DE10326253B3 - Metal-glass fastening equipment lead-through for airbag or seat belt tension triggers has metal pins in a through-opening and a main body with front and rear sides and a release action - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten der inneren Wandfläche eines Hohlkörpers, dessen eine Stirnseite offen ist und dort eine umlaufende Kante aufweist. Solche Hohlkörper sind Bestandteil einer elektrischen Zündeinheit zum Zünden von Treibstoffen. Die Treibstoffe können fest, flüssig oder gasförmig sein. Die wesentlichen Bestandteile einer solchen Zündeinheit sind wenigstens ein Stift aus elektrisch leitendem Material, ein Stiftträger, umfassend einen Metallring, der gegenüber dem Stift Übermaß hat und mit diesem somit einen Ringraum einschließt, sowie eine elektrisch isolierende Füllung im Ringraum. Am einen Ende des Stiftträgers befindet sich eine Verschlusskappe zur Aufnahme des Treibstoffes (Zündmittels). Am anderen Ende des Stiftträgers befindet sich ein Stecker, der mit dem Stiftträger auf irgendeine Weise verbunden ist, und in den der Stift beim Betrieb berührend eintaucht und damit eine elektrisch leitende Verbindung herstellt. Das Ganze befindet sich in einem Gehäuse.The The invention relates to a method for coating the inner wall surface of a Hollow body, one end of which is open and there is a peripheral edge having. Such hollow bodies are part of an electrical ignition unit for igniting Fuels. The fuels can solid, liquid or gaseous his. The essential components of such an ignition unit are at least one pin made of electrically conductive material Pin carrier, comprising a metal ring which is oversized compared to the pin and thus enclosing an annular space, as well as an electrically insulating filling in the Annulus. There is a cap at one end of the pen carrier to hold the fuel (ignition agent). At the other end of the pen holder there is a connector that connects to the pen carrier in some way and into which the pin is immersed during operation and thus one creates an electrically conductive connection. The whole is in one housing.
Die Füllung des Stiftträgers besteht im allgemeinen aus einem isolierenden Material, beispielsweise Glas, Kunststoff, Keramik oder Glaskeramik. Erfolgt die isolierende Füllung mit Glas, so ist diese mit dem Metall vakuumdicht zu verschmelzen.The filling of the pen holder generally consists of an insulating material, for example Glass, plastic, ceramics or glass ceramics. Is the isolating filling with glass, it has to be melted vacuum-tight with the metal.
Derartige Zündeinheiten sind in der Elektronik und in der Elektrotechnik weit verbreitet. Das zum Einschmelzen verwendete Glas dient hierbei als Isolator. Typische Glas-Metall-Durchführungen sind wie folgt aufgebaut: es werden metallische Innenleiter in ein vorgeformtes Sinterglasteil eingeschmolzen, wobei das Sinterglasteil in ein äußeres Metallteil eingeschmolzen wird.such ignition units are widely used in electronics and electrical engineering. The glass used for melting serves as an insulator. Typical glass-metal bushings are structured as follows: metallic inner conductors are integrated into one preformed sintered glass part melted, the sintered glass part in an outer metal part is melted down.
Die genannten Zündeinheiten werden verwendet für Airbags oder für Gurtspanner bei Kraftfahrzeugen. Die gesamte Zündeinheit mit dem als Glas-Metall-Durchführung ausgebildeten Stiftträger umfasst eine Zündbrücke. Die Glas-Metall- Durchführung spielt dabei eine wichtige Rolle. Sie ist notwendig, um die elektrische Spannung, die durch ein oder zwei metallische Stifte erfolgt, einem Gehäuse zuverlässig und isoliert zuzuführen.The named ignition units are used for Airbags or for Belt tensioners in motor vehicles. The entire ignition unit with the glass-metal bushing Includes pen carrier an ignition bridge. The Glass-metal implementation plays an important role in this. It is necessary to the electrical Tension created by one or two metallic pins, one casing reliable and feed in isolation.
Bekannte Glas-Metall-Durchführungen sind wie folgt aufgebaut: ein eingeglaster bzw. isolierter Stift und ein zusätzlicher Leiter als Massedraht wird in der Regel angeschweißt oder angelötet. Er stellt damit die notwendige Verbindung zum metallischen Gehäuse her. Diese Ausführungsform ist sehr aufwendig und teuer in der Herstellung. Ein gravierender Nachteil besteht darin, dass der Masseschluss zum äußeren Gehäuse recht unsicher ist. Dies kann schwerwiegende Folgen haben, insbesondere bei den genannten Anwendungsbeispielen des Airbags oder des Gurtstrammers.Known Glass-metal feedthroughs are structured as follows: a glazed or insulated pin and an additional one Conductor as a ground wire is usually welded on or soldered. He thus creates the necessary connection to the metallic housing. This embodiment is very complex and expensive to manufacture. A serious disadvantage consists in the fact that the ground connection to the outer housing is quite unsafe. This can have serious consequences, especially for the above Application examples of the airbag or the belt tensioner.
