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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gasgenerator
vorgesehen für
Kraftfahrzeugsicherheit.
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Insbesondere
betrifft sie einen pyrotechnischen Gasgenerator umfassend einen
röhrenförmigen Mantel,
der an seinen Enden geschlossen ist und intern durch ein Paar von
Zwischenwänden
unterteilt ist, die zwei Verbrennungskammern begrenzen, welche sich
an den Enden des Mantels befinden und jede, über Öffnungen bildende Düsen, mit
einer zentralen Druckkammer in Verbindung stehen, die ihrerseits
mit zumindest einer Öffnung
für den
Auslass des Gases in Verbindung steht, einer „Ablassöffnung" genannten Öffnung, wobei die Zwischenwand von
zumindest einer der Verbrennungskammern mit einem Schutzelement
ausgestattet ist, welches das unbeabsichtigte Zünden der pyrotechnischen Ladung,
die sie enthält,
unter der Wirkung der Verbrennungsgase verhindert, welche in der
anderen Kammer erzeugt werden.
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Die
Gase, die durch die Auslassöffnung
aus der Druckkammer entweichen, können insbesondere zum Entfalten
eines Airbags zum Schützen
der Insassen eines Kraftfahrzeugs im Falle eines Unfalls benutzt
sein.
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Eine
Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der Schrift
FR 2 760 710 beschrieben,
auf die bei Bedarf Bezug genommen werden kann, da sie klar den Stand
der Technik des Gegenstands darstellt.
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Bei
diesem bekannten Generator ist eine der Zwischenwände auf
der Seite der Druckkammer mit einem Sicherheitsventil (Bezugs zeichen 26)
ausgestattet, das das oben genannte Schutzelement ist. Es ist ein
Ventil mit einer Zunge, das aus einer ringförmigen Scheibe besteht, die über einen
elastischen Streifen starr an einem zentralen Anschlagteller angebracht
ist, der eingerichtet ist, gegen die zentrale Öffnung der Zwischenwand zu
pressen, die Öffnung, die
als Düse
dient.
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Ein
Nachteil, der bei den bekannten Vorrichtungen auftritt, ist mit
der Vielfalt der Generatoren verbunden, insbesondere bezüglich der
Abmessungen und der Form der Zwischenwand, der Anzahl der in letzterer
vorgesehenen Öffnungen
bildenden Düsen,
ihrer Position (zentriert oder exzentrisch) und ihrem Profil (zylindrisch,
konisch, abgeschrägt
usw.).
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Das
Ergebnis davon ist eine Ungleichheit von Struktur und Abmessungen
des Ventils bzw. der Ventile, die an den Generator angepasst sind.
Dieses Ventil muss jedes Mal an die spezifischen Merkmale des Generators,
in den es eingebaut werden soll, angepasst werden. In bestimmten
Fällen,
insbesondere wenn mehrere Düsenöffnungen
vorliegen, muss es außerdem
spezifisch ausgerichtet sein.
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Schließlich ist
die Wirksamkeit eines derartigen Ventils nicht immer perfekt, weil
die Abdichtung von der Flexibilität des Streifens bzw. der Streifen,
die den bzw. die Anschlagteller stützen, und der guten Passung
des Tellers mit der Mündung
der Düsenöffnung,
mit welchem er zusammenwirkt, abhängt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeiten
zu lösen,
indem der Gasgenerator mit einem standardmäßigen, robusten, zuverlässigen,
kostengünstigen
und leicht montierbaren Schutzelement versehen ist.
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Der
pyrotechnische Gasgenerator vorgesehen für die Kraftfahrzeugsicherheit,
der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, umfasst einen röhrenförmigen Mantel,
welcher intern durch ein Paar Zwischenwände unterteilt ist, die zwei
Verbrennungskam mern begrenzen, welche sich an den Enden des Mantels
befinden und über Öffnungen,
die eine Düse bilden,
mit einer zentralen Druckkammer in Verbindung stehen, die ihrerseits
mit zumindest einer Auslassöffnung
in Verbindung steht, wobei die Zwischenwand von zumindest einer
der Verbrennungskammern mit einem Schutzelement ausgestattet ist,
welches das unbeabsichtigte Zünden
der pyrotechnischen Ladung, die sie enthält, durch die Verbrennungsgase
verhindert, welche in der anderen Kammer erzeugt sind.
