DE3824162A1 - Pyrotechnischer stoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen pyrotechnischen Stoff in Form von Preßkörpern, Granulaten, Pulver oder einer ähnlichen schüttfähigen, festen Form.

Feste pyrotechnische Stoffe, wie Treibstoffe, kommen z. B. in Gasgeneratoren zur Anwendung, wo sie in die Brennkammer eingebracht werden. Ein Beispiel für solche Gasgeneratoren sind die Gasgeneratoren für Fahrzeuginsassen-Sicherheitssysteme (Airbag).

Pyrotechnische Stoffe in Gasgeneratoren sind jedoch mit einer Reihe von Problemen behaftet. So kann sich die Abbrandcharakteristik des pyrotechnischen Stoffs mit der Zeit ändern. Dies gilt insbesondere bei Kontakt der pyrotechnischen Stoffe mit anderen Stoffen. Beispielsweise können bestimmte Dicht- und Klebstoffe, die zur Montage der Brennkammer eines Gasgenerators verwendet werden, zu einer solchen Charakteristikänderung führen. Auch ist festgestellt worden, daß beispielsweise nitrosezellulosehaltige Treibstoffe zum Degradieren von Bor-Kaliumnitrat-Anzündmischungen führen. Auch muß beispielsweise bei einem Airbag die Brennkammer des Gasgenerators gegenüber der Umgebung hermetisch abgeschlossen werden, um einen Zutritt von Feuchtigkeit und Luft zum Treibstoff zu verhindern.

Weiterhin ist das Füllen der Brennkammer eines Gasgenerators mit Treibstoff aufwendig und darüberhinaus mit Sicherheits- und gegebenenfalls Gesundheitsproblemen verbunden. So muß zum Füllen der Brennkammer der Treibstoff abgewogen, von der Waage zur Brennkammer transportiert und in diese geschüttet und moglicherweise verdichtet werden. Dabei konnen sich hochexplosive Treibstoffstäube und Ablagerungen bilden. Bei gifte Komponenten enthaltenden Treibstoffen, z. B. azidhaltigen Treibstoffen, wie sie für die Gasgeneratoren für Airbags verwendet werden, ist dieser Staub außerdem entsprechend toxisch.

Falls Schweißarbeiten im Bereich der mit Treibstoff gefüllten Brennkammer eines Gasgenerators durchgeführt werden, muß ferner durch zusätzliche Vorrichtungen dafür Sorge getroffen werden, daß zwischen der Schweißstelle und dem Treibstoff ein ausreichender Abstand eingehalten wird, um eine Explosion des Treibstoffs zu verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Stabilitat und Handhabung pyrotechnischer Stoffe insbesondere für Gasgeneratoren zu verbessern.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. In den Unteranspruchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.

Durch den Einschluß des pyrotechnischen Stoffs in einer luftdichten Verpackung werden erfindungsgemäß Verträglichkeitsprobleme durch direkten Kontakt des pyrotechnischen Stoffs mit anderen Stoffen vermieden.

So konnen z. B. an sich unverträgliche Kombinationen von pyrotechnischen Stoffen und Anzündmischungen, wie z. B. nitrozellulosehaltige Treibmittel und eine Bor-Kaliumnitrat- Anzündmischung in einem Generator kombiniert werden. Auch können beliebige Kleb- und Dichtstoffe zur Brennkammermontage eines Gasgenerators eingesetzt werden. Abgesehen davon, müssen bei dem erfindungsgemäßen pyrotechnischen Stoff keine Maßnahmen an der Brennkammer zum Schutz vor Umwelteinflüssen, wie Luftfeuchtigkeit oder Sauerstoff, getroffen werden.

Zugleich wird durch den erfindungsgemäßen Einschluß des pyrotechnischen Stoffs in eine luftdichte Verpackung die Bildung von hochexplosivem und gegebenenfalls toxischem Staub des pyrotechnischen Stoffs bei der Endmontage des Gasgenerators oder der sonstigen pyrotechnischen Einrichtung vermieden. Das heißt, eine Handhabung des offenen pyrotechnischen Stoffs ist nur noch in den dafür besonders eingerichteten, z. B. mit Robotern bestückten Herstellungsbetrieben pyrotechnischer Stoffe erforderlich.