Bekannte
Zündeinheiten
der genannten oder ähnlicher
Art sind beschrieben in
Alle die genannten Zündeinheiten weisen zwei Metallstifte auf. Die vorliegende Erfindung befasst sich vor allem mit elektrischen Zündeinheiten, die nur einen einzigen Stift haben.All the ignition units mentioned have two metal pins. The present invention is concerned deal primarily with electrical ignition units that have only one have single pen.
Gravierende
Probleme der eingangs beschriebenen Zündeinheiten bestehen in Folgendem:
Die Übergänge zwischen
den leitenden Teilen haben einen Widerstand, der relativ hoch ist.
Ein weiterer Nachteil bekannter Zündeinheiten besteht in der
Lebensdauer. Diese ist bei bekannten Zündeinheiten unbefriedigend.
Dies geht wenigstens teilweise auf Korrosion der beteiligten Bauteile
zurück.Serious problems with the ignition units described at the outset are as follows:
The junctions between the conductive parts have a resistance that is relatively high. Another disadvantage of known ignition units is the service life. This is unsatisfactory in known ignition units. This is at least partly due to corrosion of the components involved.
Zur Verringerung des elektrischen Widerstandes an der Übergangsstelle zwischen Stecker und Stiftträger wird im Übergangsbereich eine Beschichtung aus einem Material aufgebracht, dessen elektrischer Widerstand sehr gering ist. Hier kommt beispielsweise Gold in Betracht. Das Gold wird elektrolytisch aufgebracht, und zwar auf die Innenfläche des genannten, als Stiftträger dienenden Hohlkörpers, desgleichen auf den über seine Glashalterung hinausragenden Metallstift. Damit lässt sich zwar das Auftreten von Korrosion im Übergangsbereich zwischen Stiftträger und Stecker vermeiden. Jedoch hat sich gezeigt, dass freie Goldpartikel außerhalb der Beschichtung herum vagabundieren. Diese stören das empfindliche System Stiftträger – Stecker und beeinträchtigen die Arbeit der Zündeinheit.to Reduction of the electrical resistance at the transition point between plug and pin holder is in the transition area applied a coating of a material whose electrical Resistance is very low. Here, for example, gold comes into consideration. The gold is applied electrolytically to the inner surface of the mentioned, as a pen holder serving hollow body, likewise on the over metal pin protruding from its glass holder. With that you can the occurrence of corrosion in the transition area between the pin carrier and Avoid plugs. However, it has been shown that free gold particles outside vagabond the coating. These disrupt the sensitive system Pen carrier - plug and affect the work of the ignition unit.
Man hat die genannten Goldpartikel als Abrieb definiert und versucht, durch Änderung der Betriebsparameter des elektrolytischen Beschichtungsverfahrens eine bessere Haftung der Beschichtung zu erzielen. Diese hat jedoch nicht zum Erfolg geführt.you defined the gold particles as abrasion and tried by change the operating parameters of the electrolytic coating process to achieve better adhesion of the coating. However, this has did not lead to success.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem sich die Innenseite eines zylindrischen Hohlkörpers – insbesondere eines Stiftträgers einer Zündeinheit – zuverlässig und dauerhaft beschichten lässt, und bei welchem sich keine Beschichtungspartikel lösen.The The invention has for its object to provide a method with which is the inside of a cylindrical hollow body - in particular a pen holder an ignition unit - reliable and permanently coated, and in which no coating particles come off.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Eine Zündeinheit der gewünschten Art ist in Anspruch 8 definiert.This The object is solved by the features of claim 1. A ignition unit the desired one Kind is defined in claim 8.
Die
Erfinder haben folgendes erkannt:
Bei dem genannten elektrolytischen
Beschichtungsverfahren und dem damit verbundenen Anlegen einer Gleichspannung
an den Hohlkörper
bildet sich im Bereich von dessen freier umlaufender Kante ein relativ
starkes elektrisches Feld aus. Dies führt dazu, dass die Schichtdicke
im Kantenbereich außergewöhnlich groß ist. Die
Dicke nimmt gegen die Kante hin zu, und zwar derart, dass sie im
Kantenbereich – in
einem Längsschnitt
durch den Hohlkörper
gesehen – geradezu
einen Beschichtungswulst bildet. Dieser neigt zum Abplatzen oder
Abblättern.
