-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen
bzw. Überführen bzw.
Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung, das
geeignet ist als Verfahren zum Einführen eines Zündmittels
in eine elektrische Zündvorrichtung
(einen Zünder).
-
Beschreibung
des verwandten Standes der Technik
-
Ein
pyrotechnisches Material (Zündmaterial) einer
elektrischen Zündvorrichtung
(eines elektrischen Zünders)
enthält
einen Brennstoff bzw. ein Treibmittel, wie z.B. Zirkonium, und ein
Oxidationsmittel, beispielsweise Kaliumperchlorat. Da eine Mischung,
die diese Komponenten enthält,
im trockenen Zustand brennbar und explosiv ist, müssen Sicherheitsmaßnahmen
ergriffen werden in Bezug auf die Herstellungsvorrichtung und die
Handhabung bei der Herstellung von Zündern, in denen solche Mischungen
verwendet werden, und die dafür
erforderlichen Herstellungskosten sind hoch. Aus diesem Grund wurde
bereits ein Verfahren zum Dispergieren des pyrotechnischen Materials
in einem Lösungsmittel
und die Handhabung desselben in Form einer Aufschlämmung vorgeschlagen,
um die mit der Brennbarkeit und Explosivität des pyrotechnischen Materials
zusammenhängenden
Probleme zu lösen.
-
In
JP-A-9-210 596, JP-A-2004-525329 (WO-A-02/46688) und in US-B-6 848
365 sind Erfindungen zur Herstellung einer Zündvorrichtung (eines Zünders) unter
Verwendung einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung beschrieben,
die erhalten wurde durch getrennte Herstellung einer Treibmittel- bzw.
Brennstoff-Aufschlämmung
und einer Aufschlämmung
eines Oxidationsmittels und Vermischen der beiden Aufschlämmungen.
In JP-A-2004-115001 ist eine Erfindung zur Herstellung einer Zündvorrichtung
(eines Zünders)
durch Verwendung einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung beschrieben, die erhalten
wurde durch gemeinsames Vermischen eines Brennstoffs und eines Oxidationsmittels
mit einem Bindemittel oder mit einem Lösungsmittel.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen bzw.
Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung in
einen Behälter,
das die Stufen umfasst: Entnahme einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung, die
im Innern eines Vorrats-Behälters
gespeichert ist, aus dem unteren Abschnitt des Vorrats-Behälters oder
in der Nähe
davon, Versiegeln der gesamten freiliegenden Oberfläche der
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
mit einem Versiegelungsmaterial, und Aufrechterhalten des versiegelten
Zustandes der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung während der Überführung bzw. des Transports der
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
in den Behälter.
-
Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
vorliegende Erfindung ist anhand der nachstehend angegebenen detaillierten
Beschreibung und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen,
die lediglich der Erläuterung
der Erfindung dienen, ohne die Erfindung darauf zu beschränken, besser
verständlich,
wobei zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer Überführungs-
bzw. Transport-Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Überführungs-
bzw. Transport-Verfahrens;
-
2 eine
schematische Darstellung, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überführungs-
bzw. Transport-Verfahrens erläutert;
-
3 eine
schematische Darstellung, die eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überführungs-
bzw. Transport-Verfahrens erläutert;
und
-
4 eine
schematische Darstellung, die noch eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Überführungs-
bzw. Transport-Verfahrens erläutert.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
Gemäß einer
Ausführungsform
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einführen einer pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung
in einen Zünder (eine
Zünd-Vorrichtung),
bei dem eine konstante Menge der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung mittels
einer Dosierungspumpe aus einem die pyrotechnische Material-Aufschlämmung enthaltenden
Vorratsbehälter überführt bzw.
transportiert wird. Bei diesem Überführungs-
bzw. Transport-Verfahren kann die pyrotechnische Material-Aufschlämmung sicher
gehandhabt werden, ohne dass die Gefahr einer Explosion besteht,
so lange ihr Aufschlämmungs-Zustand
aufrechterhalten wird.
-
Bei
dem Verfahren zum Überführen- bzw. Transportieren
der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung sinkt jedoch die Aufschlämmungs-Oberfläche (die
freiliegende Oberfläche)
ab und wenn die Aufschlämmung
an der Innenwand-Oberfläche
des Vorratsbehälters
haften bleibt, kann sie beim Trockenwerden brennen oder explodieren.
Außerdem
kommt dann, wenn das in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung enthaltene Lösungsmittel
mit dem Ablauf der Zeit verdampft, die Aufschlämmung mit der Innenwand-Oberfläche des Behälters in
Kontakt, auf der die freiliegende Oberfläche der Aufschlämmung brennen
oder explodieren kann.
