DE19951672C2 - Hybrid-Gasgenerator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid-Gasgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In derartigen Hybrid-Gasgeneratoren ist üblicherweise eine pyrotechnische Feststoffladung enthalten. Diese Feststoffladung kann allgemein so ausgebildet sein, daß sie nur die nötige Energie zur Öffnung des Speichergas enthaltenden Behälters liefert. Sie kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß die bei der pyrotechnischen Reaktion gebildeten Verbrennungsgase einen Volumenbeitrag zur Befüllung des Schutzkissens leisten.

Als Beispiel für einen Hybrid-Gasgenerator, bei dem ausschließlich die Verbrennungsgase der pyrotechnischen Feststoffladung durch eine Druckerhöhung eine Öffnung eines Speichergas enthaltenden Behälters bewirken, ist die US 5,516,144 zu nennen. Die in dieser vorgeschlagenen Lösung ist allerdings darin nachteilig, daß sie eine außerordentliche Druckfestigkeit des gesamten Systems voraussetzt, weil ein befüllter Hybrid-Gasgenerator nicht nur dem Befülldruck standhalten muß, sondern auch höheren Drücken, wie sie z. B. durch besondere Hitzeeinwirkung, z. B. im Armaturenbereich durch Sonneneinstrahlung oder durch Feuereinwirkung, entstehen können. Der von der pyrotechnischen Feststoffladung zu erzeugende Druck zur Öffnung des Speicherbehälters muß daher größer sein als der Berstdruck bei den zuvor geschilderten Bedingungen. Darüber hinaus ist weiterer Aufwand hinsichtlich der druckfesten Gestaltung des offenbarten Hybrid-Gasgenerators oder zumindest wesentlicher Teile desselben erforderlich, weil der von der pyrotechnischen Feststoffladung zur Öffnung des Speicherbehälters erzeugte Druck gegen den von dem Speichergas auf die Öffnungseinrichtung, die durch eine zerstörbare Membran gebildet ist, ausgeübten Behälterinnendruck gerichtet ist.

Aus der DE 196 31 314 A1 ist ein Hybrid-Gasgenerator bekannt, bei dem die Verbrennungsgase einer pyrotechnischen Feststoffladung einen beweglichen Kolben mit Druck beaufschlagen, so daß dieser die Öffnungseinrichtung eines Speichergas enthaltenden Behälters durchstößt. In seiner Endposition gibt der Kolben zum einen den Weg für die Verbrennungsgase in eine Mischkammer frei, zum anderen wird der Kolben selbst von dem Speichergas durchströmt, wobei das Speichergas ebenfalls in die Mischkammer mündet. Die heißen Verbrennungsgase vermischen sich in der Speicherkammer mit dem kalten Speichergas bevor sie zur Befüllung des Schutzkissen aus dem Hybrid-Gasgenerator ausströmen.

Aus der DE 197 25 475 A1 ist ein Hybrid-Gasgenerator bekannt, bei dem eine in einer Brennkammer angeordnete pyrotechnische Feststoffladung bei ihrer Verbrennung durch die dabei entstehenden Gase eine membranartige Wandung des das Speichergas enthaltenden Behälters an Sollbruchstellen öffnet und gleichzeitig einen innerhalb des Speicherbehälters angeordneten Kolben so mit Druck beaufschlagt, daß dieser an einer entgegengesetzten Wandung des Speicherbehälters eine weitere Öffnung zum Austritt des Gases in einen Diffusor öffnet. Weitere Verbrennungsgase strömen dann durch den Speicherbehälter hindurch und leisten ebenfalls einen Volumenbeitrag zur Befüllung des Schutzkissens. Diese Konstruktion ist insbesondere aufgrund der Anordnung des verschiebbaren Kolbens innerhalb des Speicherbehälters und der doppelwandigen Konstruktion des Hybrid-Gasgenerators sehr aufwendig, was wirtschaftlich von erheblichem Nachteil ist.

