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Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einem Gassack.
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Gassäcke werden durch von einem Gasgenerator bereitgestelltes, unter hohem Druck ausströmendes Füllgas aufgeblasen. Zur Leitung des Gasstroms in den Gassack hinein oder aus diesem hinaus sind viele Lösungen bekannt, wobei aber bei der Verwendung von starren Leitflächen stets der Nachteil besteht, dass sie das Volumen des gefalteten Gassacks erhöhen. Anderseits lassen sich Gasleitelemente aus Gewebestücken zwar klein zusammenlegen, verformen sich aber beim Umlenken des Gasstroms.
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Aus der
EP 1 690 752 A1 ist eine Abströmsteuereinrichtung bekannt, durch die Gas aus dem Gassack entweichen kann, die ein Element bestehend aus einem Gedächtnismetall aufweist, dessen Formänderung durch einen durch das Element fließenden elektrischen Strom herbeigeführt wird.
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Weiter zeigt die gattungsbildende
DE 600 40 790 T2 einen Deflektor aus Metallband, der als Gasleitelement an dem Gasgenerator fungiert und über den Druck des aus dem Gasgenerator ausströmenden Gases verformt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, hier eine Verbesserung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einem Gassackmodul, insbesondere für ein Fahrzeugschutzsystem, erreicht, mit einem Gassack und einem wenigstens eine Leitfläche zur Lenkung eines Gasstroms aufweisenden Gasleitelement, indem das Gasleitelement ein formveränderliches Element aus einer Formgedächtnislegierung aufweist, das bei einer ersten Temperatur eine erste Form und bei einer zweiten Temperatur eine zweite Form hat. Da das formveränderliche Element zwei unterschiedliche Gestalten annehmen kann, lässt sich eine Leitfläche ausbilden, die beispielsweise in der ersten Form bei Raumtemperatur mit geringem Platzbedarf im Gassackmodul angeordnet werden kann und in der zweiten Form nach dem Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb der Übergangstemperatur der Formgedächtnislegierung eine zur Gasleitung optimale Gestalt annimmt.
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Als Formgedächtnislegierung (auch „Memory Metal“ genannt) kann jede geeignete bekannte Legierung verwendet werden, die aufgrund einer temperaturbedingten Änderung der Kristallstruktur bei verschiedenen Temperaturen unterschiedliche, vordefinierte Formen annehmen kann. Diese Formänderung geht bei entsprechender Hitzeeinwirkung in wenigen Millisekunden vonstatten. Als Legierung kann beispielsweise Nickel-Titan oder Kupfer-Zink verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird die Leitfläche dazu eingesetzt, um einen Gasstrom, der durch einen Gasgenerator im Inneren des Gassacks freigesetzt wird, beim Eintritt in den Gassack zu lenken und/oder in diesem zu verteilen. Es ist möglich, die Leitfläche so anzuordnen, dass sie direkt zur Umleitung des aus dem Gasgenerator ausströmenden Gases dient.
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In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das formveränderliche Element ein Gewebe mit eingewebten Drähten aus der Formgedächtnislegierung auf. Diese Gestaltung eröffnet die Möglichkeit, auf einfache Weise und mit nur einem kleinen Bedarf an Formgedächtnismetall nahezu beliebige, flächige Gasleitelemente zu kreieren.
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Ein Gewebe mit eingewebten Drähten aus einer Formgedächtnislegierung ist beispielsweise aus der
EP 1 690 752 A1 bekannt.
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Die Drähte können beispielsweise Kett- und/oder Schussfäden des Gewebes bilden. Somit müssen keine zusätzlichen Fäden in das Gewebe eingewebt werden.
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Es hat sich herausgestellt, dass es ohne Weiteres ausreichend ist, wenn einzelne Drähte im Gewebe die Form ändern, um ein Gasleitelement mit einer ausreichend stabilen Leitfläche zu schaffen.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, Drähte aus der Formgedächtnislegierung aufzunähen. Dies kann über den wesentlichen Teil der Länge der Drähte oder auch nur punktuell erfolgen.
