DE2253303A1 - Gaszufuhr mit komprimiertem argon - Google Patents

Gaszufuhr mit komprimiertem argon

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    • B60R2021/2633—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output with a plurality of inflation levels

Description

Priorität vom 3z.J*o-vL_197l in USA Serial No. 195.092
Die Erfindung bezieht sich auf die Einführung von argonkomprimiertem Gas in das Reservoir oder die Kammer einer Quelle, aus der das Gas in ein Kissen für einen Fahrzeuginsassen zugeführt wird, und ist insbesondere für den Fahrerschutz in Kraftfahrzeugen gedacht.
Wie bekannt kann gespeichertes komprimiertes Gas in einer Kammer oder einem Reservoir zum Aufblasen eines Kissenmaterials für den Schutz eines Insassen in einem sich bewegenden Fahrzeug, wie z.B. einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Ein solches komprimiertes Gas kann das einzige Aufblasmaterial für das Kissen sein oder kann im Verein mit der Vermehrung von Wärme und erzeugtem Gas verwendet werden.
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Bisher ist ein. derartiges komprimiertes Gas gewöhnlich komprimierte Luft oder komprimierter Stickstoff,·der allein oder in Verbindung mit einem Gas verwendet wird, welches von einer brennbaren Quelle erzeugt wird.
Komprimierte Luft und komprimierter Stickstoff haben hinsichtlich ihrer Verwendung spezifische Probleme. Beispielsweise ist Luft nicht inert, und wenn sie auf einen relativ hohen Druck komprimiert wird, wird sie eine Quelle beachtlicher Gefahr. Obwohl komprimierter Stickstoff relativ inert ist, trägt er zur Erzeugung von Stickstoffoxydverunreinigungen bei, insbesondere, wenn er mit Gasen vermischt wird, die aus der Verbrennung stammen. Ferner haben komprimierte Luft und komprimierter Stickstoff ein relativ niedriges Molekulargewicht, so daß sie eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit haben, wie ausführlicher noch beschrieben wird· Ferner tragen sie nicht ebenso gut zu einer relativ hohen Gasmasse im Kissen bei, wenn sie das Kissen aufblasen.
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, ein Gas vorzusehen, welches den Erfordernissen eines Aufblasgases genügt, ohne die oben genannten Nachteile aufzuweisen.
Allgemein kann die Erfindung als Speicherung und Einführung von komprimiertem Argongas in ein Schutzkissen aus einer Gasquelle beschrieben werden.
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Weitere Vorteile, Merkmaleι und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung·
Dort ist eine Ausführungsform der Erfindung lediglich zwecks Darstellung gezeigt, und eine Kammer'2 zum Speichern' komprimierten Gases befindet sich in der Gaskissenanlage 1. Die Kammer 2 ist normalerweise so abgedichtet, daß das Gas nicht entweichen kann, und ein Pfropfen 3 ist an ihrem einen Ende angeordnet, wobei eine Sprengkapsel oder 'ein Zünder k dagegen liegt, der den Pfropfen 3 aufbricht und es dem Gas gestattet, aus der Kammer 2 zu entweichen. Die Kammer weist vorzugsweise eine Gaserzeugungsvorrichtung 5 auf, die mit einem brennbaren Material 6 darin versehen ist, welches von einer Zündladung 7 gezündet wird* Das erzeugte Gas von dem brennbaren Material 6, das bei einer Ausführungsform ein Polyvinylverbindungstreibmittel, ggf. aber auch ein anderes Material sein kann, drückt Gas durch die Öffnung 8 an einem Ende des Gaserzeugungsaufbaus 5 heraus. Das Zünden der Zündladung 7 und der Sprengkapsel k kann von einer Abtastvorrichtung 10 gesteuert werden» die auf einen Stoß- oder Bruchzustand eines Fahrzeuges anspricht, in dem die Gaskissenanlage befestigt ist. Eine Zeiteinstelleinrichtung oder mehrere Zeiteinstelleinrichtungen 11 und 12 können bei einer Ausführungsform verwendet werden, um das Zünden der Gaserzeugungsvorrichtung zu verzögern, bis der Pfropfen 3 von der Sprengkapsel h herausgedrückt ist. Alternativ kann die Reihenfolge des Herausdrückens
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des Pfropfens 3 und der Scheibe 9 erwünschtenfalls umgekehrt oder andere verändert werden. Weitere Einzelheiten der Ausführungsform der Gasspeicher- und Erzeugungsvorrichtung, wie oben beschrieben, kann man aus, der anhängigen Patentanmeldung P 21 51 221.0 vom Ik. Oktober 1971 finden.