-
Darüber hinaus
wird es schwierig, die Aufschlämmung
zu überführen bzw.
zu transportieren und die überführte bzw.
transportierte Menge kann variieren, da die Viskosität der Aufschlämmung als Folge
der Verdampfung des Lösungsmittels
zunimmt.
-
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Überführen bzw.
Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung, das geeignet
ist zum Einführen
eines Zündmittels
in eine elektrische Zündvorrichtung
(einen elektrischen Zünder),
wobei mit diesem Verfahren der Transport der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung sicher und
stabil gehandhabt werden kann.
-
Unter
dem hier verwendeten Ausdruck "freiliegende
Oberfläche
der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung" ist ein Zustand zu verstehen, der vorliegt,
bevor diese Oberfläche
mit dem Versiegelungsmaterial versiegelt worden ist, wobei nach
der Versiegelung mit dem Versiegelungsmaterial keine freiliegende
Oberfläche
mehr vorhanden ist.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Versiegelung" ist so zu verstehen,
dass der Kontakt der freiliegenden Oberfläche (der Oberfläche, die
mit dem Vorrats-Behälter
nicht in Kontakt steht) der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung mit
der Atmosphäre unterbrochen
wird, bevor die pyrotechnische Material-Aufschlämmung überführt bzw. abtransportiert wird.
Der Ausdruck "Aufrechterhaltung
des versiegelten Zustandes der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung" bedeutet, dass der
Kontakt der in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung enthaltenen
Komponenten mit der Atmosphäre
auch während
des Verfahrens des Überführens bzw.
Transportierens der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung unterbrochen
ist. Deshalb bleibt die Zusammensetzung der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung (insbesondere
die Konzentration des in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung enthaltenen
Lösungsmittels)
unverändert
und eine Brandgefahr oder Explosionsgefahr ist eliminiert, so lange
der versiegelte Zustand aufrechterhalten wird.
-
Bei
dem Versiegelungsmaterial kann es sich um ein solches vom fixierten
Typ oder vom beweglichen Typ handeln, vorausgesetzt, dass eine Versiegelung
dadurch möglich
ist. Ein Versiegelungsmaterial, das sich gleichzeitig mit dem Absinken
der freiliegenden Oberfläche
in dem Verfahren zum Überführen bzw.
Transportieren der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung bewegt,
ist jedoch bevorzugt.
-
Wenn
ein bewegliches Versiegelungsmaterial verwendet wird, ist es bevorzugt,
dass das Versiegelungsmaterial ergänzt (nachgefüllt) wird,
sobald die freiliegende Oberfläche
in dem Verfahren Überführen bzw.
zum Transportieren der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung nach
unten sinkt.
-
Das
Versiegelungsmaterial wird vorzugsweise ausgewählt aus Flüssigkeiten und Gelen und es ist
mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung nicht mischbar.
-
Bei
dem Versiegelungsmaterial kann es sich handeln um eine Kombination
von zwei oder mehr Versiegelungsmaterialien. In diesem Fall ist
eine Kombination aus einem ersten Versiegelungsmaterial, ausgewählt aus
Flüssigkeiten
und Gelen, und einem zweiten Versiegelungsmaterial, das durch Feststoffe
gebildet wird, bevorzugt, wobei das zweite Versiegelungsmaterial
so angeordnet wird, dass es sich unterhalb des ersten Versiegelungsmaterials
befindet.
-
Der
Vorratsbehälter
weist vorzugsweise eine Schicht aus einem Material, ausgewählt aus
der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Fluor-Harze und Silicon-Harze,
auf der Oberfläche
auf, mit der er mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung in Kontakt
steht, um einen glatten Abtransport der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung zu
gewährleisten.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Überführen bzw.
Transportieren der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung ist
vorteilhaft als Verfahren zur Einführung eines Aufschlämmungs-artigen
Zündmittels
in eine elektrische Zündvorrichtung
bzw. einen elektrischen Zünder.
-
Das
Verfahren zum Überführen bzw.
Transportieren der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung gemäß der vorliegenden Erfindung
ermöglicht einen
sicheren und stabilen Transport von abgemessenen Mengen der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1) Ausführungsformen
wie sie in den 1 und 2 dargestellt
sind
-
Nachstehend
werden die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher
beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Überführungs- bzw. Transport-Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Überführungs-
bzw. Transport-Verfahrens.