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Gemäß der Erfindung
ist dieses Schutzelement eine an der Zwischenwand anliegende, dünne und
brüchige
Platte, die normalerweise die Öffnung davon
verschließt,
wobei diese Platte Bereiche mit geringerer mechanischer Festigkeit
aufweist, die eingerichtet sind, unter dem Druck der Verbrennungsgase
zu brechen, welche in der Kammer erzeugt werden, deren Zwischenwand
mit dem Schutzelement ausgestattet ist, sodass sich die Teile, die
an diese Bereiche mit geringerer Festigkeit angrenzen, wie Blütenblätter zur
Druckkammer hin entfalten, wodurch ermöglicht wird, dass die Gase
in letztere einströmen.
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Gemäß anderer
vorteilhafter, jedoch nicht einschränkender Merkmale der Erfindung:
- – ist
die andere Zwischenwand ebenfalls mit einem Schutzelement in Form
einer dünnen
und brüchigen
Platte ausgestattet, die jener gleicht, welche der Zwischenwand
zugeordnet ist;
- – sind
die Bereiche mit geringerer Festigkeit Linien von geschwächtem Material;
- – sind
die Linien von geschwächtem
Material Nuten, die auf zumindest einer der Seiten der dünnen Platte
ausgenommen sind;
- – ist
die dünne
und brüchige
Platte eine flache Scheibe;
- – sind
die Linien von geschwächtem
Material Nuten, die auf den zwei Seiten der Scheibe ausgenommen
sind, so dass sie reversibel montiert werden kann;
- – ist
die dünne
und brüchige
Platte eine Scheibe, die im zentralen Bereich gewölbt ist,
deren Wölbung
zu der Druckkammer hin gerichtet ist;
- – sind
die Linien von geschwächtem
Material geradlinige Nuten, die diametral oder im Wesentlichen diametral
angeordnet sind und sich im zentralen Bereich der Scheibe kreuzen;
- – ist
der Bereich des Umfangsrands der Scheibe nicht gerillt bzw. mit
Nuten versehen;
- – umfasst
der Generator einen Kondensator in Form einer zylindrischen Hülse, der
in der Druckkammer angebracht ist, wobei die dünne und brüchige Platte zwischen der Zwischenwand,
gegen die sie anliegt, und einem Ende der zylindrischen Hülse eingefügt ist,
welche den Kondensator bildet;
- – weist
die zur Druckkammer hin gerichtete Zwischenwand einen zentralen
Bereich auf, der durch eine Aussparung zurückversetzt bzw. vertieft ist,
so dass die eine Öffnung
bzw. Öffnungen bildende(n)
Düse(n)
in einem bestimmten Abstand von der dünnen und brüchigen Platte auftreten.
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Dies
ist insbesondere bei mehrere Öffnungen
ausbildenden Düsen
vorteilhaft, weil sich die Druckgase, die daraus entweichen, in
dem Raum stromaufwärts
der brüchigen
Platte sammeln (innerhalb der Vertiefung), und helfen, auf sie einzuwirken; dieselbe
Erscheinung wird mit einer gewölbten
Form wie oben angegeben erhalten.
