DE102019120216A1

DE102019120216A1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE102019120216A1
Application number: DE102019120216.7A
Authority: DE
Inventors: Michael König
Original assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Ein Gasgenerator weist eine Brennkammer (12) auf, in der ein gaserzeugender Treibstoff (14) sowie ein Trockenmittel (48) enthalten ist, wobei das Trockenmittel (48) in Form von Teilchen vorliegt. Das Trockenmittel (48) weist eine Beschichtung (50) auf, wobei die Beschichtung (50) die Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels (48) absenkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere für eine Sicherheitseinrichtung in Fahrzeugen, mit einer Brennkammer, in der ein gaserzeugender Treibstoff sowie ein Trockenmittel enthalten ist.
Gasgeneratoren liefern beispielsweise Gas zum Füllen eines Gassacks oder für den Antrieb eines Gurtstraffers. Der Gasgenerator enthält dafür in einer Brennkammer einen gaserzeugenden Treibstoff, der bei Bedarf gezündet werden kann und sich unter Bildung von gasförmigen Produkten sehr schnell zersetzt.
Einige der hinsichtlich ihrer Zersetzungsreaktion geeigneten Treibstoffe sind jedoch hygroskopisch, absorbieren oder adsorbieren also Feuchtigkeit, insbesondere Wasser. Die aufgenommene Feuchtigkeit kann das Abbrandverhalten des Treibstoffs unvorteilhaft beeinflussen.
Eine Exposition mit Feuchtigkeit ist jedoch nicht zu vermeiden, da üblicherweise zumindest während der Montage des Gasgenerators Kontakt zur Umgebungsluft und darin enthaltener Luftfeuchtigkeit besteht. Zudem weisen die Treibstoffe in vielen Fällen bereits herstellungsbedingt einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt auf.
Zum Ausgleich können Trockenmittel eingesetzt werden, um die vom Treibstoff aufgenommene Feuchtigkeit wieder aus diesem zu entfernen. Die Trockenmittel nehmen jedoch ebenfalls während der Montage des Gasgenerators Luftfeuchtigkeit auf, wodurch nicht die volle theoretische Kapazität zur Feuchtigkeitsaufnahme im fertigen Gasgenerator zur Verfügung steht.
Die DE 11 2006 000 837 T5 beschreibt einen Gaserzeuger, in dem Treibmittel-Tabletten in ein Treibmittel-Kissen aus Silikon eingebettet sind, wobei in die Silikonmatrix des Treibmittel-Kissens ein Trockenmittel gemischt ist. Die Silikonmatrix soll die Adsorption von Feuchtigkeit des Trockenmittels während der Montage des Gaserzeugers verlangsamen.
Eine solche Anordnung hat jedoch den großen Nachteil, dass ein wesentlicher Anteil des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums im Gaserzeuger durch das Silikon des Treibmittel-Kissens belegt ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gasgenerator anzugeben, der eine kostengünstige und platzsparende Möglichkeit bereitstellt, um den Treibstoff des Gasgenerators zu trocknen bzw. eine akzeptable Restfeuchte des Treibstoffs einzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gasgenerator mit einer Brennkammer, in der ein gaserzeugender Treibstoff sowie ein Trockenmittel enthalten ist, wobei das Trockenmittel in Form von Teilchen vorliegt, die eine Beschichtung aufweisen, wobei die Beschichtung eine Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels absenkt.
Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Beschichtung einzusetzen, welche die Wasseraufnahme des Trockenmittels verlangsamt, jedoch nicht stoppt. Auf diese Weise wird während der Montage des Gasgenerators weniger Feuchtigkeit vom Trockenmittel aufgenommen, sodass nach der Montage des Gasgenerators das Trockenmittel effektiver bzw. über einen längeren Zeitraum den vorhandenen Treibstoff trocknen kann. Alternativ und/oder zusätzlich können, bei gleichbleibender Menge an aufgenommener Feuchtigkeit, die Montagezeiten verlängert werden.
