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Die Erfindung betrifft einen Anzünder, insbesondere für einen Gasgenerator eines Gassackmoduls, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Anzünder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Anzünders, insbesondere für einen Gasgenerator, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
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Ein derartiger Anzünder ist beispielsweise in der
US 2015/0107477 A1 offenbart, wobei ein Zünddraht in die pyrotechnische Ladung des Anzünders hereinragt und eine Zündung der pyrotechnischen Ladung durch Anlegen einer Spannung an den Zünddraht erfolgt. Eine Schwierigkeit der bekannten Anzünder ist, dass die pyrotechnische Ladung Blasen und/oder Risse aufweisen kann, die zu einem Ablösen der pyrotechnischen Ladung von dem Zünddraht führen können.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, einen möglichst zuverlässigen Anzünder bereitzustellen.
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Dieses Problem wird durch die Bereitstellung des Anzünders mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anzünders mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach wird ein Anzünder für einen Gasgenerator eines Gassackmoduls zur Verfügung gestellt, mit
- - einem Träger;
- - einer auf dem Träger angeordneten Aufnahme; und
- - mindestens einer in der Aufnahme befindlichen pyrotechnischen Ladung, wobei die pyrotechnische Ladung in einen an den Träger angrenzenden Abschnitt der Aufnahme eingepresst ist, wobei die Aufnahme ein sich oberhalb der pyrotechnischen Ladung erstreckendes Volumen aufweist, das zumindest teilweise durch ein Ausgleichsvolumen der Hülse gebildet ist.
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Bei dem Volumen oberhalb der eingepressten pyrotechnischen Ladung handelt es sich insbesondere um einen leeren (bzw. luftbefüllten) Abschnitt des inneren Volumens der Aufnahme; d.h. um einen Abschnitt des inneren Volumens, der von der pyrotechnischen Ladung nach dem Einpressen nicht eingenommen wird. Dieses Volumen geht zumindest teilweise auf ein durch die Aufnahme bereitgestelltes Ausgleichsvolumen zurück, das insbesondere dazu dient, einen Teil der pyrotechnischen Ladung während einer vor dem Einpressen erfolgenden Trocknung der pyrotechnischen Ladung aufzunehmen.
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Während des Trocknens der in die Aufnahme eingefüllten pyrotechnischen Ladung kann es nämlich zu einem Ausgasen eines Lösungsmittels aus der pyrotechnischen Ladung kommen, was zu einer Blasenbildung in der pyrotechnischen Ladung und infolgedessen zu einer Vergrößerung des Volumens der pyrotechnischen Ladung (zum Beispiel zu einer Aufschäumung der pyrotechnischen Ladung) führen kann. Das Ausgleichsvolumen kann einen Teil der sich während der Trocknung ausdehnenden pyrotechnischen Ladung aufnehmen, wodurch zum Beispiel ein Austreten der pyrotechnischen Ladung aus der Aufnahme vermieden werden kann. Mit Hilfe des nach dem Trocknen erfolgenden Einpressens der pyrotechnischen Ladung in den unteren Abschnitt der Aufnahme kann die Blasenbildung beseitigt werden.
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Das Einpressen der pyrotechnischen Ladung in den unteren Abschnitt der Aufnahme sorgt zudem für einen möglichst guten und dauerhaften mechanischen Kontakt zwischen der pyrotechnischen Ladung und dem Träger und insbesondere zwischen der pyrotechnischen Ladung und einem zumindest teilweise auf einer Innenseite (d.h. einer der pyrotechnischen Ladung zugewandten Seite) des Trägers verlaufenden Widerstandselements (z.B. in Form eines Zünddrahts) zum Zünden der pyrotechnischen Ladung. Die Aufnahme ist insbesondere so beschaffen, dass die pyrotechnische Ladung nach dem Einpressen den unteren Abschnitt der Aufnahme möglichst ohne jeglichen Hohlraum ausfüllt.
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Die Aufnahme ist darüber hinaus insbesondere derart ausgebildet und angeordnet, dass sie die pyrotechnische Ladung in dem eingepressten Zustand hält. Beispielsweise besteht zwischen der Aufnahme und der pyrotechnischen Ladung ein Formschluss, der insbesondere dafür sorgt, dass die pyrotechnische Ladung ihren eingepressten (verpressten) Zustand und damit ihre Form beibehält.
