Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Anzünder für einen Gasgenerator eines Fahrzeugsicherheitssystems.The invention relates to a pyrotechnic igniter for a gas generator of a vehicle safety system.
Derartige pyrotechnische Anzünder werden elektrisch gezündet und weisen zu diesem Zweck wenigstens zwei Kontaktpins auf, die einer Spannungsdifferenz ausgesetzt werden. Um einen unkontrollierten Stromfluss zu vermeiden, sind die beiden Kontaktpins durch Einbetten in eine elektrisch isolierende Masse wie Glas oder Kunststoff räumlich voneinander getrennt.Such pyrotechnic igniters are ignited electrically and for this purpose have at least two contact pins, which are exposed to a voltage difference. To avoid an uncontrolled current flow, the two contact pins are spatially separated by embedding in an electrically insulating material such as glass or plastic.
Die Zündung einer in einer Kappe des Anzünders aufgenommenen Anzündmischung erfolgt über das Erhitzen eines die beiden Kontaktpins verbindenden Brückendrahts aufgrund eines durch den Brückendraht fließenden Stroms.The ignition of an ignition mixture received in a cap of the lighter takes place by heating a bridge wire connecting the two contact pins on the basis of a current flowing through the bridge wire.
Die isolierende Masse ist Teil eines Polkörpers, der auch einen unteren Teil des Anzünders bildet. Nach oben wird der Anzünder durch eine mit dem Polkörper verbundene Kappe abgeschlossen. Im Inneren der Kappe ist in einer Zündkammer eine Anzündmischung aufgenommen, die durch Erhitzen des Brückendrahts entzündet wird. Durch den daraufhin entstehenden, ansteigenden Innendruck im Anzünder reißt die Kappe auf bzw. wird die Kappe geöffnet, sodass heiße Gase und/oder Partikel ausströmen können und in der Lage sind, einen Haupttreibsatz des Gasgenerators anzuzünden.The insulating mass is part of a polar body, which also forms a lower part of the lighter. At the top, the lighter is terminated by a cap connected to the pole body. Inside the cap, a priming mixture is received in an ignition chamber, which is ignited by heating the bridge wire. As a result of the resulting rising internal pressure in the lighter, the cap ruptures or the cap is opened so that hot gases and / or particles can flow out and are able to ignite a main propellant of the gas generator.
Ein Anzünder der genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 308 691 B1 bekannt.An igniter of the type mentioned is for example from the EP 1 308 691 B1 known.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Anzünder zu schaffen, bei dem auf einfache Weise das Öffnungsverhalten der Kappe beeinflusst werden kann.The object of the invention is to provide a lighter, in which the opening behavior of the cap can be influenced in a simple manner.
Diese Aufgabe wird durch einen pyrotechnischen Anzünder mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a pyrotechnic lighter with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben, die wahlweise miteinander kombiniert werden können.Advantageous embodiments are specified in the subclaims, which can optionally be combined with one another.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem Anzünder für einen Gasgenerator eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einem wenigstens zwei Kontaktpins aufweisenden Polkörper und einer den Anzünder nach außen abschließenden Kappe die Kappe zwei unterschiedliche Kunststoffkomponenten aufweist. Auf diese Weise kann bei einer an sich einstückig ausgebildeten Kappe aufgrund der unterschiedlichen Materialien in unterschiedlichen Abschnitten der Kappe das Öffnungsverhalten durch die Materialwahl gezielt beeinflusst werden.According to the invention, in the case of an igniter for a gas generator of a vehicle safety system, with a polar body having at least two contact pins and a cap which closes off the lighter to the outside, the cap has two different plastic components. In this way, the opening behavior can be selectively influenced by the choice of material in a per se integrally formed cap due to the different materials in different sections of the cap.
Beispielsweise kann eine Stirnwand der Kappe aus einem weicheren oder spröderen Kunststoff bestehen als eine Umfangswand der Kappe. Die Umfangswand kann damit an sich starrer sein als die Stirnwand, während durch das Material der Stirnwand der Kappe bereits eine vorbestimmte Öffnungszone vorgegeben wird. Die Umfangswand kann durch die Wahl eines harten Kunststoffs auch gezielt verstärkt werden, sodass der Gasdruck zur Stirnseite der Kappe gelenkt wird.For example, an end wall of the cap made of a softer or more brittle plastic than a peripheral wall of the cap. The peripheral wall can thus be rigid in itself as the end wall, while already predetermined by the material of the end wall of the cap a predetermined opening zone. The peripheral wall can also be selectively reinforced by the choice of a hard plastic, so that the gas pressure is directed to the front side of the cap.
Vorteilhaft besteht die Stirnwand der Kappe aus einem Kunststoff mit einem Shorehärte-Bereich von D30 bis D80 und/oder die Umfangswand der Kappe besteht aus einem Kunststoff mit einem Shorehärte-Bereich von D80 bis D95.Advantageously, the end wall of the cap is made of a plastic having a Shore hardness range of D30 to D80 and / or the peripheral wall of the cap is made of a plastic having a Shore hardness range of D80 to D95.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Höhe der Kappe in Längsrichtung des Anzünders größer gewählt ist als ein Standardwert, also beispielsweise größer als 6,5 mm, vorzugsweise 7–15 mm.This is particularly advantageous if the height of the cap in the longitudinal direction of the lighter is selected to be greater than a standard value, that is, for example, greater than 6.5 mm, preferably 7-15 mm.