Es sei betont, daß die Kammer 2 keine Gaserzeugungsvorrichtung enthalten kann, sondern nur bei einer Ausführungsform der Erfindung ein Speicherzylinder sein kann, aber spezielle Vorteile ergeben sich aus der Erfindung, bei der eine verstärkte Gaszufuhranlage, z.B. ein von einem erzeugtem Gas vermehrtes gespeichertes Gas, verwendet wird.
Das gespeicherte Gas in Kammer 2 und das ggf. vorhandene erzeugte Gas wird durch die Krümmervorrichtung 13 bei einer Ausführungsform einem Verteiler 14 zur Verteilung in das am Verteiler angebrachte Kissen 15 hinein zugeführt. Die Verwendung des Krümmeraufbaus 13 oder des besonderen Verteileraufbaus und die besondere verwendete Kissenvorrichtung (einschließlich eines einzigen oder mehrerer Kissen) kann je nach Wunsch vorgesehen sein und ist für die Erfindung nicht wesentlich. Was in der Zeichnung gezeigt und oben beschrieben wurde, ist nur zwecks Darstellung gezeigt.
Das in der Kammer 2 enthaltene Gas ist komprimiertes Argon, vorzugsweise 70,3 bis 211 kg/cm (1000 bis 3000 psi) und
- 5 τ-
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bei einer Ausführungsform 165 kg/cm (2350 psi).,Argon ist inert. Anders als Stickstoff oder komprimierte Luft wird Argon nicht zur Erzeugung salpeterhaltiger, oxydischer, toxischer Verunreinigungen in dem Gas beitragen, was besonders vorteilhaft, ist, wo das erzeugte Gas von den Verbrennungsmaterialien das gespeicherte Gas vermehrt. Wegen seiner niedrigen thermischen Leitfähigkeit und seines hohen Molekulargewichtes dient das komprimierte, in der Kammer 2 gespeicherte Argon in wirksamerer Weise zur Kühlung des erzeugten Gases, ohne daß die Verunreinigungen erzeugt werden. Da weiterhin Argon eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit hat (42,37 CDL/(sec)(cm2)(°C/cm)x1O ) im Vergleich zu Stickstoff (62,40) oder komprimierter Luft (62,20), ist die dem Argon als Ergebnis der Kombination mit erzeugtem Gas zugeführte Wärme mehr im Argon konzentriert und wird weniger in das Luftkissen übertragen, welches sich aufbläht. Da Argon weiterhin pro Mol des Aufblasmaterials (39,948) im Vergleich zu Stickstoff (14) oder Luft (14,5) relativ schwer ist, trägt das im Kissen komprimierte Argon zu einem plumperen Luftkissen größerer Masse bei und begünstigt damit den größeren Schutz für den Insassen.
Weiterhin hat Argon verschiedene Vorteile gegenüber anderen Gasmedien, wie z.B. Luft oder Stickstoff, dadurch, daß wegen einer größeren thermischen Kapazität die im Aufprallkissen erzeugte Endtemperatur erheblich vermindert wird, wenn man Argon als Füllungsmedium verwendet. Argon ist auch da-
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durch vorteilhaft, daß seine Viskosität höher als die des Stickstoffs und der Luft isty wodurch die Funktion des dy* namisehen Luftkissens eine relativ nichtlineare Eigenschaft dadurch hat, daß die auf die Insassen aufgebrachten Rückhaltebelastungen nicht in gleicher Weise direkt proportional der Eindringtiefe in den Sack sind wie bei Stickstoff.
Die sich ergebenden Vorteile aus diesen und anderen vorerwähnten günstigen und vorteilhaften Eigenschaften des Argons bestehen darin, daß die Verwendung von Argon die Erzeugung einer Luftsackanlage gestattet, die eine verminderte Menge von Treibmittel verwendet, wodurch der Sack kühler, mit weniger Rauch, kleinerem Schallpegel, ungiftig, mit relativ nichtlinearer dynamischer Abhängigkeit und so gemacht wird, daß gleichmäßigere Eigenschaften für den geeigneten Betriebstemperaturbereich vorgesehen sind.
Erwünschtenfalls liegt es im Rahmen dieser Erfindung, ±m Kessel 2 eine Mischung von komprimierten Helium und komprimiertem Argon im Verhältnis von 9 $> Argon bis 90 $ Helium vorzusehen, um die oben erwähnten Vorteile des Argon mit relativ leichter Leckprüfung zu erhalten.
Weiterhin steigert die niedrige thermische Leitfähigkeit des Argons in wirksamer Weise die sehr lokalisierte Temperatur der Mischzone, wo die erzeugten Gase auf die gespeicherten Gase treffen, um zu erreichen, daß der Verbrennungsprozeß des erzeugten Gases zu einem vollständige-
309819/0822 " ? "
ren Reaktionszustand führt9 wodurch die Konzentration des von der Aufblasanlage erzeugten Kohlenmonoxyds wesent-
der
lieh reduziert wird und Chemismus des Treibmittels auf ein besseres stoichxometrisches Gleichgewicht gebracht wird. Hierdurch werden wesentlich die anderen möglichen Verunreinigungen durch die Wechselwirkung mit überschüssigen Oxydationsmitteln vermindert, die bisher notwendig waren, um den (JO-(Kohlenmonoxid)-Gehalt auf annehmbare Werte zu vermindern. " ■
3098 19/0822 -'^: . . 8

