellten Ausführungsform genau gegenüber der Düse 120 der Trennwand 12.
Die Düse 130 weist eine allgemein kegelstumpfartige Form auf, wobei ihre größte Öffnung 131 auf der Seite der Beruhigungskammer T angeordnet ist.
Der Querschnitt der Düse nimmt in dem Maße ab wie man sich der zweiten Verbrennungskammer nähert, um schließlich in einem zylindrischen Kanal 132 mit konstantem Querschnitt zu enden.
Sie mündet somit in dieser Kammer in einem auf der Achse X-X' zentrierten Bereich, nämlich dort, wo das Gitter 6' vollständig durchbrochen ist.
Die Düse 130 ist, wie die Düse 120, von einem Hütchen 7' verschlossen. Dieses letztere ist nicht auf der Seite der zweiten Verbrennungskammer, sondern an der Seite der Trennwand 13 angeordnet, die sich in der Beruhigungskammer T befindet. Es verschließt somit die größte Öffnung 131 der Düse 130.
In Betrieb erzeugt ein Verzögerungssensor ein elektrisches Signal, das von dem Zünder 2 in ein pyrotechnisches Signal umgewandelt wird, welches die Verbrennung der Propergol-Ladung 3 der Kammer C₁ bewirkt. Das Propergol erzeugt heiße Gase und Partikel in der Verbrennungskammer C₁, deren Ausströmen durch die Düse 120 gesteuert wird.
Dieses Ausströmen findet in Richtung der Beruhigungskammer T statt.
Aufgrund der axialen Ausrichtung dieser beiden Kammern zueinander setzt der größte Teil der Gase sein Weiterströmen in Längsrichtung in Richtung der Trennwand 13 fort.
Dieses Weiterströmen wird dadurch erleichtert, dass der Innendurchmesser des Filters 5 praktisch dem Raumbedarf der beiden Öffnungen 121 der Düse 120 entspricht. Es gibt keine nennenswerte Querschnittsänderung am Ausgang der Düse.
Man befindet sich nunmehr in der Situation der 2, in welcher der Gasstrom durch die Pfeile G dargestellt ist.
Diesem Strom mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur gelingt es das Hütchen 7' zu durchbrechen, welches zu Zeiten des Nicht-Betriebes die Dichtheit der zweiten Verbrennungskammer C₂ sicherstellt.
Dies ist die Situation der 3. Der Fachmann wird wissen, welche Beschaffenheit und Dicke des Hütchens zu wählen ist, damit es, wenn es einmal zerrissen ist, noch an der Trennwand anhaftende Fragmente aufweist, so dass eine große Zugangsöffnung zu der Düse gelassen wird.
Um das Aufreißen des Bereiches des Hütchens 7' zu erleichtern, ist es erforderlich, im Rahmen des Möglichen, die Oberfläche der Öffnung 131, die es verschließt, zu vergrößern.
Dies ist der Fall hier, da die Abmessungen der Öffnung 131 bezüglich derjenigen des Kanals 132 überdimensioniert sind.
Das Vorhandensein des Hütchens 7' auf der Seite der Kammer T erleichtert auch noch sein Aufreißen durch die Gase. Wäre es auf der anderen Seite der Trennwand angeordnet, hätte es wahrscheinlich die Neigung, sich vollständig von dieser abzulösen.
Diese Gase strömen somit in die zweite Kammer C₂. Sie werden aufgrund der kegelstumpfartigen Form der Düse 130 auf der Achse des Generators kanalisiert und konzentriert. Die Gase werden also wirksam zu der Ladung 4 hin geleitet, die wiederum in Verbrennung gerät.
Die so erzeugten Gase und Partikel entweichen dann aus der Kammer C₂ durch diese gleiche Düse, aber in umgekehrter Richtung, um wieder in die Beruhigungskammer T zu gelangen. Sie durchqueren die Filterwand des Kondensators 5 und entweichen dann durch das Entladungsloch 8 in das Innere der aufzublasenden Tasche.
Die Ladung der zweiten Verbrennungskammer wird umso wirksamer zur Verbrennung gebracht desto weniger irgendein Hindernis das Vorankommen des Gasstromes aus der Kammer C₁ in die Kammer T und aus der Kammer T in die Kammer C₂ behindert. Deshalb ist es besonders wichtig, dass das Gitter 6' in seinem Mittelbereich durchbrochen ist.
5 stellt für die Leistungsprofile repräsentative Kurven und Druckentwicklungskurven innerhalb eines erfindungsgemäßen Generators im Vergleich zu einem Generator gemäß dem Stand der Technik dar.
Auf der Abszisse ist die Zeit eingetragen (in Millisekunden) und auf der Ordinate der Druck in Mega-Pascal.
Die Kurven A und D sind jeweils Kurven, die repräsentativ sind für die Leistungsprofile der Druckentwicklung eines Generators, der die allgemeine Struktur der 1 aufweist, aber dessen zweite Verbrennungskammer ebenfalls mit einem Initiator ausgestattet ist.
Die Kurven B und E sind entsprechende Kurven, die mit einem erfindungsgemäßen Generator erhalten wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die Leistungsprofile und die Druckkurven der beiden Generatoren ähnlich sind. Dies illustriert somit das perfekte Funktionieren des erfindungsgemäßen Generators.
In 6 ist eine Kurvenanordnung dargestellt, welche die Zündkapazität einer erfindungsgemäßen pyrotechnischen Beladung gemäß drei unterschiedlichen Ausführungsformen illustriert.
Auf der Höhe der Abszisse ist die Zeit eingetragen (in Millisekunden) und auf der Ordinate der Druck in Mega-Pascal.