Durch Verwendung von zwei oder mehr verschiedenen Kunststoffkomponenten kann somit die Bruchfestigkeit, Zähigkeit oder Härte der Kappe in unterschiedlichen Abschnitten gezielt eingestellt werden, ohne dass die geometrischen Abmessungen der Kappe, beispielsweise die Dicke der Umfangswand oder der Stirnwand verändert bzw. strukturelle Schwächungszonen wie Kerben oder Zonen verringerter Wandstärke vorgesehen werden müssen.Thus, by using two or more different plastic components, the breaking strength, toughness or hardness of the cap can be selectively adjusted in different sections without changing the geometric dimensions of the cap, for example the thickness of the peripheral wall or the end wall or structural weakening zones such as notches or zones reduced wall thickness must be provided.
Zur Herstellung einer derartigen Kappe werden vorzugsweise in eine Spritzgussform zwei oder mehr Kunststoffkomponenten eingebracht und im selben Verarbeitungsschritt die gesamte Kappe gefertigt wird. In der fertiggestellten Kappe sind dann an unterschiedlichen Stellen der Kappe unterschiedliche Kunststoffmaterialien vorhanden.To produce such a cap, two or more plastic components are preferably introduced into an injection mold and the entire cap is produced in the same processing step. In the finished cap then different plastic materials are present at different locations of the cap.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the respective subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:
1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders; 1 a schematic sectional view of a lighter according to the invention;
2 eine schematische Draufsicht auf die Stirnfläche des Polkörpers des Anzünders aus 1; 2 a schematic plan view of the end face of the polar body of the lighter 1 ;
3 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 3 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
4 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 4 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
5 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 5 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
6 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 6 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
7 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 7 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
8 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 8th a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
9 eine schematische Ansicht einer Kappe eines erfindungsgemäßen Anzünders; 9 a schematic view of a cap of a lighter according to the invention;
10 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Anzünders gemäß einer weiteren Ausführungsform; 10 a schematic sectional view of a lighter according to a further embodiment of the invention;
11 eine schematische Ansicht einer Kappe eines erfindungsgemäßen Anzünder; und 11 a schematic view of a cap of a lighter according to the invention; and
12 eine schematische Schnittansicht der Kappe aus 11. 12 a schematic sectional view of the cap 11 ,
In 1 ist ein Anzünder 100 gezeigt. Der Anzünder 100 weist zwei elektrische Kontaktpins 102 auf, die abschnittsweise parallel zueinander verlaufen. Die beiden Kontaktpins 102 sind mit Abstand zueinander in einer elektrisch isolierenden Masse eingebettet. Die isolierende Masse ist Teil eines den unteren Abschnitt des Anzünders 100 bildenden Polkörpers 104. Die isolierende Masse und der Polkörper 104 bestehen hier einstückig aus einem geeigneten Kunststoff.In 1 is a lighter 100 shown. The lighter 100 has two electrical contact pins 102 on, which run in sections parallel to each other. The two contact pins 102 are embedded at a distance from each other in an electrically insulating material. The insulating mass is part of a lower section of the lighter 100 forming polar body 104 , The insulating mass and the polar body 104 consist here in one piece of a suitable plastic.
Das obere Ende des Polkörpers 104 ist von einer Kappe 122 umschlossen, die mit dem Polkörper 104 verbunden ist. Das Innere der Kappe 122 definiert eine Zündkammer 124, in der eine Anzündmischung 116 aufgenommen ist. Die Anzündmischung 116 ist in diesem Beispiel in ein Primärzündmittel 118 und ein Sekundärzündmittel 120 unterteilt, wobei hier auch noch ein zusätzlich beigefügtes Tertiärzündmittel denkbar ist.The upper end of the polar body 104 is from a cap 122 enclosed with the polar body 104 connected is. The inside of the cap 122 defines an ignition chamber 124 in which a kindling mixture 116 is included. The ignition mixture 116 is in this example in a primary ignition agent 118 and a secondary ignition agent 120 subdivided, whereby here also an additionally attached Tertiärzündmittel is conceivable.
Die Kappe 122 hat an ihrem freien Rand eine ebene Stirnfläche 128, die einer ebenen Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 gegenüberliegt. Eine zylindrische innere Umfangswand 132 der Kappe 122 umgibt das obere Ende des Polkörpers 104. Das geschlossene Ende der Kappe 122 bildet eine ebene Stirnwand 134. Zwischen der Stirnwand 134 und dem radial nach außen abstehenden Rand der Stirnfläche 128 weist die Kappe 122 eine zylindrische Umfangswand 136 auf. Die Kappe 122 besteht ebenfalls aus einem Kunststoff.The cap 122 has a flat face on its free edge 128 that a flat shoulder surface 130 of the polar body 104 opposite. A cylindrical inner peripheral wall 132 the cap 122 surrounds the upper end of the polar body 104 , The closed end of the cap 122 forms a flat front wall 134 , Between the front wall 134 and the radially outwardly projecting edge of the end face 128 has the cap 122 a cylindrical peripheral wall 136 on. The cap 122 also consists of a plastic.
Bei einer ersten Ausführungsform ragen beide Kontaktpins 102 etwa 0,1 bis 1 mm über eine ebene Stirnseite 106 der isolierenden Masse und des Polkörpers 104 heraus. Auch die über die isolierenden Masse hervorstehenden Stirnseiten 108 der Kontaktpins 102 sind im Wesentlichen eben.In a first embodiment, both contact pins protrude 102 about 0.1 to 1 mm over a flat face 106 the insulating mass and the polar body 104 out. Also the over the insulating mass protruding front sides 108 the contact pins 102 are essentially flat.