Das beschichtete Trockenmittel benötigt im Vergleich zum Stand der Technik deutlich weniger Bauraum, da keine voluminöse Matrix oder eine zusätzliche Verpackung rund um das Trockenmittel notwendig ist. Vielmehr können die Teilchen des Trockenmittels frei verteilt in der Brennkammer vorliegen. Durch eine gleichmäßige oder auch durch eine zufällige beziehungsweise chaotische Verteilung des Trockenmittels verbessert sich zudem die Trocknungswirkung.
Zusätzlich ist es möglich, dass über die Beschichtung des Trockenmittels vorteilhafte mechanische Eigenschaften erzielt werden.
Beispielsweise kann die Beschichtung eine dämpfende Wirkung haben, wodurch sich Rasselgeräusche des Gasgenerators minimieren lassen. Rasselgeräusche, welche durch einen gegenseitigen Kontakt einzelner Elemente des Treibstoffs entstehen könnten, können auch lediglich durch den von der Beschichtung zusätzlich gefüllten Leerraum innerhalb der Brennkammer reduziert werden.
Gleichzeitig kann durch die Beschichtung die Bildung von Staub eingeschränkt werden, sowohl bei der Handhabung des Trockenmittels während der Montage als auch innerhalb der Brennkammer im Gasgenerator.
Das Trockenmittel kann ein Material umfassen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Molsieb, Silica, Silicagel, Trockenton, Calciumsulfat, Calciumchlorid und/oder Kombinationen davon.
Unter dem Begriff Molsieb, auch als Molekularsieb bezeichnet, werden insbesondere alle im Stand der Technik üblichen natürlichen und synthetischen Zeolithe verstanden.
Zeolithe zeichnen sich durch eine große innere Oberfläche, einheitliche Porendurchmesser und gleichzeitig eine hohe Stabilität aus.
Die Poren des Molsiebs weisen bevorzugt Porendurchmesser von 3 bis 10 Ä auf, besonders bevorzugt von 3 Ä.
Silica bezeichnet eine Klasse von keramischen Verbindungen aus Siliciumdioxid, während unter dem Begriff Silicagel, auch als Kieselgel bezeichnet, Festkörper aus amorphem Siliciumdioxid verstanden werden.
Die Beschichtung kann ein Elastomer und/oder einen Thermoplasten umfassen, insbesondere ein Fluorelastomer und/oder Polyvinylacetat.
Beschichtungen aus diesen Materialien sind auf einfache Weise aufzutragen, kostengünstig und sorgen für eine ausreichende Absenkung der Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels, während sie die Feuchtigkeitsaufnahme nicht vollständig unterbinden.
In einer Ausführungsform kann die Beschichtung in einem Gewichtsanteil von höchstens 10 Gewichtsprozent am Gesamtgewicht des Trockenmittels vorliegen, bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 1 bis 10 Gewichtsprozent, weiter bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 1 bis 5 Gewichtsprozent.
Ferner kann die Beschichtung eine Dicke von höchstens 200 µm aufweisen, bevorzugt 20 bis 200 µm, weiter bevorzugt 20 bis 100 µm.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, eine möglichst geringe Menge an Beschichtungsmaterial auf dem Trockenmittel aufzubringen. Dies reduziert sowohl die Kosten für die Beschichtung, als auch den vom beschichteten Trockenmittel eingenommenen Bauraum in der Brennkammer des Gasgenerators.
In einer Ausführungsform kann das Trockenmittel in Form von Kugeln und/oder Tabletten vorliegen. Auf diese Weise vereinfacht sich die Handhabung des beschichteten Trockenmittels, da sich Kugeln und Tabletten gut schütten und mit dem Treibstoff vermischen lassen.
