DE102016124589A1

DE102016124589A1 - FILTER ELEMENT FOR A PYROTECHNICAL ACTUATOR AND PYROTECHNICAL ACTUATOR

Info

Publication number: DE102016124589A1
Application number: DE102016124589.5A
Authority: DE
Inventors: Karl Englbrecht; Vadim Kolbin; Hans-Peter Neumayer; Georg Tautschnig
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-06-22
Also published as: DE202015008651U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen pyrotechnischen Aktuator (1), mit einem ersten Abschnitt (12), der in einer einem pyrotechnischen Anzünder (6) im Einbauzustand zugewandten, ersten Stirnseite (14) endet, und einem zweiten Abschnitt (16), der sich in einer Axialrichtung (A) an den ersten Abschnitt (12) anschließt und in einer dem pyrotechnischen Anzünder (6) im Einbauzustand abgewandten, zweiten Stirnseite (18) endet, wobei die Axialrichtung (A) des Filterelements (10) von der ersten (14) zur zweiten Stirnseite (18) gerichtet ist. Der zweite Abschnitt (18) weist eine größere Stabilität gegenüber Verformung in Axialrichtung (A) als der erste Abschnitt (12) auf. Zudem betrifft die Erfindung einen pyrotechnischer Aktuator mit einem pyrotechnischen Anzünder (6) und einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Hohlkolben (4), der bei Aktivierung des Anzünders (6) durch ein Druckgas beaufschlagt wird, wobei der Hohlkolben (4) ein dem Anzünder (6) zugewandtes erstes Ende (5) sowie ein dem ersten Ende (5) entgegengesetztes zweites Ende (7) aufweist, und wobei im Bereich des zweiten Endes (7) eine Entlüftungsbohrung (8) im Hohlkolben (4) sowie ein im Inneren des Hohlkolbens (4) angeordnetes erfindungsgemäßes Filterelement.The invention relates to a filter element for a pyrotechnic actuator (1), comprising a first section (12) terminating in a first end face (14) facing a pyrotechnic igniter (6) in the installed state, and a second section (16) adjoins the first section (12) in an axial direction (A) and terminates in a second end face (18) facing away from the pyrotechnic lighter (6) in the installed state, the axial direction (A) of the filter element (10) extending from the first (FIG. 14) is directed to the second end face (18). The second portion (18) has greater stability against deformation in the axial direction (A) than the first portion (12). In addition, the invention relates to a pyrotechnic actuator with a pyrotechnic igniter (6) and in a housing (2) arranged hollow piston (4) which is acted upon activation of the lighter (6) by a pressurized gas, wherein the hollow piston (4) a the Lighter (6) facing the first end (5) and a first end (5) opposite the second end (7), and wherein in the region of the second end (7) has a vent hole (8) in the hollow piston (4) and an inside the hollow piston (4) arranged inventive filter element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen pyrotechnischen Aktuator, mit einem ersten Abschnitt, der in einer einem pyrotechnischen Anzünder im Einbauzustand zugewandten, ersten Stirnseite endet, und einem zweiten Abschnitt, der sich in einer Axialrichtung an den ersten Abschnitt anschließt und in einer dem pyrotechnischen Anzünder im Einbauzustand abgewandten, zweiten Stirnseite endet, wobei die Axialrichtung des Filterelements von der ersten zur zweiten Stirnseite gerichtet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen pyrotechnischen Aktuator. The invention relates to a filter element for a pyrotechnic actuator, having a first section terminating in a first end face facing a pyrotechnic igniter in the installed state, and a second section joining in an axial direction to the first section and in a pyrotechnic igniter in the installed state averted, second end face ends, wherein the axial direction of the filter element is directed from the first to the second end face. Furthermore, the invention relates to a pyrotechnic actuator.

Pyrotechnische Aktuatoren mit derartigen Filterelementen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise dazu, einen irreversiblen Gurtstraffer eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug anzutreiben. Hierzu weisen gängige Aktuatoren z.B. einen in einem Gehäuse angeordneten, ausfahrbaren Hohlkolben auf, der durch ein von einem pyrotechnischen Anzünder erzeugtes Druckgas beaufschlagt und so relativ zum Gehäuse bewegt werden kann. Im Inneren des Hohlkolbens ist üblicherweise ein Filterelement vorgesehen, das dazu dient, die vom Anzünder freigegebene Treibstoffschlacke aufzufangen und ein Verstopfen von Entlüftungsbohrungen im Hohlkolben zu verhindern. Pyrotechnic actuators with such filter elements are known from the prior art and serve, for example, to drive an irreversible belt tensioner of a vehicle occupant restraint system in a motor vehicle. For this purpose, common actuators, e.g. an arranged in a housing, extendable hollow piston, which is acted upon by a generated by a pyrotechnic igniter compressed gas and so can be moved relative to the housing. In the interior of the hollow piston, a filter element is usually provided which serves to catch the released from the lighter fuel slag and to prevent clogging of vent holes in the hollow piston.