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Der Formschluss wird insbesondere durch eine Verjüngung der Aufnahme ausgebildet, wobei beispielsweise ein Seitenwandabschnitt der Aufnahme im Bereich der Verjüngung einen Abschnitt der pyrotechnischen Ladung hintergreift. Die Aufnahme weist insbesondere an einer dem Träger zugewandten Seite der Verjüngung größere Abmessungen (insbesondere einen größeren Innendurchmesser) auf als im Bereich einer dem Träger abgewandten Seite der Verjüngung. Zusätzlich oder anstelle der Verjüngung kann die Aufnahme auch eine andere Struktur oder mehrere Strukturen aufweisen, die den erwähnten Formschluss mit der pyrotechnischen Ladung realisieren (zum Beispiel eine Profilierung einer Seitenwand der Aufnahme).
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Beispielsweise weist die Aufnahme sowohl in einem dem Träger zugewandten Ende als auch in einem dem Träger abgewandten Ende eine Öffnung auf. Denkbar ist, dass die Aufnahme in Form einer Hülse, d.h. in Form eines rotationssymmetrischen Hohlelementes, ausgebildet ist.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei der pyrotechnischen Ladung um eine Primärladung, wobei in der Aufnahme eine weitere pyrotechnische Ladung in Form einer Sekundärladung (zum Beispiel in Form einer Boosterladung) angeordnet ist. Die Primärladung dient zum Entzünden der Sekundärladung. Denkbar ist, dass die Sekundärladung eine größere Dicke (senkrecht zum Träger betrachtet) aufweist als die Primärladung. Beispielsweise beträgt die Dicke der Sekundärladung zumindest abschnittsweise mindestens das Dreifache der Dicke der Primärladung.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Anzünder für einen Gasgenerator eines Gassackmoduls, der insbesondere wie oben beschrieben ausgebildet ist, mit
- - einem Träger;
- - einer auf dem Träger angeordneten Aufnahme;
- - mindestens einer in der Aufnahme befindlichen pyrotechnischen Ladung; und
- - einem Gehäuse, in dem die Aufnahme zumindest teilweise angeordnet ist, wobei
- - sich zwischen dem Gehäuse und der Aufnahme ein Zwischenraum befindet, in den sich das Gehäuse (insbesondere bei Einwirkung äußerer Kräfte) hinein verformen kann.
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Das Gehäuse bildet insbesondere ein Außengehäuse des Anzünders, wobei mit Hilfe des Zwischenraums, d.h. des Abstands zwischen dem Gehäuse und der Aufnahme, zum Beispiel eine Einleitung von von außen auf das Gehäuse wirkender Kräfte (zum Beispiel in Form von Stößen auf das Gehäuse oder auf das Gehäuse einwirkender Vibrationen) in die Aufnahme (z.B. unter elastischer und/oder plastischer Verformung des Gehäuses) vermieden oder zumindest vermindert werden kann. Entsprechend kann eine Krafteinwirkung auf die in der Aufnahme angeordnete pyrotechnische Ladung unterdrückt oder zumindest reduziert werden. Denkbar ist auch, dass Energie von auf das Gehäuse wirkenden Stößen durch die Deformation des Gehäuses abgebaut wird. Möglich ist zudem, dass auch temperaturbedingte Verformungen des Gehäuses kompensiert werden. Auf diese Weise kann einem Ablösen der pyrotechnischen Ladung von dem Träger und insbesondere von dem bereits oben erwähnten Zünddraht entgegengewirkt werden.
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Denkbar ist, dass das Gehäuse an dem Träger festgelegt ist; zum Beispiel ist das Gehäuse mit dem Träger verschweißt oder verklebt.
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Der Zwischenraum ist beispielsweise (insbesondere ausschließlich) mit Luft befüllt.
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Es wird angemerkt, dass die oben in Zusammenhang mit dem Anzünder gemäß dem ersten Erfindungsaspekt erläuterten Ausgestaltungen natürlich analog auch zur Weiterbildung des Anzünders gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt verwendet werden können.
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Denkbar ist insbesondere wie oben bereits erwähnt, dass der Anzünder ein an dem Träger angeordnetes (elektrisches) Widerstandselement (z.B. in Form eines Zünddrahts) zum Zünden der pyrotechnischen Ladung aufweist. Insbesondere ist das Widerstandselement an dem Träger befestigt. Beispielsweise erstreckt sich das Widerstandselement zumindest teilweise in die pyrotechnische Ladung hinein.