Zwischen den Kontaktpins 102, genauer gesagt zwischen den Stirnseiten 108 der Kontaktpins 102, erstreckt sich ein Brückendraht 110, der an einem Ende in einem ersten Befestigungsabschnitt 112 an der Stirnseite 108 am ersten Kontaktpin 102 und an seinem zweiten Ende in einem zweiten Befestigungsabschnitt 112 an der Stirnseite 108 des zweiten Kontaktpins 102 verschweißt ist. Auf diese Weise ist der Brückendraht 110 mit beiden Kontaktpins 102 elektrisch leitend verbunden.Between the contact pins 102 more precisely between the front sides 108 the contact pins 102 , a bridge wire extends 110 which is at one end in a first attachment section 112 at the front 108 at the first contact pin 102 and at its second end in a second attachment portion 112 at the front 108 of the second contact pin 102 is welded. This is the bridge wire 110 with both contact pins 102 electrically connected.
Die Abmessungen des Befestigungsabschnitts 112 entsprechen denen der Schweißverbindung zwischen dem Brückendraht 110 und dem Kontaktpin 102.The dimensions of the attachment section 112 correspond to those of the welded joint between the bridge wire 110 and the contact pin 102 ,
Die Lage des Befestigungsabschnitts 112 ist dabei so gewählt, dass ein minimaler Abstand d zwischen einem Rand des Befestigungsabschnitts und der isolierenden Masse des Polkörpers 104, in diesem Fall der Abstand zwischen dem Rand des Befestigungsabschnitts 112 und einem Rand 114 der Stirnseite 108 des Kontaktpins 102 zwischen 0,01 und 0,5 mm bzw. zwischen 0,01 und 0,2 mm liegt.The location of the attachment section 112 is chosen so that a minimum distance d between an edge of the mounting portion and the insulating mass of the polar body 104 , in this case, the distance between the edge of the attachment portion 112 and a border 114 the front side 108 of the contact pin 102 between 0.01 and 0.5 mm or between 0.01 and 0.2 mm.
Im gezeigten Beispiel ist der Brückendraht 110 ein CrNi-Draht.In the example shown, the bridgewire is 110 a CrNi wire.
Der Brückendraht 110 hat einen spezifischen Widerstand im Bereich von 0,30 bis 0,32 Ωmm2/m.The bridge wire 110 has a resistivity in the range of 0.30 to 0.32 Ωmm 2 / m.
In diesem Beispiel hat der Brückendraht 110 einen Durchmesser zwischen 20,8 und 21,5 μm.In this example, the bridge wire has 110 a diameter between 20.8 and 21.5 microns.
Die Stirnseite 106 des Polkörpers 104, die oberen Enden der Kontaktpins 102 einschließlich der Stirnseiten 108 und auch der Brückendraht 110 inklusive der Befestigungsabschnitte 112 sind in Kontakt mit der Anzündmischung 116. In diesem Beispiel ist das Primärzündmittel 118 in direktem Kontakt mit der Stirnseite 106 des Polkörpers 104 und umgibt die Stirnseiten 108 der Kontaktpins 102 und den Brückendraht 110 vollständig.The front side 106 of the polar body 104 , the upper ends of the contact pins 102 including the front ends 108 and also the bridge wire 110 including the attachment sections 112 are in contact with the igniter mixture 116 , In this example, the primary igniter is 118 in direct contact with the front 106 of the polar body 104 and surrounds the front ends 108 the contact pins 102 and the bridge wire 110 Completely.
Üblicherweise ist das Primärzündmittel 118 aus einem Gemisch von Zirkon und Kaliumperchlorat gebildet. Das Sekundärzündmittel 120 bzw. ein wahlweise noch hinzugefügtes Tertiärzündmittel kann aus Titanhydrid im Gemisch mit Kaliumperchlorat bestehen.Usually, this is the primary ignition agent 118 formed from a mixture of zirconium and potassium perchlorate. The secondary ignition agent 120 or a optionally added Tertiärzündmittel may consist of titanium hydride mixed with potassium perchlorate.
Allgemein kann die Anzündmischung eine Zusammensetzung aus einem Oxidationsmittel und einem anorganischen und/oder organischen Brennstoff enthalten.Generally, the igniter mixture may contain a composition of an oxidizer and an inorganic and / or organic fuel.
Das Oxidationsmittel ist vorzugsweise wenigstens ein Perchlorat und/oder wenigstens ein Chlorat.The oxidizing agent is preferably at least one perchlorate and / or at least one chlorate.
Als anorganischer Brennstoff kann wenigstens ein Stoff aus der Gruppe der Metalle, Metalllegierungen und Metallhydride verwendet werden.As the inorganic fuel, at least one of the group of metals, metal alloys and metal hydrides can be used.
Vorzugsweise ist der anorganischen Brennstoff aus der aus Magnesium, Aluminium, Magnesiumaluminiumlegierungen, Titan, Zirkon, Titanaluminiumlegierungen, LiH, MgH2, LiAlH4, TiH, Wolfram, Zirkon-Wolframlegierungen und deren Mischungen bestehenden Gruppe ausgewählt.Preferably, the inorganic fuel is selected from the group consisting of magnesium, aluminum, magnesium aluminum alloys, titanium, zirconium, titanium aluminum alloys, LiH, MgH 2 , LiAlH 4 , TiH, tungsten, zirconium tungsten alloys, and mixtures thereof.
Als organischer Brennstoff können Guanidinverbindungen, Tetrazolverbindungen, Triazolverbindungen, Harnstoffverbindungen, Nitroverbindungen, Nitraminverbindungen, Dicarbonsäuren, Polymerverbindungen sowie deren Salze und Mischungen verwendet werden.As the organic fuel, guanidine compounds, tetrazole compounds, triazole compounds, urea compounds, nitro compounds, nitramine compounds, dicarboxylic acids, polymer compounds and their salts and mixtures can be used.
Der Brennstoff kann aus dem anorganischen Brennstoff, dem organischen Brennstoff und einem Gemisch aus dem anorganischen und dem organischen Brennstoff bestehen.The fuel may consist of the inorganic fuel, the organic fuel and a mixture of the inorganic and the organic fuel.