Derzeit übliche Filterelemente bestehen aus einem verpressten Metallgewebe und haben zwei axial hintereinander angeordnete kreiszylindrische Abschnitte. Dabei füllt der dem Anzünder zugewandte Abschnitt den Innenraum des (ebenfalls zylindrischen) Hohlkolbens vollständig aus, während der weiter vom Anzünder entfernte Abschnitt einen kleineren Durchmesser aufweist, um sicherzustellen, dass das Filterelement die Entlüftungsbohrungen im Hohlkolben nicht blockiert. Im Auslösefall des Aktuators wird das Filterelement zusammengestaucht und mit Schlacke beaufschlagt. Diese Verschlackung und das Verformen des Filterelements kann eine ungünstige Auswirkung auf die Streuung der Leistung des Aktuators haben. Currently conventional filter elements consist of a compressed metal fabric and have two axially cylindrical circular sections arranged one behind the other. In this case, the portion facing the igniter fills the interior of the (also cylindrical) hollow piston completely, while the further removed from the lighter portion has a smaller diameter to ensure that the filter element does not block the vent holes in the hollow piston. In the case of triggering the actuator, the filter element is compressed and treated with slag. This slagging and deformation of the filter element can have an adverse effect on the dispersion of the performance of the actuator.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Filterelement bzw. einen pyrotechnischen Aktuator mit einem Filterelement bereitzustellen, welches eine Reduzierung der Streuung für einen Gasdurchfluss durch diesen Filter bewirkt. It is therefore an object of the invention to provide a filter element or a pyrotechnic actuator with a filter element, which causes a reduction of the scattering for a gas flow through this filter.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Filterelement der eingangs genannten Art vorgesehen, bei dem der zweite Abschnitt eine größere Stabilität gegenüber Verformung in Axialrichtung als der erste Abschnitt aufweist. Dadurch lässt sich, wie Untersuchungen gezeigt haben, die bei Aktivierung des pyrotechnischen Aktuators auftretende Stauchung des Filterelements optimieren, insbesondere wird die Stauchung gegenüber dem Stand der Technik verringert. Dies wiederum bewirkt eine geringere Streuung in der Leistung verschiedener Filterelemente bzw. Aktuatoren. Dabei können wie im Stand der Technik beide Abschnitte kreiszylindrisch, gegebenenfalls mit unterschiedlichem Durchmesser, ausgebildet sein, wobei jedoch der dem Anzünder im Einbauzustand abgewandte zweite Abschnitt stabiler gegenüber Verformung ist. Die Verformung wird auf eine flächige Druckausübung auf die erste Stirnseite bezogen, die durch die Gasanströmung hervorgerufen wird. To achieve this object, a filter element of the type mentioned is provided according to a first aspect of the invention, wherein the second portion has a greater stability to deformation in the axial direction than the first portion. As a result, as investigations have shown, it is possible to optimize the compression of the filter element which occurs when the pyrotechnic actuator is activated, in particular the compression is reduced compared with the prior art. This in turn causes a smaller dispersion in the performance of different filter elements or actuators. In this case, as in the prior art, both sections can be circular-cylindrical, optionally with different diameters, but the second section facing away from the lighter in the installed state is more stable with respect to deformation. The deformation is related to a flat pressure exerted on the first end side, which is caused by the gas flow.

Zudem ist es möglich, den zweiten Abschnitt des Filterelements gegenüber dem Stand der Technik leicht zu vergrößern bzw. zu verlängern, wodurch ebenfalls die Stabilität des Filterelements erhöht wird. In addition, it is possible to slightly increase or prolong the second portion of the filter element over the prior art, which also increases the stability of the filter element.

Vorzugsweise weist zumindest der erste Abschnitt ein Filtermaterial in Form eines porösen Metalls, insbesondere eines Gewebes, Gestricks, Gewirks und/oder Geflechts, auf oder ist durch das poröse Metall gebildet. Diese Materialien zeichnen sich durch eine gute Filterwirkung aus. Besonders gute Ergebnisse werden mit Draht aus hochlegiertem Stahl (z.B. Werkstoffnummer 1.4016) mit einer Dicke von etwa 0,5 mm erzielt. Daneben ist auch die Verwendung von unlegiertem Stahl mit einer Drahtdicke von 0,4 bis 0,8 mm möglich. Preferably, at least the first portion comprises a filter material in the form of a porous metal, in particular a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric and / or braid, or is formed by the porous metal. These materials are characterized by a good filtering effect. Particularly good results are achieved with high-alloy steel wire (e.g., material number 1.4016) having a thickness of about 0.5 mm. In addition, the use of unalloyed steel with a wire thickness of 0.4 to 0.8 mm is possible.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der zweite Abschnitt ein Filtermaterial größerer Dichte auf als der erste Abschnitt, insbesondere ist das Filtermaterial des zweiten Abschnitts stärker verpresst als das Filtermaterial des ersten Abschnitts. Durch die geringere Dichte des Filtermaterials des ersten Abschnitts kommt es zu einem verringerten Druckverlust und somit einer geringeren auf diesen Teil des Filterelements wirkenden Kraft. Die Verwendung des an sich gleichen Filtermaterials, das nur unterschiedlich stark verpresst ist, bietet darüber hinaus herstellungstechnische sowie wirtschaftliche Vorteile. In one embodiment of the invention, the second portion has a filter material of greater density than the first portion, in particular the filter material of the second portion is more compressed than the filter material of the first portion. Due to the lower density of the filter material of the first section, there is a reduced pressure loss and thus a lower force acting on this part of the filter element. The use of the same filter material, which is pressed only to varying degrees, also offers manufacturing and economic advantages.

Alternativ kann der zweite Abschnitt durch einen massiven Metallblock gebildet sein, insbesondere aus Aluminium. Auch dies erhöht die Stabilität des Filterelements, wodurch das gesamte Filterelement bei Druckbeaufschlagung eine geringere Stauchung erfährt. Alternatively, the second section may be formed by a solid metal block, in particular aluminum. This also increases the stability of the filter element, whereby the entire filter element undergoes less compression when pressurized.