-
2 zeigt
eine Darstellung, die das Verfahren zum Überführen bzw. Transportieren einer
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
unter Verwendung der in 1 dargestellten Transport-Vorrichtung
erläutert.
-
Vorrichtung
zum Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
-
Ein
Vorratsbehälter 10 hat
eine zylindrische Gestalt und weist einen offenen Abschnitt 11 in
seinem oberen Teil und eine Auslassöffnung 12 in seinem
unteren Teil auf. Der obere Abschnitt 11 kann in einem
offenen Zustand vorliegen oder er kann mit einem Deckel verschlossen
sein. Wenn er mit einem Deckel verschlossen ist, können eine
Belüftungsöffnung,
eine Öffnung
zum Ergänzen
(Nachfüllen)
von Versiegelungsmaterial und eine Öffnung zum Einführen einer
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung vorgesehen
sein. Die Austragsöffnung 12 ist
ein Ventil mit einem offenen und einem geschlossenen Zustand und
es kann gegebenenfalls geöffnet
und geschlossen werden.
-
Der
Vorratsbehälter 10 ist
aus einem Metall, einem Kunstharz, aus Glas oder aus Keramik hergestellt,
vom Standpunkt der Verhinderung des Anhaftens der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung an
der Innenwand-Oberfläche
des Vorratsbehälters und
der Erzielung eines glatten Abtransports aus betrachtet, ist es
jedoch bevorzugt, dass mindestens auf der Oberfläche des Vorratsbehälters, die
mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung in Kontakt kommt, eine
Schicht aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe Polyethylen,
Polypropylen, Fluorharz und Siliconharz, vorgesehen ist.
-
Der
Vorratsbehälter 10 kann
auch ein flexibler Kunststoffbeutel sein, wie er beispielsweise
für das
intravenöse
Eintropfen einer Lösung
in der Medizin verwendet wird. Wenn ein Kunststoffbeutel verwendet
wird, schrumpft der Beutel, weil er nach dem Einführen der
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
und des Versiegelungsmaterials in denselben luftdicht versiegelt
worden ist, da sein Volumen abnimmt als Folge der Einführung der
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung,
wodurch ein Druck auf die verbliebene pyrotechnische Material-Aufschlämmung ausgeübt wird.
-
Ein
Endabschnitt einer Rohrleitung 20 ist mit der Austragsöffnung 12 des
Vorratsbehälters 10 verbunden
und das andere Ende der Rohrleitung 20 steht mit einer
pyrotechnischen Material-Aufschlämmungs-Austragsvorrichtung 21 in
Verbindung, die eine Dosierpumpe enthält. Die pyrotechnische Material-Aufschlämmungs-Austragsvorrichtung 21 weist eine
Aufschlämmungs-Austragsdüse 22 auf
und eine vorgegebene Menge der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 wird
mittels der Dosierpumpe aus der Austragsdüse 22 in einen Behälter 23 überführt bzw.
transportiert, bei dem es sich um das Überführungs- bzw. Transportobjekt
handelt.
-
Die
Rohrleitung 20, die pyrotechnische Material-Aufschlämmungs-Austragsvorrichtung 21 und die
Aufschlämmungs-Austragsdüse 22 weisen
eine Schicht aus einem Material auf, ausgewählt aus der Gruppe Polyethylen,
Polypropylen, Fluorharz und Siliconharz, die auf mindestens eine
Oberfläche
aufgebracht ist, die mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung in
Kontakt kommt, ähnlich
wie in dem Vorratsbehälter 10.
-
Die
Dimensionen der Bauelemente, welche die Vorrichtung zum Überführen bzw.
Transportieren der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung aufbauen,
können
in geeigneter Weise eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit
von dem zu beladenden Objekt, der Beladungsmenge und der Beladungsgeschwindigkeit
mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung. Wenn beispielsweise
die in einem Cyclus eingeladene Menge verhältnismäßig groß ist, werden die Dimensionen
der Bauelemente, die von der Austragsdüse verschieden sind, in geeigneter
Weise eingestellt, sodass eine große Austragsdüse verwendet
werden kann, und wenn die in einem Cyclus eingeladene Menge verhältnismäßig gering ist,
werden die Dimensionen der übrigen
Bauelemente so eingestellt, dass eine kleine Austragsdüse verwendet
werden kann.
-
In
der pyrotechnischen Material-Aufschlämmungs-Austragsvorrichtung 21 kann
eine Dosierpumpe verwendet werden, beispielsweise NeMo-Pumpen (Pumpen
vom Rotationskapazitäts-Typ) 3ND02G15,
3ND04G15, 4NDP, hergestellt von der Firma Heisin Ltd., Hicera-Pums
(ventillose Rotationsplunger-Pumpen), hergestellt von der Firma
Iwaki Co., Ltd., und Rotationskolben-Pumpen (ventillose Rotationsplunger-Pumpen),
hergestellt von der Firma IVEK Corporation.