Alternativ können in der Anzündmischung auch Explosivstoffe wie Kaliumdinitrobenzofuroxan ohne weitere Zugabe von Oxidationsmitteln verwendet werden.Alternatively, explosives such as potassium dinitrobenzofuroxan can be used in the igniter mixture without further addition of oxidants.
Eine derartige Anzündmischung hat sich vor allem für Anzünder, deren Polkörper und Kappe aus einem Kunststoff bestehen, als vorteilhaft erwiesen.Such igniter mixture has proved to be advantageous especially for lighters whose polar body and cap made of a plastic.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind beide Kontaktpins 102 zumindest an ihrem aus dem Polkörper 104 des Anzünders 100 herausragenden freien Enden mit einer chlorfreien Goldbeschichtung 140 überzogen (gestrichelt angedeutet in 3). Im gezeigten Beispiel sind beide Kontaktpins 102 vollständig mit der Goldbeschichtung 140 überzogen.According to another embodiment, both contact pins 102 at least at her from the polar body 104 of the lighter 100 outstanding free ends with a chlorine-free gold coating 140 coated (indicated by dashed lines in 3 ). In the example shown, both are contact pins 102 completely with the gold coating 140 overdrawn.
Es ist aber auch möglich, die im Inneren des Polkörpers 104 und der Zündkammer 124 gelegenen Abschnitte der Kontaktpins 102 nicht zu beschichten.But it is also possible inside the polar body 104 and the ignition chamber 124 located sections of the contact pins 102 not to coat.
Beispiel 1:Example 1:
Gemäß einem ersten Beispiel ist auf einen Körper 142 jedes Kontaktpins 102 eine Flash-Gold-Schicht mit einer Dicke unter 0,25 μm, vorzugsweise unter 0,13 μm aufgebracht. Die Dicke beträgt bevorzugt 0,05 bis 0,08 μm.According to a first example is on a body 142 every contact pin 102 applied a flash gold layer with a thickness of less than 0.25 microns, preferably below 0.13 microns. The thickness is preferably 0.05 to 0.08 μm.
Auf diese Flash-Gold-Schicht ist eine Hartgoldschicht mit einer Schichtdicke von mehr als 0,5 μm aufgebracht.On this flash gold layer, a hard gold layer is applied with a layer thickness of more than 0.5 microns.
Die Schichten wurden beide in einem chemischen Verfahren stromlos abgeschieden.The layers were both electrolessly deposited in a chemical process.
Beispiel 2:Example 2:
Wie im ersten Beispiel ist eine Flash-Gold-Schicht auf den Körper 142 der Kontaktpins 102 aufgebracht. Auf diese Flash-Gold-Schicht wurde eine 1,0–2,0 μm dicke Nickelschicht abgeschieden und auf diese Nickelschicht eine Hartgoldschicht mit einer Dicke von mindestens 0,7 μm, vorzugsweise von 0,76 bis 0,90 μm, abgeschieden.As in the first example, a flash of gold is on the body 142 the contact pins 102 applied. A 1.0-2.0 μm thick nickel layer was deposited on this flash gold layer and a hard gold layer with a thickness of at least 0.7 μm, preferably from 0.76 to 0.90 μm, was deposited on this nickel layer.
In einer ersten Variante wird die Nickelschicht als Sulfamat-Nickelschicht elektrochemisch abgeschieden.In a first variant, the nickel layer is electrochemically deposited as sulfamate nickel layer.
In einer zweiten Variante wird die Nickelschicht in einer stromlosen chemischen Abscheidung erzeugt.In a second variant, the nickel layer is produced in an electroless chemical deposition.
Beispiel 3:Example 3:
Die Goldschicht wird in diesem Beispiel in einem galvanischen Prozess abgeschieden, wobei Chlorfänger in einer Reinigungslösung, die in einem vor der Abscheidung verwendeten Reinigungsschritt eingesetzt wird, enthalten sind. Diese Chlorfänger reduzieren die Anzahl der Chloridionen drastisch, die unter der Goldschicht eingelagert werden, so dass eine im Wesentlichen chlorfreie Goldschicht resultiert.The gold layer is deposited in this example in a galvanic process, wherein chlorine scavengers are contained in a cleaning solution used in a pre-deposition purification step. These chlorine scavengers drastically reduce the number of chloride ions that are incorporated under the gold layer, resulting in a substantially chlorine-free gold layer.
Beispiel 4:Example 4:
In diesem Beispiel ist auf den Körper 142 der Kontaktpins 102 eine Palladiumschicht mit einer Dicke von ca. 70 nm und auf dieser Palladiumschicht wiederum eine Goldschicht mit einer Dicke von ca. 5 nm aufgebracht.In this example is on the body 142 the contact pins 102 a palladium layer with a thickness of about 70 nm and on this palladium layer in turn applied a gold layer with a thickness of about 5 nm.
Bei einer weiteren Ausführungsform bestehen sowohl der Polkörper 104 als auch die Kappe 122 aus einem Kunststoff mit einer im Wesentlichen linearen Kettenstruktur. Es können aber auch quer vernetzte Kettenstrukturen, beispielsweise quer vernetztes Polyphenylensulfat, verwendet werden.In a further embodiment, both the polar body exist 104 as well as the cap 122 made of a plastic with a substantially linear chain structure. However, cross-linked chain structures, for example crosslinked polyphenylene sulfate, can also be used.
In einer ersten Variante ist der Kunststoff lineares Polyphenylensulfat. In a first variant, the plastic is linear polyphenylene sulfate.
In einer zweiten Variante ist der Kunststoff ein glasfaserverstärktes Polyamid, beispielsweise mit einem Gasfaseranteil von 50%.In a second variant of the plastic is a glass fiber reinforced polyamide, for example, with a gas fiber content of 50%.
