DE102009048740A1 - Pyrotechnic gas generator with thermal bridge - Google Patents
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Abstract
Ein pyrotechnischer Gasgenerator (1) für das Aufblasen eines Schutzkissens für Kraftfahrzeuge enthält Folgendes: zwei metallische, blinde und koaxiale Rohre, nämlich ein inneres Rohr (3) und ein äußeres Rohr (2), wobei das innere Rohr (3) mindestens eine Verbrennungskammer (C1, C2) begrenzt, die eine pyrotechnische Ladung (5, 5') enthält; einen pyrotechnischen Zünder (6), der die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung (5, 5') bewirkt, wenn er aktiviert ist; wobei das innere Rohr (3) gegenüber der Verbrennungskammer (C1, C2) Austrittsöffnungen (33) oder Düsen für das Abführen der Gase und Partikel in Richtung einer Beruhigungs- und Filtrierkammer (T) aufweist, die durch den die beiden Rohre (2, 3) trennenden Raum begrenzt wird, während das äußere Rohr (2) ebenfalls Öffnungen (23) für den Austritt von Gas nach außen aufweist, um das Schutzkissen aufzublasen. Der Gasgenerator enthält mindestens einen wärmeleitenden Einsatz (8), der im Innern der Beruhigungs- und Filtrierkammer (T) angeordnet ist, wobei dieser Einsatz (8) mindestens einen Kontaktbereich (81) mit dem inneren Rohr (3) und mindestens einen Kontaktbereich (82) mit dem äußeren Rohr (2) aufweist, derart, dass eine Wärmeübertragung durch Leitung zwischen den beiden Rohren (2, 3) sichergestellt ist, und mindestens eine Öffnung (85) für den Durchlass der Gase zwischen den beiden Teilen der Beruhigungs- und Filtrierkammer (T), die durch den Einsatz (8) getrennt sind. Der Einsatz (8) ist aus einem wärmeleitenden ...A pyrotechnic gas generator (1) for inflating a protective cushion for motor vehicles comprises: two metallic, blind and coaxial tubes, namely an inner tube (3) and an outer tube (2), the inner tube (3) comprising at least one combustion chamber (3). C1, C2) containing a pyrotechnic charge (5, 5 '); a pyrotechnic igniter (6) which causes combustion of the pyrotechnic charge (5, 5 ') when activated; wherein the inner tube (3) opposite the combustion chamber (C1, C2) outlet openings (33) or nozzles for the removal of gases and particles in the direction of a calming and filtering chamber (T) through which the two tubes (2, 3 ) while the outer tube (2) also has outward gas outlets (23) for inflating the protective pad. The gas generator contains at least one thermally conductive insert (8) which is arranged in the interior of the calming and filtering chamber (T), this insert (8) having at least one contact area (81) with the inner tube (3) and at least one contact area (82 ) with the outer tube (2) such that heat transfer by conduction between the two tubes (2, 3) is ensured, and at least one opening (85) for the passage of gases between the two parts of the settling and filtering chamber (T) separated by the insert (8). The insert (8) is made of a thermally conductive ...
Description
Die Erfindung liegt im Bereich von pyrotechnischen Gasgeneratoren, die für das Aufblasen eines Schutzkissens für die Sicherheit im Straßenverkehr verwendet werden.The Invention is in the range of pyrotechnic gas generators, the for inflating a protective cushion for the Road safety to be used.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen röhrenförmigen Gasgenerator, der dafür ausgelegt ist, dem sog. Feuertest und dem sog. Flammentest standhalten zu können, der dem Fachmann auch unter dem englischen Begriff Bonfire-Test bekannt ist.The The present invention relates to a tubular Gas generator designed for the so-called fire test and to be able to withstand the so-called flame test, which the Professional also known by the English term Bonfire test is.
Die Schutzkissen, die auch unter dem englischen Begriff Airbag bekannt sind, sind dafür ausgelegt, sich im Falle eines Unfalls in der Nähe des Insassen eines Kraftfahrzeugs aufzublasen. Dieses Aufblasen erfolgt mit Hilfe eines Gases, das von einem Gasgenerator freigesetzt wird.The Protective cushion, also known by the English term airbag are designed to be in the event of an accident to inflate near the occupant of a motor vehicle. This inflation is done by means of a gas from a gas generator is released.