-
Verfahren zum Überführen bzw.
Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung
-
Ein
Verfahren zum Transportieren einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung unter
Verwendung der in 1 dargestellten Transport-Vorrichtung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 näher erläutert.
-
Eine
vorher festgelegte Menge der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13,
die eine Feststoff-Komponente und ein Lösungsmittel enthält, wird aus
dem offenen Abschnitt 11 des Vorratsbehälters 10 in einem
versiegelten Zustand, der verhindert, dass Luft sich mit der Aufschlämmung mischt,
injiziert. Als pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 wird vorzugsweise
eine Aufschlämmung
verwendet, die einer vorherigen Entlüfungsbehandlung unterworfen
worden ist. Es besteht keine spezifische Beschränkung in Bezug auf die angewendete
Entlüftungsmethode
und die Entlüftung
kann beispielsweise durchgeführt
werden unter Verwendung eines Awatori Rentaro-Mischers (der AR-Reihe),
hergestellt von der Firma Thinky Corporation.
-
Die
injizierte pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 wird aus
der Austragsöffnung 12 durch
die Rohrleitung 20 in die Austragsvorrichtung 21 überführt, jedoch
nicht aus der Austragsdüse 22 ausgetragen,
bevor die Dosierpumpe betätigt
wird.
-
Nachdem
die pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 injiziert
worden ist, wird das Versiegelungsmaterial 15 eingeführt, um
es mit der gesamten freiliegenden Oberfläche 13a in Kontakt
zu bringen, wodurch die freiliegende Oberfläche (die Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a versiegelt
wird und der Kontakt zwischen dem Hohlraum 16, der zwischen
dem Versiegelungsmaterial 15 und dem offenen Abschnitt 11 angeordnet
ist, unterbrochen wird. Die injizierte Menge der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung 13 wird
so eingestellt, dass sie mit dem Versiegelungsmaterial 15 versiegelt
werden kann.
-
Das
Versiegelungsmaterial 15 wird ausgewählt aus Flüssigkeiten und Gelen und ein
Versiegelungsmaterial, das mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 nicht
mischbar ist, ist bevorzugt. Das Versiegelungsmaterial, das sich
mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 nicht mischt,
löst sich
auch nicht in den Feststoff-Komponenten, die in der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung 13 enthalten
sind, und weist ein spezifisches Gewicht auf, das niedriger ist
als dasjenige der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13.
Wenn eine Flüssigkeit
oder ein Gel als Versiegelungsmaterial 15 verwendet wird,
erhält
man ein bewegliches Versiegelungsmaterial.
-
Ein
flüssiges
Versiegelungsmaterial kann in geeigneter Weise ausgewählt werden
aus der Gruppe Wasser, hydrophile Lösungsmittel und hydrophobe
Lösungsmittel,
je nach Typ des Lösungsmittels, das
in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 enthalten
ist. Außerdem
kann die Viskosität
erhöht oder
herabgesetzt werden innerhalb eines Bereiches, in dem das Versiegelungsmaterial
fließfähig bleibt.
-
Ein
gelartiges Versiegelungsmaterial löst sich nicht in dem Lösungsmittel,
das in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 enthalten
ist, ist fließfähig und
kann ausgewählt
werden aus Polymergelen oder anorganischen Verbindungs-Gelen. Die injizierte
Menge des Versiegelungsmaterials kann auf einen Bereich eingestellt
werden, in dem der versiegelte Zustand der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung aufrechterhalten
wird. Beispielsweise kann die Menge des Versiegelungsmaterials so
eingestellt werden, dass sie gleich ist oder höher ist als die überführte Menge
(oder ausgetragene Menge) der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung, die aus
dem Vorratsbehälter
in die Austragsvorrichtung überführt bzw.
transportiert worden ist. Außerdem kann
die injizierte Menge des Versiegelungsmaterials auch so eingestellt
werden, dass die Position (Höhe) des
Versiegelungsmaterials auf einen Bereich (beispielsweise einen festen
Höhenbereich
in dem Vorratsbehälter)
eingestellt werden kann, in dem der versiegelte Zustand der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung
aufrechterhalten werden kann.