In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Abschnitt eine ein poröses Filtermaterial außenseitig umgebende Verstärkungshülse, insbesondere aus einem Metallblech, vorzugsweise mit Ausströmöffnungen, auf. Auch hier sorgt die Metallhülse für eine größere Stabilität, was zu einer geringeren Stauchung des gesamten Filterelements führt. In a further embodiment, the second section has a reinforcing sleeve which surrounds a porous filter material on the outside, in particular of a metal sheet, preferably with outflow openings. Again, the metal sleeve provides greater stability, resulting in a lower compression of the entire filter element.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Filterelement der eingangs genannten Art, bei dem zumindest der erste Abschnitt eine umhüllende Anströmfläche aufweist, die gegenüber einer dem Anzünder im Einbauzustand zugewandten fiktiven radialen Stirnfläche vergrößert ist. Erläuternd sei hier angemerkt, dass mit umhüllender Anströmfläche die grundsätzliche geometrische Form der dem Anzünder derart zugewandten Fläche des Filterelements gemeint ist, die unmittelbar vom Anzündergas angeströmt werden kann. Bei der „Anströmfläche“ wird die innere Struktur des Filtermaterials vernachlässigt. Üblicherweise ist natürlich das Filterelement zumindest abschnittsweise aus einem porösen Material mit entsprechender Struktur gebildet. Durch die Vergrößerung der umhüllenden Anströmfläche des Filterelements im ersten Abschnitt wird natürlich auch die tatsächliche Anströmfläche (unter Berücksichtigung der Materialstruktur), die dieser erste Abschnitt dem Druckgas bietet, und damit die aktive Filterfläche vergrößert. Untersuchungen haben gezeigt, dass dies ebenfalls zu einer deutlich geringeren Streuung in der Leistung des Aktuators führt. Der zweite Abschnitt kann auch bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet sein. The object stated in the introduction is likewise achieved by a filter element of the type mentioned in the introduction, in which at least the first section has an enveloping inflow surface which is enlarged relative to a fictitious radial end face facing the lighter in the installed state. By way of explanation, it should be noted here that the basic geometric shape of the surface of the filter element facing the igniter is meant with an enveloping inflow surface, which can be directly impinged by the igniter gas. With the "inflow surface", the internal structure of the filter material is neglected. Usually, of course, the filter element is at least partially formed of a porous material with a corresponding structure. By enlarging the enveloping inflow surface of the filter element in the first section of course, the actual inflow area (taking into account the material structure), which provides the first portion of the compressed gas, and thus increases the active filter area. Investigations have shown that this also leads to a significantly lower dispersion in the performance of the actuator. The second section may also be formed in this embodiment substantially circular cylindrical.

Das Filterelement kann sich auch dadurch auszeichnen, dass ein Durchmesser des ersten Abschnitts größer ist als ein Durchmesser des zweiten Abschnitts ist. The filter element may also be characterized in that a diameter of the first portion is greater than a diameter of the second portion.

Vorzugsweise weist auch bei dieser Ausgestaltung der erste Abschnitt ein Filtermaterial in Form eines porösen Metalls, insbesondere eines Gewebes, Gestricks, Gewirks und/oder Geflechts, auf oder ist durch das poröse Metall gebildet. Ein solches eignet sich, wie bereits erwähnt, besonders gut als Filtermaterial und zeichnet sich zusätzlich durch eine kostengünstige Herstellung aus. Also in this embodiment, the first section preferably has a filter material in the form of a porous metal, in particular a woven, knitted fabric, knitted fabric and / or braid, or is formed by the porous metal. Such is, as already mentioned, particularly good as a filter material and is also characterized by a cost-effective production.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Stirnseite gegenüber einer dem pyrotechnischen Anzünder im Einbauzustand zugewandten fiktiven radialen Stirnfläche wenigstens eine Ausnehmung auf. Hierbei sind mit Ausnehmung nicht Öffnungen oder Poren des Filtermaterials gemeint, d. h. materialspezifische Löcher, sondern eine oder mehrere insbesondere durch mechanische Bearbeitung wie Umformen oder spanendes Bearbeiten hergestellte Öffnung(en). Durch die Ausnehmung(en) gegenüber der gedachten radialen Stirnfläche vergrößert sich die umhüllende Anströmfläche des ersten Abschnitts. According to a preferred embodiment, the first end face has at least one recess opposite a fictitious radial end face facing the pyrotechnic igniter in the installed state. In this case, not openings or pores of the filter material are meant by recess, d. H. material-specific holes, but one or more in particular produced by mechanical processing such as forming or machining edit opening (s). Through the recess (s) opposite the imaginary radial end face, the enveloping inflow surface of the first section increases.

Bei der Ausnehmung kann es sich um eine Durchgangsöffnung handeln, die sich insbesondere durch den gesamten ersten Abschnitt hindurch erstreckt, vorzugsweise auch durch das gesamte Filterelement. The recess may be a passage opening, which extends in particular through the entire first section, preferably also through the entire filter element.

Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bei der Ausnehmung um einen seitlich weggeschnittenen Ring. Der erste Abschnitt weist dann z. B. einen konisch geformten Bereich auf, der dem Anzünder im Einbauzustand zugewandt ist. Alternatively or additionally, the recess is a laterally cut-away ring. The first section then has z. B. a conical shaped area, which faces the lighter in the installed state.

Ebenso kann die Ausnehmung eine kegel- oder kegelstumpfförmige Vertiefung sein. Auch eine Ausnehmung in Form eines Pyramidenstumpfs ist hier denkbar. In jedem Fall vergrößert sich die umhüllende Anströmfläche des Filterelements im Vergleich zu einer radialen Stirnfläche. Likewise, the recess may be a conical or frusto-conical depression. Also, a recess in the form of a truncated pyramid is conceivable here. In any case, the enveloping inflow surface of the filter element increases in comparison to a radial end face.

