DE19631315B4

DE19631315B4 - Hybrid-Gasgenerator

Info

Publication number: DE19631315B4
Application number: DE1996131315
Authority: DE
Inventors: Lothar Anacker; Karl Dipl.-Ing. Bayer; Eduard Berenz; Uwe Dipl.-Ing. Brede; Anton Bretfeld; Josef Dipl.-Ing. Kraft; Gerrit Scheiderer; Waldemar Dr. Weuter; Jiang Dr. Zhang
Original assignee: Dynamit Nobel AG; Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Current assignee: Dynamit Nobel AG; Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2016-08-03
Also published as: DE19631315A1

Abstract

Hybrid-Gasgenerator mit einer anzündbaren gaserzeugenden Feststoffladung (11), einem durch das Abbrennen der Feststoffladung (11) bewegbaren Kolben (16), der auf seinem Weg mindestens eine Öffnung (17) für den Austritt der Brenngase freilegt, und einer ein Druckgas enthaltenden Speicherkammer (19), die mit einem durch den Kolben (16) zu öffnenden Schließelement (18) verschlossen ist, wobei der Kolben (16) nach dem Öffnen des Schließelementes (18) vollständig in die Speicherkammer (19) eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnwand der Speicherkammer (19) ein Fanglager (25) in Form einer Bohrung, die den abgefangenen Kolben (16) in der vorderen Endstellung definiert festhält, vorgesehen ist und dass die Bohrung eine konische Erweiterung (25a) zum Abfangen des Kolbens (16) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Gasgenerator, der eine anzündbare gaserzeugende Feststoffladung sowie eine ein Gas enthaltende Speicherkammer enthält.

Aus EP 0 616 578 B1 ist ein Hybrid-Gasgenerator für Airbags bekannt, der in einer Brennkammer eine anzündbare Feststoffladung und in einer Speicherkammer ein unter Druck stehendes Gas enthält. Beim Auslösen des Gasgenerators zündet ein Anzündelement die Feststoffladung. Durch die entstehenden Brenngase wird ein hohler Kolben angetrieben, der ein die Speicherkammer verschließendes Schließelement durchstößt, wodurch das in der Speicherkammer enthaltene unter Druck stehende Gas zum Auslass ausströmen kann. Ferner strömen die von der Feststoffladung erzeugten Brenngase in die Speicherkammer ein, wo sie sich mit dem Druckgas vermischen. Beim Zerstören des Schließelementes strömt zunächst kaltes Druckgas zum Auslass. Dadurch wird verhindert, dass die heißen Brenngase zuerst in den Airbag gelangen. Anschließend strömt ein Gemisch aus Kaltgas und Brenngas in den Airbag ein. Die Funktionsweise des bekannten Gasgenerators hängt wesentlich von der Art der Zerstörung des Schließelements ab. Wenn diese Zerstörung unvollständig ist, wird der Weg von der Speicherkammer zum Auslass durch Reste des Schließelements teilweise versperrt. Ferner wird der Strömungsquerschnitt dieses Weges durch den vorgeschobenen Kolben reduziert.

Ferner ist aus EP 0 669 231 A2 ein Hybrid-Gasgenerator bekannt, bei dem zwischen einer die Feststoffladung enthaltenden Brennkammer und einer ein Druckgas enthaltenden Speicherkammer eine Mischkammer angeordnet ist. Die Brennkammer und die Speicherkammer sind durch Dichtscheiben abgedichtet, welche durch die Brenngase der Feststoffladung zerstört werden.

Der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 geht aus von einem Hybrid-Gasgenerator nach DE 44 43 680 A1 . Der bekannte Hybrid-Gasgenerator weist eine Brennkammer auf, in die ein Anzündelement hineinragt. Beim Zünden des Anzündelements wird ein die Brennkammer verschließender Kolben in Richtung auf eine Druckgasflasche beschleunigt. Der Kolben durchschlägt ein Schließelement der Druckgasflasche, so dass das darin enthaltene Druckgas sich zunächst mit den Verbrennungsgasen vermischt und anschließend ins Freie entweicht.

In DE 44 44 319 A1 ist eine Aufblasvorrichtung beschrieben, bei der eine Speicherkammer, welche ein unter Druck stehendes Gas enthält, mit einem Schließelement verschlossen ist. Das Schließelement wird von einem bewegbaren Behälter, der im Auslösefall von einer Treibladung beschleunigt wird, durchstoßen. In der Speicherkammer befindet sich ein Schirm, der den Behälter abfängt. Der Schirm durchzieht die gesamte Speicherkammer und er fängt auch Teile ab, die sich von dem Schließelement lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hybrid-Gasgenerator zu schaffen, bei dem der Kolben im Auslösefall wirksam und definiert in der Speicherkammer fixiert wird.