-
Durch
Versiegelung der freiliegenden Oberfläche 13a der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung 13 mit
dem Versiegelungsmaterial 15 auf die vorstehend beschriebene
Weise wird der Kontakt der freiliegenden Oberfläche (Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a mit
der Luft des Hohlraums 16 unterbrochen. Als Folge davon
verdampft das Lösungsmittel, das
in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 enthalten
ist, nicht, wodurch die freiliegende Oberfläche (Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a,
insbesondere der Kontaktabschnitt der freiliegenden Oberfläche (Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a und
die Innenwand-Oberfläche 10a des
Behälters
daran gehindert werden, auszutrocknen, und es wird verhindert, dass
sich die Menge des Lösungsmittels
in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 ändert. Daher
ist die Austragsmenge aus der Austragsvorrichtung 21 ebenfalls
stabil.
-
Die
Dosierungspumpe wird dann in Gang gesetzt und mit dem abgemessenen
Austrag der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 aus der Austragsdüse 22 der
Austragsvorrichtung 21 in den Behälter 23, der das Zuführungs-Objekt
ist, wird begonnen. Da die Menge der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 innerhalb
des Vorratsbehälters 10 im
Laufe des Austrags abnimmt, sinkt die Position der freiliegenden
Oberfläche 13a nach
unten, wie in den 2(a) und 2(b) dargestellt.
-
Bei
diesem Verfahren haftet die pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 offensichtlich
an der Innenwand-Oberfläche 10a und
bleibt daran zurück,
im Falle eines beweglichen Versiegelungsmaterials, das aus einer
Flüssigkeit
oder einem Gel besteht, ergibt jedoch das Versiegelungsmaterial 15 selbst
einen Abwasch-Effekt (hauptsächlich
im Falle eines flüssigen
Versiegelungsmaterials) oder einen Abkratz-Effekt (hauptsächlich im Falle eines Gel-Versiegelungsmaterials),
weil das Versiegelungsmaterial 15 selbst absinkt, während es
mit der Innenwand-Oberfläche 10a in Kontakt
steht, wodurch der Rückstand,
der an der Innenwand-Oberfläche 10a haftet,
von dem Versiegelungsmaterial 15 aufgenommen wird und nicht
im haftenden Zustand auf der Innenwand-Oberfläche 10a verbleibt.
-
Außerdem bleibt
der versiegelte Zustand, der durch das Versiegelungsmaterial 15 erzeugt
wird durch Ergänzung
des Versiegelungsmaterials 15, wie in 2 dargestellt,
erhalten, wenn die freiliegende Oberfläche (Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a der pyrotechnischen
Material-Aufschlämmung 13 nach unten
sinkt, selbst dann, wenn die pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 an
der Innenwand-Oberfläche 10a haften
bleibt, und es wird verhindert, dass der Rückstand mit der Luft des Hohlraums 16 in
Kontakt kommt. Dadurch kann eine Verbrennung oder Explosion, die
durch das Trocknen verursacht wird, verhindert werden.
-
Wenn
das Versiegelungsmaterial 15 ergänzt (nachgefüllt) wird,
ist es vom Standpunkt der Aufrechterhaltung des bevorzugten versiegelten
Zustandes aus betrachtet bevorzugt, dass das Versiegelungsmaterial
so ergänzt
wird, dass ein Höhenniveau aufrechterhalten
wird, das identisch ist mit demjenigen der freiliegenden Oberfläche (Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a,
wie in 2(a) dargestellt, wobei die
pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 an
der Innenwand-Oberfläche 10a haften
kann, und es ist ganz besonders bevorzugt, das Höhenniveau (die Position, die
durch eine gestrichelte Linie in 2 dargestellt
ist) aufrechtzuerhalten, die identisch ist mit derjenigen einer
Oberfläche 15a des
Versiegelungsmaterials 15, wie in 2(a) dargestellt.
-
2) Ausführungsform,
wie sie in den 1 und 3 dargestellt
ist
-
Die 3(a) und 3(b) stellen
schematische Zeichnungen dar, die eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Überführungsverfahrens bzw.
Transportverfahrens) erläutern,
in dem die in 1 dargestellte Überführungsvorrichtung
verwendet wird.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird eine Kombination aus einem ersten Versiegelungsmaterial 15a,
das besteht aus einer Flüssigkeit
oder einem Gel, und einem zweiten Versiegelungsmaterial 15b,
das besteht aus einem Feststoffmaterial, als Versiegelungsmaterial
verwendet und das zweite Versiegelungsmaterial 15b wird
mit der freiliegenden Oberfläche
(Aufschlämmungs-Oberfläche) 13a der
pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 in
Kontakt gebracht. Das erste Versiegelungsmaterial 15a wird
so ausgewählt,
dass es keine Auflösung,
keine Modifizierung oder Deformation des zweiten Versiegelungsmaterials 15b verursacht.
