DE19603703A1 - Schlauchförmiger Gasgenerator für einen Luftsack - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen schlauchförmigen Gasgenerator für einen Luftsack. Ein derartiger schlauchförmiger Gasgenerator ist aus der DE 41 26 527 A1 der Anmelderin bekannt. Dieser bekannte schlauchförmige Gasgenerator ist an seinen beiden voneinander abgewandten Endabschnitten mit Schnappverschlüssen ausgebildet, die zum Ankoppeln von Niederdruckbeuteln vorgesehen sind. Bei einem bestimmten Gasdruck im schlauchförmigen Gasgenerator öffnen sich die Schnappverschlüsse durch Aufschnappen oder durch Abreißen einer Sollbruchstelle des entsprechenden Schnappverschlusses.

Ein Gasgenerator für einen Luftsack zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ist bspw. aus der DE 41 16 869 A1 der Anmelderin bekannt. Bei diesem bekannten Gasgenerator ist ein gaserzeugender Satz vorgesehen, der in Form einer folienförmigen Schicht vorliegt. Er besteht aus einer Mischung eines Satzes auf Basis eines Metallazides und eines Oxidationsmittels, einem ersten Binder zur Granulation des Satzes, einem zweiten elastischen Binder und einer schnellbrennenden Anzündmischung, wobei die folienförmige Schicht in einer bis zu einem gewissen Grad druckfesten Hülle aus einem relativ gasdichten Gewebe angeordnet ist.

Ein Airbag für einen seitlichen Kopfschutz, d. h. zum Schutz des Hals- und Kopfbereiches eines Fahrzeugpassagieres ist aus der DE 42 31 523 A1 bekannt.

Ein seitlicher Airbag zum Schutz von Personen in Fahrzeugen ist aus der DE 42 31 522 A1 bekannt. Dieser bekannte Airbag besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Kammern, wobei jede Kammer eine eigene Druckgasversorgung besitzt. Die Druckgasversorgung kann durch einen zentralen Gasgenerator gewährleistet sein. Es ist jedoch auch möglich, jeder Kammer einen eigenen kleinvolumigen Gasgenerator zuzuordnen.

Bekannte Gasgeneratoren sind üblicherweise derartig dimensioniert und ausgelegt, daß mit dem entsprechenden Gasgenerator der zugehörige Luftsack bzw. Airbag mit einem bestimmten Gasvolumen aufgeblasen werden kann. Aufgrund der Abmessungen des entsprechenden Gasgenerators sind solche bekannte Systeme oftmals nicht dazu geeignet, in einem kleinen zur Verfügung stehenden Raum untergebracht zu werden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schlauchförmigen Gasgenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, der problemlos in kleinen bzw. schmalen und engen Räumen unterbringbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gasgenerators sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Gasgenerator weist den Vorteil auf, daß er infolge seiner flexiblen schlauchförmigen Ausbildung produktionstechnisch einfach durch Anpassung, d. h. durch Änderung seiner Länge auf das aufzublasende Luftsack-Volumen angepaßt bzw. abgestimmt werden kann. Aufgrund seiner schlauchförmigen flexiblen Ausbildung und somit seiner vergleichsweise kleinen bzw. schlanken Gestaltung kann der erfindungsgemäße Gasgenerator in vorteilhafter Weise problemlos auch in schmalen und engen Räumen untergebracht werden. Der erfindungsgemäße Gasgenerator eignet sich somit in Verbindung mit einem Luftsack als Schutzsystem für den Einsatz in Türholmen, Seitentüren, Kopfstützen, Sitzen, Stoßstangen o. dgl. bei Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Luft- und Wasserfahrzeugen. Aufgrund seiner geringen Abmessungen und seiner Flexibilität ist der erfindungsgemäße Gasgenerator bspw. auch dazu geeignet, mit Sicherheitspolstern in oder an Motorradanzügen oder anderen Schutzanzügen zum Einsatz zu gelangen.

