DE10236508A1

DE10236508A1 - Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff mit integrierter Metalleinlage

Info

Publication number: DE10236508A1
Application number: DE10236508A
Authority: DE
Inventors: Uwe Brede; Eduard Berenz; Anton Bretfeld; Harald Frank; Juergen Knaus
Original assignee: Dynamit Nobel AG; Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2002-02-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2003-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger (4) aus Kunststoff, welcher ein Anzündelement (2) trägt und am Anzündträger (4) ein zylinderförmiges Metallgehäuse befestigt ist, in welches das Anzündelement (2) hineinragt und im Metallgehäuse (1) eine Verstärkerladung (6) angeordent ist. DOLLAR A Zur Verbesserung der Dichtheit und Verringerung der Herstellungskosten wird vorgeschlagen, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger (4) eine Metalleinlage (3) integriert ist, wobei die Metalleinlage (3) vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die gattungsbildende DE-A1-199 60 642 beschreibt eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff. In dem Anzündträger ist ein Anzündelement integriert, welches mit seinem Wirkteil aus dem Anzündträger herausragt und in ein Metallgehäuse ragt, welches am Anzündträger befestigt ist. Im Metallgehäuse ist eine Verstärkerladung angeordnet.

Der Anzündträger aus Kunststoff hat die Funktion das Anzündelement mechanisch sicher im Metallgehäuse zu fixieren. Zusätzlich muss er gewährleisten, dass bei Funktion der Zündkette kein Gas zwischen Kunststoffanzündträger/Anzündelement und/oder Kunststoffanzündträger/Metallgehäuse entweichen kann.

Aufgrund der notwendigen mechanischen Festigkeit bei Funktion der Zündkette in Verbindung mit der aufwendigen Form im Kontaktierungsbereich des Anzündelements, wird der Anzündträger bisher vorzugsweise zerspanend als kombiniertes Dreh, - Frästeil gefertigt. Diese Fertigungsweise ist sehr kostenintensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine pyrotechnische Zündkette nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Dichtheit und die Herstellungskosten zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger eine Metalleinlage integriert ist, wobei die Metalleinlage vom Kunststoff des Anzündträgers umspritzt ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Metalleinlage ein Stanz- oder Biegeteil.

Vorteilhafterweise ist der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert.

Das Anzündelement ist teilweise oder vollständig vom Kunststoff des Anzündträgers umspritzt.

Zweckmäßigerweise wird das Anzündelement vor dem Umspritzen mit Kunststoff mit einer Dichtmasse benetzt.

Bereichsweise kann als Kunststoff für den Anzündträger ein elastischer Kunststoff verwendet werden.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Metalleinlage mit dem Anzündelement verbunden. Hierdurch braucht nur ein Teil mit dem Kunststoff umspritzt zu werden.

Vorteilhaft ist die Metalleinlage tassenförmig ausgebildet, wobei der Rand der Metalleinlage umgebördelt oder umgelegt ist und aus dem Anzündträger herausgeführt ist.

Zur besseren Verbindung mit dem Kunststoff sind in der Metalleinlage vorteilhafterweise Aussparungen angeordnet.

Die Erfindung zeichnet sich in bevorzugter Ausführungsform dadurch aus, dass statt der aufwendigen Zerspanung ein Stanz, - Biegeteil verwendet wird, das als Einlegeteil nachfolgend umspritzt wird.

Diese Fertigungsweise ist sehr kostengünstig, da so wohl das Einlegeteil als auch der nachfolgende Spritzvorgang kostengünstig realisiert werden können.

Beide Herstellarten können auch mit Mehrfachwerkzeugen durchgeführt werden, was zu einer zusätzlichen Kostenreduzierung führt.

In dieser Anordnung übernimmt die Metalleinlage bzw. das Stanz,- Biegeteil die mechanische Abstützung, das bei gleicher Festigkeit aufgrund seiner Steifigkeit mit geringerer Wandstärke ausgeführt werden kann als ein Dreh-Frästeil; dadurch wird zusätzliche eine Gewichtsersparnis erreicht.