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Die Erfindung betrifft auch einen Gasgenerator eines Gassackmoduls mit einem erfindungsgemäßen Anzünder. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Gassackmodul mit einem derartigen Gasgenerator.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Anzünders eines Gasgenerators eines Gassackmoduls, insbesondere eines wie oben beschrieben ausgestalteten Anzünders, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- - Bereitstellen eines Trägers;
- - Anordnen einer Aufnahme auf dem Träger; und
- - Einfüllen einer pyrotechnischen Ladung in die Aufnahme, wobei die pyrotechnische Ladung in einen an den Träger angrenzenden Abschnitt der Aufnahme eingepresst wird, wobei die Aufnahme ein sich oberhalb der pyrotechnischen Ladung erstreckendes Volumen aufweist, das zumindest teilweise durch ein Ausgleichsvolumen der Hülse gebildet ist.
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Nach dem Einfüllen der pyrotechnischen Ladung, zum Beispiel in Form einer pyrotechnischen Suspension oder eines pyrotechnischen Breis (Slurry) wird wie oben bereits erwähnt insbesondere eine Trocknung der pyrotechnischen Ladung vorgenommen. Die Aufnahme ist nun insbesondere so beschaffen und es wird eine derartige Menge der pyrotechnischen Ladung in die Aufnahme eingefüllt, dass oberhalb der eingefüllten pyrotechnischen Ladung ein nicht von ihr eingenommenes Ausgleichsvolumen entsteht.
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Die Trocknung erfolgt z.B. durch Zentrifugieren und/oder zeitweises Erwärmen der pyrotechnischen Ladung, wobei ein Teil der sich wie oben beschrieben in Folge des Trocknens ausdehnenden pyrotechnischen Ladung in das Ausgleichsvolumen hinein ausdehnen kann. Nach dem Trocknen wird die pyrotechnische Ladung in den Abschnitt der Aufnahme eingepresst; insbesondere um die oben bereits erläuterte Blasenbildung zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren und einen möglichst dauerhaften Kontakt mit dem Träger und einem Widerstandselement (insbesondere einem Zünddraht) herzustellen.
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Das Einpressen der pyrotechnischen Ladung erfolgt beispielsweise mit einem Werkzeug (insbesondere in Form eines Stempels) und/oder durch Deformation einer Seitenwand der Aufnahme.
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Die oben in Bezug auf den Anzünder gemäß dem ersten oder zweiten Erfindungsaspekt erläuterten Ausgestaltungen können natürlich entsprechend zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Beispielsweise handelt es sich bei der pyrotechnischen Ladung um eine Primärladung, auf der eine Sekundärladung angeordnet wird. Insbesondere umfasst das Verfahren ein Befestigen eines Widerstandelementes an dem Träger.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.
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Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Anzünders 1 für ein Gassackmodul eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems. Der Anzünder 1 umfasst einen Träger 2, der auf einen Sockel 3 aufgesetzt ist.
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Der Träger 2 weist einen an den Sockel 3 angrenzenden Basisbereich 21 auf, dem sich ein oberer Bereich 22 mit verringertem Durchmesser anschließt. Auf den Basisbereich 21 des Trägers 2 ist eine Aufnahme in Form einer Hülse 4 aufgesetzt und zwar so, dass ein unterer Abschnitt 41 der Hülse 4 an den oberen Bereich 22 des Trägers 2 angrenzt. Beispielsweise ist der untere Abschnitt 41 der Hülse 4 mit dem oberen Bereich 22 des Trägers 2 verbunden; zum Beispiel über Schweißnähte oder Schweißpunkte 411.
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Die Hülse 4 ist mit einer ersten und zweiten pyrotechnischen Ladung in Form einer Primärladung 51 und einer darauf angeordneten Sekundärladung 52 befüllt. Zum Zünden der Primärladung 51 dient ein in die Primärladung 51 hineinragender Zünddraht 61 als Widerstandselement, der mit elektrischen Kontakten 62, 63 des Anzünders 1 verbunden ist. Der elektrische Kontakt 63 durchragt den Träger 2, wobei er von einer elektrisch isolierenden Durchführung 631 (zum Beispiel in Form einer Glasdurchführung) umgeben ist. Denkbar ist auch, dass der Träger 2 vollständig aus einem isolierenden Material gebildet ist und somit selber eine elektrisch isolierende Durchführung, insbesondere eine Glasdurchführung, ausbildet.