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Aufblasen einer Schutzkisseneinrich-'tung aus einer Quelle mit Aufblasgas, gekennzeichnet
    durch die Zufuhr komprimierten Argongases aus der Quelle in die Kisseneinrichtung.
    2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu der Kieseneinrichtung zum komprimierten Argongas zugeführte Gas begrenzt wird.
    3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Kisseneinrichtung ein Gas zugeführt wird,
    welches von einem brennbaren Material erzeugt wird, zusätzlich zu dem komprimierten Argongas.
    k, Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß mindestens teilweise das erzeugte Gas mit dem komprimierten Argongas vermischt wird, bevor es der Kisseneinrichtung zugeführt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß das komprimierte Argongas unter einem Druck im Bereich von 70,3 bis 211 kg/cm2 (1000 bis 30OO psi) steht.
    6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
    — ο ·. 3 0 9 8 19/0822
    -r-
    daß die Quelle eine Mischung von komprimiertem Stickstoff und Argongasen aufweist.
    7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Argon zu Helium im Bereich von 9 bis Τ : 9>5 bis 0,5 liegt.
    8. Aufblasbarer Gassackaufbau zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges mit einer aufblasbaren Kisseneinrichtung und einer Quelle für Aufblasgas in die Kisseneinrichtung hinein, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle komprimiertes Argongas aufweist.
    9. Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine Gaserzeugungseinrichtung aus brennbarem Material für die Zufuhr zu der Kisseneinrichtung und ferner eine Einrichtung aufweist für die mindestens teilweise Vermischung des erzeugten Gases mit dem komprimierten Argongas. .
    10. Aufbau nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine Mischung von komprimiertem Stickstoff- und Argongas aufweist.
    11. Aufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Argon zu Stickstoff im Bereich von 9 bis 1 : 9,5 bis 0,5 liegt.
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    Mr
    Leerseite
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