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Gemäß einer
möglichen
Ausführungsform der
Erfindung umfasst der Generator einen röhrenförmigen Mantel, welcher an seinen
Enden geschlossen ist und intern durch ein Paar Zwischenwände unterteilt
ist, die jede eine Verbrennungskammer abgrenzen, welche sich jede
an einem Ende des Mantels befinden, welcher eine pyrotechnische
Ladung enthält,
die einem Zünder
zugeordnet ist, von einer zentralen Druckkammer, die mit zumindest
einer Auslassöffnung
in Verbindung steht, welche in der Wand des Mantels hergestellt
ist, wobei jede Zwischenwand von zumindest einer Öffnung,
die eine Düse
ausbildet, durchquert wird, welche einen gesteuerten Durchgang der
Heißgase,
die durch die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung erzeugt sind,
von der Verbrennungskammer zur Druckkammer ermöglicht, wobei diese Gase aus
der Druckkammer über
die Ablassöffnung
entweichen können, insbesondere
zum Entfalten eines Airbags, wobei zumindest eine der Zwischenwände mit
einem Schutzelement ausgestattet ist, das eingerichtet ist, die
unbeabsichtigte Zündung
der pyrotechnischen Ladung der Verbrennungskammer – „zweite
Kammer" genannt –, die dazu
benachbart ist, durch die Verbrennungsgase zu verhindern, welche
mit hoher Geschwindigkeit aus der anderen Kammer – „erste Kammer" genannt – ausgelassen
werden, nachdem sie durch die Druckkammer geströmt sind, wenn die Ladung der
ersten Kammer gezündet
wurde, wobei dieser Generator dadurch gekennzeichnet ist, dass das
Schutzelement eine dünne
und brüchige
Platte ist, die auf der Seite der Druckkammer gegen die Zwischenwand
der zweiten Kammer angelegt oder gepresst ist, um dadurch ihre Öffnung – oder Öffnungen – normal
zu verschließen,
wobei diese Platte Bereiche mit geringerer mechanischer Festigkeit
aufweist, wie etwa Linien von geschwächtem Material, die eingerichtet
sind, unter der Wirkung eines durch die Verbrennungsgase erzeugten
Druckanstiegs, der innerhalb der zweiten Kammer bewirkt wird, wenn
die Ladung dieser zweiten Kammer gezündet wurde, zu brechen, sodass
sich die Teile der Platte, die an die Bereiche mit geringerer Festigkeit
angrenzen, (wie Blütenblätter) zur
Druckkammer hin entfalten (ohne Bruchstücke zu erzeugen), während sie
eine Öffnung entgegengesetzt
zu der Öffnung – oder den Öffnungen –, die eine
Düse ausbildet,
herstellen, wodurch er möglicht
wird, dass die heißen
Gase von der zweiten Verbrennungskammer in die Druckkammer strömen.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich. Diese Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht im Axialschnitt eines pyrotechnischen Gasgenerators
derselben allgemeinen Art wie jener der Erfindung, der einen Teil
des Stands der Technik bildet;
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2 und 3 Perspektivansichten
von zwei Schutzelementen, die aus Ventilen bestehen und ebenfalls
einen Teil des Stands der Technik bilden;
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4 und 5 sind ähnliche
Ansichten wie jene von 2 bzw. 3 und stellen
zwei Schutzelemente in Form von scheibenförmigen, dünnen und brüchigen Platten gemäß der Erfindung
dar;
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6 eine
Schnittansicht des Schutzelements von 4, wobei
die Schnittebene diametral und senkrecht zur Ebene der Platte verläuft, wie durch
die Pfeile A-A in 4 angezeigt;
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7 eine
Perspektivansicht, die eine andere Ausführungsform des Schutzelements
in Form einer gewölbten
Scheibe darstellt;
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8 eine 1 ähnelnde
Teilansicht, die das linke Teil des Generators darstellt, wobei
seine Verbrennungskammer mit einem Schutzelement ausgerüstet ist,
das jenem von 4 ähnelt;
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9 eine 8 ähnelnde
Ansicht, die den Betrieb des Geräts
darstellt, wenn die Ladung, die in der Verbrennungskammer vorhanden
ist, gezündet wird;
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10 und 11 Detailansichten,
die zwei mögliche
Baugruppen der Schutzelemente von 4 bzw. 7 darstellen.
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Der
pyrotechnische Gasgenerator, der in 1 dargestellt
ist, umfasst einen röhrenförmigen Mantel 1 in
zylindrischer Form, dessen Wand 10 an jedem ihrer Enden
auf im Allgemeinen scheibenförmige
Ringe 11A bzw. 11B gecrimpt ist.
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Die
Bezugszeichen 101A und 101B bezeichnen die ringförmigen,
nach innen vorstehenden Flansche, die die Wand 10 auf den
Ringen 11A bzw. 11B festsetzt.
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Auf ähnliche
Weise ist die Wand 10 auf ein Paar quer verlaufende Zwischenwände 5A, 5B gecrimpt,
die innerhalb des Mantels angebracht sind.
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Die
ringförmigen
Crimpflansche 100A, 100B dringen in eine umfängliche
Aufnahmenut ein, die zu diesem Zweck in der Zwischenwand 5A bzw. 5B hergestellt
ist.
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In
ihrem mittleren Teil ist jede dieser Zwischenwände von einer oder mehreren Öffnungen,
die eine Düse
ausbilden, durchdrungen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
durchsticht eine einzelne zentrale Öffnung 50A die Zwischenwand 5A,
während
die Zwischenwand 5B zwei leicht exzentrische Öffnungen 50B und 51B umfasst.