Der Kunststoff im Anzündträger gewährleistet die Dichtfunktion zwischen Anzündträger/Anzündelement und/oder Anzündträger/Metallgehäuse. Die erforderliche aufwendige Kontur im Kontaktierungsbereich des Anzündelements kann ebenfalls mit dem Kunststoff mittels Spritzvorgang erreicht werden.

In der Praxis hat sich bei den herkömmlichen Anzündträgern herausgestellt, dass durch vagabundierende leitfähige Verunreinigungen, z. B. Metallspäne eine nicht zulässige elektrische Verbindung im Kontaktierungsbereich zwischen Anzündelement und Anzündträger entstehen kann, die zu Funtionsversagern der Zündkette führen kann. Bei einem Kunststoffanzündträger kann diese elektrische Verbindung nicht erfolgen, da dieser im Kontaktierungsbereich isoliert.

Zur Erhöhung der Sicherheit gegen elektrostatische Entladungen (ESD) zwischen Anzündelement und Metallgehäuse kann der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert werden. Dadurch wird erreicht, dass der hochohmige Kunststoff bei hoher Spannung niederohmig wird und die ESD-Entladungen ableitet und keine ungewollte Auslösung erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung zeigen die Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.
In Fig. 1 ist eine typische Zündkette dargestellt, in die der Anzündträger 4 aus Kunststoff eingesetzt werden kann.
Wie daraus ersichtlich, ist im Anzündträger 4 das Anzündelement 2 teilweise umspritzt und die Metalleinlage 3 integriert. Der Anzündträger 4 wiederum ist mit einer Hülse 1 verbunden, die im unteren Teil einen Dichtnapf 5 enthält, der die nachfolgende Boosterladung 6 im eingebauten Zustand gegen Feuchtigkeit schützt und somit die Funktion der Zündkette sicher über die gesamte Einsatzdauer gewährleistet.
Zur Erhöhung der Dichtigkeit im Bereich 13 zwischen Anzündelement 2 und dem Kunststoff des Anzündträgers 4 und Bereich 14 zwischen Hülse 1 und dem Kunststoff des Anzündträgers 4 kann eine Dampfsperre eingebaut werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass z. B. das Anzündelement 2 mit einer entsprechenden Dichtmasse benetzt wird, die nach dem Umspritzen aufgrund der eingeleiteten Wärme und/oder des Aufschrumpfens des Kunststoffes auf das Anzündelement 2 wirksam wird. Eine weitere Möglichkeit zur Erhaltung der Dampfsperre besteht darin, dass für die Bereiche 13 und 14 ein elastischer Kunststoff eingesetzt wird. Dies kann z. B. in einem Spritzvorgang (2-Komponenten-Spritzung) erfolgen.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass das Anzündelement 2 im Anzündträger 4, und somit in der pyrotechnischen Zündkette, über die gesamte Lebensdauer auch unter Berücksichtigung aller Umwelteinflüsse sicher fixiert ist und keine Feuchtigkeit in die Zündkette eindringen kann.
Um sicherzustellen, dass bei elektrostatischen Entladungen (ESD) zwischen Anzündelement 2 und Hülse 1 keine ungewollte Auslösung erfolgt, kann der Kunststoff des Anzündträgers 4 mit Glimmer dotiert werden, wie Eingangs beschrieben ist.
Bei Funktion der Zündkette entsteht durch die Umsetzung der Pyrotechnik im Anzündelement 2 und der nachgeschalteten Boosterladung 6 kurzzeitig ein hoher Gasdruck, der auch auf das Anzündelement 2 und den Anzündträger 4 als axiale Kraft wirksam wird, die das Anzündelement 2 in den Anzündträger 4 kraftschlüssig dichtend drückt.
Um zu vermeiden, dass das Anzündelement 2 unzulässigerweise in den Anzündträger 4 eingedrückt wird und dadurch das Gas zwischen Anzündelement 2 und Anzündträger 4 ungewollt teilweise oder ganz entweichen kann oder im Extremfall das Anzündelement 2 durch den Anzündträger 4 gedrückt wird, muss eine Abstützung im Träger erfolgen.
Dies wird durch die Metalleinlage 3 erreicht, die im Anzündträger 4 integriert ist und das Anzündelement 2 im Bereich 3a, 3b sicher abstützt. Durch die Form und Fertigungsweise der Metalleinlage 3 als Biegeteil ist eine hohe Steifigkeit gegeben, die die Abstützung sicher gewährleistet. Damit ist sichergestellt, dass auch bei höchster Druckbelastung keine Verformung der Metalleinlage 3 erfolgt.