Durch das Evakuieren wird erfindungsgemäß die Folie in enge Berührung mit dem pyrotechnischen Stoff gebracht. Dadurch ist eine einfache Qualitätskontrolle des verpackten pyrotechnischen Stoffs möglich. Denn bei Eintritt von Luft oder Feuchtigkeit oder bei Zersetzung des pyrotechnischen Stoffs unter Gasentwicklung geht diese enge Berührung, also dieses von Skin-Verpackungen her bekannte Abzeichnen der Preßkörper bzw. Granulat- oder Pulverteilchen an der Außenseite der Folie ebenso verloren, wie die vorgegebene Form der Verpackung, d.h. die Verpackung bläht sich auf.

Durch dieses Evakuieren kann dem erfindungsgemäßen pyrotechnischen Stoff-Gebinde ferner eine bestimmte Form verliehen werden, z. B. eine der Brennkammer entsprechende Form. Diese Form ist dann, wie erwähnt, so lange stabil, so lange die Verpackung luftdicht ist bzw. keine Zersetzung unter Gasbildung des pyrotechnischen Stoffs auftritt.

Der erfindungsgemäße pyrotechnische Stoff wird also z. B. in einem luftdichten Folienbeutel oder -Schlauch oder zwischen zwei Folien verpackt, die Packung dann z. B. durch Heißversiegeln verschlossen und vor oder nach dem Verschließen evakuiert, z. B. in einer Form, die den pyrotechnischen Stoff zugleich formt, während sich das Verpackungsmaterial fest an den verpackten pyrotechnischen Stoff anschmiegt.

Vor allem, wenn es sich bei dem pyrotechnischen Stoff um einen Treibstoff für den Gasgenerator eines Airbags handelt, wird erfindungsgemäß als Folie vorzugsweise eine Metallfolie, insbesondere eine Aluminiumfolie verwendet. Metallfolien besitzen nämlich gegenüber Kunststoffolien nicht nur eine höhere Gasundurchlässigkeit. Vielmehr wurden Kunststoffolien beim Abbrand zur Bildung von toxischem Kohlenmonoxid führen.

Falls die Metallfolie heiß versiegelbar sein soll, kann sie jedoch mit einer Kunststoffschicht versehen werden, die im Hinblick auf eine geringe CD-Bildung beim Abbrand jedoch möglichst dünn sein sollte.

Eine Metallfolie hat darüberhinaus den Vorteil, daß sie lichtundurchlässig ist, was bei lichtempfindlichen Treibstoffkomponenten, wie Schwermetallaziden, von Bedeutung ist.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur schematisch einen Schnitt durch den Treibstoff-Formkörper des Gasgenerators eines Airbags zeigt.

Der Treibstoff-Formkorper 1 besteht aus Treibstoff-Preßkörpern oder -Pellets 2 und ist mit einer luftdichten Metallfolie 3 umhüllt, die durch Evakuieren in enge Berührung mit dem Formkörper 1 gebracht ist, so daß sich die Pellets 2 außen an der Folie 3 abzeichnen. Der Einfachheit halber sind die Pellets 2 nur in dem unteren rechten Abschnitt des Metallfolienbeutels 3 dargestellt. In der Mitte weist der Treibstoff-Formkörper 1 eine Aussparung 4 für eine Anzündeinheit auf, die sich auch durch den gesamten Treibstoffkörper erstrecken kann, so daß derselbe eine Ringform besitzt.

Ferner ist ein Brennkammergehäuse 5 vorgesehen, das den Treibstoff-Formkörper 1 aufnimmt. Das Brennkammergehäuse 5 ist mit dem Gasgeneratorgehäuse 6 bei 7 verschweißt, z. B. durch Reib-, Laserstrahl- oder Elektronenstrahlschweißen. Damit ein hinreichender Abstand zwischen dem Treibstoff-Formkörper 1 und den Stellen 7 beim Schweißen gewährleistet ist, ist der Treibstoff-Formkörper 1 im Bereich der Schweißstellen 7 mit stufenformigen Aussparungen 8 versehen.

Claims (5)

1. Pyrotechnischer Stoff in Form von Preßkörpern, Granulaten, Pulver oder in ähnlicher schüttfähiger fester Form, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer luftdichten Verpackung vorliegt, die zumindest teilweise aus einer Folie (3) besteht, die durch Evakuieren in Berührung mit dem pyrotechnischen Stoff (1) gebracht ist.

2. Pyrotechnischer Stoff nach Anspruch 1 für einen Gasgenerator, dadurch gekennzeichnet, daß er eine der Brennkammer (5) des Gasgenerators entsprechende Form aufweist.

3. Pyrotechnischer Stoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (3) eine Metallfolie ist.

4. Pyrotechnischer Stoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Aluminiumfolie ist.

5. Pyrotechnischer Stoff nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bereich von Schweißstellen (7) der Brennkammer (5) einen vorgeformten Abstand (8) aufweist.