-
Durch
Verwendung einer solchen Kombination aus dem ersten Versiegelungsmaterial 15a und
einem zweiten Versiegelungsmaterial 15b wird das zweite
Versiegelungsmaterial 15b, das aus einem Feststoffmaterial
besteht, zwischen das erste Versiegelungsmaterial 15a und
die pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 eingeführt. Als
Folge davon wird verhindert, dass das erste Versiegelungsmaterial 15a und
die pyrotechnische Material-Aufschlämmung 13 miteinander
in Kontakt kommen und dadurch wird die Beschränkung, die gegen ist durch den
Typ der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 in Bezug
auf die Auswahl des Versiegelungsmaterials, eliminiert. Daher kann
auch ein Material, das mit der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 mischbar
ist, als erstes Versiegelungsmaterial 15a ausgewählt werden.
-
Als
festes Versiegelungsmaterial kann ein Material verwendet werden,
ausgewählt
aus Kunststoffen, Metallen, Glas, Keramiken, Holz und Papier in
Form von Scheiben oder Kolonnen. Im Falle von Kunststoffen kann
das Material in Form eines Films, in Form einer Folie oder in Form
eines Blockes (z.B. eines geschäumten
Körpers)
vorliegen und im Falle von Metallen kann das Material in Form einer
Metallfolie vorliegen.
-
Auch
bei dieser Ausführungsform
kann das erste Versiegelungsmaterial 15a ergänzt werden, wenn
die Menge der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung 13 abnimmt,
auf die gleiche Weise wie in der durch die 2 erläuterten
Ausführungsform dargestellt.
-
3) Ausführungsform,
wie sie in den 1 und 4 dargestellt
ist
-
Die 4(a) und 4(b) stellen
schematische Zeichnungen dar, welche die Ausführungsform erläutern, bei
der das erfindungsgemäße Überführungsverfahren
angewendet wird in einem Verfahren zum Beladen einer elektrischen
Zündvorrichtung
mit einem Zündmittel
unter Verwendung der in 1 dargestellten Überführungs-Vorrichtung.
Die in 4 dargestellte elektrische Zündvorrichtung ist identisch mit
derjenigen, die in den Zeichnungen von JP-A-2004-115001 dargestellt
ist.
-
In
einer Zündvorrichtung 100 (in
dem Zustand vor dem Beladen mit einem pyrotechnischen Material),
wie sie in 4(a) dargestellt ist, wird
ein Paar von elektrisch leitenden Stiften 101a, 101b,
die elektrische Betätigungssignale
empfangen, in einem Zustand gehalten, der durch ein plattenförmiges Header-
bzw. Sockelelement 102 isoliert ist. In einem vertikalen
Zustand entlang des Randes des Sockel-Elements 102 ist
ein zylindrischer Ladungshalter 103 vorgesehen. Ein Überbrückungsdraht 105 aus einem
Wärme erzeugenden
Körper
zur Umwandlung der elektrischen Energie in thermische Energie, ist auf
der oberen Oberfläche
des Sockel-Elements 102, d.h. auf der Boden-Oberfläche im Innern
des Hohlraums vorgesehen, der durch den Ladungshalter 103 und
das Sockel-Element 102 (d.h. einen pyrotechnischen Materialbealdungshohlraum 104)
gebildet wird.
-
Ein
elektrisch leitender Stift 101a wird so mit einem ringförmigen Abschnitt 102a aus
einem elektrischen Leiter in dem Sockel-Element 102 verbunden, dass
eine elektrische Leitung möglich
ist, und der andere elektrisch leitende Stift 101b ist
so angeordnet, dass dessen Stirnfläche an der oberen Oberfläche des
Sockel-Elements 102 im Innern eines elektrisch isolierenden
Körpers 102b,
bestehend aus Glas oder dgl., und eingeführt in ein Loch, das in dem
ringförmigen
Abschnitt 102a in dem Sockel-Element 102 vorgesehen ist,
freiliegt.
-
Die
obere Oberfläche
des ringförmigen
Abschnitts 102a, die obere Oberfläche des elektrisch isolierenden
Körpers 102b und
die Stirnfläche
des leitenden Stifts 101, die in dem ringförmigen Abschnitt 102a vorliegt,
werden flush-montiert und ein Überbrückungsdraht 105,
der durch einen Zündstrom erhitzt
wird, bildet eine Brücke
zwischen der oberen Oberfläche
des ringförmigen
Abschnitts 102a und der Stirnfläche des leitenden Stifts 101b,
der von dem elektrisch isolierenden Körper 102b festgehalten
wird.