Eine weitere Variante eines Hybrid-Gasgenerators, dessen Speicherbehälter durch einen beweglichen Kolben geöffnet wird, ist aus der WO 98/28169 bekannt. Bei dem beschriebenen Hybrid-Gasgenerator wird wiederum ein Kolben durch die Verbrennungsgase einer pyrotechnischen Feststoffladung zum Öffnen einer Membran eines Speichergas enthaltenden Behälters eingesetzt. Bei der offenbarten Konstruktion ist insbesondere nachteilig, daß der Kolben aufwendig mit der die pyrotechnische Feststoffladung enthaltenden Brennkammer verbunden ist. Weiterhin ist die Brennkammer als separat in den Hybrid-Gasgenerator einsetzbares Element gestaltet. Zusätzlicher Aufwand wird bei der vorgeschlagenen Konstruktion dadurch erforderlich, daß die Verbrennungsgase nachdem sie den Kolben zur Öffnung der Membran des Speicherbehälters bewegt haben, durch diesen hindurch in den Speicherbehälter treten sollen, wobei gleichzeitig Gas aus dem Speicherbehälter in das Schutzkissen strömt. Durch diese konstruktive Ausgestaltung ist insbesondere ein Umströmungsraum erforderlich, der nach Öffnen der Membran des Speicherbehälters den Weg für die Verbrennungsgase durch den Kolben hindurch in den Speicherbehälter freigibt. Dies und auch die sichere Führung des Kolbens ist nur mit aufwendigen Maßnahmen sicherzustellen.

Die aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannten Hybrid-Gasgeneratoren weiterhin allgemein den Nachteil auf, daß der Öffnungsmechanismus grundsätzlich gegen den von dem Speichergas auf den Speichergasbehälter ausgeübten Druck entgegenwirken muß. Die hierdurch bedingten konstruktiven Ausgestaltungen der aus dem Stand der Technik bekannten Hybrid-Gasgeneratoren führen allgemein dazu, daß diese konstruktionsbedingt mit einem erhöhten Gewicht hergestellt werden müssen und auch in ihrer Herstellung nicht besonders wirtschaftlich sind.

In der DE 195 40 618 A1 ist ein Gasgenerator mit einer Anzündvorrichtung, mit einer in einer Brennkammer angeordneten pyrotechnischen Feststoffladung sowie mit einem in einem mit einer Bersteinrichtung verschlossenen Behälter befindlichen Speichergas beschrieben, wobei die Bersteinrichtung durch eine zweiteilige Stützeinrichtung gegen den Behälterinnendruck abgestützt ist. Das erste Teil der Stützeinrichtung wird durch ein Gestell gebildet, das als Widerlager für ein zweites Teil (Abstützteil) der Stützeinrichtung dient, welches an der Bersteinrichtung anliegt. Bei Zündung einer Feststoffladung des Gasgenerators wird durch den hierbei entstehenden Druck das erste Teil der Stützeinrichtung zerstört und das zweite Teil (Abstützteil) der Stützeinrichtung so bewegt, daß es die Bersteinrichtung freigibt und diese durch den Druck des Speichergases birst.

In der DE 196 31 317 A1 ist ein Hybrid-Gasgenerator beschrieben, bei dem eine zur Aufnahme eines Druckgases dienende Speicherkammer mittels eines Schließelementes verschlossen ist, das durch einen Kolben abgestützt wird. Dieser Kolben wird durch die beim Zünden einer Feststoffladung erzeugten Brenngase derart verschoben, daß er das Schließelement freigibt und dieses unter dem Druck der Gase in der Speicherkammer zerbricht.

In der DE 196 26 809 A1 ist ein Gasgenerator für Airbageinrichtungen beschrieben, der einen mit einer Auslaßplatte verschlossenen Druckbehälter aufweist. Bei Aktivierung des Gasgenerators wird die Auslaßplatte mittels einer kleinen, an einer Kappe angebrachten Sprengladung gesprengt, so daß das in dem Druckbehälter eingeschlossene Gas zum Aufblasen eines Gassackes des Airbagmodules austreten kann. Darüber hinaus kann die Auslaßplatte auch die Funktion eines Sicherheitsventils übernehmen, mit dem kontrolliert Gas aus dem Druckbehälter abgelassen werden kann, wenn der Gasdruck einen Grenzwert überschreitet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Hybrid-Gasgenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein definiertes Aufbrechverhalten der Bersteinrichtung beim Auslösen des Gasgenerators ermöglicht und bei dem gleichzeitig mit einfachen Mitteln ein Zerbersten des Speichergasbehälters beim Auftreten extremer Innendrücke vermieden wird.

