DE4208844A1 - Gasgenerator-system - Google Patents
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- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—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
- B60R21/264—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 instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
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Description
Das erfindungsgemäße Gasgenerator-System ist für eine Kraftfahrzeug
insassen-Schutzvorrichtung bestimmt, die eine an die Treibstoffkammer
anschließende und mit dieser durch Öffnungen verbundene Filterkammer mit
Filtern für den ausströmenden Gasstrom aufweist.
Derartige Gasgenerator-Systeme sind bekannt (siehe z. B. die deutschen
Patentschriften 39 21 472 und 39 21 473 der Anmelderin).
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, von der Basis der Blechbauweise,
auf der diese und andere bekannte Gasgeneratoren beruhen, abzugehen und
trotzdem die zum Teil gegensätzlichen Forderungen zu erfüllen, nämlich
- a) absolute Dichtheit über einen längeren Zeitraum,
- b) druckfest für einen hohen Arbeitsdruck und
- c) Ausblasen eines im Vergleich zur Brennkammertemperatur abgekühlten, sauberen Gases aus den Ausblasöffnungen am Umfang,
- d) geringes Gewicht,
- e) niedrige Herstellkosten.
Die bevorzugte Anwendung der Erfindung erfolgt bei Gasgeneratoren, die
zusammen mit einem Airbag in ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges eingebaut
werden, um z. B. einen Fahrer im Falle eines Aufpralls, nach Zündiniti
ierung von einem verzögerungsempfindlichen Schalter, zu schützen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten
Merkmale.
Die beigefügte Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für
den oben angegebenen Zweck, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Das Gehäuse des Gasgenerators besteht aus einem strukturierten Material,
z. B. Leichtmetall Titan oder anderen metallischen oder nichtmetallischen
Stoffen, wie Kunststoffen, gegossen, geschwämmt mit Wabenstruktur oder
anderer Struktur, mit Hohlräumen nach außen hin abgeschlossen, mit und
ohne Faserverstärkung etc. und ist insbesondere im Spritzguß-, Druck
guß- oder Fließpreßverfahren hergestellt im wesentlichen durch zwei mit
einander durch Verschraubung verbundener Teile 4 und 5, wobei das eine
ein Unterteil und das andere ein Oberteil bildet. Das Oberteil 5 ist an
genähert pilzförmig, während das Unterteil als schalen- oder wannenför
mig ausgebildet bezeichnet werden kann.
Das Oberteil 5 hat einen zentralen Stamm, der hohl ist zur Aufnahme ei
ner Anzündeeinheit 1. Diese Anzündeeinheit wird über Stecker 21 verbun
den mit einer elektrischen Auslöseschaltung, die nach Erkennen eines
Aufpralls über ein auf bestimmte Verzögerungen ansprechenden Schalter
ein Signal zum Zünden eines elektrischen Anzünders 1 gibt, wobei der
elektrische Anzünder z. B. ein Glühdraht sein kann, der ein Anzündmittel
22 entzündet, das sich in dem Hohlraum des Stammes des Oberteils 5 be
findet und seinerseits abgedichtet oder abgepackt sein kann, wie darge
stellt, und dessen Verpackung aufreißt bei einem bestimmten Druck, um
dann eine Flamme in die Treibstoffkammer für die Tabletten 18, hier
ringförmig, übertreten zu lassen an Bohrungen 23. Diese Zündkette ist
nicht auf zwei Treibstoffe beschränkt, sondern es können auch mehrere
Stoffe eine solche Zündkette bilden. Das Unterteil hat eine innerste
Wanne, gebildet durch Wandteile 8, die den Zentralbereich oder Stamm des
Oberteils 5 umfassen und auf diesen mittels Gewinde aufschraubbar ist.
Das Unterteil oder die Schale 4 weist ferner einen weiter außen liegen
den Ring mit dem Wandbereich 11 auf, der seinerseits mit einem Wandbe
reich 19 des Oberteils 5 über Gewinde verschraubbar ist. Das Unterteil
oder die Wanne 4 ist ihrerseits peripher außen mittels Schrauben an ei
ner Halterung des Lenkrades befestigbar, ebenfalls gleichzeitig und der
Zwischenlage des Airbags als aufblasbaren Sack mit seinem untersten
Randbereich.