-
Die
vorgegebene Menge einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung (Zündmittel-Aufschlämmung) 107 wird
aus der Austragsdüse 22 ausgetragen
und in den pyrotechnischen Material-Beladungshohlraum 104 der
Zündvorrichtung 100,
wie sie in 4(a) dargestellt ist, eingeführt bzw.
eingeladen unter Verwendung der in 1 dargestellten Überführungs-Vorrichtung.
Die in einem Cyclus ausgetragene Menge variiert in Abhängigkeit
vom Typ der Zündvorrichtung 100,
sie beträgt
jedoch etwa 10 bis etwa 150 μL
in Zündvorrichtungen,
wie sie in Gasgeneratoren für
Airbag-Vorrichtungen allgemein von Automobilen verwendet werden.
Deshalb ist es vom Standpunkt der Produktivität aus betrachtet bevorzugt,
dass die in 1 dargestellte Überführungs-Vorrichtung
in der Lage ist, eine Menge innerhalb dieses Bereiches in einem
Cyclus einzuführen, und
dass eine Austragsdüse
mit einem dafür
geeigneten Durchmesser dafür
verwendet wird.
-
Als
Zündmittel-Aufschlämmung kann
eine konventionelle Aufschlämmung
verwendet werden, die ein Treibmittel (einen Brennstoff), ein Oxidationsmittel,
ein Bindemittel, ein Additiv und ein Lösungsmittel enthält (wie
beispielsweise in JP-A-2004-115 001 beschrieben). Die Zündmittel-Aufschlämmung kann
erhalten werden durch Mischen einer ein Treibmittel (einen Brennstoff)
enthaltenden Aufschlämmung
mit einer ein Oxidationsmittel enthaltenden Aufschlämmung, die
getrennt hergestellt worden sind.
-
Als
Treibmittel (Brennstoff) kann ein Pulver verwendet werden, ausgewählt aus
der Gruppe Zirkonium, Eisen, Zinn, Mangan, Kobalt, Nickel, Wolfram,
Titan, Magnesium, Aluminium, Niob und Mischungen davon. Unter ihnen
ist ein Zirkonium-Pulver bevorzugt.
-
Als
Oxidationsmittel kann ein Pulver verwendet werden, das ausgewählt wird
aus der Gruppe der Perchlorate, wie Kaliumperchlorat, Lithiumperchlorat und
Natriumperchlorat, der Nitrate, wie Kaliumnitrat, und Mischungen
davon. Unter ihnen ist ein Kaliumperchlorat-Pulver bevorzugt.
-
Zu
Beispielen für
geeignete Bindemittel gehören
Celluloseharze, Urethanharze und Fluorkautschuk-Zusammensetzungen.
Außerdem
kann in der pyrotechnischen Material-Aufschlämmung ein Additiv verwendet
werden, das ausgewählt
wird aus der Gruppe Glaspulver, Glasfasern, Keramikfasern, Stahlwolle,
Bentonit, Kaolinit und Mischungen davon. Wenn Kaliumperchlorat als
Oxidationsmittel-Komponente verwendet wird, ist es insbesondere
bevorzugt, dass das Bindemittel ausgewählt wird aus der Gruppe Hydroxypropylcellulose,
Nitrocellulose und Urethan, um zu verhindern, dass sich das Kaliumperchlorat
in dem Bindemittel löst.
-
Als
Lösungsmittel
kann ein organisches Lösungsmittel,
wie z.B. Isopropylalkohol, Methylethylketon und Hexan, verwendet
werden.
-
Die
Zündmittel-Aufschlämmung hat
eine Viskosität
innerhalb eines Bereiches von 1000 bis 500 000 cP (mPa·s), vorzugsweise
von 5000 bis 300 000 cP (mPa·s).
-
Wenn
das in der Zündmittel-Aufschlämmung enthaltene
Lösungsmittel
keine Affinität
für das
Versiegelungsmaterial aufweist, kann das Versiegelungsmaterial direkt
zusammen mit der Zündmaterial-Aufschlämmung verwendet
werden. Wenn beispielsweise das Lösungsmittel ein hydrophobes
Lösungsmittel
ist, kann Wasser als Versiegelungsmaterial verwendet werden.