Die vorliegende Aufgabe wird durch einen Hybrid-Gasgenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung bietet besondere Vorteile gegenüber den bekannten Hybrid- Gasgeneratoren, da der erfindungsgemäße Hybrid-Gasgenerator technisch einfach aufgebaut und herzustellen ist, von geringerem Gewicht als herkömmliche Hybrid- Gasgeneratoren aus dem Stand der Technik und auch kostengünstiger zu produzieren ist.

Ein weiterer besonderer Vorteil liegt in einer Erhöhung des Speichergasdrucks im Speicherbehälter. Hierdurch steht bei gleichbleibendem Kaltgasbehältervolumen eine größere Kaltgasmenge zur Verfügung. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Kaltgasmenge in aller Airbagtechnologie von wesentlicher Bedeutung in bezug auf die Airbagstandzeit und die Gastemperatur des von Generatoren gelieferten Gases ist. Bei gleichbleibender gelieferter Energiemenge eines Generators kann durch Erhöhung der Kaltgasmenge die pyrotechnische Feststoffladung reduziert werden. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Senkung das Brennraumdrucks, da eine weitgehende Entkoppelung des Brennraumdrucks von dem Speichergasdruck ermöglicht wird. Der Brennraumdruck kann erfindungsgemäß weitgehend unabhängig von der Höhe des Speichergasdrucks gesenkt werden, weil das Öffnen des Speichergasbehälters nicht mehr gegen dessen Innendruck erfolgen muß. Erfindungsgemäß kann daher auch die Konstruktion des pyrotechnischen Generatorteils vereinfacht werden, was in einer vorteilhaften Gewichts- und Volumenreduzierung zum Ausdruck kommt.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß zumindest das zweite Teil der Stützeinrichtung eine Bohrung aufweist, welche mit in dem Hybrid-Gasgenerator angeordneten Ausströmöffnungen in kommunizierender Verbindung steht. Dieses Merkmal ist von Bedeutung, weil es in Zusammenhang mit der Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Hybrid-Gasgenerators unter Extrembedingungen steht. Zur betriebssicheren Ausgestaltung eines Gasgenerators gehört grundsätzlich immer auch ein gefährdungstechnisch nicht zu beanstandendes Verhalten desselben, wenn Umgebungsbedingungen vorliegen, die zum Teil erheblich von den normalen Einsatzbedingungen abweichen. Hierzu gehört insbesondere ein kontrolliertes oder kontrollierbares Verhalten des Gasgenerators unter Einfluß von erhöhten Temperaturen, da ein Gasgenerator z. B. in einem Automobil aufgrund von Feuer oder aufgrund eines elektrischen Kurzschlusses extremen Temperaturbedingungen ausgesetzt sein kann.

Für den Bereich der pyrotechnischen Feststoffladungen ist dieses Problem im wesentlichen als gelöst anzusehen, da diese aufgrund ihrer Zusammensetzung und aufgrund ihres Aufbaus bei Erreichen der Selbstentzündungstemperatur langsam und gleichermaßen "kontrolliert" abbrennen, so daß das durch die Verbrennung der pyrotechnischen Feststoffladung unter den genannten Bedingungen entstehende Verbrennungsgas in einem langsamen und allgemeinen auch kontinuierlichen Volumenstrom aus dem Generator entweicht ohne die Umgebung und insbesondere in der Umgebung befindliche Personen zu gefährden.

Damit auch von dem in dem Speichergasbehälter enthaltenen Speichergas des erfindungsgemäßen Hybrid-Gasgenerators unter den genannten Extrembedingungen keine Gefährdung ausgeht, ist die Bersteinrichtung so ausgebildet, daß sie im Zusammenwirken mit der Stützeinrichtung nicht nur dem Befülldruck von bspw. 400 bar standhält, sondern auch einem höheren Druck (z. B. Prüfdruck bei der Befüllung) von z. B. 600 bar. Hierdurch ist eine gewisse thermische Belastbarkeit des Hybrid- Gasgenerators sichergestellt. Durch Feuereinwirkung kann jedoch der von dem Speichergas ausgeübte Behälterinnendruck über den vorgenannten Druckbereich hinaus steigen. Bei Überschreitung eines bestimmten kritischen Gasdrucks, der höher als der bereits erwähnte Prüfdruck ist (z. B. 800 bar), reißt die Membran im Bereich der Bohrung in der Stützeinrichtung. Dadurch strömt das Speichergas über die Bohrung aus dem Hybrid-Gasgenerator aus. Selbstverständlich kann die Druckbeständigkeit der Bersteinrichtung den gewünschten Druckbedingungen angepasst werden und es ist durchaus möglich niedrigere oder höhere als die angegebenen Drücke für die Befüllung, die Prüfung und das Öffnen der Bersteinrichtung vorzusehen, solange die Bersteinrichtung vor Erreichen des Behälterberstdrucks öffnet. Hierdurch wird die Integrität des Behälters bewahrt und eine Fragmentierung mit der daraus resultierenden Gefahr für in der Umgebung des Hybrid-Gasgenerators befindliche Personen vermieden.