Der Hybrid-Gasgenerator nach der Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Er zeichnet sich dadurch aus, dass der Stirnwand der Speicherkammer ein Fanglager in Form einer Bohrung, die den eingefangenen Kolben in der vorderen Endstellung definiert festhält, vorgesehen ist, und dass die Bohrung eine konische Erweiterung zum Abfangen des Kolbens aufweist.

Durch die Erfindung ist sichergestellt, dass der Kolben im Auslösefall eine definierte Stellung dauerhaft einnimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Gasgenerator wird der Kolben aus dem Kolbenlager, in dem er im Ruhezustand enthalten ist, vollständig entfernt, indem er bis in die Mischkammer hinein vorgetrieben wird. Durch die vollständige Abwesenheit des Kolbens an der Öffnung für den Austritt der Brenngase und des Druckgases können keine undefinierbaren Drosselungen des Gasaustritts durch willkürliche Kolbenstellungen oder Reste des Schließelements auftreten. Der Kolben wird aus dem Bereich, in dem sich die Öffnung befindet, vollständig entfernt. Er dringt in die Speicherkammer ein, wo er anschließend ohne die Möglichkeit des Zurückbewegens verbleibt.

Die Feststoffladung ist in dem hohlen Kolben enthalten. Beim Abbrennen der Feststoffladung wird der Kolben zusammen mit der Ladung nach Art einer Rakete beschleunigt, um das Schließelement zu durchstoßen und dann in die Speicherkammer einzudringen. In der Speicherkammer vermischen sich die Brenngase mit dem Speichergas, bevor sie durch die Öffnung hindurch austreten.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:
1 eine Ausführungsform des Gasgenerators und
2 den Gasgenerator nach 1 während der Gasausgabe.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist die Feststoffladung 11 im Innern des Kolbens 16 enthalten. Der Kolben weist an seiner Rückseite Ausströmöffnungen 16a für die Brenngase auf und ferner eine Öffnung, durch die das am Gehäuse befestigte Anzündelement 12 in den Kolben 16 eintaucht, um in Wirkverbindung mit der Feststoffladung 11 zu stehen. Der Kolben 16 ist in einem Kolbenlager 15 enthalten. Die Öffnung 17 in der Wand 13 befindet sich in einem Bereich zwischen dem Kolbenlager 15 und der durch das Schließelement 18 verschlossenen Öffnung 20 der Speicherkammer 19.
An dem dem Schließelement 18 abgewandten vorderen Ende der Speicherkammer 19 ist ein Fanglager 25 vorgesehen, das eine konische Erweiterung 25a aufweist, um den Kolben 16 abzufangen und in der vorderen Endstellung definiert festzuhalten.
Nach dem Anzünden der Feststoffladung 11 wird der Kolben 16 nach Art einer Rakete vorgetrieben, wobei er die Öffnung 17 passiert und das Schließelement 18 durchstößt. Der Kolben 16 durchläuft die Speicherkammer 19 und dringt in das Fanglager 25 ein, wo er festgehalten wird. Die von der Feststoffladung 11 erzeugten Brenngase treten aus der rückwärtigen Stirnwand des Kolbens 16 aus, mischen sich in der Speicherkammer 19 mit dem darin enthaltenen kalten Gas und strömen schließlich über die Öffnung 17 in die Mischkammer 22 ab, um nach Umlenkung um insgesamt 180° aus den Auslassöffnungen 23 im Mantel 21 abzuströmen.

Claims

Hybrid-Gasgenerator mit einer anzündbaren gaserzeugenden Feststoffladung (11), einem durch das Abbrennen der Feststoffladung (11) bewegbaren Kolben (16), der auf seinem Weg mindestens eine Öffnung (17) für den Austritt der Brenngase freilegt, und einer ein Druckgas enthaltenden Speicherkammer (19), die mit einem durch den Kolben (16) zu öffnenden Schließelement (18) verschlossen ist, wobei der Kolben (16) nach dem Öffnen des Schließelementes (18) vollständig in die Speicherkammer (19) eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnwand der Speicherkammer (19) ein Fanglager (25) in Form einer Bohrung, die den abgefangenen Kolben (16) in der vorderen Endstellung definiert festhält, vorgesehen ist und dass die Bohrung eine konische Erweiterung (25a) zum Abfangen des Kolbens (16) aufweist.
Hybrid-Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffladung (11) in dem Kolben (16) enthalten ist und die Brenngase rückseitig aus dem Kolben (16) austreten.
Hybrid-Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (16) sich in der Speicherkammer (19) unter der Einwirkung der Brenngase zersetzt.
Hybrid-Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Speicherkammer (19) ringförmig umgebende Mischkammer (22) vorgesehen ist, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Speicherkammer (19) erstreckt.