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Der
Mantel 1, die Ringe 11 und 12 und die Zwischenwände 5A und 5B sind üblicherweise
aus Metall mit hoher mechanischer und thermischer Festigkeit hergestellt;
der Mantel 1 ist jedoch aus einem Metall hergestellt, das
genügend
verformbar ist, um das Crimpen zu ermöglichen.
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Jede
Zwischenwand 5A, 5B unterteilt das Innere des
Mantels 1 in zwei benachbarte Kammern, eine Endkammer, „Verbrennungskammer" 30A bzw. 30B genannt,
und die andere zentrale Kammer, „Druckkammer" 40 genannt.
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Der
Generator umfasst ein Paar Zünder 2A, 2B,
die jeder einer pyrotechnischen Ladung 3A bzw. 3B zugeordnet
sind; der Zünder 2A und
die Ladung 3A befinden sich beide in der Verbrennungskammer 30A,
die sich auf der linken Seite der Figur befindet und üblicherweise „zweite
Verbrennungskammer" genannt
wird; der Zünder 2B und
die Ladung 3B befinden sich beide in der Verbrennungskammer 30B, die
sich auf der rechten Seite der Figur befindet und üblicherweise „erste
Verbrennungskammer" genannt wird.
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In
der dargestellten Ausführungsform
weist letztere eine größere Länge als
die zweite Kammer auf, und sie enthält entsprechend eine größere pyrotechnische
Ladung.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, nimmt jede Ladung 3A, 3B die
allgemeine Form einer ringförmigen Hülse im Allgemeinen
in zylindrischer Form an, die innerhalb der Wand 10 des
Mantels eingesteckt ist.
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Die
Zünder 2A, 2B sind
im mittleren Teil des Rings 11A bzw. 11B angebracht.
Letztere stützen
auf ihrer Innenseite eine zentrale, ringförmige Einfassung 12A bzw. 12B,
in die der Zünder
eingesteckt und durch Crimpen des freien Endabschnitts der Einfassung
gehalten ist.
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Jede
Einfassung 12 bildet mit dem zugeordneten Ring 11 ein
einziges Stück
aus.
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Eine
ringförmige
Abdichtung 20A, 20B dichtet den Zünder 2A bzw. 2B an
der Unterseite der ringförmigen
Einfassung gegen den Ring ab.
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Jeder
Zünder 2A, 2B dringt
in den Innenraum einer Ladung 3A bzw. 3B durch.
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Letztere
ist in der zugehörigen
Verbrennungskammer 30A, 30B durch geeignete Zentriermittel,
nicht gezeigt, festgehalten und ist gegen Schiebung durch ein Gitter 13A bzw. 13B in
Form einer Schale unbeweglich gemacht, das zwischen die Ladung 3A oder 3B und
die Zwischenwand 5A oder 5B eingeschoben ist.
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Diese
Gitter 13 behindern in keiner Weise den Durchgang der Gase.
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Jeder
Zünder 2A, 2B ist
mit einem Paar Stifte 21A bzw. 21B ausgestattet,
die dazu vorgesehen sind, dessen Anschluss an eine elektrische Stromquelle
zu ermöglichen.
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Dieser
Zünder
einer bekannten Art ist eine elektropyrotechnische Sprengkapsel.
Sie umfasst ein elektrisches Auslösungssystem und eine zerbrechliche
Kappe, die eine pyrotechnische Zusammensetzung einschließt.
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Im
Betrieb setzt diese pyrotechnische Zusammensetzung eine Flamme und
heiße
Gase frei, die ihrerseits die Verbrennung der Ladung 3A oder 3B bewirken.
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Letztere
besteht beispielsweise aus Festtreibstoff, der imstande ist, äußerst schnell
eine erhebliche Gasmenge zu erzeugen.
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In
jeder Verbrennungskammer ist eine dünne Abdeckplatte 6A, 6B angeordnet,
die hermetisch gegen eine Zwischenwand 5A bzw. 5B gepresst
ist.
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Die
Düsenöffnungen 50A der
zweiten Verbrennungskammer 30A und 50B–51B der
ersten Verbrennungskammer 30B münden in die zentrale Druckkammer 40,
die ihnen gemeinsam ist.