Unter diesen Gasgeneratoren sind auch solche bekannt, die als pyrotechnische Generatoren bezeichnet werden, die eine pyrotechnische Ladung enthalten, deren Verbrennung ein unter hohem Druck befindliches gasförmiges Gemisch freisetzen, das dafür vorgesehen ist, das Schutzkissen aufzublasen.Under These gas generators are also known as pyrotechnic Generators containing a pyrotechnic charge, the combustion of which is a high pressure gaseous Release mixture intended for the protective pad inflate.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen pyrotechnischen Gasgenerator, vom Typ enthaltend:
- – zwei koaxiale, metallische und blinde Rohre, d. h. ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, wobei das innere Rohr mindestens eine Verbrennungskammer begrenzt, die eine pyrotechnische Ladung einschließt,
- – einen pyrotechnischen Zünder, der die Verbrennung der py rotechnischen Ladung bewirkt, wenn er aktiviert ist,
- Two coaxial, metallic and blind tubes, ie an inner tube and an outer tube, the inner tube defining at least one combustion chamber including a pyrotechnic charge,
- A pyrotechnic igniter which causes combustion of the pyrotechnic charge when activated,
Es lässt sich leicht verstehen, dass, wenn das Kraftfahrzeug Feuer fängt, der sich darin befindliche pyrotechnische Generator sehr starken Beanspruchungen ausgesetzt ist und dass dies insbesondere dann problematisch ist, wenn das Feuer dann ausgelöst wird, wenn der Generator noch nicht aktiviert wurde.It can be easily understood that when the motor vehicle Fire catches, the pyrotechnic in it Generator is exposed to very heavy loads and that this especially problematic when the fire then triggered if the generator has not yet been activated.
In diesem Fall wird nämlich das äußere Rohr infolge der Erhöhung der Temperatur durch den Brand erwärmt, und anschließend wird die wärme mit einer gewissen Verzögerung aufgrund der zwischen den beiden Rohren vorhandenen Luft auf das innere Rohr und anschließend auf die in diesem enthaltene pyrotechnische Ladung übertragen. Jenseits einer gewissen Temperatur, beispielsweise jenseits von 200°C bei dem Treibstoff, entzündet sich diese pyrotechnische Ladung. Wenn eine pyrotechnische Ladung nun aber stark erwärmt wird, bevor sie sich entzündet, reagiert sie und wird schneller und heftiger aufgebraucht, als wenn sie unter normalen Umständen benutzt wird, was zuweilen soweit geht, dass sie explodiert.In In this case, namely, the outer tube due the increase in temperature heated by the fire, and then the heat with a certain Delay due to existing between the two tubes Air on the inner tube and then on the in this transferred contained pyrotechnic charge. Beyond a certain Temperature, for example, beyond 200 ° C for the fuel, ignites this pyrotechnic charge. If a pyrotechnic Charge is now but strongly heated before it ignites, it reacts and is consumed faster and more violently than when it is used under normal circumstances, which sometimes so far goes that it explodes.
Nun sind das innere und äußere Rohr des Generators aber nicht dafür ausgelegt, einer so heftigen Reaktion standzuhalten, und außerdem werden sie während des Brands im Allgemeinen beschädigt, so dass ihre mechanische Widerstandsfähigkeit abnimmt. Dies kann dazu führen, dass sie explodieren und zersplittern, was sich als extrem gefährlich für eine Person, beispielsweise Feuerwehrleute, erweist, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet.Now are the inner and outer tube of the generator but not designed for such a violent reaction and they will also stand during of the brand generally damaged, so their mechanical Resistance decreases. This can cause that they explode and shatter, which is extremely dangerous for one person, such as firefighters, proves which is located near the vehicle.
Um diese Art von Problem zu vermeiden, müssen alle pyrotechnischen Gasgeneratoren den Flammentest erfolgreich bestehen.Around To avoid this type of problem, all pyrotechnic Gas generators successfully pass the flame test.
Gemäß diesem Test wird der röhrenförmige pyrotechnische Generator einer Flamme ausgesetzt, die in seinem mittleren Bereich, oder an seinen Enden, über eine bestimmte Dauer angesetzt wird, nach deren Ablauf der Gasgenerator sich selbst zünden muss und unter Wahrung seiner Unversehrtheit funktionieren muss.According to this Test becomes the tubular pyrotechnic generator exposed to a flame in its middle area, or at its ends, is scheduled for a certain duration, after which the gas generator must ignite itself and must work while preserving its integrity.
