DE2107859B2

DE2107859B2 - Gaserzeugende Vorrichtung zum Aufblasen eines zum Schutz von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, dienenden Sackes

Info

Publication number: DE2107859B2
Application number: DE2107859A
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Izawa; Isao Kurokawa; Shunji Orita
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1970-02-18
Filing date: 1971-02-18
Publication date: 1973-10-04
Also published as: GB1340766A; US3724870A; DE2107859C3; CA935457A; DE2107859A1

Description

dadurch Gehäuse

normalen unaufgeblasenen Zustand unter Halten eines vorbestimmten Innenvolumens in Berührung mit dem Rahmen (24) gehalten werden kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11. gekennzeichnet, daß der Rahmen ein (24) aus Drahtnetz ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11. gekennzeichnet, daß der Rahmen ein

(24) aus gelochtem Blech ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Gemisch (7) in einem der Rohre (1) zum Aufblasen des Sackes (25) während einer \orbestimmten, begrenzten Zeitdauer schnell brennbar ist, und daß die gaserzeugenden Gemische (71. 72, 73) in den übrigen Rohren (11. 12. 13) zum Halten des aufgeblasenen Zustandes des Sackes für eine vorbestimmte Zeitdauer langsam brennbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Gemisch (7) in einem der Rohre (1) zum Aufblasen des Sackes (25) während einer vorbestimmten begrenzten Zeitdauer schnell brennbar ist. und daß die fjaserzeugenden Gemische (71, 72, 73) in den restlichen Rohren (11, 12, 13) so zündbar sind, daß sie zum Halten des Sackes (25) in seinem aufgeblasenen Zustand um eine vorbestimmte Zeitspanne später Gase erzeugen, als das Gemisch (7) in dem zum Aufblasen des Sackes

(25) bestimmten Rohr (1).

Die Erfindung betrifft eine gaser eugende Vorrichtung zum Aufblasen eines zum Schütze von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, dienenden Sackes, bei welcher das Gas durch Zündung von gaserzeugenden, einen explosiven und/oder brennbaren Bestandteil enthaltenden Gemischen erzeugt wird.

In den letzten Jahren nahm der Straßenverkehr in bemerkenswertem Maße zu. Dieses führte zwangläufig zu einem starken Ansteigen von Kraftfahrzeugunfällen. Aus diesem Ansteigen erwuchs ein ernstes soziales Problem, dessen Tragweite für die Zukunft nicht überblickbar ist. Zur Lösung dieses Problems sind bereits verschiedene Arten von Schutzvorrichtungen bekanntgeworden, die alle zum Ziele haben, den Körper und damit das Leben von Kraftfahrzeuginsassen bei Zusammenstößen zu schützen. So zeigt beispielsweise die USA.-Patentschrift 3 336 045 einen Sack, welcher im Augenblick eines Unfälle; mit Hilfe einer gaserzeugenden Vorrichtung aufblas bar ist, Diese Vorrichtung umfaßt ein Hochdruckge faß, gefüllt mit verflüssigtem Freongas und einen Zünder bzw. eine Initialeinheit, gefüllt mit Schwarz pulver oder einem anderen explosiven bzw. brennba ren Bestandteil. Die Zündung des explosiven und oder brennbaren Bestandteiles bewirkt die Verga sung des verflüssigten Freongases zur Erzeugun einer ausreichenden Menge Hochdruckgas zui schnellen Aufblasen des Sackes.

Diese gaserzeugende Vorrichtung der bekannte Art weist jedoch im Betrieb verschiedene Nachtei

auf. So wird ein sehr hoher Schalldruck im Moment des Sackaufblascns erzeugt, der leicht dem Gehör des Fahrzeuginsassen Schaden zufügen kann. Ferner wird eine große Menge Rauch und ein sehr schlechter Geruch erzeugt. Zudem werden kleine Eisenteilchen, die von den geborstenen Gefäßen stammen, vom Zünder weggeschleudert, was möglicherweise eine Beschädigung des Sackes zur Folge hat und damit die Gefahr einer Verletzung der Fahrzeuginsassen mit sich brinti'..