Weiterhin kann es sich bei der Ausnehmung um eine kuppelförmige, insbesondere eine kugelsegmentförmige, Vertiefung handeln. Furthermore, the recess may be a dome-shaped, in particular a spherical segment-shaped depression.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die umhüllende Anströmfläche zumindest abschnittsweise schräg zur Axialrichtung des Filterelements verläuft. Dabei kann sich der schräg verlaufende Abschnitt der umhüllenden Anströmfläche über einen unterschiedlich großen Teil der Filterlänge erstrecken, sogar in den zweiten Abschnitt hinein. Zudem kann die gesamte umhüllende Anströmfläche schräg verlaufen; es ist aber ebenso möglich, dass der schräg verlaufende Abschnitt nur einen Teil der Anströmfläche ausmacht und daneben auch radial verlaufende Abschnitte vorhanden sind. Auch durch diese Ausgestaltung vergrößert sich die umhüllende Anströmfläche gegenüber einer (fiktiven) radialen Stirnfläche, was eine geringere Streuung in der Leistung des Aktuators bewirkt. A further preferred embodiment results if the enveloping inflow surface extends at least in sections obliquely to the axial direction of the filter element. In this case, the oblique portion of the enveloping inflow surface may extend over a different sized part of the filter length, even into the second section. In addition, the entire enveloping flow area can be oblique; but it is also possible that the inclined portion only makes up a part of the inflow and next to it also radially extending portions are present. Also by this configuration, the enveloping inflow surface increases with respect to a (fictitious) radial end face, which causes a smaller dispersion in the performance of the actuator.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein pyrotechnischer Aktuator vorgesehen, mit einem pyrotechnischen Anzünder und einem in einem Gehäuse angeordneten Hohlkolben, der bei Aktivierung des Anzünders durch ein Druckgas beaufschlagt wird, wobei der Hohlkolben ein dem Anzünder zugewandtes erstes Ende sowie ein dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende aufweist, und wobei im Bereich des zweiten Endes eine Entlüftungsbohrung im Hohlkolben sowie ein im Inneren des Hohlkolbens angeordnetes Filterelement vorgesehen sind. Dabei ist das Filterelement wie vorstehend beschrieben ausgebildet. Ein derartiger Aktuator weist eine deutlich geringere Streuung in der Leistung als bisher übliche Aktuatoren auf. According to a third aspect of the invention, a pyrotechnic actuator is provided, comprising a pyrotechnic igniter and a hollow piston arranged in a housing, which is acted upon by activation of the lighter by a pressurized gas, wherein the hollow piston facing the igniter first end and the first end opposite Having second end, and wherein in the region of the second end a vent hole in the hollow piston and a disposed in the interior of the hollow piston filter element are provided. In this case, the filter element is designed as described above. Such an actuator has a significantly lower dispersion in performance than previously customary actuators.

An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass sich sämtliche beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filterelements vorteilhaft miteinander kombinieren lassen, insbesondere dass das Filterelement sowohl einen zweiten Abschnitt mit größerer Stabilität gegenüber Verformung als der erste Abschnitt aufweist und zusätzlich der erste Abschnitt eine umhüllende Anströmfläche aufweist, die gegenüber einer fiktiven radialen Stirnfläche vergrößert ist. At this point it should be pointed out that all described embodiments and developments of the filter element according to the invention can advantageously be combined, in particular that the filter element both has a second section with greater stability to deformation than the first section and additionally the first section has an enveloping inflow surface which is enlarged in relation to a fictitious radial end face.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren. In diesen zeigt: Further features and advantages will become apparent from the following description of several preferred embodiments with reference to the accompanying figures. In these shows:

1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen pyrotechnischen Aktuators; 1 a partially sectioned view of a pyrotechnic actuator according to the invention;

2a eine Seitenansicht eines Filterelements gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 2a a side view of a filter element according to a first embodiment of the invention;

2b eine Perspektivansicht eines gegenüber 2a leicht abgewandelten Filterelements; 2 B a perspective view of one opposite 2a slightly modified filter element;

3 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3 a perspective view of a filter element according to a second embodiment of the invention;

die 4a und 4b eine Perspektivansicht bzw. eine Teilschnittansicht eines Filterelements gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; the 4a and 4b a perspective view and a partial sectional view of a filter element according to a third embodiment of the invention;

5 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; 5 a perspective view of a filter element according to a fourth embodiment of the invention;

die 6a und 6b eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung; the 6a and 6b a perspective view and a sectional view of a filter element according to a fifth embodiment of the invention;

die 7a und 7b eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; the 7a and 7b a perspective view and a sectional view of a filter element according to a sixth embodiment of the invention;

die 8a und 8b eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung; the 8a and 8b a perspective view and a sectional view of a filter element according to a seventh embodiment of the invention;

die 9a und 9b eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht eines Filterelements gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung; the 9a and 9b a perspective view and a sectional view of a filter element according to an eighth embodiment of the invention;

10 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung; 10 a perspective view of a filter element according to a ninth embodiment of the invention;

11 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung; 11 a perspective view of a filter element according to a tenth embodiment of the invention;

12 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung; und 12 a perspective view of a filter element according to an eleventh embodiment of the invention; and

13 eine Perspektivansicht eines Filterelements gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung. 13 a perspective view of a filter element according to a twelfth embodiment of the invention.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen pyrotechnischen Aktuator 1, der z.B. in einem Fahrzeugsicherheitssystem eingesetzt wird, um eine Motorhaube des Fahrzeugs, beispielsweise bei einem Aufprall mit einem Fußgänger, aufzustellen. 1 shows a pyrotechnic actuator according to the invention 1 Used in a vehicle safety system, for example, to set up an engine hood of the vehicle, for example, in a collision with a pedestrian.