Die Form des Trockenmittels ist jedoch nicht auf bestimmte Geometrien beschränkt, sodass die gewählte Geometrie vor allem in Hinblick auf die Handhabbarkeit und auf den zur Verfügung stehenden Bauraum innerhalb des Gasgenerators angepasst werden kann.
Die Beschichtung kann mittels Trommel-Coating oder Wirbelschicht-Coating aufgebracht sein. Beide Verfahren sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt und auch großtechnisch umsetzbar. Somit können sowohl geringe Mengen des Trockenmittels als auch Mengen im Tonnenmaßstab auf einfache Weise mit der Beschichtung versehen werden.
In einer Ausführungsform kann die Beschichtung die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels um 50% im Vergleich zu nicht beschichtetem Trockenmittel reduzieren.
Die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit ist definiert über den Zeitraum, der benötigt wird, um eine relative Gewichtszunahme des Trockenmittels durch Aufnahme von Feuchtigkeit von mindestens 10 Gewichtsprozent zu erreichen.
Generell kann eine Aufnahmegeschwindigkeit über die relative Gewichtszunahme des Trockenmittels über einen bestimmten Zeitraum definiert werden.
Für den Vergleich wird hier der direkte Vergleich von beschichtetem und unbeschichtetem Trockenmittel aus dem gleichen Material sowie der gleichen Größe bzw. Partikelgröße herangezogen.
Insbesondere die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit ist von entscheidender Bedeutung, da die Feuchtigkeitsaufnahme des Trockenmittels während der Montage des Gasgenerators reduziert werden soll, während eine Absenkung der Aufnahmegeschwindigkeit im bereits montierten Gasgenerator nur von untergeordneter Bedeutung ist.
Um eine möglichst gleich verteilte Trocknung des Treibstoffs zu erreichen, kann das Trockenmittel gleichmäßig verteilt im Treibstoff innerhalb der Brennkammer angeordnet sein.
Alternativ kann das Trockenmittel auch zufällig beziehungsweise chaotisch verteilt im Treibstoff innerhalb der Brennkammer angeordnet sein, um den Treibstoff zuverlässig zu trocknen.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In diesen zeigen:

- 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators;
- 2a eine schematische Darstellung der Feuchtigkeitsaufnahme eines nichtbeschichteten Trockenmittels;
- 2b eine schematische Darstellung der Feuchtigkeitsaufnahme eines erfindungsgemäß beschichteten Trockenmittels; und
- 3 ein schematisches Diagramm zum Verlauf des Feuchtegehalts von Trockenmittel und Treibstoff.

Der in 1 dargestellte Gasgenerator 10 hat eine Brennkammer 12, die einen Treibstoff 14 enthält. Der Treibstoff 14 ist insbesondere ein pyrotechnischer Treibstoff.
Der Treibstoff 14 kann beispielsweise eine Guanidinverbindung sein, wie z.B. Guanidinnitrat. Grundsätzlich kommen jedoch alle dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Treibstoffe in Frage.
Der in der 1 gezeigte Gasgenerator 10 umfasst ferner einen aus Stahl oder Leichtmetall, wie Aluminium, bestehenden Anzünderträger 16, der in die Brennkammer 12 hineinragt und in dem eine Zündeinrichtung 18 aufgenommen ist.
Die Zündeinrichtung 18 umfasst einen Anzünder 20, der an eine im Anzünderträger 16 gebildete hülsenförmige Zündkammer 22 angrenzt, die mit einem Sekundärzündmittel 24 gefüllt ist und über radiale Bohrungen 26 mit der Brennkammer 12 in Verbindung steht. Die Zündkammer 22 ist an ihrem dem Anzünder 20 entgegengesetzten Ende über eine erste Kappe 28 begrenzt.
Ausgehend vom Anzünder 20 ragt eine Selbstzündeinheit 30 in die Zündkammer 22. Die Selbstzündeinheit 30 dient dazu, bei einer erhöhten Außentemperatur, beispielsweise bei einem Fahrzeugbrand, das Sekundärzündmittel 24 zu zünden.