Bei der in einer flexiblen schlauchförmigen Hülle nachgiebig vorgesehenen gaserzeugenden Masse, bei der es sich vorzugsweise um ein Salz-Granulat handelt, handelt es sich vorzugsweise um ein Salz auf Basis KNO₃/NaN₃. Selbstverständlich sind auch andere gaserzeugende Massen bzw. Salze anwendbar.

Bei der schlauchförmigen Hülle der pyrotechnischen Einheit des erfindungsgemäßen Gasgenerators kann es sich bspw. um eine Kunststoffhülle mit einer Wandstärke von größenordnungsmäßig 50 bis 500 µm oder um eine Metallfolie handeln, die eine Wandstärke von größenordnungsmäßig 5 bis 200 µm besitzen kann. Die schlauchförmige Hülle kann auch mit einer geeigneten Beschichtung versehen sein. Vorzugsweise ist die gaserzeugende Masse der pyrotechnischen Einheit mit Hilfe der flexiblen schlauchförmigen Hülle gasdicht verpackt.

Die pyrotechnische Einheit aus gaserzeugender Masse und diese umgebender flexibler schlauchförmiger Hülle ist vorzugsweise von einem reißfesten perforierten Gebilde umgeben, das von einem Schlauch mit Öffnungen oder einem sieb- oder netzartigen Gewebe oder Geflecht gebildet sein kann. Dieses perforierte Gebilde bildet einen Schutz der pyrotechnischen Einheit, es kann aus Edelstahl oder aus anderen Metallen oder Metallegierungen, aus Glasfaser, Kohlefaser oder geeigneten Kunststoffmaterialien bestehen. Die Öffnungsweite des die pyrotechnische Einheit umgebenden bzw. umschließenden reißfesten perforierten Gebildes kann bspw. eine Öffnungsweite in der Größenordnung von 0,05 bis 5 mm besitzen.

An den beiden voneinander abgewandten Endabschnitten der pyrotechnischen Einheit kann jeweils ein Verschlußelement vorgesehen sein. Die Kombination aus flexibler schlauchförmiger Hülle und dem diese umgebenden reißfest perforierten Gebilde, bei denen es sich um ein sieb- oder netzartiges Gewebe oder Geflecht oder um einen Schlauch oder ein Rohr mit Öffnungen handeln kann, bilden mit den Verschlußelementen das Hochdruckteil des Gasgenerators. Nach der Zündung wird die flexible schlauchförmige Hülle im Bereich der Öffnungen, d. h. der Perforation des reißfesten perforierten Gebildes aufgerissen und gibt die von der gaserzeugenden Masse generierten Gase frei. Durch die Öffnungsweite des perforierten Gebildes und durch die zum Einsatz gelangenden Materialien und die Festigkeit des Materials der flexiblen schlauchförmigen Hülle ist es folglich möglich, den Öffnungsdruck des Hochdruckteiles wunschgemäß einzustellen.

Zweckmäßigerweise kann das Hochdruckteil des erfindungsgemäßen Gasgenerators von einem Niederdruckteil umgeben sein, das eine Filtereinrichtung und/oder eine Kühleinrichtung aufweisen kann. Bei der Filtereinrichtung kann es sich um ein temperaturbeständiges Feinstaub- und Partikelfilter handeln. Das Feinstaub- und Partikelfilter kann z. B. aus Nomexgewebe oder Nomexfilz, aus Glas- oder Steinwollegewebe, aus Kohlefasergewebe oder Kohlefaserfilz, aus Aratexgewebe oder Aratexfilz, oder aus einem anderen temperaturbeständigen Gewebe bzw. Filz bestehen. Das besagte Niederdruckteil kann mindestens eine Abstandshalterlage aufweisen. Bei der/jeder Abstandshalterlage kann es sich um einen wellenförmigen oder spiralartig gebogenen Draht o. dgl. handeln. Zur Kühlung und weiteren Filterung der Verbrennungsgase können eine Anzahl Schichten aus kühlendem Siebgewebe vorgesehen sein. Diese kühlenden Siebgewebe-Schichten können aus Edelstahl bestehen. Ihre Maschenweite kann größenordnungsmäßig 0,02 bis 2 mm betragen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausbildungen des erfindungsgemäßen schlauchförmigen Gasgenerators für einen zugehörigen Luftsack. Es zeigen:

Fig. 1 abschnittweise längsgeschnitten eine Ausbildung des schlauchförmigen Gasgenerators,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 durch den Gasgenerator,

Fig. 3 einen Gasgenerator ähnlich dem in Fig. 1 abschnittweise gezeichneten Gasgenerator mit paralleler Zündung von seinen beiden Seiten her,

Fig. 4 in einer der Fig. 1 ähnlichen abschnittweisen Schnittdarstellung eine andere Ausbildung des schlauchförmigen Gasgenerators, und

Fig. 5 eine abschnittweise angedeutete Hintereinanderschaltung pyrotechnischer Einheiten ähnlich den in den Fig. 1 und 3 gezeichneten pyrotechnischen Einheiten.

Fig. 1 zeigt abschnittweise und längsgeschnitten eine Ausbildung des schlauchförmigen Gasgenerators 10 für einen (nicht gezeichneten) Luftsack. Der Gasgenerator 10 weist eine flexible schlauchförmige Hülle 12 auf, die mit einer gaserzeugenden Masse 14 gefüllt ist. Bei der gaserzeugenden Masse 14 handelt es sich vorzugsweise um ein Granulat aus einem Salz auf Basis KNO₃/NaN₃. Die flexible schlauchförmige Hülle 12 kann aus einer dünnen Kunststoffolie oder aus einer Metallfolie bestehen und mit einer Beschichtung versehen sein. Die schlauchförmige Hülle 12 umschließt die gasförmige Masse 14 allseitig und gasdicht. Die gaserzeugende Masse 14 und die diese umgebende flexible schlauchförmige Hülle 12 bilden eine pyrotechnische Einheit 16, die von einem reißfesten perforierten Gebilde 18 umgeben ist. Das Gebilde 18 kann an der pyrotechnischen Einheit 16 eng anliegen. Bei dem Gebilde 18 kann es sich um einen Schlauch oder um ein Rohr mit Öffnungen, um ein Siebgewebe oder um ein Geflecht handeln. Für das Siebgewebe bzw. -geflecht kommt vorzugsweise ein Edelstahlgewebe bzw. -geflecht zum Einsatz. Das Gebilde kann auch aus anderen Metallgeweben bzw. -geflechten, aus Glasfaser, aus Kohlefaser oder aus Kunststoffmaterialien bestehen.

An den beiden voneinander abgewandten Endabschnitten der pyrotechnischen Einheit 16 kann jeweils ein Verschlußelement 20 angeordnet sein. Das/jedes Verschlußelement 20 kann mit einem Durchgangsloch 22 ausgebildet sein. In das entsprechende Durchgangsloch 22 ist eine Zündleitung 24 eingesteckt, die von einer sog. Shock-tube gebildet sein kann.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des schlauchförmigen Gasgenerators 10 ragt die Zündleitung 24 nur mit einem bestimmten Abschnitt 26 in das Durchgangsloch hinein. Im verbleibenden Abschnitt 28 des Durchgangsloches 22 ist eine Anzündladung 30 vorgesehen.