Andere Arten von bekannten gaserzeutzenden Vorrichtungen verwenden als Druckgas komprimierte Lui't oder komprimierten Stickstoff. Sie wurden ;ct'.och infolge verschiedener auftretender Probleme nicht in die Praxis umgesetzt. Einige dieser Probleme sind der erforderliche Raum für c' _■ Aufnahme der Gusgefäße, der Schalldruck beim Betrieb der Vorrichtung und die Änderung des Druckes in dein Gasgefäß in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung, welche ohne die Verwendung von Hochdruckgas auskommt, wird ein gaserzeugendes, explosives und oder brennbares Gemisch in Form von Blättern, einem Film oder einem körnigen Material durch Aufkleben an der Innenfläche eines aufblasbaren Sackes verteilt befestigt, z. B. in der Form von Linien, Streifen, Punkten oder Flächen. Eine derartige Anordnung ist in der japanischen Patentschrift 544 375 der Anmelderin dargestellt. Die Anordnung weist einen elektrischen Zünder auf, welcher bei einem Aufprall des Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit über eine entsprechende Vorrichtung betätigt wird. Das gezündete Material erzeugt Verbrennungsgase, die den Sack aufblasen.

Bei einer derartigen Vorrichtung haben die Verbrennungsgase des gaserzeugenden Gemisches anfänglich eine hohe Temperatur, die jedoch schnell abnimmt. Durch das schnelle Fallen der Temperatur nimmt jedoch auch das Volumen schnell ab. Dies bedeutet, daß der Sack sehr schnell aufgeblasen werden kann, sich jedoch nach sehr kurzer Zeit wieder zusammenzieht.

Bei einer Kollision eines Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit beträgt die Zeit zwischen dem Augenblick der Kollision und dem Augenblick der sogenannten sekundären Kollision, d. h. dem Augenblick, in welchem der nach vorne geworfene Fahrzeuginsassc direkt auf die vor ihm angeordnete Innenausrüstung des Fahr« :uges aufprallt, im allgemeinen zwischen 50 und 500 ms. Diese Zeit ist abhängig von der Geschwindigkeit des kollidierenden Fahrzeugs und verschiedenen anderen Faktoren.

Unter diesen Umständen ist es erforderlich, daß der Sack innerhalb einer Zeit von höchstens 50 ms aufgeblasen wird und etwa 500 ms lang in seinem aufgeblasenen Zustand verbleibt. In Fällen, in welchen gaserzeugende Gemische einschließlich ihrer explosiven und/oder brennbaren Bestandteile zum Aufblasen von Säcken verwendet werden, war es bisher nicht möglich, den Sack während des erforderlichen Zeitraumes im aufgeblasenen Zustand zu halten.

Ziel der Erfindung ist, eine derartige Vorrichtung so auszubilden, daß ein zu hoher Schalldruck beim Aufblasen des Sackes "crmicden wird, und daß ferner der Sack eine vorbestimmte Zeitdauer in seinem aufgeblasenen Zustand gehalten werden kann.

Dieses Ziel wird crfir jungsgemäß mit einer gaserzeugenden Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß eine Anzahl von mit gaserzeugenden Gemischen gefüllten Rohren vorgesehen ist. in denen die Gaserzeugung jeweils eine unterschiedlichc Zeitdauer benötigt, und daß bei einer kombinierten Zündung der Gemische in den Rohren die Verbrennungsgase der gaserzeugenden Gemische den Sack innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer aufblasen und ihn für eine ebenfalls vorbestimmte

ίο Zeitdauer in dem aufgeblasenen Zustand halten.

Bei einer gaserzeugenden Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art sind bezüglich der Gaserzeugung grundsätzlich zwei Ausführungsformen denkbar. Bei einer Ausführungsform sind die Rohre mit gaserzcugenden Gemischen gefüllt, deren Brenngeschwindigkeiten sich voneinander unterscheiden. Bei einer zweiten Ausführungsform sind Verzögerungseinrichtungen für die Gaserzeugung in Form von verzögernden Gemischen in den Rohren enthalten, deren Brenngeschwindigkeiten sich voneinander unterscheiden. Die gaserzeugenden Gemisc' -, welche in der ersten Ausführungsform der Rohre verwendet werden, können die gleichen Bestandteile, jedoch in verschiedenem Mischverhältnis aufweisen. Sie können aber auch aus verschiedenen Bestandteilen in verschiedenen Mischungsverhältnissen bestehen. Ferner können auch die verzögernden Gemische, welche in der zweiten Ausführungsform von Rohren verwendet werden, die gleichen Bestandteile in verschiedenen Mischungsverhältnissen oder verschiedene Bestandteile in geeigneten Mischungsverhältnissen enthalten.

Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Anzahl von Rohren,

F i g. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines der Rohre von Fig. 1,

F i g. 3 eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, welche eine Modifikation des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 und 2 zeigt,

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht eines der Rohre gemäß F i g. 3 im Querschnitt,

F i g. 5 eine den F i g. 1 und 3 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 6 eine Ansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welche eine Anzahl von in einem Sack angeordneten Rohren umfaßt, von denen jedes von einem porösen Material umschlossen ist,

F i g. 6 A eine Ansicht ähnlich F i g. 6, welche eine Modifikation des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt,

F i g. 7 eine Ansicht ähnlich F i g. 6 und 6 A, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Anzahl von Rohren zeigt, die in einem gemeinsamen, in einem körperschützenden Sack befestigten porösen Gehäuse angeordnet sind,

Fig. 3, 8 A, 8 B und 8 C perspektivische Ansichten zur Darstellung entsprechender Modifikationen des in F i g. 7 gezeigten Rahmens oder Gehäuses und F i g. 9 eine Tcilseitenansicht im Schnitt eines Kraftfahrzeugs, welches mit einer erfindungsgemäßen gaserzeugenden Vorrichtung ausgerüstet ist, und welches den zugehörigen körperschützenden Sack im aufgeblasenen Zustand beim Betrieb der Vorrichtung zeigt.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugsziffern I, II, 12 ten Explosivstoffe und irgendeinem der oben er-

und 13 Rohre, welche verschiedene Zeitdauern für wähnten brennbaren Gemische. In jedem Fall ist das

die Gaserzeugung aufweisen und entsprechende gaserzeugende Gemisch eine Substanz, welche eine

gaserzeugendc Gemische 7, 71, 72 und 73 enthalten. schnelle Brennreaktion aufweist, durch die geeignete

Die Bezugszeichen 3, 31, 32 und 33 bezeichnen clck- 5 Gase als Verbrennungsprodukt freigesetzt werden,

trische Zünder, welche in den Rohren I, 11, 12 und Entsprechend der Erfindung sind gaserzeugendc

13 angeordnet und elektrisch über einen Leitcr4 in Rohre 1, 11, 12 und 13 zur gemeinsamen Wirkung

Reihe geschallet sind. Wie in F i g. 2 gezeigt, besteht derart angeordnet, daß ein körperschützender Sack

jedes der Rohre aus einem zylindrischen Gehäuse 5 innerhalb 50 ms vom Augenblick der Energiezufuhr

aus Polyäthylen, einer auf der einen Seite des Gchäu- io zu der gaserzeugenden Vorrichtung an aufgeblasen

ses in dieses eingepaßten Vcrschlußplatteo und einer wird und daß der Sack etwa 500ms in seinem aufge-

in das Gehäuses eingefüllten Ladung eines gaserzeu- blascncn Zustand gehalten wird. Zum Beispiel wird

gendcn Gemisches 7, wobei der elektrische Zünder, das erste gaserzeugendc Rohr 1 so ausgelegt, daß es

wie gezeigt, auf der anderen Seite des Gehäuses 5 Gase erzeugt, welche den körperschützenden Sack in

eingeführt ist. Der elektrische Zünder 3 besteht aus 15 einer vorbestimmten Zeitspanne, z. B. in 3 bis 20 ms

einem elektrisch isolierenden Deckel 8, welcher in vom Augenblick der Kollision des mit der Vorrich-

das zugehörige Ende des Gehäuses 5 paßt, einem tung ausgerüsteten Fahrzeugs an aufbläst, während

Paar vom Deckel 8 gehaltenen und durch diesen ra- das zweite Rohr 11 etwa während 15 bis 50 ms, das

gendcn Elektroden 9 und 19, einem Draht 30 mit ho- dritte Rohr 12 etwa während 40 bis 200 ms und das

hem Widerstand, welcher zwischen den inneren En- 20 vierte Rohr 13 etwa während 180 bis 500 ms nach

den der Elektroden 9 und 19 liegt und zur Erzeugung der Kollision für das Aufblasen wirksam ist. Derar-

von Wärme dient, wenn ein Strom durch ihn fließt, tigc Rohre zur Gaserzeugung können eine Kombina-

sowie einem Initiator oder einer Primärladung 10, tion der gaserzeugenden Gemische wie oben bc-

welche mit dem Draht 30 hohen Widerstands ver- schrieben aufweisen,

bunden ist und diesen einschließt. 25 Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Er-

Zur Gaserzeugung mit Hilfe der wie oben be- findung ink Rohren 1, 11, 12 und 13 mit verschiede-

schrieben aufgebauten Rohre 1, 11, 12 oder 13 wird ner Dauer der Gaserzeugung: Das Rohr 1 weist nur

ein Strom durch die Elektroden 9 und 19 des Zün- ein gaserzeugendes Gemisch 7 auf, während die übri-

ders3 geführt, um den Draht 30 aufzuheizen. Die gen Rohre 11, 12 und 13 zusätzlich zu den gaserzeu-

von dem Draht erzeugte Wärme zündet die Fmnärla- z» gcndcn Gemischen 7!, 72 und 73 verzögernde Gcmi-

dung 10 und die von der gezündeten Primärladung sehe 21, 22 bzw. 23 aufweisen, welche sich voneinan-

gcbildete Flamme reagiert mit dem gaserzeugenden der in der Verzögerungszeit unterscheiden. Die