Auf ähnliche Weise darf ein pyrotechnischer Gasgenerator für den Fall, dass das Fahrzeug, das seinen Transport vor seiner Montage in einem Kraftfahrzeug sicherstellt, brennt, auch nicht explodieren.On similar Way, a pyrotechnic gas generator may be used in case that the vehicle, which is its transport before its assembly in one Motor vehicle ensures, burns, does not explode.
Zu diesem Zweck muss er den Feuertest ebenfalls erfolgreich bestehen, der darin besteht, einen Kasten, der mit pyrotechnischen Gasgeneratoren gefüllt ist, auf einem Feuer aus Holzlatten zu platzieren und zu prüfen, ob die Generatoren auslösen und dabei ihre Unversehrtheit bewahren.To For this purpose, he must also successfully pass the fire test, which consists of a box containing pyrotechnic gas generators is filled to place on a fire of wooden slats and to check if the generators trigger and while preserving their integrity.
Um die oben beschriebenen Tests zu bestehen, müssen die Gasgeneratoren daher so abgeändert werden, dass die Verbrennung im Brandfall so schnell wie möglich ausgelöst wird, und in jedem Fall vor der Beeinträchtigung der mechanischen Unversehrtheit der beiden Rohre und auch, bevor die pyrotechnische Last eine zu hohe Temperatur erreicht.Around To pass the tests described above, the gas generators therefore be modified so that the combustion in case of fire is triggered as soon as possible, and in in any case, before the deterioration of the mechanical integrity of the two tubes and also before the pyrotechnic load one too high temperature reached.
Aus
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Aus
Dokument
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass sie einerseits der Hinzufügung von zwei Komponenten, nämlich der Kapsel und der selbstzündenden Zusammensetzung, und andererseits der Veränderung des bestehenden Aufbaus des Generators bedarf, um einen Sitz zu bilden, der für die Aufnahme der metallischen Kapsel vorgesehen ist.These Device has the disadvantage that on the one hand the addition of two components, namely the capsule and the self-igniting Composition, and on the other hand the change of the existing one Construction of the generator requires to form a seat for the inclusion of the metallic capsule is provided.
Aus
Dokument
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Dicke einer der Wände reduziert werden muss und somit die gesamte Einrichtung brüchiger wird. Wenn das Befüllen mit Treibstoff in Form von Tabletten schlecht ausgeführt wurde, ist es ferner möglich, dass der in dem Träger der Zündungseinrichtung gebildete Hohlraum nicht mit Treibstoff befüllt wird. In diesem Fall kann das Auslösen der Verbrennung des Treibstoffs viel länger dauern.These Device has the disadvantage that the thickness of one of the walls must be reduced and thus the entire facility is fragile. When filling with fuel in the form of tablets poorly executed, it is also possible that in the carrier of the ignition device formed cavity is not filled with fuel. In This case can trigger the combustion of the fuel take much longer.
Aus
Dokument
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass ein Hohlraum geschaffen werden und eine selbstentzündliche Zusammensetzung hinzugefügt werden muss.These Device has the disadvantage that created a cavity and a self-igniting composition will be added got to.