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Die Hülse 4 weist einen sich dem unteren Abschnitt 41 anschließenden mittleren Abschnitt 42 auf. Der mittlere Abschnitt 42 ist mit einer Verjüngung versehen, die durch eine gegenüber einer Seitenwandsektion des unteren Abschnitts 41 schräg oder senkrecht nach innen geneigte Sektion 421 der Seitenwand der Hülse 4 ausgebildet ist.
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Die pyrotechnischen Ladungen 51, 52 sind in einen an den oberen Bereich 22 des Trägers 2 angrenzenden Abschnitt der Hülse 4, d.h. insbesondere in einen oberen Teil des unteren Abschnitts 41 und in den mittleren Abschnitt 42 der Hülse 4, eingepresst. Die schräg verlaufende Sektion 421 der Seitenwand der Hülse 4 hintergreift dabei einen Teil der Ladungen 51, 52 (zumindest einen Teil der Sekundärladung 52), wodurch ein Formschluss zwischen der Hülse 4 und den Ladungen 51, 52 erzeugt wird. Dieser Formschluss hält die Ladungen 51 ,52 in dem eingepressten Zustand und damit insbesondere in mechanischem Kontakt mit dem Träger 2 und dem Zünddraht 61.
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Dem sich verjüngenden mittleren Abschnitt 42 der Hülse 4 schließt sich ein oberer, insbesondere hohlzylindrischer Abschnitt in Form eines Halses 43 an. Der Hals 43 weist entsprechend einen geringeren Innendurchmesser als der untere Hülsenabschnitt 41 auf und bildet zumindest mit einem Teilbereich ein Ausgleichsvolumen 44 aus. Das Ausgleichsvolumen 44 dient wie oben bereits erläutert insbesondere dazu, eine durch ein Trocknen der in die Hülse 4 (insbesondere als Suspension oder Brei) eingefüllten Ladungen 51, 52, z.B. durch Zentrifugieren, hervorgerufene Vergrößerung des Volumens der pyrotechnischen Ladungen 51, 52 auszugleichen, wobei während des Trocknens ein Teil der pyrotechnischen Ladung von dem Ausgleichsvolumen 44 aufgenommen wird. Nach dem Trocknen erfolgt ein Verpressen der pyrotechnischen Ladungen 51, 52 in den an den Träger 2 angrenzenden Abschnitt der Hülse 4 hinein, so dass das Ausgleichsvolumen 44 oberhalb der Sekundärladung 52 ein Leervolumen, d.h. ein nur mit Luft befülltes Volumen, ausbildet.
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Der Anzünder 1 umfasst des Weiteren ein Außengehäuse 7, in dem die Hülse 4 angeordnet ist. Das Außengehäuse 7 weist einen Seitenwandabschnitt 71 sowie einen einstückig mit dem Seitenwandabschnitt 71 verbunden Deckel 72 auf, wobei es beispielsweise zusammen mit dem Träger 2 die Hülse 4 vollständig umgibt. Darüber hinaus ist das Außengehäuse 7 beispielsweise seitlich mit dem Basisbereich 21 des Trägers 2 verbunden (Schweiß- oder Klebbereiche 211).
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Zwischen dem Außengehäuse 7 und der Hülse 4 befindet sich ein luftgefüllter Zwischenraum 8, in den sich das Außengehäuse 7 bei Einwirkung äußerer Kräfte auf das Außengehäuse 7 hinein verformen kann. Der Zwischenraum 8 erstreckt sich sowohl zwischen der Seitenwand 71 des Außengehäuses 7 und der Seitenwand der Hülse 4 als auch zwischen dem Deckel 72 und der Hülse 4.
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Der Zwischenraum 8 ermöglicht somit bis zu einem gewissen Maß eine Verformung des Außengehäuses 7 in Richtung der Hülse 4 und lässt damit eine gewisse Krafteinwirkung auf das Außengehäuse 7 zu, ohne dass das Außengehäuse 7 in Kontakt mit der Hülse 4 gerät. Somit kann die Wirkung zum Beispiel von Stößen, Vibrationen oder sonstigen äu-βeren Krafteinwirkungen sowie von Temperaturschwankungen auf den Anzünder 1 und damit auf die Hülse 4 reduziert werden, wodurch wiederum einem Ablösen der pyrotechnischen Ladungen 51, 52 von dem Träger 2 entgegengewirkt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0107477 A1 [0002]