Die genannten Wandbereiche in Unterteil 4 und Oberteil 5, welche mitein
ander verschraubt werden, haben nicht nur gemeinsame Gewinde innen und
außen, sondern auch auslaufende Spitzen, die sich jeweils in den anderen
Teil hineinpressen bzw. an diesen anpressen, ggf. unter Zwischenlage ei
nes deformierbaren Ringes 20, der nach Form, Größe und Material für eine
geeignete Abdichtung sorgt. Außerdem sind die Gewindegänge ihrer Stei
gung, ihrer Ausführungsart so wählbar, daß diese sich fest ineinander
verhaken (Einmalverschraubung). Die Gewinde können auch wenigstens teil
weise selbstschneidend ausgeführt sein. Die miteinander zu verschrauben
den Wandbereiche können teilweise federnd oder nachgiebig oder ge
schlitzt ausgeführt werden, wie z. B. andere Hülsen oder Futter auch. In
der Treibstoffkammer ist der Festtreibstoff z. B. in Tablettenform 18
eingefüllt auf Kissen 15, insbesondere einem Keramikfaservlies. Hier
könnte auch ein anderes geignetes temperaturfestes und nachgiebiges Ma
terial als Dämpfungskissen 14 oder 15 unten und/oder oben angewandt wer
den. Falls die Füllung mit Tabletten nicht vollständig erfolgt oder er
folgen soll, können Metallwolleeinlagen 13 für einen Volumenausgleich
sorgen. Mit 16 sind die Auslaß- oder Überströmöffnungen der Treibstoff
kammer bezeichnet, welche radial von innen nach außen zum Umfang hin
verlaufen, im Querschnitt gesehen jedoch schräg zur Mittelachse angeord
net sind. Die Öffnungen 16 sind so ausgerichtet, daß der Gasstrom aus
der Treibstoffkammer direkt auf eine Metallwolle 12 in der Trennkammer
auftrifft, in der flüssige und feste Teilchen aus dem Gas abgeschieden
werden. Ein Kondensationsbeginn für flüssige Teilchen erfolgt bereits an
dem Grobfilter 10 in der Treibstoffkammer vor den Durchtrittsöffnungen
16 gelegen. Die Grobfilter 10 können relativ weitmaschige Siebe, Gitter
oder ähnliches sein, bevorzugt nach innen zum Treibstoff hin nochmals
abgedeckt mit einem etwas weicheren, feineren Gewebe oder dgl. Sowohl
die Öffnungen 16 für das Überströmen des Gases aus der Treibstoffkammer
in die Filter- und Abscheidekammer als auch die Ausblasöffnungen 24 kön
nen auf ihrer Innenseite von dünnen Berstfolien in an sich bekannter
Weise abgedichtet sein, damit von außen keine Feuchtigkeit eindringen
kann.
Das Verschrauben der beiden Hauptteile 4 und 5 miteinander geschieht mit
Hilfe von Werkzeugaufnahmen 26 am Oberteil 5, um die nötige Kraft für
die Verschraubung einzuleiten. Vorher müssen alle Treibstoffe und Filter
etc. eingelegt sein, damit alle Teile zwischen den Hauptteilen 4 und 5
mittels der Verschraubung in einem einzigen Arbeitsgang dicht und druck
fest eingespannt werden. Die Dichtheit unter Atmosphärendruck beträgt
mehrere Jahre und der Berstdruck ist < 300 atm oder 3×104 M Pascale.
Mit 7 ist ein Leit- und Führungsblech für die Strömung bezeichnet, wel
ches in der Filterkammer stromabwärts liegt hinter der Öffnung 16 und
hinter dem durchströmten Glaswollefilter 12 zum Abscheiden der Partikel
und Kondensation von Flüssigkeit an der Oberfläche. Dieses Leitblech 7
ist einerseits zur Umlenkung auch mehrfach und Zwangsführung der Strö
mung in der Filterkammer geformt und andererseits abströmseitig um einen
Kanal zu bilden, der das Gas über die Filterfläche des Feinfilters 2
verteilt. Dieses Feinfilter 2 ist einerseits am Leitblech 7 anliegend
und andererseits in einer Nut 25 am Außenumfang des Oberteils 5 einge
klemmt oder eingebördelt oder andersartig durch Verformung festgehalten
nach Einstecken des Filters 2 bei 25. Das Feinfilter 2 liegt anderer
seits an einem Blech 6 an, mit dessen Ende es in die Nut 25 einsteckbar
ist und am anderen Ende in die Wanne 4 einsetzbar ist. Blech 6 und sand
wichartiges Metall-/Keramik-Metall-Filter bilden zusammen eine Ein
heit/Modul 2.