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung besteht die Bersteinrichtung aus einer mit dem Boden des Speichergasbehälters verschweißten Metallmembran, wodurch vorteilhafterweise der gasdichte Abschluß des Behälterinnenraums in Ausströmrichtung hergestellt wird. Dies ist vor allem deshalb möglich, weil sich Schweißnähte einfach und gasdicht ausbilden lassen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Bersteinrichtung mit einer ersten Schweißnaht mit dem Boden des Speichergasbehälters verbunden und mit einer zweiten Schweißnaht mit der Stützeinrichtung, wobei besonders bevorzugt ist, daß die erste und die zweite Schweißnaht jeweils einen durchgehenden und geschlossenen Verlauf aufweisen. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybrid-Gasgenerators im Bereich der Bersteinrichtung wird nach dem Einwirken der Verbrennungsgase der pyrotechnischen Feststoffladung auf die Stützeinrichtung ein Bruch der Bersteinrichtung innerhalb der ersten und der zweiten Schweißnaht befindlichen Fläche erzwungen. Hierdurch wird erreicht, daß beim Bruch der Bersteinrichtung, wenn überhaupt, sich nur eine äußerst geringe Anzahl an Partikeln von der Membran lösen und somit die Zahl eventueller Bruchstücke der Bersteinrichtung minimiert wird. Von besonderem Vorteil ist dabei auch, wenn die erste und die zweite Schweißnaht im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, da in diesem Fall von einer gleichmäßigen Kraftverteilung auf die Bersteinrichtung ausgegangen werden kann.

Zur Herabsetzung des Herstellungsaufwands und damit zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Bersteinrichtung eine Faltung aufweist, die in ihrem Verlauf im wesentlichen der Umfangslinie der Öffnung des Speichergasbehälters entspricht, da hierdurch eine größere Toleranz bei der Anpassung der Stützeinrichtung in die Öffnung des Bodens des Speicherbehälters ermöglicht wird. D. h. mit anderen Worten, die zur Behälterinnenseite weisende Oberfläche des Bodens des Speicherbehälters muß nicht genau mit dem behälterinnenseitigen Ende der Stützeinrichtung übereinstimmen. Bevorzugt ist dabei, daß die Faltung zwischen der ersten und der zweiten Schweißnaht angeordnet ist.

Der Behälter zur Aufnahme des Speichergases weist weiterhin bevorzugt eine Befüllöffnung auf, die nach der Befüllung mit Speichergas mit einem Schweißverschluß verschließbar ist. Diese Art des Verschlusses des Behälters nach dem Befüllen mit Speichergas ist besonders einfach zu handhaben und gewährt darüber hinaus Sicherheit gegen Manipulationen, wie sie bei der Befüllung über ein Ventil und dem Verschluß mittels bspw. einer Verschraubung nicht gegeben wäre.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Hybrid-Gasgenerator einen mit Ausströmöffnung versehenen Zwischenraum auf, der zwischen der die pyrotechnische Feststoffladung enthaltenden Brennkammer und dem Behälter für das Speichergas angeordnet ist. In diesem Zwischenraum treffen nach Auslösen des Hybrid-Gasgenerators die Verbrennungsgase und das Speichergas aufeinander und durchmischen sich. Hierdurch kommt es zu einem Temperaturausgleich zwischen Verbrennungsgasen und Speichergas und eine Beschädigung oder Zerstörung des aufzublasenden Schutzkissens oder die Verletzung von mit dem Schutzkissen in Kontakt kommenden Personen durch das direkte Eintreten der heißen Verbrennungsgase in das Schutzkissen werden sicher vermieden.