Die pyrotechnische Einheit 16 mit dem diese umgebenden reißfesten perforierten Gebilde 18 und die Verschlußelemente 20 bilden das Hochdruckteil 32 des Gasgenerators 10, das von einem schlauchartigen Niederdruckteil 34 umgeben ist. Zwischen dem Hochdruckteil 32 und dem Niederdruckteil 34 ist eine Abstandshalterlage 36 angeordnet. Diese Abstandshalterlage 36 kann aus einem wellenförmig oder spiralförmig gebogenen Stahldraht o. dgl. bestehen. Das schlauchartige Niederdruckteil 34 weist mindestens eine Filter- und/oder Kühleinrichtung 38 auf. Die Filtereinrichtung kann aus mindestens einer Filterlage 40 aus einem temperaturbeständigen Gewebe- oder Filzmaterial o. dgl. bestehen. In Fig. 1 sind Filterlagen 40 und Kühllagen 42 übereinander schematisch angedeutet. Die Filterlagen 40 bestehen aus temperaturbeständigem Gewebe- oder Filzmaterial. Hierbei kann es sich um Nomexgewebe oder -filz, um Aratexgewebe oder -filz, um Glas- oder Steinwollegewebe, um Kohlefasergewebe oder -filz oder um ein anderes geeignetes temperaturbeständiges Gewebe- oder Filzmaterial handeln. Zur Kühlung und weiteren Filterung der Verbrennungsgase können weitere Kühl- und Filterlagen 44 vorgesehen sein, die von den zuletzt genannten Filter- und Kühllagen 40, 42 durch eine der Abstandshalterlage 36 ähnliche Abstandshalterlage 46 beabstandet sein können.

Das schlauchartige Niederdruckteil 34 ist mit seinen Endabschnitten 48 an den Verschlußelementen 20 befestigt. Diese Befestigung kann bspw. mit Hilfe von Spannbändern 50 erfolgen. Zur sicheren Fixierung können die Verschlußelemente 20 mit einem umlaufenden Befestigungswulst 52 versehen sein.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den schlauchförmigen Gasgenerator 10 gemäß Fig. 1. In Fig. 2 sind gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet, so daß es sich in Verbindung mit Fig. 2 erübrigt, alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben.

Fig. 3 zeigt einen Gasgenerator 10 ähnlich dem in Fig. 1 abschnittweise dargestellten Gasgenerator 10, wobei in Fig. 3 gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Die Fig. 3 dient zur Verdeutlichung einer parallelen Zündung des Gasgenerators 10 von seinen beiden voneinander abgewandten Endabschnitten her. Dabei sind die beiden Zündleitungen 24 mit einem Zündverteiler 54 verbunden, der selbst mit einem elektrischen Anzünder 56 mittels einer abgeschnitten gezeichneten Zündleitung 24 verbunden ist.

Fig. 4 verdeutlicht längsgeschnitten abschnittweise eine Ausbildung des schlauchförmigen Gasgenerators 10, der zwischen der pyrotechnischen Einheit 16 und dem schlauchartigen Niederdruckteil 34 eine Anzahl verschieden lange Zündleitungen 24′, 24′′, 24′′′ aufweist. Jede Zündleitung 24′, 24′′, 24′′′ ist vorder- bzw. innenseitig mit einer Anzündladung 30 kombiniert, welche die gaserzeugende Masse 14 durch die flexible schlauchförmige gasdichte Hülle 12 hindurch zünden. Zu diesem Zwecke sind die Zündleitungen 24′, 24′′, 24′′′ mittels eines Zündverteilers 54 mit einem elektrischen Anzünder 56 verbunden. Der Zündverteiler 54 ist mit einer entsprechenden Anzahl Zündleitungs-Ausgängen versehen.

Die Fig. 5 zeigt längsgeschnitten abschnittweise eine Reihenschaltung pyrotechnischer Einheiten 16, die voneinander beabstandet in einem rohr- bzw. schlauchförmigen reißfesten perforierten Gebilde 18 angeordnet sind. Die pyrotechnischen Einheiten 16 sind durch Zündleitungen 24A miteinander gekoppelt, wobei die Zündleitungen 24A sich bis in einen mittleren Abschnitt der jeweiligen pyrotechnischen Einheit 16 erstrecken. Die einander zugewandten Endabschnitte der beiden Zündleitungen 24A sind voneinander beabstandet und zueinander benachbart vorgesehen. Jeder der beiden innenseitigen Endabschnitte weist einen Zündverteiler 54 auf. Zwischen den benachbarten Zündverteilern 54 ist eine Anzündladung 30 vorgesehen.