Sowohl der Polkörper 104 als auch die Kappe 122 werden im Spritzgussverfahren gefertigt. Dabei wird der Polkörper 104 direkt durch Umspritzen der Kontaktpins 102 und gegebenenfalls der isolierenden Masse, die die Kontaktpins 102 umgibt, gebildet, während die Kappe 122 als separates Spritzgussteil hergestellt wird.Both the polar body 104 as well as the cap 122 are manufactured by injection molding. This is the polar body 104 directly by overmolding the contact pins 102 and optionally the insulating compound containing the contact pins 102 surrounds, formed while the cap 122 is produced as a separate injection molded part.
Nach Einfüllen der Anzündmischung 116 wird die Kappe 122 auf dem Polkörper 104 aufgesetzt und über den gesamten Umfang des Anzünders 100 mit dem Polkörper 104 verbunden, beispielsweise durch Ultraschallschweißen.After filling the igniter mixture 116 will the cap 122 on the polar body 104 put on and over the entire circumference of the lighter 100 with the polar body 104 connected, for example by ultrasonic welding.
Es ist denkbar, Polkörper 104 und Kappe 122 aus unterschiedlichen Kunststoffen herzustellen.It is conceivable, polar body 104 and cap 122 made of different plastics.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bestehen sowohl der Polkörper 104 als auch die Kappe 122 aus einem Duroplast und werden im Spritzgussverfahren gefertigt.According to a further embodiment, both the polar body exist 104 as well as the cap 122 made of a duroplastic and are manufactured by injection molding.
Dabei wird der Polkörper 104 direkt durch Umspritzen der Kontaktpins 102 gebildet, während die Kappe 122 als separates Spritzgussteil hergestellt wird. Nach Einfüllen der Anzündmischung 116 wird auch hier die Kappe 122 auf den Polkörper 104 aufgesetzt und über den gesamten Umfang des Anzünders 100 mit dem Polkörper 104 verbunden.This is the polar body 104 directly by overmolding the contact pins 102 formed while the cap 122 is produced as a separate injection molded part. After filling the igniter mixture 116 is the cap here too 122 on the polar body 104 put on and over the entire circumference of the lighter 100 with the polar body 104 connected.
Es ist auch möglich, nur den Polkörper 104 oder nur die Kappe 122 aus einem Duroplast herzustellen.It is also possible only the polar body 104 or just the cap 122 made of a thermosetting plastic.
Da ein Ultraschallschweißen bei einem Duroplast nicht möglich ist, sind in dem in 4 gezeigten Anzünder 100 die Kappe 122 und der Polkörper 104 mittels eines geeigneten Klebstoffs an mehreren Stellen durch Verklebungen 146 verbunden.Since ultrasonic welding is not possible with a thermoset, in the in 4 shown lighter 100 the cap 122 and the polar body 104 by means of a suitable adhesive in several places by gluing 146 connected.
Hier sind zwei Klebestellen vorgesehen. Zum einen ist die umlaufende ebene Stirnfläche 128 der Kappe 122 am offenen Ende der Kappe 122 mit der umlaufenden ebenen Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 verklebt. Die Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 ist ein Stück zu den freien Enden der Kontaktpins 102 von der Stirnfläche 106 des Polkörpers 104 versetzt.Here are two splices provided. For one, the circumferential flat face 128 the cap 122 at the open end of the cap 122 with the circumferential flat shoulder surface 130 of the polar body 104 bonded. The shoulder surface 130 of the polar body 104 is a piece to the free ends of the contact pins 102 from the frontal area 106 of the polar body 104 added.
Die zweite Klebestelle ist zwischen der umlaufenden zylindrischen inneren Umfangswand 132 der Kappe 122 und einem auf gleicher Höhe liegenden Abschnitt einer zylindrischen Umfangswand 144 des Polkörpers 104 ausgebildet.The second splice is between the circumferential cylindrical inner peripheral wall 132 the cap 122 and a level portion of a cylindrical peripheral wall 144 of the polar body 104 educated.
Da sowohl die innere Umfangswand 132 und die Stirnfläche 128 der Kappe 122 als auch die Umfangswand 144 und die Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 aneinandergrenzen, könnten die beiden Verklebungen 146 auch ineinander übergehen.Because both the inner peripheral wall 132 and the frontal area 128 the cap 122 as well as the peripheral wall 144 and the shoulder surface 130 of the polar body 104 contiguous, could the two bonds 146 also merge into each other.
Es ist aber auch denkbar, nur eine der beschriebenen Verklebungen 146 zu verwenden.But it is also conceivable, only one of the described bonds 146 to use.
Jeder der Verklebungen 146 kann großflächig und über den gesamten Umfang ausgebildet sein, aber auch nur an einzelnen Punkten oder Abschnitten über den Umfang des Polkörpers 104 und der Kappe 122 vorgesehen sein.Each of the bonds 146 can be formed over a large area and over the entire circumference, but also only at individual points or sections over the circumference of the polar body 104 and the cap 122 be provided.
5 zeigt eine Variante, bei der die Verbindung zwischen Kappe 222 und Polkörper 204 durch Verrasten erfolgt. 5 shows a variant in which the connection between cap 222 and polar body 204 done by latching.
Entsprechend sind an der Kappe 222 und am Polkörper 204 erste Rastelemente 246 bzw. zweite Rastelemente 246' ausgebildet. Das erste Rastelement 246 an der Kappe 222 ist hier als umlaufende Rastkante geformt, die an der inneren Umfangswand der Kappe 222 radial nach innen vorsteht und an die Stirnfläche 128 der Kappe 222 anschließt.Corresponding to the cap 222 and at the pole body 204 first locking elements 246 or second latching elements 246 ' educated. The first locking element 246 at the cap 222 is here formed as a circumferential locking edge, which on the inner peripheral wall of the cap 222 projects radially inward and to the end face 128 the cap 222 followed.