Zur Steigerung der Sicherheit und insbesondere auch der Vermeidung des Austritts heißer Feststoffpartikel und gegebenenfalls abgelöster Partikel der Bersteinrichtung, letzteres insbesondere bei dem Bersten der Bersteinrichtung aufgrund eines erhöhten Behälterinnendrucks, sind vor den Ausströmöffnungen vorzugsweise Partikelfilter angeordnet.

Bei einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht die Stützeinrichtung aus einem bewegbaren Stützkolben und einem Stützrohr, das eine mit Sollbruchstellen versehene Sollbruchwand aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist zumindest das Stützrohr in dem Zwischenraum zwischen der Brennkammer und dem Behälter für das Speichergas angeordnet und der Innenraum des Stützrohrs ist mit der Brennkammer verbunden. Durch diese Ausgestaltung wird das Innere des Stützrohres bei Zündung der pyrotechnischen Feststoffladung durch die dabei entstehenden Verbrennungsgase mit Druck beaufschlagt wodurch sich die Sollbruchwand an den Sollbruchstellen vom Stützrohr löst. Hierdurch verliert der mit der Bersteinrichtung in Kontakt stehende oder mit derselben verbundene Stützkolben sein Auflager und bewegt sich zusammen mit zumindest einem Teil der Bersteinrichtung aufgrund des Behälterinnendrucks von dem Behälterinneren fort. Dabei treten gleichzeitig Verbrennungsgase aus der Brennkammer und Speichergas aus dem Behälter in den Zwischenraum, wo sie sich vermischen bevor sie den Hybrid-Gasgenerator durch die vorgesehenen Ausströmöffnungen zur Befüllung des Schutzkissens verlassen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Gasgenerator;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gasgenerator gemäß Fig. 1 in Richtung A-A;

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt durch einen Gasgenerator gemäß Fig. 1, jedoch in Richtung B-B;

Fig. 4 einen vergrößerte Darstellung der den Speicherbehälter verschließenden Bersteinrichtung zusammen mit der Stützeinrichtung;

Fig. 5 den Strömungsverlauf der Verbrennungsgase und des Speichergases nach erfolgter Zündung der pyrotechnischen Feststoffladung;

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Gasgenerator gemäß den Fig. 1 bis 5, bei dem die Stützeinrichtung durch Druckbeaufschlagung mit Verbrennungsgasen zur Öffnung der Bersteinrichtung betätigt wurde (in Blickrichtung A-A);

Fig. 7 Detaildarstellung der Funktion der Kombination der Bersteinrichtung und der Stützeinrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 in der Funktion als Überdrucksicherung.

Fig. 1 zeigt einen Hybrid-Gasgenerator, der eine Anzündvorrichtung 1, eine in einer Brennkammer 2 angeordnete pyrotechnische Feststoffladung 3 und einen mit einer Berstvorrichtung 4 verschlossenen Behälter 5 aufweist, in dem üblicherweise bei einem vollständig beladenen Hybrid-Gasgenerator das Speichergas enthalten ist. Dabei ist die den Behälter 5 verschließende Bersteinrichtung 4 durch eine Stützeinrichtung 6a, b gegen den Behälterinnendruck abgestützt. Die Stützeinrichtung 6a, b ist dabei so ausgestaltet, daß sie durch den bei der Verbrennung der pyrotechnischen Feststoffladung 3 entwickelten Druck zumindest teilweise zerstörbar und/oder bewegbar ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Stützeinrichtung 6a, b durch zwei voneinander unabhängige Teile 6a und 6b gebildet.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Hybrid-Gasgenerator gemäß Fig. 1 dargestellt. Die Ansicht erfolgt in Richtung A-A in Fig. 1, d. h. quer durch einen Zwischenraum 7, der zwischen der Brennkammer 2 und dem Behälter 5 angeordnet ist, mit Blickrichtung auf den Behälter 5. Es ist dabei ersichtlich, daß der erste Teil der Stützeinrichtung 6a in der dargestellten Ausführungsform einen Hohlraum 8 aufweist, der von einer "D"-förmigen Wandung umschlossen ist. Sollbruchstellen 10 begrenzen eine Sollbruchwand 11, die sich bei Druckbeaufschlagung mit Verbrennungsgasen an den Sollbruchstellen 10 von dem Rest der "D"-förmigen Wandung löst. In der dargestellten Ausführungsform stützt die Sollbruchwand 11 das zweite Teil der Stützeinrichtung 6b, in dem eine zentrale Bohrung angeordnet ist. In Fig. 2 sind weiterhin Gasaustrittsöffnungen 13, die Gehäusewand des Hybrid-Gasgenerators 14 und ein bevorzugt im Zwischenraum 7 angeordneter Partikelfilter 15 zur Vermeidung des Austritts von heißen Partikeln aus dem Gasgenerator dargestellt.

