DE102006053661A1 - Prüfeinrichtung für elektrische Anzünder von pyrotechnischen Systemen - Google Patents

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Jörg WINKLER
Werner Menzel
Gerd Hoppe
Michael Dr. Fricke
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
    • B60R21/0173—Diagnostic or recording means therefor

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von elektrischen Anzündern (4) für pyrotechnische Systeme, bei dem ein ein exotherm reagierendes Zündmittel (6) enthaltender elektrischer Anzünder (4) und ein Drucksensor (7) in einem eine Druckkammer (3) aufweisenden Druckgefäß (2) angeordnet werden. Das exotherm reagierende Zündmittel (6) wird durch Anlegen eines elektrischen Stromes gezündet und der Druckverlauf in der Druckkammer (3) wird nach Zündung des exotherm reagierenden Zündmittels (6) gemessen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen über einen dem Druckgefäß (2) zugeordneten Sensor (10) zusätzlich die Intensität der von dem exotherm reagierenden Zündmittel (6) ausgehenden elektromagnetischen Strahlung zu erfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messeinrichtung zur Prüfung von elektrischen Anzündern von pyrotechnischen Systemen nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4.
  • Elektrische Anzünder für pyrotechnische Systeme beinhalten ein exotherm reagierendes Zündmittel zur Zündung einer pyrotechnischen Ladung. Dieses Zündmittel wird durch Zuführung von elektrischer Energie gezündet. Mittlerweile werden solche elektrische Anzünder in großen Stückzahlen hergestellt und zum Beispiel zur Zündung von Gasgeneratoren für Airbagsysteme in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Bekannte elektrische Anzünder sind unter anderem in der EP 983 478 B1 , EP 1 029 749 B1 oder DE 199 25 386 A1 beschrieben. Die elektrischen Anzünder können zum Beispiel aus einem Gehäuse bestehen, in dem eine einen exotherm reagierenden Feststoff enthaltende Zündpille angeordnet ist. Zwei Kontaktstifte zur Anlegung eines Stromes sind über einen Glühdraht verbunden, der der Zündpille zugeordnet ist.
  • Da die elektrischen Anzünder in sicherheitsrelevanten Systemen zum Einsatz kommen, werden hohe Anforderungen bezüglich der Zündsicherheit der elektrischen Anzünder gestellt. Bisher sind keine zerstörungsfreien Prüfverfahren bekannt geworden, die eine ausreichende Aussagekraft über die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der geprüften elektrischen Anzünder geben. Deshalb werden einzelne elektrische Anzünder aus einer produzierten Menge herausgegriffen und geprüft. Diese geprüften und somit zerstörten elektrische Anzünder sollen dann eine Aussage über die Zuverlässigkeit bezüglich der Zündsicherheit der gesamten produzierten Menge an elektrischen Anzündern, d. h. des gesamten Loses, geben.
  • In den derzeit bekannten Messeinrichtungen zur Prüfung eines elektrischen Anzünders wird ein elektrischer Anzünder mit einem Zündmittel in einer Druckkammer eines Druckgefäßes gezündet und der Druckverlauf in der Druckkammer erfasst. Aus dem Beginn des Druckanstieges kann dann auf den Zündzeitpunkt des Zündmittels geschlossen werden. Daraus kann unter Berücksichtigung weiterer Parameter, wie zum Beispiel dem angelegten Strom und dem Druckkammervolumen, eine Aussage über die Zündwahrscheinlichkeit des gesamten Loses getroffen werden.
    •
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung von elektrischen Anzündern sowie eine Messeinrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mittels dem bzw. mittels der der Zündzeitpunkt exakter bestimmt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich der Messeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
    •
  • Anhand der 1 wird schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. 1 zeigt eine Messeinrichtung 1 mit einem Druckgefäß 2, in dem eine Druckkammer 3 mit einem definierten Volumen angeordnet ist. Ein, wie zum Beispiel eingangs beschriebener, elektrischer Anzünder 4 wird in dem Druckgefäß 2 so angeordnet, dass die Kontaktstifte 5 des elektrischen Anzünders 4 zur Anlegung eines definierten elektrischen Stromes mit einer definierten elektrischen Spannung von außen zugänglich sind. Weiterhin ist der elektrische Anzünder 4 der Druckkammer 3 so zugeordnet, dass Reaktionsprodukte des Zündmittels 6 ausschließlich in die Druckkammer 3 entweichen. Nach Einbringung einer elektrischen Energie zur Zündung des Zündmittels 6 wird eine exotherme Reaktion erzeugt, die eine Druckänderung in der Druckkammer 3 bewirkt. Außerdem ist die exotherme Reaktion mit der Aussendung von elektromagnetischen Wellen, insbesondere Licht im sichtbaren Bereich, verbunden.