Claims (20)

1. Schlauchförmiger Gasgenerator für einen Luftsack, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchförmige Gasgenerator (10) zumindest eine flexible zentrale pyrotechnische Einheit (16) aufweist und seine Länge an das Aufblasvolumen des zugehörigen Luftsackes anpaßbar ist.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pyrotechnische Einheit (16) des Gasgenerators (10) in einer flexiblen schlauchförmigen Hülle (12) nachgiebig eine gaserzeugende Masse (14) aufweist.

3. Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gaserzeugende Masse (14) ein Salz-Granulat ist.

4. Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmige Hülle (12) aus einer Kunststoff- oder Metallfolie besteht.

5. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die pyrotechnische Einheit (16) von einem reißfesten perforierten Gebilde (18) umgeben ist.

6. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das reißfeste perforierte Gebilde (18) an der pyrotechnischen Einheit (16) eng anliegt.

7. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das reißfeste perforierte Gebilde (18) ein Schlauch oder Rohr mit Öffnungen oder ein sieb- oder netzartiges Gewebe oder Geflecht ist.

8. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden voneinander abgewandten Endabschnitten der pyrotechnischen Einheit (16) jeweils ein Verschlußelement (20) vorgesehen ist.

9. Gasgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das entsprechende Verschlußelement (20) mit einem Durchgangsloch (22) für eine Zündleitung (24) ausgebildet ist.

10. Gasgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündleitung (24) von einer Shock-tube gebildet ist.

11. Gasgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündleitung (24) nur mit einem Abschnitt (26) in das Durchgangsloch (22) hineinragt und der verbleibende Abschnitt (28) des Durchgangsloches (22) zur Unterbringung einer Anzündladung (30) vorgesehen ist.

12. Gasgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündleitung (24A) sich bis in einen mittleren Abschnitt der pyrotechnischen Einheit (16) hineinerstreckt, wobei zwei Zündleitungen (24A) von den beiden Längsenden in die pyrotechnische Einheit (16) hineinragen.

13. Gasgenerator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Endabschnitte der beiden Zündleitungen (24A) voneinander beabstandet zueinander benachbart vorgesehen sind, wobei jeder der beiden innenseitigen Endabschnitte einen Zündverteiler (54) aufweist und zwischen den beiden Zündverteilern (54) eine Anzündladung (30) angeordnet ist.

14. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die pyrotechnische Einheit (16) aufweisende Hochdruckteil des Gasgenerators schlauchartig von einem Niederdruckteil (34) umgeben ist, das eine Filtereinrichtung und/oder eine Kühleinrichtung (38) aufweist.

15. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung mindestens eine Filterlage (40) aus einem temperaturbeständigen Gewebe- oder Filzmaterial aufweist.

16. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung mindestens eine Lage (42) aus einem wärmeleitenden Netz- oder Siebgewebe oder -geflechtmaterial aufweist.

17. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederdruckteil (34) mindestens eine Abstandshalterlage (36, 46) aufweist.

18. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederdruckteil (34) an den beiden Verschlußelementen (20) befestigt ist.

19. Gasgenerator nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der pyrotechnischen Einheit (16) und dem reißfesten perforierten Gebilde (18) verschieden lange Zündleitungen (24′, 24′′, 24′′′), vorzugsweise Shock-tubes, vorgesehen sind, deren jeweiligem innenseitigen Endabschnitt eine Anzündladung (30) zugeordnet ist.

20. Gasgenerator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündleitungen (24′, 24′′, 24′′′) außen- bzw. ausgangsseitig mit einem Zündverteiler (54) kombiniert sind, der ein elektrisches Zündmittel (56) aufweist.