Das zweite Rastelement 246' am Polkörper 204 ist als umlaufender Rastvorsprung ausgebildet, der von der Umfangswand 144 des Polkörpers 204 absteht und einen Rand der Stirnfläche 106 des Polkörpers 204 bildet. Das erste Rastelement 246 und das zweite Rastelement 246' greifen entlang des gesamten Umfangs formschlüssig ineinander.The second locking element 246 ' at the pole body 204 is formed as a circumferential latching projection, of the peripheral wall 144 of the polar body 204 protrudes and an edge of the face 106 of the polar body 204 forms. The first locking element 246 and the second locking element 246 ' engage in a form-fitting manner along the entire circumference.
Es ist möglich, zusätzlich zu der Rastverbindung noch eine Klebeverbindung vorzusehen, beispielsweise, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben zwischen der Stirnfläche 128 der Kappe 222 und der Schulterfläche 130 des Polkörpers 204 und/oder den Umfangswandabschnitten 132, 144 der Kappe 222 und des Polkörpers 204.It is possible, in addition to the latching connection, to provide an adhesive connection, for example, as described in the first embodiment, between the end face 128 the cap 222 and the shoulder surface 130 of the polar body 204 and / or the peripheral wall sections 132 . 144 the cap 222 and the polar body 204 ,
Bei einer weiteren Ausführungsform bestehen die Kontaktpins 102 und der Brückendraht 110 aus NiCr21Mo14W (Werkstoffnummer 2.4602), NiCr23Mo16Al (Werkstoffnummer 2.4605), NiMo16CrTi (Werkstoffnummer 2.4610) oder NiMo16Cr15W (Werkstoffnummer 2.4819).In another embodiment, the contact pins exist 102 and the bridge wire 110 made of NiCr21Mo14W (material number 2.4602), NiCr23Mo16Al (material number 2.4605), NiMo16CrTi (material number 2.4610) or NiMo16Cr15W (material number 2.4819).
Beide Kontaktpins 102 und der Brückendraht 110 bestehen aus dem gleichen Material.Both contact pins 102 and the bridge wire 110 consist of the same material.
Es ist jedoch auch möglich, unterschiedliche Materialien für Brückendraht 110 und Kontaktpins 102 zu verwenden. Die Kontaktpins können dann beispielsweise aus einem Edelstahl (z. B. X2CrNiMo17-12-2 (Werkstoffnummer 1.4404)) gebildet sein.However, it is also possible different materials for bridge wire 110 and contact pins 102 to use. The contact pins can then For example, be formed from a stainless steel (eg., X2CrNiMo17-12-2 (material number 1.4404)).
In den 6 bis 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der zwischen dem Polkörper 104 und der Kappe 122 und/oder zwischen den Kontaktpins 102 und dem Polkörper 104 eine Abdichtung 148 aus einer Dichtmasse vorgesehen ist, die die Verbindungsstellen zwischen Kappe 122 und Polkörper 104 bzw. zwischen den Kontaktpins 102 und dem Polkörper 104 gasdicht verschließt.In the 6 to 8th an embodiment is shown in which between the pole body 104 and the cap 122 and / or between the contact pins 102 and the polar body 104 a seal 148 is provided from a sealant, which the joints between cap 122 and polar body 104 or between the contact pins 102 and the polar body 104 gastight closes.
Bei der in 6 gezeigten Variante ist der Anzünder 100 nahezu vollständig von einer Abdichtung 148 in Form einer dünnen Schicht aus einer Dichtmasse aus einem Harz, einem Klebstoff, einem Lack oder einem Kunststoff umhüllt. Lediglich die den Stirnseiten 108 der Kontaktpins 102 gegenüberliegenden Endbereiche der beiden Kontaktpins 102, welche zur Anbindung an ein nicht dargestelltes elektronisches Zündgerät jeweils eine elektrisch einwandfreie Kontaktierfläche aufweisen müssen, sind nicht von der dünnen Schicht aus der Dichtmasse umhüllt.At the in 6 variant shown is the lighter 100 almost completely from a seal 148 wrapped in the form of a thin layer of a sealant made of a resin, an adhesive, a paint or a plastic. Only the front sides 108 the contact pins 102 opposite end portions of the two contact pins 102 which in each case must have an electrically satisfactory contacting surface for connection to an electronic ignition device, not shown, are not enveloped by the thin layer of the sealing compound.
Die Abdichtung 148 wird durch das Eintauchen des Anzünders 100 in einen Behälter mit der Dichtmasse erzeugt. Die Dichtmasse ist so dünnflüssig, dass sie auch den z. B. nach dem Ultraschallschweißen noch bestehenden Spalt zwischen der Stirnseite 128 der Kappe 122 an deren freiem Ende und der Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 eindringt und die Wand- und Seitenflächen des Spalts überzieht. Es ist möglich, dass die Dichtmasse diesen Spalt vollständig ausfüllt.The seal 148 is due to the immersion of the lighter 100 generated in a container with the sealant. The sealant is so thin that it is also the z. B. after the ultrasonic welding still existing gap between the front page 128 the cap 122 at the free end and the shoulder surface 130 of the polar body 104 penetrates and covers the wall and side surfaces of the gap. It is possible that the sealant completely fills this gap.
Auch die Austrittsstelle 150 der Kontaktpins 102 aus dem Polkörper 104 ist vollständig von der Dichtmasse umgeben, sodass auch eventuell zwischen den Kontaktpins 102 und dem Polkörper 104 bestehende Spalte von der Dichtmasse verfüllt sind.Also the exit point 150 the contact pins 102 from the polar body 104 is completely surrounded by the sealant, so also possibly between the contact pins 102 and the polar body 104 existing column are filled by the sealant.