Der Aktuator 1 weist ein leicht längliches, konisches Gehäuse 2 auf, das an seinem in 1 linken stirnseitigen Ende durch eine separat ausgebildete Kappe 3 verschlossen ist, die sich im Auslösefall des Aktuators 1 vom Gehäuse 2 lösen kann. The actuator 1 has a slightly elongated, conical housing 2 on his in 1 left end face by a separately formed cap 3 is closed, which is in the case of triggering the actuator 1 from the case 2 can solve.

Im Gehäuse 2 ist ein zylindrischer Hohlkolben 4 angeordnet, an dessen erstem Ende 5 ein pyrotechnischer Anzünder 6 vorgesehen ist, der den Hohlkolben 4 bei Aktivierung des Aktuators 1 bzw. des Anzünders 6 mit einem Druckgas beaufschlagt, wodurch der Hohlkolben 4 die Kappe 3 löst und aus dem Gehäuse 2 herausgeschoben wird. In the case 2 is a cylindrical hollow piston 4 arranged at the first end 5 a pyrotechnic lighter 6 is provided, the hollow piston 4 upon activation of the actuator 1 or the lighter 6 pressurized with a pressurized gas, whereby the hollow piston 4 the cap 3 releases and out of the case 2 is pushed out.

An einem dem ersten Ende 5 entgegengesetzten zweiten Ende 7 des ausfahrbaren Hohlkolbens 4 weist dieser eine Entlüftungsbohrung 8 auf, durch die überschüssiges Druckgas entweichen kann, insbesondere für den Fall, dass der Hohlkolben 4 von seiner ausgefahrenen Stellung wieder in Richtung seiner Ausgangs- bzw. Ruhestellung rückgestellt werden soll. At one the first end 5 opposite second end 7 the extendable hollow piston 4 this has a vent hole 8th on, can escape through the excess pressurized gas, especially in the event that the hollow piston 4 is to be reset from its extended position again in the direction of its initial or rest position.

Im Bereich des zweiten Endes 7 ist im Inneren des Hohlkolbens 4 ein Filterelement 10 vorgesehen, das dazu dient, die bei der Aktivierung des Anzünders entstehende Schlacke des Treibstoffs aufzufangen und ein Verstopfen der Entlüftungsbohrung 8 zu verhindern. In the area of the second end 7 is inside the hollow piston 4 a filter element 10 provided, which serves to absorb the resulting in the activation of the igniter slag of the fuel and clogging of the vent hole 8th to prevent.

Das in 1 gezeigte Filterelement 10 entspricht dabei im Wesentlichen dem in 2a dargestellten und weist einen ersten Abschnitt 12 auf, der in einer ersten Stirnseite 14 endet, die im Einbauzustand dem pyrotechnischen Anzünder 6 zugewandt ist. In einer Axialrichtung A schließt sich an den ersten Abschnitt 12 ein zweiter Abschnitt 16 an, der in einer zweiten Stirnseite 18 endet, die im Einbauzustand vom Anzünder 6 abgewandt ist. Dabei ist die Axialrichtung A von der ersten Stirnseite 14 zur zweiten Stirnseite 18 gerichtet. Beide Abschnitte 12, 16 haben eine kreiszylindrische Form, wobei der Durchmesser des ersten Abschnitts 12 im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Hohlkolbens 4 entspricht, während der zweite Abschnitt 16 einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 12 hat, um sicherzustellen, dass das Filterelement 10 die Entlüftungsbohrung 8 nicht blockiert. This in 1 shown filter element 10 is essentially the same as in 2a and has a first section 12 on, in a first end face 14 ends when installed the pyrotechnic lighter 6 is facing. In an axial direction A, the first section closes 12 a second section 16 on, in a second end face 18 ends, in the installed state of the lighter 6 turned away. In this case, the axial direction A is from the first end side 14 to the second end face 18 directed. Both sections 12 . 16 have a circular cylindrical shape, with the diameter of the first section 12 essentially the inner diameter of the hollow piston 4 corresponds during the second section 16 a smaller diameter than the first section 12 has to make sure the filter element 10 the vent hole 8th not blocked.

Beide Abschnitte 12, 16 bestehen aus einem Filtermaterial 20 bzw. 22 in Form eines porösen Metalls, hier einem verpressten Gewebestrumpf aus hochlegiertem Stahldraht (Werkstoffnummer 1.4016) mit einer Dicke von 0,5 mm. Daneben ist natürlich auch die Verwendung eines Gestricks, Gewirks und/oder Geflechts möglich. Das Filtermaterial 22 des zweiten Abschnitts 16 hat dabei eine größere Dichte als das Filtermaterial 20 des ersten Abschnitts 12 (z.B. 4 g/cm³ gegenüber 3 g/cm³), was bei der gezeigten Ausgestaltung dadurch erreicht wird, dass das Filtermaterial 22 des zweiten Abschnitts 16 stärker verpresst ist als das Filtermaterial 20 des ersten Abschnitts 12. Dadurch weist der zweite Abschnitt 16 eine größere Stabilität gegenüber Verformung in Axialrichtung A als der erste Abschnitt 12 auf. Both sections 12 . 16 consist of a filter material 20 respectively. 22 in the form of a porous metal, here a compressed fabric stocking of high-alloyed steel wire (material number 1.4016) with a thickness of 0.5 mm. Besides that, of course It is also possible to use a knitted fabric, knitted fabric and / or braid. The filter material 22 of the second section 16 has a greater density than the filter material 20 of the first section 12 (Eg 4 g / cm ³ compared to 3 g / cm ³ ), which is achieved in the embodiment shown in that the filter material 22 of the second section 16 is more compressed than the filter material 20 of the first section 12 , This indicates the second section 16 a greater stability to deformation in the axial direction A than the first section 12 on.