Die Kurven F werden mit einem erfindungsgemäßen Generator erhalten, dessen Trennwand 13 eine zylindrische Düse 130 mit konstantem Durchmesser aufweist, wobei sich das Hütchen 7' auf der Seite der zweiten Verbrennungskammer befindet.
Die Kurven H werden mit einem erfindungsgemäßen Generator erhalten, dessen Trennwand 13 eine Düse 130 aufweist, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist, wobei sich das Hütchen 7' auf der Seite der zweiten Verbrennungskammer befindet.
Schließlich werden die Kurven J mit einem erfindungsgemäßen Generator erhalten, dessen Trennwand 13 eine Düse 130 aufweist, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist, wobei sich das Hütchen 7' auf der Seite der Beruhigungskammer befindet.
Der Vergleich dieser drei „Kurvenfamilien" zeigt, dass die besten Ergebnisse mit der unter Bezugnahme auf die Kurven J genannten Struktur erzielt werden.
Diese Struktur erleichtert in der Tat den Eintritt des Gasstromes in die zweite Verbrennungskammer.
Die Kurven H zeigen systematisch Druckspitzen, welche das Abwerten des Hütchens in die zweite Verbrennungskammer anzeigen, was somit Störungen des Betriebs des Generators erzeugt.
Der erfindungsgemäße Generator erlaubt die pyrotechnische Beladung einer Verbrennungskammer wirksam zu zünden, welche keinen traditionellen Initiator aufweist.
Gegenüber einem Generator mit gleichem Raumbedarf, der einen Initiator pro Kammer aufweist und eine Zündverschiebung der beiden Kammern in der Größenordnung von 5 ms zeigt, erzielt der erfindungsgemäße Generator ähnliche Leistungen unter Verwendung von weniger Bauteilen.
Hierbei ermöglicht das Fehlen des Initiators in der zweiten Verbrennungskammer, einen thermischen Schmelzeinsatz in diesem Bereich weg zu lassen.

Claims

Pyrotechnischen Gasgenerator, der für die Sicherheit von Kraftfahrzeugen bestimmt ist, und der eine an seinen Enden geschlossene, röhrenförmige Hülle (1) aufweist, die im Inneren durch zwei Trennwände (12, 13) unterteilt ist, welche drei aneinander angrenzende Kammern begrenzen, nämlich zwei Verbrennungskammern (C₁, C₂), die jeweils zumindest eine pyrotechnische Ladung (3, 4) enthalten, und die in Längsrichtung beidseits von einer Beruhigungskammer (T) angeordnet sind, die mit zumindest einer in der Wand (10) der Hülle (1) ausgebildeten Entladungsöffnung (8) in Verbindung steht, wobei diese Trennwände von zumindest einer länglichen Durchlassöffnung (120, 130) durchquert sind, welche eine Düse bildet und welche einen kontrollierten Durchfluss der durch die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung (3, 4) erzeugten, heißen Gase von den Verbrennungskammern (C₁, C₂) in die Beruhigungskammer (T) zulässt, wobei diese Gase dann aus der Beruhigungskammer (T) durch die Entladungsöffnung (8) entweichen können, insbesondere um ein aufblasbares Schutzkissen aufzublasen, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige (C₁) der Verbrennungskammern (C₁, C₂) – genannt erste Kammer – mit einem Zünder (2) für die pyrotechnische Ladung (3) versehen ist, so dass die durch die Verbrennung der Ladung der ersten Kammer (C₁) erzeugten Gase die Beruhigungskammer (T) durchqueren und in die Verbrennungskammer (C₂) zurückkehren, die keinen Initiator aufweist – genannt zweite Kammer –, wo sie die Verbrennung der Ladung (4), die dort vorhanden ist, bewirken, um über die Beruhigungskammer (T) durch die Entladungsöffnung (8) wieder auszutreten, und dass sich die eine Düse bildenden Öffnungen (120, 130) jeder der Trennwände (12, 13) in Längsrichtung einander gegenüberliegend erstrecken.
Generator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (120, 130) auf seiner Längsachse (X-X') zentriert sind.
Generator gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Düse bildende Öffnung (130) der Trennwand (13), welche die Beruhigungskammer (T) von der zweiten Kammer (C₂) trennt, eine kegelstumpfartige Form aufweist, wobei ihre größte Öffnung (131) auf der Seite der Beruhigungskammer (T) angeordnet ist.
Generator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (13), welche die Beruhigungskammer (T) von der zweiten Verbrennungskammer (C₂) trennt, auf ihrer in der Beruhigungskammer (T) enthaltenen Seite ein Verschlusshütchen (7) für die Düse bildende Öffnung (130) aufweist, wobei dieses Hütchen nur dann durchstochen wird, wenn die durch die Verbrennung der Ladung (3) in der ersten Kammer (C₁) erzeugten Gase die Beruhigungskammer (T) durchqueren.
Generator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, der eine pyrotechnische Ladung (4) in der zweiten Kammer (C₂) in Form eines Blockes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Ladung in Längsrichtung verkeilt und durch ein schalenförmiges Gitter (6') mit Abstand von der zugehörigen Trennwand (13) gehalten ist, wobei dieses Gitter gegenüber der Düse bildenden Öffnung (130) durchbrochen ist.
Generator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbrennungskammer (C₂) keinen thermischen Schmelzeinsatz aufweist.
Generator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenförmige Hülle (1) eine zylindrische Wand (10) aufweist, und dass die Trennwände (12, 13) aus Scheiben bestehen, auf denen die Wand (10) der Hülle aufgequetscht ist.