Bei der in 7 gezeigten Variante ist nur die Unterseite des Polkörpers 104 inklusive der beiden Austrittsstellen 150 der Kontaktpins 102 durch die Abdichtung 148 bedeckt.At the in 7 shown variant is only the underside of the polar body 104 including the two exit points 150 the contact pins 102 through the seal 148 covered.
In 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der lediglich der Spalt zwischen der Stirnfläche 128 der Kappe 122 und der Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 mit der Abdichtung 148 verfüllt ist.In 8th an embodiment is shown in which only the gap between the end face 128 the cap 122 and the shoulder surface 130 of the polar body 104 with the seal 148 is filled.
Die drei gezeigten Varianten können auch miteinander kombiniert werden, indem beispielsweise zusätzlich zum Eintauchen des Anzünders 100 in die Dichtmasse der Spalt zwischen der Stirnseite 128 der Kappe 122 und der Schulterfläche 130 des Polkörpers 104 mit Dichtmasse verfüllt wird. Dazu wird vorzugsweise dieselbe Dichtmasse wie für den Überzug verwendet. Auch die Austrittsstellen 150 der Kontaktpins 102 können zusätzlich abgedichtet werden.The three variants shown can also be combined with each other, for example, in addition to the immersion of the lighter 100 in the sealant the gap between the front side 128 the cap 122 and the shoulder surface 130 of the polar body 104 filled with sealant. For this purpose, preferably the same sealant as used for the coating. Also the exit points 150 the contact pins 102 can be additionally sealed.
Die Verwendung einer derartigen Abdichtung 148 ist beispielsweise möglich in Kombination mit einer Verklebung oder Verrastung der Kappe 122 am Polkörper 104, aber auch, um einen beim Ultraschallschweißen bestehen bleibenden Spalt zwischen Kappe 122 und Polkörper 104 abzudichten oder aufzufüllen.The use of such a seal 148 is for example possible in combination with a gluing or latching of the cap 122 at the pole body 104 , but also to a persisting during ultrasonic welding gap between the cap 122 and polar body 104 seal or refill.
In der in 9 gezeigten Ausführungsform sind die Maße der Kappe 122 so gewählt, dass ihre Höhe h, gemessen von der Stirnseite 128 am freien Rand der Kappe 122 bis zur Außenseite der geschlossenen Stirnwand 134, etwa 8 mm beträgt. Andere Längen, die größer als die Standardlänge von ca. 6,2 mm, sind auch einsetzbar, wobei die Maße so gewählt sind, dass die Zündkammer 124 mindestens ca. 260 mg ZPP (Zirkon-Kaliumperchlorat) aufnehmen kann. Bei größeren Höhen h der Kappe 122 kann eine Anzündmischungsmenge von bis zu 600 mg ZPP aufgenommen werden. Für die Aufnahme einer Treibstoffmenge von 600 mg ist vorzugsweise eine Höhe h der Kappe 122 von 11,5 mm vorgesehen.In the in 9 embodiment shown are the dimensions of the cap 122 chosen so that their height h, measured from the front 128 at the free edge of the cap 122 to the outside of the closed end wall 134 , about 8 mm. Other lengths greater than the standard length of about 6.2 mm are also usable, the dimensions being chosen so that the ignition chamber 124 at least about 260 mg ZPP (zirconium potassium perchlorate) can absorb. At higher heights h of the cap 122 An ignition mixture of up to 600 mg ZPP can be taken up. For receiving a fuel amount of 600 mg is preferably a height h of the cap 122 of 11.5 mm provided.
Bei diesen Angaben handelt es sich um die Gesamtmenge der Anzündmischung 116, einschließlich des Primärzündmittels 118 und des Sekundärzündmittels 120 bzw. einschließlich eines gegebenenfalls noch wahlweise hinzugefügten Tertiärzündmittels.This information is the total amount of igniter mixture 116 , including the primary ignition agent 118 and the secondary ignition agent 120 or including optionally optionally added tertiary ignition agent.
Gegenüber einem Anzünder mit Standardmaßen ändert sich nur die Höhe h der Kappe 122, nicht aber deren Durchmesser b (gemessen an der Außenseite der zylindrischen Umfangswand 136 der Kappe 122). Auch die Abmessungen des Polkörpers 104 bleiben unverändert, sodass der Anzünder 100 auch in Standardsituationen verbaut werden kann.Compared to a lighter with standard dimensions, only the height h of the cap changes 122 but not their diameter b (measured on the outside of the cylindrical peripheral wall 136 the cap 122 ). Also the dimensions of the polar body 104 remain unchanged, so the lighter 100 can also be installed in standard situations.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Kappe 122 aus zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten. Im in 9 gezeigten Beispiel ist eine erste, relativ harte Kunststoffkomponente für die Umfangswand 136 der Kappe 122 verwendet, während eine Stirnwand 134 der Kappe 122 aus einer weicheren, nachgiebigeren Kunststoffkomponente besteht. Vorteilhaft liegen hierbei Härtewerte für die relativ harte Kunststoffkomponente in einem Shorehärte-Bereich von D80 bis D95 und für die weichere, nachgiebigere Kunststoffkomponente in einem Shorehärte-Bereich von D30 bis D80.According to a further embodiment, the cap 122 made of two different plastic components. Im in 9 The example shown is a first, relatively hard plastic component for the peripheral wall 136 the cap 122 used while a bulkhead 134 the cap 122 consists of a softer, more flexible plastic component. Hardness values for the relatively hard plastic component in a Shore hardness range of D80 to D95 and for the softer, more flexible plastic component in a Shore hardness range of D30 to D80 are advantageous here.