Gemisch 7, 71, 72 bzw. 73 und läßt dieses unter Er- Rohre 1, 11, 12 und 13 enthalten weiter für die Ener-

zeugung von Gasen verbrennen. Hierbei sprengt der giezufuhr über einen Leiter 4 miteinander verbun-

in dem Gehäuses erzeugte Gasdruck die Verschluß- 35 dene elektrische Zünder3, 31, 32 bzw. 33. Bei dieser

platte 6 vom Gehäuse und läßt die erzeugten Ver- Ausführungsform sind die Gaserzeuger so ausgelegt,

brcnnungsgase schnell aus dem Gehäuse 5 strömen. daß die Verbrennungszeit des gaserzeugenden Gemi-

Das gaserzeugende Gemisch 7 kann alternativ un- sches 7 des Rohres 1 gleich derjenigen des verzögern-

ter Verwendung eines geeigneten Bindemittels bereits den Gemisches 21 im Rohr 11, die Verbrennungszeit

geformt oder in einen Beutel aus Polyäthylen oder 40 des verzögernden Gemisches 22 im Rohr 12 gleich

dem gleichen Material wie eine Patronenhülse gefüllt der gesamten Verbrennungszeit der gaserzeugenden

sein. Gemische 7 und 71 der Rohre 1 und 11 und des vcr-

Dic Rohre 1, 11, 12 und 13 sind, wie oben be- zögernden Gemisches 21 des Rohres 11 und die Verschrieben, in einem körperschützenden Sack an- brennungszeit des verzögernden Gemisches 23 in geordnet und gewöhnlich auf einer Tragplatte auf der 45 dem letzten Rohr 13 gleich der gesamten Vcrbren-Innenscite des Sacks befestigt. Sie können auch di- nungszeit der gaserzeugenden und verzögernden Gerekt auf der Innenseite des körperschützenden Sacks mische 7, 71, 72 und 21, 22 in den Rohren 1, U und durch Kleben befestigt oder in einem Gefäß angeord- 12 ist. Es ist leicht zu erkennen, daß mit einer solnet sein, welches mit dem Innern des körperschüt- chen Anordnung die gaserzeugenden Gemische 7, 71. zenden Sacks über ein Verbindungsrohr in Verbin- 50 72 und 73 in den entsprechenden Rohren 1, 11, 12 dung steht. und 13 aufeinanderfolgend brennen und in ihrei

Das für die Erfindung benötigte gaserzeugende Kombination ununterbrochen Gas erzeugen.
Gemisch kann aus Explosivstoffen wie Schwarzpul- F i g. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab eines dei ver, rauchlosem Pulver und zusammengesetzten Treib- mit gaserzeugendem Gemisch gefüllten Rohre 11, 12 ladungen bestehen, oder es stellt ein brennbares Ge- 55 oder 13 in der Ausführungsform nach Fig. 3, das eir misch dar, bestehend aus mindestens einem metallre- verzögerndes Gemisch 21 enthält. Wie gezeigt, umduzierenden Agens wie Zirkon, Magnesium, Bor, faßt das Rohr ein rohrförmiges Gehäuse 51 aus PolyAluminium, Silizium und Siliziumeisen und minde- äthylen, eine in ein Ende des Gehäuses 51 eingefügte stens einem Sauerstoff träger wie Kaliumperchlorat, Verschlußplatte 16, Füllungen aus gaserzeugender Kaliumchlorat, Kaliumbromat, Kaliumnitrat, Ammo- 60 und verzögernden Gemischen 71 und 21, weicht niumperchlorat, Bariumnitrat, Bariumperoxyd, Tri- nacheinander in das Gehäuse eingefüllt sind unc bleitetraoxyd, Bleiperoxyd, Bleioxyd und Bleibro- einen in das andere Ende des Gehäuses 51 eingepaß mat Verwendbar ist ferner ein brennbares Gemisch, ten elektrischen Zünder 31.

bestehend aus irgendeinem der oben aufgeführten Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Gaser