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Je nach Einsatzzweck und Gestalt des Gasleitelements ist es vorteilhaft, wenn die Drähte senkrecht oder schräg zur Längserstreckung des Gasleitelements verlaufen und damit beispielsweise senkrecht oder auch schräg zum umzulenkenden Gasstrom.
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Vorzugsweise sind die Drähte im Gewebe in der ersten Form des formveränderlichen Elements bei Raumtemperatur weich und biegsam, während die Drähte in der zweiten Form nach der Erhitzung starr sind.
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Das formveränderliche Element ist also in der zweiten Form bevorzugt steifer als in der ersten Form, sodass auch eine Umlenkung eines unter hohem Druck aus dem Gasgenerator oder dem Gassack austretenden Gasstroms problemlos möglich ist. Insbesondere lässt sich die Leitfläche so weit versteifen, dass der zu leitende Gasstrom umgelenkt werden kann, ohne die Leitfläche wesentlich zu verformen.
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Vorzugsweise nehmen die Drähte in der zweiten Form eine gewölbte Gestalt an. Ein derartiges Gasleitelement lässt sich zusammen mit dem Gassack klein zusammenfalten und ist dennoch beim Aufblasen des Gassacks in der Lage, wie eine starre Leitfläche das Gas im Gassack umzulenken.
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Das Gasleitelement kann in der zweiten Form beispielsweise eine Röhre bilden. Es kann rund oder halbrund im Durchmesser gestaltet sein, wobei ein oder beide Enden offen sein können, je nach Einsatzzweck im Gassack.
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Die Wärmeenergie zur Erhitzung des Gasleitelements wird vorzugsweise durch den zu leitenden Gasstrom selbst geliefert. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, eine separate elektrische oder pyrotechnische Heizvorrichtung zum Hervorrufen der Formänderung des formveränderlichen Elements einzusetzen.
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Das Gasleitelement kann direkt am Gasgenerator befestigt sein. Es ist aber auch möglich, das Gasleitelement am Gassackgewebe oder an einer optional vorgesehenen Verstärkungslage im Gassack zu vernähen.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Modul auch einen Gasgenerator.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls;
- - 2 eine schematische Ansicht eines Gasleitelements des Gassackmoduls in 1 in einer ersten Variante; und
- - 3 eine schematische Ansicht eines Gasleitelements des Gassackmoduls aus 1 in einer zweiten Variante.
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1 zeigt ein Gassackmodul 10 mit einem ausschnittsweise dargestellten Gassack 12 und einem langgestreckten Gasgenerator 14, der das Füllgas zum Aufblasen des Gassacks 12 liefert.
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Der bei Aktivierung des Gassackmoduls 10 aus dem Gasgenerator 14 austretende Gasstrom trifft auf ein Gasleitelement 16, das hier in Form einer Röhre gestaltet ist und das sich parallel zum Gasgenerator 14 erstreckt.
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Das Gasleitelement 16 ist aus einem rechteckigen Zuschnitt geformt (siehe 2 und 3), der an allen vier Ecken jeweils eine Befestigungsöse 18 aufweist. Mittels der Befestigungsösen 18 ist das Gasleitelement 16 direkt am Gasgenerator 14 an dessen zylindrischer Außenhülle befestigt. Die Ausströmöffnungen 20 des Gasgenerators 14 sind dabei freigelassen, sodass das Gas in das Gasleitelement 16 hineinströmt.
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Aus dem Gasgenerator 14 über die Ausströmöffnungen 20 austretendes Gas wird, wie die Pfeile in 1 andeuten, durch die röhrenförmige Gasleitfläche 22 des Gasleitelements 16 umgeleitet, sodass es zu den beiden offenen Enden des Gasleitelements 16 hinaus in den Gassack 12 strömt. Hierdurch wird gleichzeitig eine Gasumlenkung zur besseren gleichmäßigeren Gasverteilung im Gassack 12 und ein Schutz der Wand des Gassacks 12 vor dem ausströmenden heißen Gas erreicht.
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Im gezeigten Beispiel besteht im Wesentlichen das gesamte Gasleitelement 16 aus einem formveränderlichen Element 24 in Gestalt eines Gewebes mit einem oder bevorzugt etlichen eingewebten Drähten 26 aus einer Formgedächtnislegierung.