Dabei können beide Abschnitte 12, 16 in etwa gleiche Länge in Axialrichtung A aufweisen (siehe 1), oder der zweite Abschnitt 16 ist länger ausgeführt, wie in 2a gezeigt, wodurch sich seine Stabilität noch weiter erhöht. It can be both sections 12 . 16 have approximately the same length in the axial direction A (see 1 ), or the second section 16 is running longer, like in 2a shown, which increases its stability even further.

2b zeigt eine weitere Variante der ersten Ausführungsform des Filterelements 10, die sich von den bisher beschriebenen lediglich dadurch unterscheidet, dass beide Abschnitte 12, 16 den gleichen Durchmesser aufweisen und in ihrem Übergangsbereich verjüngt sind, etwa durch rollieren. 2 B shows a further variant of the first embodiment of the filter element 10 , which differs from the previously described only in that both sections 12 . 16 have the same diameter and are tapered in its transition region, such as by rolling.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements 10, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden und lediglich auf die Unterschiede zur bisher beschriebenen Ausführungsform eingegangen wird. Beim Filterelement 10 gemäß 3 ist der zweite Abschnitt 16 durch einen massiven Metallblock 23, hier einen Aluminumblock, gebildet. Dadurch erfährt das gesamte Filterelement 10 bei Auslösung des pyrotechnischen Aktuators 1 eine geringere Stauchung. Wieder weist der zweite Abschnitt 16 einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 12 auf. 3 shows a second embodiment of the filter element according to the invention 10 , wherein the same reference numerals are used for the same components and only the differences from the previously described embodiment will be discussed. At the filter element 10 according to 3 is the second section 16 through a massive metal block 23 , here an aluminum block, formed. This experiences the entire filter element 10 when the pyrotechnic actuator is triggered 1 a lower compression. Again, the second section points 16 a smaller diameter than the first section 12 on.

Beim Filterelement 10 gemäß den 4a und b wird die erhöhte Stabilität dadurch erreicht, dass der zweite Abschnitt 16 innenseitig ein poröses Filtermaterial 22 aufweist, welches außenseitig von einer Verstärkungshülse 24 aus Metallblech umgeben ist. Die Verstärkungshülse 24 hat mehrere Ausströmöffnungen 26 für das vom Anzünder 6 erzeugte Druckgas. At the filter element 10 according to the 4a and b, the increased stability is achieved by having the second section 16 inside a porous filter material 22 having, which on the outside of a reinforcing sleeve 24 is surrounded by sheet metal. The reinforcement sleeve 24 has several outflow openings 26 for that of the lighter 6 generated compressed gas.

5 zeigt ein Filterelement 10 gemäß einer alternativen Ausführungsform, das wiederum einen ersten Abschnitt 12 und einen zweiten Abschnitt 16 aufweist. Das gesamte Filterelement 10 besteht aus einem porösen Metallgewebe, wobei hier das Filtermaterial 20 des ersten Abschnitts 12 und das Filtermaterial 22 des zweiten Abschnitts 16 nicht unbedingt verschieden sein müssen, sondern insbesondere die gleiche Stabilität gegenüber Verformung in Axialrichtung A aufweisen können. 5 shows a filter element 10 according to an alternative embodiment, in turn, a first section 12 and a second section 16 having. The entire filter element 10 consists of a porous metal mesh, in which case the filter material 20 of the first section 12 and the filter material 22 of the second section 16 not necessarily different, but in particular may have the same stability to deformation in the axial direction A.

Um die Streuung in der Leistung des Aktuators 1 zu verringern, weist der erste Abschnitt 12 des Filterelements 10 gemäß 5 eine umhüllende Anströmfläche 28 auf, die gegenüber einer dem Anzünder 6 im Einbauzustand zugewandten fiktiven radialen Stirnfläche S (siehe gestrichelte Darstellung) vergrößert ist. Hierbei ist mit der umhüllenden Anströmfläche 28 die Oberfläche der grundsätzlichen geometrischen Form des im Einbauzustand nicht an den Innenwänden des Hohlzylinders 4 anliegenden Teils des ersten Abschnitts 12 gemeint, und zwar unter Vernachlässigung der Struktur des Filtermaterials 20. Bei der Ausgestaltung der 5 ist die umhüllende Anströmfläche 28 also die Oberfläche eines Kegelstumpfs. To the dispersion in the performance of the actuator 1 to reduce, the first section points 12 of the filter element 10 according to 5 an enveloping inflow area 28 on, opposite to the lighter 6 in the installed state facing fictitious radial end face S (see dashed line) is increased. Here, with the enveloping inflow surface 28 the surface of the basic geometric shape of the in the installed state not on the inner walls of the hollow cylinder 4 adjacent part of the first section 12 meant, disregarding the structure of the filter material 20 , In the embodiment of 5 is the enveloping inflow area 28 So the surface of a truncated cone.