Explosivstoffe oder brennbaren Gemische als Haupt- 65 zeuger wird, wenn durch die Elektroden 9 und 19 de

bestandteil und einer hiermit gemischten geeignet'jn elektrischen Zünders 31 Strom fließt, die Primärla

organischen Substanz als gaserzeugendes Agens, oder dung 10 entzündet, wodurch auch das verzögemdi

eine Mischung aus irgendeinem der oben aufgeführ- Gemisch 21 entflammt, dessen Flamme wiederut

auf das gaserzeugendc Gemisch 71 wirkt und dessen Verbrennung /ur Gaserzeugung einleitet. Der dacurch entstehende Gasdruck sprengt die Verschlußf'latte 16 vom Gehäuse und läßt dadurch das gasförnige Verbrennungsprodukt aus dem Gehäuse 51 i:iistreten

Eine andere Bauart der erfindungsgemäßen gaser-/cugendcn Vorrichtung ist in F i g. 5 gezeigt. Die jiaserzeugcndc Vorrichtung besteht in diesem Fall aus einer einzigen Patrone oder einem Gehäuse 5. welches mit gaserzeugenden und verzögernden Gemischen gefüllt ist und in der Wirkung einer Vorrichtung mit mehreren (vier) Rohren entspricht, d. h., die l';itrone oder das Gehäuse 5 ist mit gaserzeugenden Gemischen 7, 71, 72 und 73 und verzögernden Gemischen 21, 22 und 23 abwechselnd gefüllt, wodurch die Vorrichtung im wesentlichen in der gleichen Weise wie die in F i g. 3 und 4 gezeigten gaserzeugenden Vorrichtungen wirkt. Hei diesem Beispiel ist nur üin elektrischer Zünder 3 erforderlich. Nach der Zündung beginnen die gaserzeugenden und verzögernden Gemische aufeinanderfolgend abwechselnd zu brennen. Dadurch werden die Dichtungsplatlen 60, 61, 62 und 63, welche in die Patrone oder Jas Gehäuse 5 eingefügt sind, abgesprengt und geben Jen Verbrennungsgasen den Weg frei.

Die in der Ausrührungsform nach Fig. 5 verwen-Jeten ve zögernden Gemische 21, 22 und 23 steuern Jic Vctbrcnnungs/eit der gaserzeugenden Gemische 7!. 72 und 73. Die güscrzciigcndcn Gemische?, 7!, 72 und 73 können daher entweder die gleiche oder verschiedene lUcnngcschwindigkcilcn aufweisen. Es ist jedoch erforderlich, daß zumindest das gaserzeugcndc Gemisch 7, welches wie in dem ersten verwendet vviul. die höchste Brenngeschwindigkeit aufweist.

Die verzögernden Ladungen können Elemente oder Verbindungen enthalten, wie sie bei elektrischen Sprengkörpern verwendet werden. Sie bestehen gewöhnlich aus einer Mischung von einem metallreduzicrcndcn Agens wie Bor. Silizium. Siliziumeisen, Antimon oder Antimontrisulfid mit einem Sauerstoff! rager wie Triblcitctraoxyd, Blciperoxyd. Bleichromat, Bariumperoxyd oder Kaliumpermanganat. oder aus einer solchen Mischung, versetzt mit einem brennbarem Material oder einer Mischung irgendeines der oben aufgeführten Sauerstoffträger mit einem brennbaren Material.

Der körperschüt7endc Sack kann mit der erfindungsgemäßen gaserzeugenden Vorrichtung, wenn ετ durch die Verbrennungsgase des ersten Rohres 1 der Vorrichtung einmal aufgeblasen ist, seinen aufgeblasenen Zustand über eine Zeitdauer aufrechterhalten, die zumindest so lange dauert, bis die Verbrennung des gaserzeugenden Gemisches 73 des letzten Rohres 13 beendet ist.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen vier Rohre verwende» werden, kann die Anzahl derartiger Rohre entsprechend der Anforderung an die gaserzeugende Vorrichtung beliebig gewählt werden.

Wie oben beschrieben, sind die Rohre der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewöhnlich in dem zugehörigen körperschützenden Sack oder auf einer Tragplatte angeordnet, auf welcher der Sack befestigt ist. SEs wurde festgestellt daß die Vorrichtung mit einer solchen Anordnung im allgemeinen zufriedenstellend arbeitet, in einigen" Fällen sind jedoch Schwierigkeiten aufgetreten. In einem Beispiel konnten beispielsweise die gaserzeugenden Ladungen in einigen Roh ren nicht ausbrennen, da während der Verbrennung unverbrannte Teilladungen herumgestreut wurden. In einem anderen Beispiel war die Verbrennung instabil, da die von einem Gaserzeuger gebildete Flamme auf benachbarte Rohre einwirkte und deren Ausbrennung bewirkte. Wetter war es in einigen Fällen unmöglich, in dent körperschützeuden Sack infolge von in dem Sack auftretenden Änderungen des Gasdruckes einen stabilen aufgeblasenen Zustand

ίο des Sacks zu erreichen. Vm diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurden Verbesserungen bei den erfindungsgemäßen gaserzeugenden Vorrichtungen durchgeführt.