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Innerhalb
der Druckkammer 40 ist ein Kondensator angebracht, der
aus einer Hülse 4 besteht, welche
aus gasdurchlässigem
Filtermaterial hergestellt ist.
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Seine
Funktion besteht darin, bestimmte, in dem durch die Verbrennung
der Ladung 3 erzeugten Gas vorhandene Partikel aufzufangen,
wodurch verhindert wird, dass diese Partikel den Mantel verlassen
und in den Airbag eindringen.
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Gegenüber der
Kammer 40 und dem Kondensator 4 ist die Wand 10 des
Mantels von zumindest einem radialen Loch 400 und vorzugsweise
von mehreren radialen Löchern,
die gleichmäßig winkelverteilt
sind, durchstochen.
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Im
Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs erzeugt ein Verzögerungssensor
ein elektrisches Signal, das durch zumindest einen der Zünder 2A, 2B in ein
pyrotechnisches Signal umgewandelt wird, welches die Verbrennung
der Treibstoffladung 3A und/oder 3B bewirkt. In
der Verbrennungskammer 30A und/oder 30B erzeugt
der Treibstoff Gase, deren Entladung durch die Düsenöffnungen gesteuert wird.
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Diese
Entladung kann nur erfolgen, wenn der Druck der in einer Verbrennungskammer
erzeugten Gase einen bestimmten, vorgegebenen Schwellenwert erreicht
hat, wodurch bewirkt wird, dass die Abdeckung 6A oder 6b birst.
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Diese
Entladung erfolgt über
die Druckkammer 40 durch die Filterwand des Kondensators 4 zu den
Auslasslöchern 400 in
den Airbag.
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Mit
einem Generator dieser Art ist es möglich, nur ein begrenztes Gasvolumen
freizugeben und den Airbag daher durch Auslösen des Zündungssystems von nur einer
der zwei Verbrennungskammern 30A, 30B nur teilweise
aufzublasen.
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Es
ist außerdem
möglich,
den Airbag durch Auslösen
der zwei Zündungssysteme
gleichzeitig oder mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung vollständig aufzublasen,
wobei es die Verzögerung ermöglicht,
die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags abzustimmen.
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Wenn
nur das Zündungssystem
der ersten Kammer 30B ausgelöst ist, besteht die Gefahr,
dass ein Teil der Heißgase,
die mit hoher Geschwindigkeit und unter Druck aus dieser Kammer
entladen werden, die Druckkammer 40 über die Öffnung 50A verlassen
(weil letztere den Auslassöffnungen 50B–51B axial
gegenüberliegt),
und dass diese Gase dann, nachdem sie die Abdeckung 6a zum
Bersten gebracht haben, unbeabsichtigt die Ladung 3A der zweiten
Verbrennungskammer 30A zünden.
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Um
dieses Problem zu mindern, und gemäß den Lehren der bereits genannten
FR 2 760 710 , ist die Zwischenwand
5A mit
einem Schutzelement ausgestattet, das aus einem V-Ventil besteht,
dessen Funktion es ist, dem Durchströmen der Gase von der Druckkammer
40 zur
zweiten Verbrennungskammer
30A Widerstand entgegenzusetzen,
während
es hingegen das Durchströmen
in der Gegenrichtung ermöglicht,
wenn die Ladung
3A gezündet
wird.
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2 stellt
ein herkömmliches
Ventil V1 mit einer einzelnen Zunge dar, das eingerichtet ist, an eine
mit einer einzelnen Düsenöffnung versehene Zwischenwand
angepasst zu werden.
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3 stellt
ein herkömmliches
Ventil V2 mit zwei Zungen dar, das eingerichtet ist, an eine mit
einem Paar Düsenöffnungen
versehene Zwischenwand angepasst zu werden.
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Ähnliche
Ventile sind für
Trennwände
mit mehr als zwei Düsenöffnungen,
insbesondere drei, vorgesehen.
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Die
Nachteile dieser Art Ventil wurden in der Einleitung der vorliegenden
Beschreibung erläutert.
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Gemäß der Erfindung
ist das Schutzelement eine dünne
und brüchige
Platte.