Der Anzünder 20 ist zudem von einer Anzünderhalterung 32 umgeben, die zwischen dem Anzünder 20 und dem Anzünderträger 16 angeordnet ist.
Der Anzünderträger 16 ist fest mit einem aus Stahl oder Leichtmetall gebildeten Gehäuse 34 verbunden, das im Wesentlichen aus einem napfförmigen Bodenteil 36, in dem der Anzünderträger 16 aufgenommen ist, und einem auf das Bodenteil 36 aufgesetzten und mit diesem verbundenen Deckel 38 besteht.
Der Deckel 38 weist über seinen Umfang verteilt radiale Abströmöffnungen 40 auf, vor denen in Richtung Brennkammer 12 ein Filterring 42 zur Kühlung des aus den Abströmöffnungen 40 austretenden Gasstroms und zur Abscheidung von heißen Partikeln angeordnet ist.
Das Bodenteil 36 und der Anzünderträger 16 bilden gemeinsam eine, hier mehrteilige, Außenwand des Gasgenerators 10.
Die Brennkammer 12 wird von dem Anzünderträger 16 und einer am Anzünderträger 16 festgelegten Brennkammerwand 44 definiert, die bei dem hier gezeigten Gasgenerator 10 außerdem mit dem Deckel 38 des Gehäuses 34 verbunden ist.
Der Treibstoff 14 in der Brennkammer 12 wird durch eine am Deckel 38 angelegte, vorgespannte Federscheibe 46 in der Brennkammer 12 gehalten.
Zusätzlich ist in der Brennkammer 12 ein Trockenmittel 48 angeordnet, das eine Beschichtung 50 aufweist.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Trockenmittel 48 verteilt im Treibstoff 14 angeordnet. Auf diese Weise kann das Trockenmittel 48 gleichmäßig verteilt Feuchtigkeit aus dem Treibstoff 14 entfernen.
Grundsätzlich kann das Trockenmittel 48 jedoch auch lediglich an vorbestimmten Stellen innerhalb der Brennkammer 12 angeordnet sein. Beispielsweise kann das Trockenmittel 48 lediglich im Randbereich der Brennkammer 12 vorliegen und so zusätzlich eine mechanische Dämpfung zwischen dem Treibstoff 14 und zumindest einem der die Brennkammer 12 umgebenden Bauteile bieten, beispielsweise dem Anzünderträger 16 und/oder der Brennkammerwand 44.
Auch kann das Trockenmittel 48 so innerhalb der Brennkammer 12 angeordnet sein, dass Rasselgeräusche effektiv unterbunden werden.
Unter Bonfire-Bedingungen bei stark erhöhter Umgebungstemperatur, wie z.B. bei einem Fahrzeugbrand, kann der Treibstoff 14 kontrolliert gezündet werden. Dies kann durch das Auslösen der Selbstzündeinheit 30 und/oder des Sekundärzündmittels 24 erreicht werden.
Durch den Abbrand des Treibstoffs 14 in der Brennkammer 12 steigt der Innendruck im Gasgenerator 10 so weit an, dass die Verbindung zwischen der Brennkammerwand 44 und dem Deckel 38 gelöst wird und ein Abströmspalt entsteht.
Diese Bewegung kann zusätzlich über eine zweite Kappe 51 unterstützt werden, die bei Auslösung des Sekundärzündmittel 24 angehoben werden kann und so die Bewegung des Deckels 38 nach oben unterstützt.
Die aus dem Treibstoff 14 freigesetzten Gase strömen über diesen Spalt und den Filterring 42 sowie die Abströmöffnungen 40 aus dem Gasgenerator 10 in eine hier nicht dargestellte aufblasbare Sicherheitseinrichtung, wie beispielsweise einen Gassack.