Fig. 6 und 6 Λ zeigen solche verbesserten Modifikationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In diesen Figuren bezeichnen die Bezugsziffern I, II, 12 und 13 Rohre mit verschiedener Zeitdauer der Gaser zeugung, wobei jedes Rohr mit einer Hülle 20 z. I). aus einem Drahtnetz oder einem gelochten Blech umgeben ist. Die Bczugs/iffer 4 bezeichnet einen Draht oder Leiter zur Verbindung der Elektroden der in die entsprechenden giiscrzeugenden Rohre eingefügten elektrischen Zünder, und die Bezugs/iffer 25 bezeichnet einen aulblasbaren Sack, welcher iitif einer Tragplatte 27 /.. B. durch Schrauben und Muttern 26 befestigt und im iinaufgebliisenen Zustand gezeigt ist.

In der Modifikation nach Fig. 6 sind die Kohic I. 11, 12 und 13 jeweils von einer Hülle aus lohilöiini gern Drahtnetz umgeben, wjihri'iul sit- nach F i u 6 A mit einer Hülle 20 in Form einer an der Tragplatte 27 befestigten Drahtnetzkappe umgeben sind.

Mit der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 6 und 6 A durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß bei Energiezufuhr zu den elektrischen Zündern die gaserzeugenden Gemische in den Ruhren in einer Weise zum Brennen gebracht werden können, daß der korpcrschützeiide Sack nicht nur innerhalb höchstens 50 ms aufgeblasen wird, sondern daß die Verbrennung auch während etwa 500 ms jn einem stabilen Zustand gehalten werden kann, indem ein Umherstreuen von unverbrannten Teilen der gaserzeugenden Gemische oder ein zu frühes Brennen von Rohren späterer Stufen wirksam vermieden wird.

Fig. 7 zeigt eine weitere verbesserte Ausfulirungsform der Erfindung, bei welcher die Rohre J, Jl. 12 unc" 13 in einem einzigen Rahmen oder Gehäuse 24 aus Drahtnetz oder gelochtem Blech eingescWosseu sind. Der körpexschützende Sack 25 ist an einei Tragplatte 27 mit Schrauben und Muttern 26 befestigt und steht in seinem unaufgeblasenen Zustand wie gezeigt mit der Außenfläche des Gehäuses 24 ic Berührung.

F i g. 8. 8 A, 8 B und 8 C zeigen die entsprechenden Formen des einzigen Rahmens oder Gehäuses 24 F i g. 8 und 8 A zeigen Gehäuse, welche aus Drahtnetz bzw gelochtem Blech aufgebaut sind. Der Rah men oder das Gehäuse in F i g. 8 B besteht aus einei Anzahl mit Abstand zueinander angeordneter paral leler Teile aus Metallblech, während F i g. 8 C einet Rahmen oder ein Gehäuse aus Blech mit hierin befindlichen Öffnungen zeigt.

Bei der Verwendung eines solchen an der Trag

platte befestigten Rahmens oder Gehäuses kann dei körperschützende Sack mit guter Reproduzierbarkei zusammengelegt werden, ohne daß ein wesentliche: Raum zwischen dem Rahmen oder Gehäuse 24 un<

dem Sack bleibt, d. h., daß der körperschützende Sack in seinem normalen oder unaufgeblascncn Zustand zu jeder Zeit ein vorbestimmtes Innenvolumen einnimmt. Dieses bedeutet, daß der Gasdruck in dem aufgeblasenen Sack 25 immer im wesentlichen den gleichen Wert ergibt.

F i g. 9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen, eingebaut in ein Fahrzeug hoher Geschwindigkeit, z. B. in ein Kraftfahrzeug. Der Prall-Sack 25 ist in seinem aufgeblasc-

10

nen Zustand gezeigt, in dem er den Körper M des Fahrzvjginsasscn vor Aufprallschaden infolge von Trägheitskräften schützt.

Die folgenden Beispiele zeigen die Zusammcnsetzung der gascrzcugcndcn Gemische oder Agenzien, mit denen die Rohre 1, 11, 12 und 13 der Ausführungsform nach Fig. 6 gefüllt sind, und die Zeitdauer der Gaserzeugung für die entsprechenden Rohre, wie sie bei hiermit durchgeführten prakti-

o sehen Versuchen erhalten wurde.