Der in Blickrichtung B-B in Fig. 1 dargestellte Querschnitt in Fig. 3 zeigt, daß die den Zwischenraum 7 mit der Brennkammer 2 verbindende Öffnung 16 praktisch die gesamte Grundfläche des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung einnimmt. Hierdurch wird ermöglicht, daß ein wesentlich größerer Volumenstrom an Verbrennungsgasen in das Innere des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung eintritt als aus dieser durch die Bohrung im zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung heraustritt. Hierdurch wird ein ausreichend großer Druckaufbau im Inneren des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung ermöglicht, um ein Heraustrennen der Sollbruchwand 11 an den Sollbruchstellen 10 sicher zu gewährleisten.

Der in Fig. 4 dargestellte Ausschnitt zeigt einen Teil des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung sowie das zweite Teil 6b der Stützeinrichtung. Die Bersteinrichtung 4 ist in dieser Ausführungsform durch eine Metallmembran gebildet, die mit den Schweißnähten 17 mit dem Boden 18 des Behälters 5 und dem zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung verbunden ist.

In den Fig. 5 und 6 ist der Strömungsverlauf sowie die Anordnung bestimmter Teile des Hybrid-Gasgenerators nach seiner Inbetriebnahme dargestellt.

Zunächst wird die pyrotechnische Feststoffladung 3 in der Brennkammer 2 durch die Anzündvorrichtung 1 gezündet. Hierdurch entwickeln sich Verbrennungsgase, die durch die Öffnung 16 in den Innenraum des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung eintreten. Dieser erste Teil 6a der Stützeinrichtung kann jeden geeigneten Querschnitt aufweisen und ist nicht notwendigerweise "D"-förmig. Ein runder oder quadratischer Querschnitt ist z. B. ebenfalls möglich. Durch den Druckanstieg im Inneren des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung wird die Sollbruchwand 11 an den Sollbruchstellen 10 vom verbleibenden Teil des ersten Teils 6a der Stützeinrichtung getrennt und in einen Randbereich des Zwischenraums 7 bewegt. Da nun das Widerlager für den zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung fehlt, reicht der Innendruck des mit Speichergas gefüllten Behälters 5 um die Bersteinrichtung 4 zu zerstören. Durch die in Fig. 4 dargestellte feste Verbindung zwischen der Bersteinrichtung 4 und dem zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung wird das Reißen der Bersteinrichtung im Bereich zwischen dem Boden 18 des Behälters und dem zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung erzwungen, so daß der zweite Teil 6b der Stützeinrichtung zusammen mit dem an dieser befestigten Teil der Bersteinrichtung in den Zwischenraum 7 bewegt wird. Nunmehr vermischen sich das Speichergas und die Verbrennungsgase in dem Zwischenraum 7 bevor sie durch die Partikelfilter 15 und die Austrittsöffnungen 13 in gemischter Form hinaustreten.

Fig. 7 zeigt in einem Ausschnitt eine schematische Darstellung des Strömungsverlaufs, wenn die Bersteinrichtung als Überdruckventil fungiert. Die mit dem Boden 18 des Behälters 5 und dem zweiten Teil 6b der Stützeinrichtung verbundene Bersteinrichtung 4 hält dem Behälterinnendruck bis zu einem praktisch beliebig festlegbaren Druck stand. Bei Überschreiten dieses Drucks, z. B. 800 bar, reißt die Bersteinrichtung 4 im Bereich der Bohrung des zweiten Teils 6b der Stützeinrichtung, so daß das im Behälter 5 befindliche Speichergas durch die Bohrung des zweiten Teils 6b der Stützeinrichtung in den Zwischenraum 7 strömt und durch die Ausströmöffnungen 13 den Gasgenerator verlässt. Hierdurch ist ein kontrollierter Abbau eines Überdrucks im Behälter 5 sicher gewährleistet.