Die in 1 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Gasgenerator, wie er beispielsweise in einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs für einen Fahrerairbag genutzt wird. Diese Art von Gasgeneratoren ist auch unter dem Begriff torusförmiger Gasgenerator bekannt.
Der erfindungsgemäße Gasgenerator kann jedoch auch jede beliebige andere aus dem Stand der Technik bekannte Bauform eines Gasgenerators aufweisen, beispielsweise könnte es sich um einen rohrförmigen Gasgenerator handeln.
Zudem kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Gasgenerator neben einem rein pyrotechnischen Gasgenerator, wie er in 1 dargestellt ist, auch um einen Hybridgasgenerator handeln. Ein Hybridgasgenerator kann zusätzlich zu einem gaserzeugenden Treibstoff, wie er in Zusammenhang mit dem Gasgenerator aus 1 beschrieben wurde, noch eine mit Druckgas gefüllte Druckkammer aufweisen, wobei das Druckgas zusätzlich zur Befüllung eines Gassacks dienen kann.
Im Folgenden wird die Wirkungsweise des beschichteten Trockenmittels 48 näher erläutert.
In 2a und 2b ist in einer schematischen Darstellung die Wirkungsweise des Trockenmittels 48 verdeutlicht. In 2a ist ein unbeschichtetes Trockenmittel 52 gezeigt, welches in bekannten Gasgeneratoren eingesetzt wird.
Das Trockenmittel 48 bzw. 52 ist ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Molsieb, Silica, Silicagel, Trockenton, Calciumsulfat, Calciumchlorid und/oder Kombinationen davon.
Unter Einwirkung von Feuchtigkeit nimmt das unbeschichtete Trockenmittel 52 die Feuchtigkeit auf und entzieht es entsprechend seiner Umgebung. Die aufgenommene Feuchtigkeit wird beispielsweise in Poren des Trockenmittels 52 eingelagert und/oder in das Material des Trockenmittels 52 aufgenommen, beispielsweise mittels Quellen. Schließlich ist das Trockenmittel 52 vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt bzw. beladen (untere Darstellung in 2a).
Das Trockenmittel 52 hat also eine maximale Kapazität für die Feuchtigkeitsaufnahme. Übliche kommerziell erhältliche Trockenmittel 52 können bis zu 25 Gewichtsprozent an Feuchtigkeit aufnehmen, vorzugsweise bis zu 27 Gewichtsprozent und weiter bevorzugt bis zu 30 Gewichtsprozent.
In 2b ist im Vergleich dazu ein Trockenmittel 48 mit einer Beschichtung 50 gezeigt, wie es in einem erfindungsgemäßen Gasgenerator 10 eingesetzt wird.
Die Beschichtung 50 ist ein Elastomer und/oder ein Thermoplast, insbesondere ein Fluorelastomer und/oder Polyvinylacetat. Ein geeignetes Fluorelastomer wird beispielsweise unter dem Handelsnamen Viton™ von DuPont angeboten.
Die Beschichtung 50 verlangsamt die Feuchtigkeitsaufnahme des Trockenmittels 48, stoppt diese jedoch nicht. Grundsätzlich ist das Trockenmittel 48 aus den gleichen Materialien wie das Trockenmittel 52 und nimmt Feuchtigkeit über analoge Mechanismen auf.
Durch die Beschichtung 50 wird jedoch bei gleichbleibender Menge an Feuchtigkeit und gleichbleibender Dauer der Exposition nur ein geringerer Anteil des Trockenmittels 48 mit Feuchtigkeit beladen (untere Darstellung in 2b) als im Falle eines unbeschichteten Trockenmittels 52.
Die Wirkungsweise des beschichteten Trockenmittels 48 im Vergleich zu einem unbeschichteten Trockenmittel 52 wird im Folgenden anhand des Diagramms aus 3 näher erläutert.