Dies führt dazu, dass bei Zündung des Anzünders 100 die Umfangswand 136 senkrecht zur Längsrichtung A nur unwesentlich nachgibt und der Gasdruck in Richtung zur Stirnwand 134 gelenkt wird. Auf diese Weise wird das Öffnungsverhalten der Kappe 122 gezielt so beeinflusst, dass die Stirnwand 134 aufreißt und das heiße Gas an dieser Stelle austritt.This causes that when igniting the lighter 100 the peripheral wall 136 perpendicular to the longitudinal direction A gives only slightly and the gas pressure in the direction of the end wall 134 is steered. In this way the opening behavior of the cap 122 purposefully influenced so that the front wall 134 rips open and the hot gas escapes at this point.
Mechanische, strukturelle Schwächungszonen wie Prägungen oder eine abschnittweise Verringerung der Wandstärke sind nicht notwendig.Mechanical, structural weakening zones such as embossing or a partial reduction in the wall thickness are not necessary.
Die Höhe h der Kappe 122 in Längsrichtung A kann Standardmaßen entsprechen.The height h of the cap 122 in the longitudinal direction A may correspond to standard dimensions.
Diese Ausführungsform lässt sich aber auch gut mit der eben beschriebenen Ausführungsform kombinieren. Wenn eine Kappe 122 mit einer größeren Höhe h verwendet wird, die eine größere Menge an Anzündmischung 116 aufnehmen kann (wie oben beschrieben), lässt sich durch eine aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kunststoffarten aufgebaute Kappe 122 eine bessere Lenkung des Gasflusses und eine gezielte Öffnung der Kappe 122 an den vorbestimmten Stellen, z. B. ausschließlich an der Stirnwand, erreichen.However, this embodiment can also be combined well with the embodiment just described. If a cap 122 H is used with a greater height, which is a larger amount of igniter mixture 116 can be recorded (as described above), can be made by a built-up of two or more different types of plastic cap 122 a better steering of the gas flow and a targeted opening of the cap 122 at the predetermined locations, e.g. B. only on the front wall, reach.
In der in den 11 und 12 gezeigten Ausführungsform weist die Kappe 122 in ihrer zylindrischen Umfangswand 136 mehrere, hier zwei oder vier Schwächungszonen 152 auf. Die Schwächungszonen sind um 180° bzw. 90° versetzt über den Umfang angeordnet. Jede der Schwächungszonen ist in diesem Beispiel durch eine reduzierte Wandstärke der Umfangswand 136 gebildet (siehe 12).In the in the 11 and 12 embodiment shown has the cap 122 in its cylindrical peripheral wall 136 several, here two or four weakening zones 152 on. The weakening zones are arranged offset by 180 ° or 90 ° about the circumference. Each of the weakening zones is in this example by a reduced wall thickness of the peripheral wall 136 formed (see 12 ).
Bei einer Aktivierung des Anzünders 100 wird die Schwächungszone 152 durch den ansteigenden Innendruck im Inneren der Zündkammer 124 der Kappe 122 zerstört, sodass im Bereich der ehemaligen Schwächungszonen 152 jeweils eine Ausströmöffnung freigegeben bzw. geschaffen wird, durch die das heiße Gas aus dem Anzünder 100 ausströmen kann.Upon activation of the lighter 100 becomes the weakening zone 152 by the rising internal pressure inside the ignition chamber 124 the cap 122 destroyed, so in the area of former weakening zones 152 in each case an outflow opening is released or created, through which the hot gas from the lighter 100 can flow out.
Die Schwächungszonen 152 könnten auch beispielsweise durch Kerben oder Prägungen gebildet sein.The weakening zones 152 could also be formed for example by notches or embossing.
Es ist auch möglich, die Schwächungszonen 152 durch einen Bereich aus einem weicheren oder spröderen Kunststoff als den Rest der Umfangswand 136 zu bilden.It is also possible the weakening zones 152 through a region of a softer or more brittle plastic than the rest of the peripheral wall 136 to build.
Eine weitere Schwächungszone kann in der geschlossenen Stirnwand 134, die einen Deckel der Kappe 122 bildet, vorgesehen sein. Es kann dort aber auch eine Struktur ausgebildet sein, die eine Verstärkung bildet, sodass sichergestellt ist, dass die Kappe 122 im Bereich der Stirnwand 134 nicht geöffnet wird.Another weakening zone may be in the closed end wall 134 holding a lid of the cap 122 forms, be provided. But there may also be formed a structure which forms a reinforcement, so that it is ensured that the cap 122 in the area of the front wall 134 not opened.
Bei der Verwendung einer Kappe 122 mit einer größeren Höhe h der Kappe 122, wie oben beschrieben, und einer damit verbundenen größeren Menge an Anzündmischung 116 ist das seitliche Ausströmen von heißem Gas nach der Zündung des Anzünders 100 in einen umgebenden Haupttreibsatz eines Gasgenerators besonders vorteilhaft, da so eine gleichmäßige Zündung des Treibsatzes erreicht werden kann.When using a cap 122 with a higher height h of the cap 122 as described above, and an associated greater amount of igniter mixture 116 is the lateral outflow of hot gas after the ignition of the lighter 100 in a surrounding main propellant charge of a gas generator particularly advantageous, since so a uniform ignition of the propellant charge can be achieved.
Alle Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele lassen sich im Ermessen des Fachmanns frei miteinander kombinieren oder gegeneinander austauschen.All features of the described embodiments and examples can be freely combined with one another at the discretion of the person skilled in the art or exchanged for one another.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1308691 B1 [0005] EP 1308691 B1 [0005]