Aufgabe der Erfindung ist es, den oben genannten Nachteilen nach dem Stand der Technik abzuhelfen und einen pyrotechnischen Gasgenerator bereitzustellen, der dafür vorgesehen ist, den oben genannten Feuertest und Flammentest mit Hilfe einer einfach aufgebauten Wärmesicherung zu bestehen, die kostengünstig ist und sich auf einfache Weise in einem bestehenden Generator einbauen lässt, ohne dessen Aufbau zu verändern.task The invention is the disadvantages of the prior art to remedy the art and to provide a pyrotechnic gas generator, which is intended for the above-mentioned fire test and flame test with the help of a simple heat protection insist that is inexpensive and easy on Way in an existing generator can be installed without its Change structure.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung einen pyrotechnischen Gasgenerator für das Aufblasen eines Schutzkissens für Kraftfahrzeuge, der Folgendes enthält:
- – zwei metallische, blinde und koaxiale Rohre, d. h. ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, wobei das innere Rohr mindestens eine Verbrennungskammer begrenzt, die eine pyrotechnische Ladung einschließt,
- – einen pyrotechnischen Zünder, der die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung bewirkt, wenn er aktiviert ist,
- Two metallic, blind and coaxial tubes, ie an inner tube and an outer tube, the inner tube defining at least one combustion chamber including a pyrotechnic charge,
- A pyrotechnic igniter which causes combustion of the pyrotechnic charge when activated,
Entsprechend der Erfindung enthält der Generator mindestens einen wärmeleitenden Einsatz, der im Innern der Beruhigungs- und Filtrierkammer angeordnet ist, wobei dieser Einsatz mindestens einen Kontaktbereich mit dem inneren Rohr und mindestens einen Kontaktbereich mit dem äußeren Rohr aufweist, derart, dass eine Wärmeübertragung durch Leitung zwischen den beiden Rohren sichergestellt wird, und mindestens eine Öffnung für den Durchlass der Gase zwischen den beiden Teilen der Beruhigungs- und Filtrierkammer, die durch diesen Einsatz getrennt sind, und der Einsatz ist aus einem wärmeleitenden Material hergestellt, das eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um vor der Selbstzündung des Generators keine plastische Verformung zu erleiden.Corresponding According to the invention, the generator comprises at least one heat-conducting Insert disposed inside the calming and filtering chamber is, wherein this use at least one contact area with the inner tube and at least one contact area with the outer Pipe, such that a heat transfer is ensured by conduction between the two tubes, and at least one opening for the passage of Gases between the two parts of the calming and filtering chamber, which are separated by this insert, and the insert is off made of a thermally conductive material that has sufficient mechanical Has strength to before the self-ignition of the generator to undergo no plastic deformation.
Dieser einfach aufgebaute, kostengünstige, einfach herzustellende und in dem Generator einzubauende Einsatz spielt die Rolle einer Wärmebrücke und stellt die schnelle Wärmeübertragung durch Leitung zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr sicher.This simple, cost-effective, easy to install and install in the generator plays the role of a thermal bridge and provides the rapid heat transfer by Lei tion between the outer tube and the inner tube safely.
Gemäß weiteren vorteilhaften und nicht erschöpfenden Merkmalen der Erfindung, einzeln oder in Kombination:
- – ist der Einsatz ein Zylinder mit nicht kreisförmigem Querschnitt, der das innere Rohr umgebend angeordnet ist,
- – ist der Einsatz von einem Materialstreifen gebildet, dessen Dicke kleiner als die Breite der Beruhigungs- und Filtrierkammer ist, wobei dieser Materialstreifen um sich selbst gekrümmt und derart verformt ist, dass er mindestens einen Kontaktbereich mit dem inneren Rohr und mindestens einen Kontaktlappen mit dem äußeren Rohr aufweist;
- – weist der Einsatz drei Kontaktbereiche mit dem äußeren Rohr auf, die zueinander um 120° verteilt sind, und drei Öffnungen für den Durchlass der Gase, die jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Kontaktbereichen vorgesehen sind;
- – weist der Einsatz einen längsgerichteten Schlitz auf, derart, dass er sich elastisch verformen lässt;
- – ist der Einsatz aus Metall oder einem mit Metall oder Zamak angereicherten Kunststoff hergestellt;
- – weist das innere Rohr mindestens zwei Verbrennungskammern auf, die in Längsrichtung durch eine Trennwand getrennt sind, die eine Düse bildet, wobei die beiden Kammern jeweils eine pyrotechnische Ladung einschließen, und der Einsatz ist der Trennwand gegenüber das innere Rohr umgebend angeordnet.
- The insert is a cylinder of non-circular cross-section surrounding the inner tube,
- The insert is formed by a strip of material whose thickness is smaller than the width of the calming and filtering chamber, which strip of material is curved around itself and deformed such that it has at least one contact area with the inner tube and at least one contact lobe with the outer one Having tube;
- The insert has three contact areas with the outer tube, which are distributed to each other by 120 °, and three openings for the passage of the gases, which are each provided between two successive contact areas;
- - The insert has a longitudinal slot, such that it can be deformed elastically;
- - the insert is made of metal or metal enriched with metal or zamak;
- The inner tube has at least two combustion chambers which are longitudinally separated by a dividing wall forming a nozzle, the two chambers each including a pyrotechnic charge, and the insert is disposed surrounding the dividing wall with respect to the inner tube.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung hervor, die nun unter Einbindung der beigefügten Zeichnungen, die rein beispielhaft und nicht erschöpfend eine mögliche Ausführungsform davon darstellen, angefertigt wird.Further Features and advantages of the invention will be apparent from the description, which now incorporates the attached drawings, which purely exemplary and not exhaustive, a possible embodiment represent, is made.