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Vorteilhafterweise
ist es aus einem Metallstreifen mit einheitlicher Stärke, beispielsweise
in der Größenordnung
von 0,6 mm, ausgeschnitten, der gute Kaltformungsfähigkeiten
aufweist, während
er imstande ist, dem Angriff der in der ersten Verbrennungskammer
erzeugten Heißgase
standzuhalten.
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Gemäß der ersten
und zweiten Ausführungsform,
die in 4 und 5 dargestellt sind, ist die Platte
eine flache Scheibe.
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Ihr
Durchmesser entspricht im Wesentlichen (innerhalb des Spiels, das
ihre Installation ermöglicht)
dem Innendurchmesser der Wand 10 des Mantels 1.
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Die
scheibenförmige
Platte 7, die in 4 und 6 dargestellt
ist, ist nur auf einer ihrer beiden Seiten mit Nuten versehen.
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Ein
Paar geradliniger Nuten 70–71 ist vorgesehen,
das durch Prägen
oder durch Materialabhebung erzeugt sein kann; sie sind rechtwinklig
und sich im Zentrum der Scheibe überkreuzend
angeordnet. Sie weisen eine Länge
auf, die geringer als der Durchmesser der Scheibe ist, sodass der
Umfangsbereich der letzteren nicht gerillt ist.
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Die
Schwächung
der Scheibe, die sich aus dieser Nutgebung ergibt, darf nicht zu
groß sein,
sodass sie dem Einfluss der Heißgase,
die in der ersten Verbrennungskammer erzeugt und in der Druckkammer
vorhanden sind, zweckdienlich standhalten kann, ohne zu zerbrechen
oder sich zu verformen.
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Andererseits
muss sie genügen,
um den Bruch der Nuten 70, 71 mit geringerer Stärke und
die Verformung der benachbarten Tei le zu ermöglichen, wenn die Scheibe 7 den
in der zweiten Verbrennungskammer erzeugten Gasen ausgesetzt ist.
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Für eine Streifenstärke von
0,6 mm erfüllen eine
Nuttiefe von 0,30 mm und eine Nutbreite von 0,35 mm diese widerstreitenden
Anforderungen.
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Die
Querschnittsform der Nut, beispielsweise ein „U" oder ein „V", ist unerheblich.
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Die
Scheibe 7 ist zum Einbau in den Generator vorgesehen, so
dass ihre gerillte bzw. mit Nuten versehene Seite zur Druckkammer
hin gerichtet ist, zu der sich die gebrochenen Teile „wie Blütenblätter" entfalten können.
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Dies
wirft ein Herstellungsproblem auf, da die Scheibe in einer definierten
Art und Weise (Vorderseite auf einer Seite und Rückseite auf der anderen) ausgerichtet
sein muss, wenn sie in den Generator eingebaut wird.
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Diese
Anforderung erhöht
die Fertigungskosten geringfügig
und bildet eine Fehlerquelle.
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Andererseits
kann die Scheibe jegliche Winkelposition bezüglich ihrem zentralen Symmetriepunkt
belegen, auch wenn sie mehreren Düsenöffnungen zugeordnet ist, was
ein erstrebenswerter Vorteil bezüglich
der Ventile mit herkömmlichen
Zungen ist.
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Die
scheibenförmige
Platte 8 von 5 ist auf jeder ihrer zwei Seiten
durch eine Nutgebung gerillt, die jener der ersten Ausführungsform
von 4 und 6 ähnelt.
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Auf
einer Seite sind zwei geradlinige, „gekreuzte" Nuten 80–81 ausgenommen. Eine
identische Nutgebung 80'–81' ist auf der
gegenüberliegenden
Seite ausgeführt.
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Die
zwei „Kreuze" sind im Winkel um
45° versetzt,
sodass die Schwächung
der Scheibe gleichmäßig verteilt
ist.
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Die
Scheibe ist umkehrbar, und das Erfordernis einer spezifischen Vorderseiten-/Rückseitenausrichtung
ist somit beseitigt.
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Die
Platte 9 von 7 ist eine gewölbte Scheibe,
abgesehen von ihrem umfänglichen
Randbereich, der flach ist.
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Ihre
konvexe Seite ist mit Nuten versehen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
sind fünf
Nuten 90, 91, 92, 93 und 94 „sternförmig" angeordnet vorgesehen,
die sich in der Mitte der Scheibe treffen.
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Wie
im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf 11 ersichtlich
wird, ist die Scheibe 9 zu ihrer Einpassung in eine Zwischenwand
mit mehreren Düsenöffnungen
besonders geeignet.