Das Diagramm in 3 zeigt den Verlauf des Feuchtigkeitsgehalts als Funktion der Zeit t sowohl für den Treibstoff 14 (Feuchtigkeitsgehalt w₁, Linie a) als auch für das Trockenmittel 48 bzw. 52 (Feuchtigkeitsgehalt w₂, Linie b bzw. c).
Der Feuchtigkeitsgehalt bezieht sich dabei auf die Zunahme des Gewichts des jeweiligen Stoffes als Funktion der aufgenommenen Feuchte in Gewichtsprozent.
Während der Montage mit einer Montagedauer t₁ des Gasgenerators 10 steht sowohl der Treibstoff 14 als auch das Trockenmittel 48 bzw. 52 in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft. Aufgrund der in der Umgebungsluft enthaltenen Luftfeuchtigkeit nimmt daher sowohl der Treibstoff 14 als auch das Trockenmittel 48 bzw. 52 während der Montage Feuchtigkeit auf. Zusätzlich weist insbesondere der Treibstoff 14 bereits eine gewisse Restfeuchte aus der Herstellung und Lagerung des Treibstoffs 14 auf.
Der Treibstoff hat in der in 3 dargestellten schematischen Darstellung bereits eine Sättigung an Feuchtigkeit erreicht, sodass der Feuchtigkeitsgehalt während der Montage konstant bleibt.
Vorteilhafterweise nimmt der Treibstoff 14 möglichst wenig Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf, ist also nur gering hygroskopisch. Bevorzugt weist der Treibstoff 14 nach der Montage des Gasgenerators 10 einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 0,5 Gewichtsprozent auf, besonders bevorzugt von höchstens 0,2 Gewichtsprozent.
Der Feuchtigkeitsgehalt des Treibstoffs 14 kann jedoch auch während des Montagevorgangs ansteigen, sodass kürzere Montagedauern des Gasgenerators 10 grundsätzlich bevorzugt sind.
Je nach Art des Treibstoffs 14 und der Montagedauer kann der Treibstoff 14 so viel Feuchtigkeit aufgenommen haben, dass dessen Feuchtigkeitsgehalt nach der Montage des Gasgenerators 10 über einem gewünschten Limit d liegen könnte.
Daher muss der Treibstoff 14 nach der Montage des Gasgenerators 10 mittels des Trockenmittels 48 bzw. 52 getrocknet werden.
Während der Montage nimmt jedoch auch das Trockenmittel 48 bzw. 52 bereits Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf. Nach der Montage des Gasgenerators 10 ist die Brennkammer 12 gasdicht verschlossen, sodass keine Luftfeuchte mehr aufgenommen werden kann.
Vielmehr gibt der Treibstoff 14 Feuchtigkeit in die Atmosphäre innerhalb der Brennkammer 12 ab, wobei die abgegebene Feuchtigkeit vom Trockenmittel 48 bzw. 52 aufgenommen werden kann. Dadurch sinkt der Feuchtigkeitsgehalt des Treibstoffs 14, sodass dieser unter das gewünschte Limit d fällt und über die Lebensdauer t₂ des Gasgenerators 10 stetig weiter abnehmen kann, solange das Trockenmittel 48 bzw. 52 weiterhin Feuchtigkeit aufnehmen kann.
Sollte das Gehäuse 34 des Gasgenerators 10 eine Undichtigkeit aufweisen, kann einströmende Luftfeuchtigkeit ebenfalls über das Trockenmittel 48 bzw. 52 aufgenommen werden, ohne dass der Treibstoff 14 erneut Feuchtigkeit aufnimmt.
Bei der Trocknung des Treibstoffs 14 innerhalb der Brennkammer 12 ist jedoch die Abgabe von Feuchtigkeit durch den Treibstoff 14 der geschwindigkeitsbestimmende Schritt, da das Trockenmittel 48 bzw. 52 die in der Atmosphäre der Brennkammer 12 enthaltene Feuchtigkeit schnell aufnimmt.