Es zeigen:It demonstrate:
Gemäß der
dargestellten Ausführungsform haben die Rohre
Ihre
zylindrische Wand ist mit den Bezugszeichen
Ihre
jeweilige, dem blinden Ende entgegengesetzte Öffnung ist
mit dem Bezugszeichen
Das
blinde Ende
Das
innere Rohr
Das
innere Rohr
In
diesem Bereich ist ein pyrotechnischer Zünder
Dieser
pyrotechnische Zünder
Die
pyrotechnische Ladung
Der
Zünder
Das äußere
Rohr
Bei
der in
Die
in dieser Kammer C1 enthaltene pyrotechnische Ladung
Der
Kanal CL ermöglicht die Zirkulation der Zündungs-
und Verbrennungsgase. Er fluchtet mit der Düse
Der
Außendurchmesser der Tabletten ist abgesehen vom Spiel
gleich dem Innendurchmesser des Rohrs
Die
pyrotechnische Ladung
Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsvariante könnten
die pyrotechnischen Ladungen
Das äußere
Rohr
In
dem in
Diese Öffnungen
Ferner hat die Verbrennungskammer C1 ein kleineres Volumen als die Verbrennungskammer C2.Further the combustion chamber C1 has a smaller volume than the combustion chamber C2.
Diese
besondere Ausgestaltung ermöglicht es der pyrotechnischen
Ladung
Diese
besondere Ausgestaltung der Verbrennungskammern ist nur ein Ausführungsbeispiel für
den Generator
Das äußere
Rohr
Entsprechend
der Erfindung weist der pyrotechnische Generator
Bei
der in den Figuren dargestellten Ausführungsform, bei denen
die Rohre
Dieser
Einsatz
Dieser
Materialstreifen ist um sich selbst gekrümmt und so ausgebildet,
d. h. verformt, dass er mindestens eine physische Kontaktfläche
In
Bei
der in
Diese
Wellen sind dergestalt, dass der Innendurchmesser R1 des Einsatzes
Es
lässt sich auch feststellen, dass es wichtig ist, dass
der Einsatz
Auf
vorteilhafte Weise ist der Einsatz
Dieser
Schlitz
Auf
vorteilhafte Weise ist der Einsatz
Für
den besonderen Fall, dass der Generator
Um
die Effizienz des Systems zu erhöhen, kann eine pyrotechnische
Wärmesicherung (vom Typ Nitrofilm) in einer der Verbrennungskammern
C1 und C2 ganz nah am Einsatz
Für
den Fall, dass der Generator
Der
Einsatz
Ebenfalls vorzugsweise wird dieses Material so gewählt, dass es eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um vor der Aktivierung des Generators keine plastische Verformung zu erleiden, beispielsweise so, dass es bis ungefähr 300°C seine mechanische Festigkeit behält.Also Preferably, this material is chosen to be a has sufficient mechanical strength to before activation the generator to undergo no plastic deformation, for example so that it is up to about 300 ° C its mechanical Strength retains.
Auf
diese Weise behält der Einsatz
Es sind mehrere Herstellungsformen denkbar.It Several forms of production are conceivable.
Wenn
der Einsatz
Für
den Fall, dass der Einsatz
Es
ist auch möglich, diesen Einsatz
Dies
ist der allgemeine Aufbau eines Generators
Nachstehend wird nun die Wirkweise beschrieben.below Now the mode of action is described.
Für
den Fall, dass das Fahrzeug, in dessen Innern der pyrotechnische
Generator
Die
auf das innere Rohr
Diese
Freisetzung von Gas, d. h. die Aktivierung des Generators
Der
Zusammenbau des Generators entsprechend der Erfindung erfolgt wie
folgt. Der Einsatz
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - US 2006/0186653 [0017] US 2006/0186653 [0017]
- - US 5772243 [0019] US 5772243 [0019]
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FR0857072 | 2008-10-17 |
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- 2008-10-17 FR FR0857072A patent/FR2937295B1/en not_active Expired - Fee Related
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2009
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140501 |