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Unter
Bezugnahme auf 8 und 9 wird der
Betrieb eines mit einer Platte 7, die der vorher beschriebenen
entspricht, ausgestatteten Generators beschrieben.
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Letztere
ist innerhalb des Mantels 1 zwischen der Zwischenwand 5A und
dem ringförmigen Kondensator 4 gehalten.
Ihre gerillte Seite ist zur Druckkammer 40 hin gerichtet.
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Die
runde Platte 7 schließt
die Mündung
der Düsenöffnung 50A im
Wesentlichen hermetisch ab.
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Wenn
die Ladung, die in der ersten Verbrennungskammer enthalten ist (in 8 und 9 nicht sichtbar),
gezündet
wird, werden die Heißgase,
die sie erzeugt und die mit hoher Geschwindigkeit in der Druckkammer 40 ankommen,
durch dieses Platte abgeblockt und können die zweite Verbrennungskammer 30A daher
nicht erreichen.
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Wenn
die in der zweiten Verbrennungskammer 30A enthaltene Ladung
gezündet
wird, induzieren die Heißgase,
die sie erzeugt, darin einen hohen Druck, der bewirkt, dass die
Platte 7 entlang der Nuten mit geringstem Widerstand 70–71 bricht;
die Teile 7',
die an die gebrochenen Linien angrenzen, werden durch die aus der
Düsenöffnung 50A kommenden Gase
(Pfeil F) axial weggedrückt
und entfalten sich „wie
Blütenblätter" in der Druckkammer 40,
wie in 9 dargestellt.
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Es
werden keine Bruchstücke
ausgebildet, die das Risiko beinhalten, in die Druckkammer 40 und
den Airbag einzudringen.
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Da
die Platte 7 vor dem Brechen für die Gase in einer Richtung
und der anderen undurchlässig
ist, ermöglicht
ihr Vorhandensein, auf die Abdeckplatte 6A zu verzichten,
deren Funktion sie ebenfalls erfüllt.
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10 und 11 stellen
Vorrichtungen dar, bei denen die Zwischenwand 5A von zwei
Düsenöffnungen 50A, 51A durchquert
ist.
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In
diesem Falle ist die Zwischenwand mit Abdeckungen (in den Zeichnungen
nicht gezeigt) versehen. Die Benutzung von zwei Düsenöffnungen
macht es möglich,
einen konstanten Betriebsdruck ungeachtet der Verbrennungstemperatur
oder -art des Treibstoffs, der die Ladung bildet, beizubehalten.
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Beispielsweise
wird für
eine niedrige Betriebstemperatur nur eine Düsenöffnung von der Abdeckung befreit,
um einen genügenden
Betriebsdruck zu erzielen. Insbesondere bei niedriger Temperatur ist
die Verbrennungsgeschwindigkeit des Treibstoffs verhältnismäßig niedrig.
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Dagegen
ist bei hoher Temperatur die Verbrennungsgeschwindigkeit höher, und
beide Düsenöffnungen
werden von der Abdeckung befreit, um einen übermäßigen Betriebsdruckanstieg
zu verhindern.
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Die
Abdeckungen sind daher zum Bersten bei verschiedenen Druckschwellen
unterschiedlich kalibriert.
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Die
Platte 7 muss unabhängig
davon, ob beide Düsenöffnungen
von der Abdeckung breit werden oder nur eine, brechen. Die Dezentrierung
der Öffnungen 50A und 51A bezüglich der
Mittelachse der Zwischenwand 5A bewirkt, dass die Heißgase durch die
eine und/oder die andere dieser Öffnungen
austreten, um einen Druck zu erzeugen, der nicht auf der Platte 7 zentriert
ist. Die letztere riskiert daher unter optimalen Bedingungen, nicht
durch Brechen und Verformen zu funktionieren.
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Insbesondere
ist es, da sich die Linien von geschwächtem Material 70, 71 in
der Mitte der Scheibe kreuzen, besonders erheblich, dass der Druck
in diesem schwächeren
Bereich ausgeübt
wird und dass sich die gebrochenen Teile dann symmetrisch nach außen entfalten.
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Dies
trifft in gleicher Weise für
die Platte 8 zu, die auf beiden Seiten gerillt ist.