Beispiel 1

HczugszifFcrn der mit gaserzcugen- den Gemischen gefüllten Rohre	Zeitdauer der für das Halten des Sackes im aufgeblasenen Zustand erforderlichen Gaserzeugung nach dem Zünden	Gaserzeugendes Gemisch Mischungsverhältnis	Menge
1	3 bis 20 ms	Bor(5°/o) \ /Rauchloses Tribleitetraoxyd (95%) J ^y'·^l \ Pulver	60 g
Il	15 bis 50 ms	Bor (5 »/ο) \ /Rauchloses Tribleitetraoxyd (95%) J ¹^ (Pulver	10 g
12	40 bis 200 ms	Bor (5%) 1 /Rauchloses Tribleitetraoxyd (95%) J ^L::> \ Pulver	20 g
13	180 bis 500 ms	Rauchloses Pulver	20 g

Bedingungen zum Beispiel 1

1. Die Rohre 1, 1.1, 12 und 13 bestanden jeweils aus einem Gefäß oder Behälter, welcher mit dem entsprechenden gaserzeugenden Gemisch und einem elektrischen Zünder hierfür gefüllt war.

2. Die Rohre waren jeweils mit einem rohrförmigen Drahtnetz entsprechend F i g. 6 umhüllt und auf einer Tragplatte 27 entsprechend F i g. 7 angeordnet, auf welcher ein Gehäuse 24 aus

einem Drahtnetz befestigt und ein körperschützender Sack 25 hierauf zusammengefaltet war, welcher ein Volumen von 250 1 im aufgeblasenen Zustand hatte.

3. Die elektrischen Zünder wurden mit elektrischer Energie zum Betätigen der entsprechenden Rohre 1,11,12 und 13 versorgt.

Ergebnis

Der Sack 25 war in 23 ms voll aufgeblasen und blieb 550 ms aufgeblasen.

Beispiel 2

Bezugsziffern der mit gaserzeugen den Gemischen gefüllten Rohre	Zeitdauer der für das Halten des Sackes im aufgeblasenen Zustand erforderlichen Gaserzeugung nach dem Zünden	Gaserzeugendes Gemisch Mischungsverhältnis	1:1	Ammonium perchlorat (66%) Epoxyharz (17%) Vinylchlorid- pulver (I70/0)	Verwendete Menge
1	3 bis 20 ms	Bor (50/0) Tribleitetraoxyd (950/0)	Βο_Γί25ο/,Λ 1 f Ammonium-	80 g
11	15 bis 50 ms	wi· *·.„* I λ λ J percnlorat (80%) Kaliumnitrat 1:1 vinylchlorid-** C⁷⁵'') J I pulver (20%)	10 g
		Ammoniumperchlorat (83 %) Polybutadien (17%)
12	40 bis 200 ms	Ammoniumperchlorat (70%) Polyesterharz (30%)	15 g
13	180 bis 500 ms	10 g

Bedingungen zum Heispiel 2

1. wie 1. in Beispiel 1.

2. wie 2. in Beispiel 1.

3. wie 3. in Beispiel 1.

Ert'i'bnis

Der Sack war in 30 ms voll aufgeblasen und blieb 500 ms aufgeblasen.

Beispiel 3

Bezugsziflfern der mit gaserzeugen den Gemischen gefüllten Rohre	Verzögerungszeit vor dem Zünden des gaserzeugenden Gemisches	Verzögerndes Gemi Zusammensetzung	5Ch Menge	Zusammensetzung Gaserzeugendes Gemisch	1:4	Rauch loses Pulver	Menge
1	Onis			Bor (21%) Kaliumnitrat (75%) Polyesterharz (4%)	1:4	Rauch loses Pulver	20 g
11	100 ms	Bariumperoxyd (90%) Bleichromat(10°/o) Dinitronaphthalen (1,2Vo) Bindeagens (1,3%)	5g	Bor (21%) Kaliumnitrat (75%) Polyesterharz (4%)	1:4	Rauch loses Pulver	10 g
12	250 ms	Bariumperoxyd (50%) Bleichromat (50%) Dinitronaphthalen (0,6%) Bindeagens (1,2%)	5g	Bor (21%) Kaliumnitrat (75 »/ο) Polyesterharz (4%)	Rauch loses Pulver	8g
13	400 ms	Bariumperoxyd (45%) Bleichromat (55%) Dinitronaphthalen (0,6%) Bindeagens (1,2%)	4g	Bor (21%) Kaliumnitrat (75 "/ο) Polyesterharz (4o/„)	8g

Bedingungen zum Beispiel 3

1. Das Rohr 1 bestand aus einem Behälter aus Polyäthylen, gefüllt mit den angegebenen gaserzeugenden Gemischen und versehen mit einem elektrischen Zünder. Die übrigen Rohre 11, 12 und 13 bestanden jeweils aus einem Behälter aus Polyäthylen, gefüllt mit den angegebenen gaserzeugenden Gemischen in Verbindung mit dem angegebenen verzögernden Gemisch sowie mit einem elektrischen Zünder.