Der zweite Abschnitt 16 hat hier im Wesentlichen die umhüllende Form der Oberfläche eines geraden Kreiszylinders, während die vergrößerte Anströmfläche 28 beim ersten Abschnitt 12 dadurch erreicht wird, dass die erste Stirnseite 14 gegenüber der fiktiven radialen Stirnfläche S eine Ausnehmung 30 aufweist, bei der es sich um einen seitlich weggeschnittenen Ring handelt. Mit der Ausnehmung 30 sind im Übrigen nicht Öffnungen und Poren des porösen Filtermaterials 20 gemeint, sondern eine z. B. durch mechanische Bearbeitung wie Umformen oder spanendes Bearbeiten hergestellte Ausnehmung. The second section 16 here essentially has the enveloping shape of the surface of a straight circular cylinder, while the enlarged inflow surface 28 at the first section 12 is achieved in that the first end face 14 opposite the fictitious radial end face S a recess 30 which is a laterally cut-away ring. With the recess 30 are not openings and pores of the porous filter material 20 meant, but a z. B. produced by machining such as forming or machining editing recess.

Die 6a und b zeigen eine weitere Ausführungsform des Filterelements 10, die derjenigen der 5 ähnelt, wobei die Ausnehmung 30 bei dieser Ausführungsform eine kegelstumpfförmige Vertiefung ist. The 6a and b show a further embodiment of the filter element 10 , that of the 5 resembles, with the recess 30 in this embodiment, a frusto-conical recess.

Das Filterelement 10 gemäß den 7a und 7b ist ähnlich ausgebildet wie das Filterelement 10 der 6a und 6b, allerdings weist es eine Ausnehmung 30 in Form einer kegelförmigen Vertiefung auf, die die Anströmfläche 28 gegenüber einer fiktiven Radialfläche S vergrößert. Zudem zeigt 7b noch den Durchmesser D1 des ersten Abschnitts 12, der größer ist als der Durchmesser D2 des zweiten Abschnitts 16, sodass insgesamt das Filterelement als ein mit einer äußeren Stufung bzw. Abstufung ausgebildetes Bauteil dargestellt ist. The filter element 10 according to the 7a and 7b is similar to the filter element 10 of the 6a and 6b , but it has a recess 30 in the form of a conical depression, which the inflow surface 28 compared to a fictitious radial surface S increases. In addition shows 7b still the diameter D1 of the first section 12 which is larger than the diameter D2 of the second section 16 so that overall the filter element is shown as a component formed with an outer gradation or graduation.

Die 8a und 8b zeigen eine weitere Ausführungsform des Filterelements 10, wobei hier die Ausnehmung 30 eine kuppelförmige, insbesondere kugelsegmentförmige Vertiefung ist. The 8a and 8b show a further embodiment of the filter element 10 , where here the recess 30 a dome-shaped, in particular spherical segment-shaped depression.

Ein weiteres alternatives Filterelement 10 ist in den 9a und 9b gezeigt. Hier ist die Anströmfläche 28 durch eine Ausnehmung 30 in Form einer Durchgangsöffnung vergrößert, die sich in Axialrichtung A über die gesamte Länge des Filterelements 10, also durch den gesamten ersten Abschnitt 12 sowie den zweiten Abschnitt 16 hindurch, erstreckt. Da es bei Aktivierung des Anzünders 6 im erzeugten Druckgas zur Wirbelbildung kommt, stellt auch die Begrenzung der Durchgangsöffnung eine seitliche Anströmfläche für das Druckgas dar, an dem Schlackepartikel anhaften, wenn das Druckgas die Schlacke mit zum Filterelement bewegt. Another alternative filter element 10 is in the 9a and 9b shown. Here is the inflow area 28 through a recess 30 in the form of a passage opening extending in the axial direction A over the entire length of the filter element 10 that is, through the entire first section 12 as well as the second section 16 through, extends. As it activates the lighter 6 In the generated compressed gas to vortex formation is also the limitation of the passage opening is a lateral flow surface for the compressed gas, adhere to the slag particles when the compressed gas moves the slag to the filter element.

10 zeigt eine ähnliche Ausführungsform des Filterelements 10 wie die 9a und 9b, allerdings weisen hier der erste und der zweite Abschnitt denselben Durchmesser auf. Dieses Filterelement 10 wird durch Rollieren hergestellt und hat zudem im Bereich der ersten Stirnseite 14 gegenüber der fiktiven radialen Stirnfläche S eine weitere Ausnehmung 30 in Form eines seitlich weggeschnittenen Rings. 10 shows a similar embodiment of the filter element 10 as the 9a and 9b However, here the first and the second section have the same diameter. This filter element 10 is made by rolling and also has in the area of the first end face 14 opposite the fictitious radial end face S another recess 30 in the form of a laterally cut ring.

Die 11 bis 13 schließlich zeigen Filterelemente 10, bei denen die umhüllende Anströmfläche 28 zumindest abschnittsweise schräg zur Axialrichtung A des Filterelements 10 verläuft. Diese kann nur im Bereich des ersten Abschnitts 12 vorgesehen sein (siehe 11) oder sich auch in den Bereich des zweiten Abschnitts 16 erstrecken (siehe 12 und 13). Wieder können die beiden Abschnitte 12, 16 gleichen oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. The 11 to 13 finally show filter elements 10 in which the enveloping inflow surface 28 at least in sections obliquely to the axial direction A of the filter element 10 runs. This can only be in the range of the first section 12 be provided (see 11 ) or also in the area of the second section 16 extend (see 12 and 13 ). Again, the two sections 12 . 16 have the same or different diameters.