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Um
eine zentrierte Ausübung
des Drucks der Gase, die die eine und/oder andere der Öffnungen 50A–50B verlassen,
weist die Zwischenwand 5A der Vorrichtung von 10 eine
Aussparung 52 auf, die auf ihrer der Druckkammer 40 zugewendeten
Seite ausgebildet ist.
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Somit
ist zwischen der flachen Platte 7 und der Aussparung 52 eine
Vertiefung angeordnet, die die einen kleinen „Pufferraum" ausbildet, der die Gase
aus der Verbrennungskammer 30A aufnimmt, wodurch ermöglicht ist,
ihren Druck auf den gesamten mittleren Abschnitt der Platte 7 zu
verteilen.
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Eine ähnliche
Gestaltung ist vorteilhafterweise mit der umkehrbaren Platte 8 hergestellt.
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Die
auf die Vorrichtung von 11 angewendete
Lösung
gründet
auf demselben Prinzip.
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Der
Zwischenwand 5A ist eine gewölbte Platte 9 wie
die vorher unter Bezugnahme auf 7 beschriebene
zugeordnet.
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Hierbei
ist die Seite der Zwischenwand 5A, die zur Druckkammer 40 hin
gerichtet ist, flach und ohne Aussparung.
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Es
ist der Innenraum des konkaven Teils der Platte 9, der
als Puffer zum gleichmäßigen Verteilen über die
gewölbte
Wand der Platte dient, um zu bewirken, dass sie gleichmäßig und
einheitlich bricht.
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Eine
Platte mit Linien von geschwächtem Material ähnlich den
gerade beschriebenen könnte auch
zusätzlich
der Zwischenwand 5B der ersten Verbrennungskammer 30B zugeordnet
sein, innerhalb eines Generators, bei dem die Zündung zuerst wahlweise in einer
oder der anderen der zwei Verbrennungskammern erfolgen kann und
nicht nur mit Priorität
in der ersten Kammer.
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Die
Bereiche von geschwächtem
Material, die in den dünnen
und brüchigen
Platten vorgesehen sind, sind nicht notwendigerweise Linien; darüber hinaus
sind diese geradlinigen Linien weder notwendigerweise geradlinig
noch durch Prägen
oder Materialabheben hergestellt.
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Sie
können
gekrümmt
oder gebogen sein, sich im mittleren Bereich der Platte treffend.
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Sie
können
durch Gießen
ausgebildet sein, insbesondere wenn die Platte aus einem gegossenen
Metall, bei Bedarf einem synthetischen (nichtmetallischen) Material
hergestellt ist.
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Die
Platte kann an ihrem Umfangsrandbereich an der Zwischenwand 5 befestigt
sein, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen.
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Zusammenfassung:
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Diese
Generator umfasst einen röhrenförmigen Mantel
(1), der intern durch ein Paar Zwischenwände unterteilt
ist, die zwei Verbrennungskammern begrenzen, welche sich an den
Enden des Mantels (1) befinden und über Öffnungen, die eine Düse bilden,
mit einer zentralen Druckkammer (40) in Verbindung stehen,
die ihrerseits mit zumindest einer Auslassöffnung (400) in Verbindung
steht, wobei die Zwischenwand (5A) von zumindest einer
der Verbrennungskammern (30A) mit einem Schutzelement ausgestattet
ist, welches das unbeabsichtigte Zünden der pyrotechnischen Ladung
(3A), die sie enthält, durch
die Verbrennungsgase verhindert, welche in der anderen Kammer (30B)
erzeugt werden; dieses Schutzelement ist eine an die Zwischenwand
(5A) anliegende, dünne
und brüchige
Platte (7), die normalerweise die Öffnung (50A) davon
verschließt,
die Bereiche mit geringerer mechanischer Festigkeit aufweist, wie
Nuten, die eingerichtet sind, unter dem Druck der Verbrennungsgase
zu brechen, welche in der Kammer (30A) erzeugt werden,
sodass sich die Teile (70'),
die an diese Bereiche mit geringerer Festigkeit angrenzen, wie Blütenblätter zur
Druckkammer (40) hin entfalten, wodurch ermöglicht wird,
dass die Gase (F) in letztere strömen. Sicherheitsausstattung
für Motorfahrzeuge,
insbesondere für
die Entfaltung eines schützenden
Airbags.