Aus diesem Grund entscheidet der Feuchtigkeitsgehalt des Trockenmittels 48 bzw. 52 am Ende der Montage des Gasgenerators 10 über das Ausmaß der erzielbaren Trocknung des Treibstoffs 14 über die Lebensdauer t₂ des Gasgenerators 10 hinweg.
Dieser Effekt wird in 3 verdeutlicht, bei der der Verlauf des Feuchtigkeitsgehalts des Trockenmittels 52 ohne Beschichtung (Linie c) mit dem Trockenmittel 48 mit Beschichtung 50 (Linie b) eines erfindungsgemäßen Gasgenerators 10 verglichen wird.
Der Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts des Trockenmittels 48 bzw. 52 nach der Montage des Gasgenerators 10 ist in beiden Fällen vorzugsweise gleich schnell.
Jedoch unterscheidet sich zumindest die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit während der Montage des Gasgenerators 10, also während der Montagedauer ti. Die Beschichtung 50 senkt die Aufnahmegeschwindigkeit des Trockenmittels 48 im Vergleich zum unbeschichteten Trockenmittel 52 ab, woraus ein geringerer Anstieg des Feuchtigkeitsgehalts während der Montage resultiert.
Dementsprechend wird bei gleichbleibender Montagedauer t₁ eine bessere Trocknung des Treibstoffs 14 über die Lebenszeit t₂ des Gasgenerators 10 hinweg erzielt, wenn ein Trockenmittel 48 mit Beschichtung 50 genutzt wird.
Alternativ könnte auch die Montagedauer t₁ verlängert werden, ohne dass der Feuchtigkeitsgehalt nach der Montage des Gasgenerators 10 höher liegt als bei Verwendung von unbeschichtetem Trockenmittel 52.
Bevorzugt ist die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels 48 um mindestens 50% im Vergleich zum nicht beschichteten Trockenmittel 52 reduziert.
Die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit ist in diesem Fall definiert über den Zeitraum, der benötigt wird, um eine relative Gewichtszunahme des Trockenmittels 48 bzw. 52 durch Aufnahme von Feuchtigkeit von mindestens 10 Gewichtsprozent zu erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 112006000837 T5 [0006]

Claims

Gasgenerator mit einer Brennkammer (12), in der ein gaserzeugender Treibstoff (14) sowie ein Trockenmittel (48) enthalten ist, wobei das Trockenmittel (48) in Form von Teilchen vorliegt, die eine Beschichtung (50) aufweisen, wobei die Beschichtung (50) die Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels (48) absenkt.
Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenmittel (48) ein Material umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Molsieb, Silica, Silicagel, Trockenton, Calciumsulfat, Calciumchlorid und/oder Kombinationen davon.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (50) ein Elastomer und/oder einen Thermoplast umfasst, insbesondere ein Fluorelastomer und/oder Polyvinylacetat.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (50) in einem Gewichtsanteil von höchstens 10 Gewichtsprozent am Gesamtgewicht des Trockenmittels (48) vorliegt, bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 1 bis 5 Gewichtsprozent.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (50) eine Dicke von höchstens 200 µm aufweist, bevorzugt von 20 bis 200 µm und besonders bevorzugt von 20 bis 100 µm.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenmittel (48) in Form von Kugeln und/oder Tabletten vorliegt.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (50) mittels Trommel-Coating oder Wirbelschicht-Coating aufgebracht ist.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (50) die anfängliche Aufnahmegeschwindigkeit von Feuchte des Trockenmittels (48) um mindestens 50% im Vergleich zum nicht beschichtetem Trockenmittel (52) reduziert.
Gasgenerator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenmittel (48) gleichmäßig verteilt im Treibstoff (14) innerhalb der Brennkammer (12) angeordnet ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenmittel (48) zufällig beziehungsweise chaotisch verteilt im Treibstoff (14) innerhalb der Brennkammer (12) angeordnet ist.