Diese Zusammenhänge
waren bisher nicht erkannt worden, und zwar deshalb, weil die abgeplatzten
oder abgeblätterten
Partikel äußerst klein
sind.The inventors recognized the following:
With the aforementioned electrolytic coating process and the associated application of a DC voltage to the hollow body, a relatively strong electric field is formed in the region of its free peripheral edge. This means that the layer thickness in the edge area is exceptionally large. The thickness increases towards the edge, in such a way that it virtually forms a coating bulge in the edge region - seen in a longitudinal section through the hollow body. This tends to flake or flake off. These relationships had not previously been recognized, because the flaked or flaked particles are extremely small.
Die erfindungsgemäße Lösung ist ebenso einfach wie erfolgreich: Die innere Wandfläche des Höhlkörpers wird im Bereich der umlaufenden freien Kante abgedeckt. Hierzu gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Die einfachste besteht darin, einen ringförmigen Schirm oder eine ringförmige Maske auf den abzudeckenden Bereich der inneren Wandfläche aufzulegen, und erst dann mit dem Beschichtungsvorgang zu beginnen.The solution according to the invention As simple as it is successful: The inner wall surface of the cave body becomes covered in the area of the surrounding free edge. There is numerous possibilities. The simplest is a ring-shaped screen or a ring-shaped mask to be placed on the area of the inner wall surface to be covered and only then to start the coating process.
Dabei genügt es, den abgeschirmten und damit beschichtungsfreien Bereich in axialer Richtung des Hohlkörpers sehr klein zu bemessen. Bei den für Zündeinheiten benötigten Stiftträgern reichen wenige Millimeter oder gar wenige zehntel Millimeter aus. Der Bereich bleibt somit völlig frei von Beschichtung, und der anschließende Bereich, der sich bis zur Glasfüllung hin erstrecken kann, trägt eine Schicht, die eine im wesentlichen gleich bleibende, dem Arbeitsvorgang der Zündeinheit angemessene Dicke aufweist.there enough it, the shielded and thus coating-free area in the axial Direction of the hollow body very small. Enough for the pin carriers required for ignition units a few millimeters or even a few tenths of a millimeter. The area therefore remains completely free of coating, and the subsequent area that extends up for glass filling can extend, carries a layer that is essentially the same, the working process the ignition unit is of adequate thickness.
Wenn im Rahmen dieser Beschreibung davon gesprochen wird, dass der Hohlkörper zylindrisch ist, so schließt dies Hohlkörper von kreisförmigen Querschnitt ein, aber auch von anderen Querschnitten, beispielsweise quadratische Querschnitte mit abgerundeten Ecken. Auch muss der Querschnitt des Hohlkörpers über seine Länge nicht konstant sein. Vielmehr kann sich an einen Kreiszylinder eines relativ weiten Durchmessers ein Kreiszylinder relativ geringen Durchmessers anschließen.If in the context of this description it is said that the hollow body is cylindrical is, so closes this hollow body of circular Cross-section, but also of other cross-sections, for example square cross-sections with rounded corners. He also has to Cross section of the hollow body over its Length not be constant. Rather, a circular cylinder can be a relative wide diameter a circular cylinder of relatively small diameter connect.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The Invention is explained in more detail with reference to the drawing. In it is in detail shown the following:
Der
in
An
das der Verschlusskappe
Der
Stiftträger
Man
könnte
sagen, dass der Stiftträger
an einen Tragteil
Das
Ende des eingeschmolzenen Teiles des Metallstiftes
Entscheidend
ist eine Beschichtung der inneren Wandfläche
Gemäß der Erfindung
wird nicht die gesamte innere Wandfläche
Stiftträger
Im
vorliegenden Falle ist nur ein einziger Metallstift
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird die Beschichtung auf elektrolytischem Wege aufgebracht. Zweckmäßigerweise
befindet sich hierbei der Stiftträger
Das
erfindungsgemäße Verfahren
arbeitet wie folgt:
Zunächst
wird die innere Wandfläche
First, the inner wall surface
Sodann
wird ein elektrisches Potential an den Stiftträger
Sodann
wird auf den nicht abgedeckten Teil der inneren Wandfläche
Zum
Aufbringen werden zweckmäßigerweise
Düsen verwendet – hier nicht
dargestellt. Dabei könnte
eine Einwegedüse
pro Stiftträger
Auch wäre es möglich, zwei oder mehrere Düsen einzusetzen.Also would it be possible, two or more nozzles use.
Die
Anlage umfasst einen Drehteller
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