Sämtlichen Ausführungsformen der 5 bis 13 ist gemeinsam, dass die (umhüllende) Anströmfläche 28 und damit die aktive Filterfläche im Bereich des ersten Abschnitts 12 gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Filterelementen vergrößert ist, was sich positiv auf die Streuung der Leistung des Aktuators auswirkt. All embodiments of the 5 to 13 is common that the (enveloping) inflow surface 28 and thus the active filter area in the area of the first section 12 compared to known from the prior art filter elements is increased, which has a positive effect on the dispersion of the performance of the actuator.

Natürlich ist es auch möglich, die Ausgestaltungen gemäß den 2 bis 4 sowie 5 bis 13 zu kombinieren, d. h. zusätzlich zur vergrößerten Anströmfläche 28 kann auch der zweite Abschnitt 16 eine größere Stabilität gegenüber Verformung in Axialrichtung A aufweisen. Of course it is also possible, the embodiments according to the 2 to 4 such as 5 to 13 to combine, ie in addition to the enlarged inflow area 28 can also be the second section 16 have a greater stability to deformation in the axial direction A.

Sämtliche erfindungsgemäßen Filterelemente 10 können im pyrotechnischen Aktuator 1, der in 1 dargestellt ist, eingesetzt werden. Im Auslösefall des Aktuators 1 wird das Filterelement 10 mit Schlacke beaufschlagt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind dabei ein Verschlacken und Verformen des Filterelements 10 gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Filterelementen optimiert. All filter elements according to the invention 10 can be in the pyrotechnic actuator 1 who in 1 is shown used. In the case of activation of the actuator 1 becomes the filter element 10 charged with slag. The embodiment according to the invention in this case is a slagging and deformation of the filter element 10 compared to known from the prior art filter elements optimized.

Claims

Filter element for a pyrotechnic actuator ( 1 ), with a first section ( 12 ) in a pyrotechnic lighter ( 6 ) in the installed state facing, first end face ( 14 ) and a second section ( 16 ) extending in an axial direction (A) to the first section ( 12 ) and in a pyrotechnic lighter ( 6 ) in the installed state averted, second end face ( 18 ), wherein the axial direction (A) of the filter element ( 10 ) from the first ( 14 ) to the second end face ( 18 ), characterized in that the second section ( 18 ) a greater stability to deformation in the axial direction (A) than the first section ( 12 ) having.

Filter element according to claim 1, characterized in that at least the first section ( 12 ) a filter material ( 20 ) in the form of a porous metal, in particular a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric and / or braid, or is formed by the porous metal.

Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the second section ( 16 ) a filter material ( 22 ) has greater density than the first section ( 12 ), in particular wherein the filter material ( 22 ) of the second section ( 16 ) is more compressed than the filter material ( 20 ) of the first section ( 12 ).

Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the second section ( 16 ) through a massive metal block ( 23 ) is formed, in particular of aluminum.

Filter element according to claim 1 or 2, characterized in that the second section ( 16 ) a porous filter material ( 22 ) outside surrounding reinforcing sleeve ( 24 ), in particular of a metal sheet, preferably with outflow openings ( 26 ), having.

Filter element for a pyrotechnic actuator ( 1 ), in particular according to one of the preceding claims, with a first section ( 12 ) in a pyrotechnic lighter ( 6 ) in the installed state facing, first end face ( 14 ) and a second section ( 16 ) extending in an axial direction (A) to the first section ( 12 ) and in a pyrotechnic lighter ( 6 ) in the installed state averted, second end face ( 18 ), wherein the axial direction (A) of the filter element ( 10 ) from the first ( 14 ) to the second end face ( 18 ), characterized in that at least the first section ( 12 ) an enveloping inflow surface ( 28 ) facing one of the lighter ( 6 ) in the installed state facing fictitious radial end face (S) is increased.

Filter element according to the preamble of claim 6, characterized in that a diameter (D1) of the first section ( 12 ) is larger than a diameter (D2) of the second section ( 16 ).

Filter element according to claim 6 or 7, characterized in that at least the first section ( 12 ) a filter material ( 20 ) in the form of a porous metal, in particular a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric and / or braid, or is formed by the porous metal.

Filter element according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first end face ( 14 ) against a lighter ( 6 ) in the installed state facing fictitious radial end face (S) at least one recess ( 30 ) having.

Filter element according to claim 9, characterized in that it is in the recess ( 30 ) is a through hole.

Filter element according to claim 9 or 10, characterized in that it is in the recess ( 30 ) is a laterally cut ring.

Filter element according to one of claims 9 to 11, characterized in that the recess ( 30 ) is a conical or frusto-conical depression.

Filter element according to one of claims 9 to 11, characterized in that it is in the recess ( 30 ) is a dome-shaped, in particular a spherical segment-shaped depression.

Filter element according to at least one of claims 6 to 13, characterized in that the enveloping inflow surface ( 28 ) at least in sections obliquely to the axial direction (A) of the filter element ( 10 ) runs.

Pyrotechnic actuator with a pyrotechnic igniter ( 6 ) and one in a housing ( 2 ) arranged hollow piston ( 4 ), which activates the lighter ( 6 ) is acted upon by a pressurized gas, wherein the hollow piston ( 4 ) the lighter ( 6 ) facing first end ( 5 ) as well as the first end ( 5 ) opposite second end ( 7 ), and wherein in the region of the second end ( 7 ) a vent hole ( 8th ) in the hollow piston ( 4 ) as well as inside the hollow piston ( 4 ) arranged filter element ( 10 ) are provided according to one of the preceding claims.