Claims (11)

1. Hybrid-Gasgenerator mit einer Anzündvorrichtung (1), einer in einer Brennkammer (2) angeordneten pyrotechnischen Feststoffladung (3) und einem in einem mit einer Berstvorrichtung (4) verschlossenen Behälter (5) befindlichen Speichergas, wobei die den Behälter (5) verschließende Berstvorrichtung (4) durch eine Stützeinrichtung (6) gegen den Behälterinnendruck abgestützt ist, die durch den von der pyrotechnischen Feststoffladung (3) bei der Verbrennung entwickelten Druck zumindest teilweise zerstörbar ist, und wobei

• a) die Stützeinrichtung (6) zwei voneinander unabhängige Teile (6a, 6b) aufweist, von denen das erste Teil (6a) ein Widerlager für das zweite Teil (6b) bildet und das zweite Teil (6b) die Berstvorrichtung (4) abstützt,
• b) das erste Teil (6a) einen Hohlraum aufweist, in den von der pyrotechnischen Feststoffladung (3) bei der Verbrennung entwickeltes Gas einströmt, so daß durch den von der pyrotechnischen Feststoffladung (3) entwickelten Druck das erste Teil (6a) der Stützeinrichtung (6) zerstörbar ist und das zweite Teil (6b) sein Widerlager verliert und durch den Behälterinnendruck von dem Behälter (5) wegbewegt wird, und
• c) der Behälter (5) einen Boden (18) mit einer Öffnung für den Austritt des Speichergases aufweist und die Bersteinrichtung (4) durch eine mit dem Boden (18) verbundene Membran gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - das zweite Teil (6b) als ein axial in der Öffnung geführten, von dem Behälter (5) wegbewegbarer Stützkolben ausgebildet ist und mit der Berstvorrichtung (4) verbunden ist und
• - das zweite Teil (6b) zur Bildung eines Überdruckventils für den Behälter (5) bei nicht gezündeter Feststoffladung (3) eine durch die Berstvorrichtung (4) überdeckte zentrale Bohrung aufweist, in deren Bereich die Berstvorrichtung (4) bei Überschreiten eines vorgebbaren Behälterinnendruckes aufreißen kann, so daß in dem Behälter (5) befindliches Speichergas durch die Bohrung abströmt.

2. Hybrid-Gasgenerator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bersteinrichtung (4) durch eine mit dem Boden (18) verschweißte Metallmembran gebildet ist.

3. Hybrid-Gasgenerator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bersteinrichtung (4) mit einer zweiten Schweißnaht (17) mit der Stützeinrichtung (6b) verbunden ist.

4. Hybrid-Gasgenerator gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schweißnaht (17) und die zweite Schweißnaht (17) jeweils einen durchgehenden und in sich geschlossenen Verlauf aufweisen.

5. Hybrid-Gasgenerator gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schweißnaht (17) und die zweite Schweißnaht (17) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

6. Hybrid-Gasgenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bersteinrichtung (4) eine Faltung aufweist, die in ihrem Verlauf im wesentlichen der Umfangslinie der Öffnung im Boden (18) entspricht.

7. Hybrid-Gasgenerator gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltung zwischen der ersten und der zweiten Schweißnaht (17) angeordnet ist.

8. Hybrid-Gasgenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) eine Füllöffnung (25) aufweist, die nach der Befüllung mit Speichergas mit einem Schweißverschluß (26) verschließbar ist.

9. Hybrid-Gasgenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Brennkammer (2) und Behälter (5) ein mit Ausströmöffnungen (13) versehener Zwischenraum (7) angeordnet ist.

10. Hybrid-Gasgenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsverlauf der aus dem Hybrid-Gasgenerator austretenden Gase vor den Ausströmöffnungen (13) Filter (15) angeordnet sind.

11. Hybrid-Gasgenerator gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (6) aus einem bewegbaren Stützkolben (6b) und einem Stützrohr (6a) mit einer mit Sollbruchstellen (10) versehenen Sollbruchwand (11) besteht, wobei zumindest das Stützrohr (6a) in dem Zwischenraum (7) angeordnet ist und der Innenraum des Stützrohrs (8) über eine Öffnung (16) mit der Brennkammer (2) verbunden ist.