  • In der Druckkammer 3 ist ein Drucksensor 7 angeordnet, der die Druckänderung über der Zeit erfasst und diese ermittelten Daten an eine Auswerteeinheit 8 weitergibt. Des Weiteren ist an einer Seitenwand der Druckkammer 3 eine Scheibe 9 vor einer Öffnung der Druckkammer 3, die Druckkammer 3 abdichtend, angeordnet. Von der Druckkammer 3 aus gesehen hinter der Scheibe 9 befindet sich ein Sensor 10 zur Erfassung der Intensität der insbesondere in Gestalt eines Lichtblitzes auch für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Strahlung. Dabei ist die Scheibe 9 zumindest für den dem Sensor 10 entsprechenden Wellenbereich der elektromagnetischen Strahlung durchlässig. Der Sensor 10 ist in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als Fotodiode ausgeführt.
  • Die mit dem Sensor 10 verbundene Auswerteeinheit 8 ermittelt aus den vom Sensor 10 erfassten Daten einen Zündzeitpunkt tz. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Ermittlung des Maximums der Intensität der elektromagnetischen Strahlung über der Zeit. Daraus wird bezogen auf eine Anfangszeit to, die zum Beispiel dem Anlegen der elektrischen Energie am elektrischen Anzünder 4 entspricht, ein Zündzeitpunkt tz ermittelt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Messeinrichtung kann der Zündzeitpunkt tz somit wesentlich exakter ermittelt werden. Da der Druckanstieg bezogen auf den Zündzeitpunkt tz mit einem Zeitverzug erfolgt, werden allein aus dem Druckverlauf unter Unständen ein falscher Zündzeitpunkt tz und höhere Energiewerte ermittelt, als tatsächlich zur Zündung notwendig sind.
  • Mit der vorgeschlagenen Messeinrichtung kann somit wesentlich exakter eine Aussage über die Zündsicherheit von elektrischen Anzündern getroffen werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Prüfung von elektrischen Anzündern (4) für pyrotechnische Systeme, bei dem ein ein exotherm reagierendes Zündmittel (6) enthaltender elektrischer Anzünder (4) und ein Drucksensor (7) in einem eine Druckkammer (3) aufweisenden Druckgefäß (2) angeordnet werden und das exotherm reagierende Zündmittel (6) durch Anlegen eines elektrischen Stromes gezündet und der Druckverlauf in der Druckkammer (3) nach Zündung des exotherm reagierenden Zündmittels (6) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass über einen dem Druckgefäß (2) zugeordneten Sensor (10) zusätzlich die Intensität der von dem exotherm reagierenden Zündmittel (6) ausgehenden elektromagnetischen Strahlung erfasst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere Licht im sichtbaren Bereich, erfasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (8) aus dem Zeitpunkt des Anlegens des elektrischen Stromes am elektrischen Anzünder (4) und den vom Sensor (10) erfassten Daten einen Zündzeitpunkt ermittelt.
  4. Messeinrichtung zur Prüfung von elektrischen Anzündern (4) für pyrotechnische Systeme, mit einem eine Druckkammer (3) aufweisenden Druckgefäß (2), in dem der zu prüfende elektrische Anzünder (4) und ein Drucksensor (7) zur Messung des Druckverlaufs in der Druckkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckgefäß (2) zusätzlich ein Sensor (10) zur Messung der Intensität von elektromagnetischer Strahlung in der Druckkammer (3) zugeordnet ist.
  5. Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer (3) ein Sensor (10) zur Messung der Intensität von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht im sichtbaren Bereich, zugeordnet ist.
  6. Messeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) als Fotodiode ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102954491A (zh) * 2012-10-26 2013-03-06 宁波新海电气股份有限公司 一种点火器内压测试仪
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