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Die Drähte 26 können die oder einige Kett- und/oder Schussfäden des Gewebes bilden, es können aber auch zusätzlich in eine vorgegebene Gewebestruktur eingewebte Drähte verwendet werden.
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Die Formgedächtnislegierung ist hier so gewählt, dass in einer ersten Form bei einer ersten Temperatur, die hier der niedrigen Temperatur, also Raumtemperatur, entspricht, die Drähte 26 weich und biegsam sind.
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Die erste Form kann dabei der in 2 und 3 gezeigten flach ausgebreiteten Gestalt entsprechen.
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In diesem Zustand wird das Gasleitelement 16 am Gasgenerator 14 befestigt und in den Gassack 12 eingesetzt. Dann wird das Gasleitelement 16 zusammen mit dem Gassack 12 zusammengefaltet. Die Drähte 26 bieten hier keinen nennenswerten Widerstand, da sie in diesem Zustand leicht biegsam sind und das Gewebe des Gasleitelements 16 nur unwesentlich voluminöser ist als ein normales Gassackgewebe.
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Bei der Aktivierung des Gassackmoduls 10 wird jedoch durch das aus dem Gasgenerator 14 ausströmende heiße Gas, das auf das Gasleitelement 16 und damit das formveränderliche Element 24 mit den Drähten 26 auftrifft, die Formgedächtnislegierung der Drähte 26 über die Transformationstemperatur erhitzt, sodass die Drähte 26 in ihren zweiten Zustand und damit in ihre zweite Form übergehen. Da die Drähte 26 im Gewebe des formveränderlichen Elements 24 eingewebt sind, nimmt das gesamte Gasleitelement 16 seine zweite Form an, die hier die bereits beschriebene Röhrenform ist.
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Im zweiten Zustand sind die Drähte 26 deutlich steifer und starrer als im ersten Zustand, sodass die durch das Gasleitelement 16 gebildete Leitfläche 22 sich durch das anströmende Gas nicht wesentlich verformt.
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Im gezeigten Beispiel der 1 und 2 sind die Drähte 26 senkrecht zum Gasstrom durch die Röhre angeordnet.
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3 zeigt eine Alternative, bei der die Drähte 26 schräg zu den Rändern des Gewebes des Gasleitelements 16 ausgerichtet sind.
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Ein Gasleitelement der beschriebenen Art lässt sich nicht nur zur Leitung des Gases direkt am Gasgenerator einsetzen, sondern könnte auch in der Außenwand des Gassacks angeordnet sein und einen Gasstrom aus dem Gassack durch eine (nicht dargestellte) Ausströmöffnung hinaus leiten.
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Es ist nicht notwendigerweise das gesamte Gasleitelement als formveränderliches Element ausgebildet. Es reicht auch, wenn nur Abschnitte eines ansonsten beispielsweise aus Gewebe bestehenden Gasleitelements als formveränderliches Element aus einem Gewebe mit Drähten aus einer Formgedächtnislegierung versehen sind.
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Somit lässt sich beispielsweise eine Ausströmöffnung im ersten Zustand durch das flach an der Außenwand des Gassacks anliegende Gasleitelement verdecken, während im zweiten Zustand sich die Gasleitfläche des Gasleitelements aufstellt und so eine Ausströmöffnung freigibt. Gleichzeitig kann die Gasleitfläche in dieser Form eine Kanal- oder Kiemenwirkung entfalten, um das Gas aus dem Gassack hinauszuleiten. Auch andere Einsatzzwecke für ein beschriebenes Gasleitelement sind natürlich denkbar.
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Das Gasleitelement kann innerhalb des Gassacks angeordnet sein, alternativ außerhalb, um das Gas in den Gassack zu leiten.
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Ferner lässt sich das Gasleitelement an der Wand des Gasgenerators befestigen. Möglich ist es aber auch, dass das Gasleitelement den Gasgenerator umfangsmäßig umgibt, sodass der Gasgenerator in das Gasleitelement hineingesteckt ist.