Wie die Zeichnung zeigt, ist der Stamm des Oberteils 5 an seinem unteren
Ende verformbar, z. B. mit einem Niet- oder ähnlichem Formwerkzeug der
art, daß der Anzünder 1 absolut dicht darin gehalten wird. Zugleich kann
eine weitere derartige Befestigung am inneren oder äußeren Ende der Wan
ne 4 erfolgen. Im letzteren Falle ist unter Umständen ein Teil der Ge
winde verzichtbar, insbesondere am Stamm des Oberteils 5.
Die Gewinde können auf verschiedene Weise gesichert und abgedichtet wer
den, z. B. mittels Klebstoff oder anderer Sicherungsmittel an sich be
kannter Art, wie Einlagen, Krallen, Stifte etc. und Kontermutter, z. B.
am unteren Ende des Stamms vom Oberteil 5.
Weitere Abhandlungen des Ausführungsbeispiels sind für dem Fachmann im
Rahmen der Ansprüche ohne weiteres möglich.
Claims (11)
1. Gasgenerator-System in Leichtbauweise, insbesondere eines
Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, enthaltend einen zentralen
Bereich mit einem Anzünder für eine diesen umschließende Brennkammer für
festen Treibstoff, welche ihrerseits umgeben ist von einer Filterkammer
mit Austrittsöffnungen für das Aufblasen eines nachgeschalteten
Verbrauchers,
enthaltend in Kombination:
Ein Gehäuse, aus Ober- und Unterteil bestehend, die miteinander ver schraubt sind und zwischen sich Anzünder, Treibstoff und Filter aufneh men und festhalten, so daß sie nach außen hin dicht und druckfest abge schlossen sind und
daß eines der beiden miteinander verbindbaren Gehäuseteile im Quer schnitt etwa pilzförmig ausgebildet ist.
Ein Gehäuse, aus Ober- und Unterteil bestehend, die miteinander ver schraubt sind und zwischen sich Anzünder, Treibstoff und Filter aufneh men und festhalten, so daß sie nach außen hin dicht und druckfest abge schlossen sind und
daß eines der beiden miteinander verbindbaren Gehäuseteile im Quer schnitt etwa pilzförmig ausgebildet ist.
2. Gasgenerator-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das etwa pilzförmige Teil des Gehäuses einen hohlen Stamm oder
Kernbereich aufweist, in dem der Anzünder einsetzbar ist.
3. Gasgenerator-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das etwa pilzförmige Gehäuseteil am offenen Ende
des zentralen oder Kernbereichs sowohl den Anzünder festhält als auch
zur festen Verbindung mit dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist.
4. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das etwa pilzförmige Gehäuseteil mit dem
zweiten Gehäuseteil sowohl am Umfang des Stammes des ersten Gehäuseteils
als auch in einem radial weiter außen liegenden Bereich (Umfangsbereich)
mit dem zweiten Gehäuseteil verschraubt ist.
5. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verschraubung der beiden Gehäuseteile
mittels gegenläufiger oder gegensinniger Gewinde oder mit verschiedenen
Steigungen/Flanken oder wenigstens mit selbstschneidenden Teilbereichen
versehen sind.
6. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung der beiden Gehäuseteile
gegeneinander gesichert ist, insbesondere durch Kontermutter, Splint,
Einlagefeder, Sprengring oder wenigstens teilweise selbstschneidenden
gezahnten Einlegemitteln.
7. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung durch bleibende Verformung
von Einlagen oder Teilbereichen der einander zugekehrten Enden der
beiden Gehäuseteile erfolgt.
8. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm des etwa pilzförmigen
Gehäuseteils in seinem Gewindebereich geschlitzt ist und insbesondere im
Querschnitt gesehen Kreuzschlitze aufweist.
9. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschraubenden Gehäuseteile in
ihren Gewindeteilen mit Keilflächen versehen sind, die eine bleibende
Verformung beim Zusammenschrauben hervorrufen.
10. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gewindebereich der zu
verschraubenden Gehäuseteile mit einem kaltaushärtenden, abdichtenden
Kleber gestrichen oder durch Eintauchen beschichtet wird.
11. Gasgenerator-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gehäuseteile eine
Sollbruchstelle für den Notfall aufweist.
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US9304271B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-04-05 | Schott Ag | Connecting element for connecting a fiber-optic light guide to a light source one time and detaching the fiber-optic light guide from a light source one time |
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