-
Ferner
kann dann, wenn das in der Zündmittel-Aufschlämmung verwendete
Lösungsmittel
eine Affinität
für das
Versiegelungsmaterial hat, ein zweites Versiegelungsmaterial verwendet
werden, das keine Affinität
für das
Lösungsmittel
oder das Versiegelungsmaterial hat. Wenn beispielsweise das Lösungsmittel
ein hydrophiles Lösungsmittel
ist, kann als zweites Versiegelungsmaterial eine hydrophobe (lyophile)
Flüssigkeit
oder ein hydrophobes (lyophiles) Gel verwendet werden, und es kann
eine Kombination aus dem ersten Versiegelungsmaterial 15a (beispielsweise
Wasser) und dem zweiten Versiegelungsmaterial 15b, bestehend
aus einem Feststoffmaterial (z.B. ein Lösungsmittel, das in der Zündmittel-Aufschlämmung enthalten
ist, oder eine Kunststofffolie, die gegenüber dem ersten Versiegelungsmaterial
inert ist) verwendet werden, wie in den 3(a),
(b) dargestellt.
-
Formulierungsbeispiel
1 der Zündmittel-Aufschlämmung
-
- Treibmittel (Brennstoff): Zirkonium 141 Massenteile
- Oxidationsmittel: Kaliumperchlorat 137,6 Massenteile
- Bindemittel: Hydroxypropylcellulose 2 Massenteile
- Lösungsmittel:
Isopropylalkohol 64,2 Massenteile
-
Wenn
die Zündmittel-Aufschlämmung gemäß Formulierungsbeispiel
1 verwendet wird, kann die Zündmittel-Aufschlämmung versiegelt
werden durch Verwendung einer geschäumten Kunststofffolie (beispielsweise
einer geschäumten
Polyethylenfolie), die in Isopropylalkohol nicht löslich ist
und ein spezifisches Gewicht hat, das niedriger ist als dasjenige
der Zündmittel-Aufschlämmung, als
zweites Versiegelungsmaterial. Außerdem kann Isopropylalkhol
oder ein Alkan, wie z.B. Hexan, Heptan und Octan, als erstes Versiegelungsmaterial
verwendet werden.
-
Formulierungsbeispiel
2 der Zündmittel-Aufschlämmung
-
Die
in Spalte 3, Zeilen 27 bis 33, von US-B-6 848 365 beschriebene Zusammensetzung
- Bindemittel: Viton-B (eingetragenes Warenzeichen), 5
Massenteile
- Lösungsmittel:
Butylacetat 20 Massenteile
- Treibmittel (Brennstoff)/Oxidationsmittel: Zirkonium/Kaliumperchlorat
als Rest
-
Wenn
die Zündmittel-Aufschlämmung gemäß Formulierungsbeispiel
2 verwendet wird, kann Wasser als erstes Versiegelungsmaterial verwendet und
injiziert werden, um mit der Zündmittel-Aufschlämmung in
Kontakt zu kommen. Da jedoch das als Oxidationsmittel verwendeten
Kaliumperchlorat Feuchtigkeit aus dem Wasser des ersten Versiegelungsmaterials
aufnehmen kann, ist es in diesem Fall bevorzugt, dass ein zweites
Versiegelungsmaterial zwischen der Zündmittel-Aufschlämmung und
dem ersten Versiegelungsmaterial auf die gleiche Weise wie in dem
Formulierungsbeispiel 2 angegeben, angeordnet ist. Außerdem kann
auch ein zweites Versiegelungsmaterial verwendet werden, wenn das spezifische
Gewicht des ersten Versiegelungsmaterials niedriger ist als dasjenige
des Lösungsmittels
der Zündmittel- Aufschlämmung (das
spezifische Gewicht von Wasser ist größer als dasjenige von Butylacetat).
-
Wenn
das Verfahren zur Überführung bzw. Bereitstellung
einer pyrotechnischen Material-Aufschlämmung gemäß der vorliegenden Erfindung
angewendet wird, kann selbst dann, wenn die Überführung auf kontinuierliche Weise
für eine
lange Zeitspanne durchgeführt
wird, eine konstante Austragsmenge aus der Austragsdüse 22 erhalten
werden und die Zündmittel-Aufschlämmung 13 haftet
nicht an der Innenwand-Oberfläche 10a des
Lager-Behälters 10.
-
Im
Hinblick auf die vorstehend beschriebene Erfindung ist es für den Fachmann
klar, dass diese auf vielerlei Weise abgeändert und modifiziert werden
kann. Diese Abänderungen
und Modifikationen sind so anzusehen, dass sie innerhalb des Geistes und
des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung liegen und alle diese
Modifikationen sind für
den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, sodass sie zu dem
Schutzbereich gehören,
der durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert wird.