Zur Fixierung des Anzündträgers 4 im übergeordnetem Gerät ist die Metalleinlage 3 so ausgelegt, dass diese im Bereich 3b aus dem Anzündträger 4 herausragt und im übergeordnetem Gerät befestigt werden kann.
In Fig. 2 ist eine mögliche Form der Metalleinlage 3 skizziert. Wie daraus ersichtlich, kann dieses Teil vorzugsweise als Stanzteil gefertigt werden, das nachfolgend entsprechend umgeformt wird.
Das Metallteil kann z. B. Aussparungen 8 aufweisen, um die formschlüssige Verbindung Metalleinlage 3-Kunststoff zu verbessern.
Im äußeren Bereich 3b ist das Metallteil 3 umgelegt, um eine zusätzliche Verstärkung zu erhalten.
Bei Bedarf kann die Metalleinlage 3 auch im inneren Bereich 3a zusätzlich verformt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen, wie mit 3c dargestellt ist.
In Fig. 3 ist die Kontaktierung des Anzündelements 2 im Bereich 7, dargestellt. Wie ersichtlich, ist für die Kontaktierung eine Kontaktsicherung 9 erforderlich, die im Anzündträger 4 mittels entsprechender Aussparungen 10 in Position gehalten wird.
Zusätzlich sind im Anzündträger 4 noch Aussparungen 11 erforderlich, um eine Verriegelung 15 des Steckers (Stecker ist gestrichelt und Verriegelung um 90° gedreht dargestellt) im Anzündträger 4 zu ermöglichen. Mit der Verriegelung 15 wird gleichzeitig auch die Kontaktsicherung fixiert.
In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausführung eines Anzündträgers 4 dargestellt. Bei dieser Variante ist das komplette Anzündelement 2 umspritzt.
Dies hat gegenüber der Fig. 1 den Vorteil, dass eine vollständige elektrische Isolierung zwischen Anzündelement 2 und Hülse 1 erreicht wird. Damit erhöht sich die elektrostatische Festigkeit der Zündkette. Eine weitere Erhöhung wird dadurch erreicht, dass der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert wird, wie anfangs beschrieben ist.
In Fig. 5 ist eine weitere technische Möglichkeit der Anordnung der Metalleinlage 3 im Anzündträger 4 dargestellt. Dabei ist die Metalleinlage 3 mit dem Anzündelement 2 verbunden, dies kann z. B. mittels Schweißung 12 erfolgen. Dadurch wird eine zusätzliche mechanische Fixierung der beiden Teile erreicht.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Spritzvorgang vereinfacht durchgeführt werden kann, da nur ein Teil (statt zwei Teile) eingelegt werden muss.
Mit Boosterladung 6 ist eine Verstärkerladung verstanden und die Hülse 1 ist ein Gehäuse.

Claims

1. Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger (4) aus Kunststoff, welcher ein Anzündelement (2) trägt und am Anzündträger (4) ein zylinderförmiges Metallgehäuse (1) befestigt ist, in welches das Anzündelement (2) hineinragt und im Metallgehäuse (1) eine Verstärkerladung (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger (4) eine Metalleinlage (3) integriert ist, wobei die Metalleinlage (3) vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist.

2. Zündkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) ein Stanz- oder Biegeteil ist.

3. Zündkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Anzündträgers (4) mit Glimmer dotiert ist.

4. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzündelement (2) teilweise oder vollständig vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist.

5. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzündelement (2) vor dem Umspritzen mit Kunststoff mit einer Dichtmasse benetzt wurde.

6. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Bereichsweise als Kunststoff für den Anzündträger (4) ein elastischer Kunststoff verwendet wird.

7. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) mit dem Anzündelement (2) verbunden ist.

8. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) tassenförmig ausgebildet ist.

9. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Metalleinlage (3) umgebördelt oder umgelegt und aus dem Anzündträger (4) herausgeführt ist.

10. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Metalleinlage (3) Aussparungen (8) angeordnet sind.