2. wie 2. in Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß der körperschützende Sack ein Volumen von 1501 im aufgeblasenen Zustand hatte.

3. wie 3. in Beispiel 1.

Ergebnis

Der Sack war in 40 ms voll aufgeblasen und blieb ms aufgeblasen.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, vermag die erfindungsgemäße gaserzeugende Vorrich-

tung, die eine Anzahl von Rohren mit unterschiedlicher Zeitdauer der Gaserzeugung umfaßt, nicht nui den zugehörigen körperschützendu.i Sack durch die Verbrennung des gaserzeugenden Gemischs des ersten Rohres schnell aufzublasen, sondern sie kanr

darüber hinaus den aufgeblasenen Zustand des Sack; ohne Volumenkontraktion durch Gaserzeugung mil Hilfe der folgenden Rohre aufrechterhalten. Sowoh die Zeit für das anfängliche Aufblasen des Sajks al: auch die Zeitdauer, während der Sack aufgeblascr

bleibt, können nach Wunsch eingestellt werden, se daß das Aufblasen des Sackes auf jeden möglichei Fall der Kollision eines Fahrzeuges hoher Geschwin digkeit abgestimmt werden kann, so daß der Schut des Körpers des Fahrzeuginsassen vor der sogenann

ten sekundären Kollision optimal ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gaserzeugende Vorrichtung zum Aufblasen eines zum Schütze von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, dienenden Sackes, bei welcher das Gas durch Zündung von gaserzeug-nden, einen explosiven und oder brennbaren Bestandteil enthaltenden Gemischen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von mit den saserzeusenden Gemischen (7. 71. 72. 73) gefülltne Rohren (1, 11, 12, 13) vorgesehen ist, in denen die Gaserzeugung jeweils eine unterschiedliche Zeitdauer benötigt, und daß bei einer kombinierten Zünduns der Gemische (7, 71, 72, 73) in den Rohren (h H, 12. 13) die Verbrennunassase der gaserzeucenden Gemische (7, 71. 72,"73) den Sack (2Sf innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer autblasen und ihn für eine ebenfalls \ irbestimmte Zeitdauer in dem aufgeblasenen Zustand halten.

2. Gaserzeugende Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 11, 12, 13) mit gaserzeugenden Gemischen (7, 71, 72, 73) gefüllt sind, deren Brenngeschwindigkeiten voneinander verschieden slid.

3. Gaserzeugende Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Rohre (1, 11, 12. 13) gefüllten gaserzeugenden Gemische (7, 71. 72, 73) die gleichen Bestandteile in verschiedenen Mischungsverhältnissen aufweisen.

4. Gaserzeugende Verrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die in die Rohre (1, 11, 12, 13) gefüllten gaserzeugenden Gemische (7, 71, 72, 73) aus verschiedenen Arten von Bestandteilen bestehen.

5. Gaserzeugende Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (11, 12, 13) als Verzögerungseinrichtungen für die Gaserzeugung verzögernde Gemische (21, 22, 23) mit voneinander unterschiedlichen Brenngeschwindigkeiten enthalten.

6. Gaserzeugende Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die in die Rohre (11, 12, 13) gefüllten verzögernden Gemische (21, 22, 23) die gleichen Bestandteile in verschiedenen Mischungsverhältnissen aufweisen.

7. Gaserzeugende Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die in die Rohre (11, 12, 13) gefüllten verzögernden Gemische (21, 22, 23) aus verschiedenen Arten von Bestandteilen bestehen.

&. Gaserzeugende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 11, 12, 13) von einer gasdurchlässigen Hülle (20) umschlossen sind, welche eine vorzeitige Zündung des Gemisches in den benachbarten Rohren verhindert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Hülle (20) aus einem Drahtnetz besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Hülle (20) aus einem gelochten Blech besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 11, 12, 13) in einem einzigen Rahmen (24) derart anceordnct sind, daß der Sack (25) in seinem dadurch Gehäuse