DE60004289T2

DE60004289T2 - Hybridgasgenerator mit einem Bohrpfosten

Info

Publication number: DE60004289T2
Application number: DE60004289T
Authority: DE
Inventors: Christian Perotto; Christophe Haegeman; Franck Lebaudy
Original assignee: Livbag SAS
Current assignee: Livbag SAS
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: US6231079B1; CA2308894A1; ATE246615T1; JP3474830B2; FR2793748B1; JP2000354756A; KR20010049375A; ES2204465T3; CA2308894C; EP1053915B1; FR2793748A1; DE60004289D1; EP1053915A1; KR100351224B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Insassenschutzes eines Kraftfahrzeugs mittels eines aufblasbaren Kissens. Genauer betrifft die Erfindung einen röhrenförmigen Hybridgasgenerator, der ermöglicht, ein solches Kissen aufzublasen.
Zum Aufblasen eines Schutzkissens für die Insassen eines Kraftfahrzeugs wurden in der Vergangenheit Behälter mit unter Druck stehendem Gas benutzt, die durch ein pyrotechnisches Ventil geöffnet wurden. So beschreibt das US-Patent 3,690,695 eine Vorrichtung zum Aufblasen eines Schutzkissens. Diese Vorrichtung besteht aus einem Druckgasbehälter, der von dem Leitungsnetz, das zu dem Kissen führt, durch ein dichtes Innenhütchen isoliert ist, gegen welches sich ein massiver Flügelkolben anlegt.
Im Falle des Aufpralls bewirkt eine am hinteren Ende des Kolbens angeordnete, pyrotechnische Zündung die Vorwärtsbewegung des Kolbens, der das Innenhütchen zerreißt und den unter Druck stehenden kalten Gasen ermöglicht, in das Leitungsnetz einzudringen. Da sich die aus der Verbrennung der pyrotechnischen Ladung stammenden heißen Gase nicht mit den kalten Gasen mischen können, werden diese letzteren erhitzt, indem sie über ein Magnesiumbett geleitet werden, das mit ihnen reagiert. Eine solche Vorrichtung ist in ihrem Funktionsprinzip gefährlich und erfordere eine aufwendige Herstellung.
Daher wurde versucht, Hybridgasgeneratoren zu entwickeln, die einerseits einen Behälter für unter Druck stehende, kalte Gase und andererseits eine pyrotechnische Ladung aufweisen, die dazu in der Lage ist, zwei Funktionen sicherzustellen: das Öffnen des Gasbehälters sowie das Erwärmen der kalten Gase.
Die PCT-Anmeldung WO 98/09850 beschreibt somit einen röhrenförmigen Hybridgenerator, der ein unter Druck stehendes Gas sowie einen mit einem pyrotechnischen Initiator gekoppelten Kolben aufweist. Im Falle des Aufpralls bewirkt das Anzünden des Initiators die Verschiebung des Kolbens, der den Generator an seinem dem pyrotechnischen Initiator abgewandten Ende öffnet, und außerdem das Erwärmen der kalten Gase durch Mischung dieser letzteren im inneren des Generators mit den von dem pyrotechnischen Initiator gelieferten warmen Gasen. Dabei ist ein radikaler Anstieg des Drucks im Inneren des Generators zu beobachten und aus offenkundigen Sicherheitsgründen bleibt somit die in dem Generator lagerbare Gasmenge stark unter ihrem theoretischen Maximalwert begrenzt. Schließlich ist die Herstellung eines Generators, in dem der Lauf des Kolbens über die gesamte Länge des Generators geführt werden muss, verhältnismäßig kostspielig.
Zur Vereinfachung der materiellen Ausführung des Generators wurde daher beispielsweise von der PCT-Anmeldung WO98/12078, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist, ein röhrenförmiger Hybridgeneratortyp vorgeschlagen, der seitliche Gasausgangsöffnungen aufweist, wobei sich der Behälter für die unter Druck stehenden kalten Gase auf der einen Seite dieser Öffnungen befindet und sich die pyrotechnische Kammer auf der anderen Seite befindet. Die Öffnung des Gasbehälters wird von einem hohlen Kolben sichergestellt, der einen zentralen Kanal aufweist, der nach dem Öffnen ermöglicht, dass die heißen Gase in den Behälter eindringen, um sich mit den kalten Gasen zu mischen. Das erwärmte Gemisch verlässt dann den Behälter über den freien Raum, der um den Kolben herum vorhanden ist, und der sich aus dem Aufbrechen des Innenhütchens, welches den Behälter verschloss, ergeben hat.
Auch wenn diese Lösung ermöglicht, über röhrenförmige Hybridgeneratoren zu verfügen, die relativ einfach herzustellen sind, vermeidet sie nicht die Nachteile, die sich daraus ergeben, dass die aus der Verbrennung der pyrotechnischen Ladung stammenden heißen Gase in das Innere des Behälters für die unter Druck stehenden kalten Gase eindringen.
Diese Art von Nachteilen findet sich auch bei den Lösungen, welche zum Öffnen des Behälters ein Projektil anstelle eines Kolbens einsetzen, wie beispielsweise in dem US-Patent 5,464,247 beschrieben.
Röhrenförmige Hybridgeneratoren werden insbesondere gesucht zum Sicherstellen des Aufblasens von vorderen oder seitlichen Schutzkissen, die für Insassen von Kraftfahrzeugen bestimmt sind, aber der Fachmann verfügt derzeit nicht über röhrenförmige Hybridgeneratoren, die einfach herzustellen sind, und die zugleich die integrale Mischung der aus der Verbrennjung der pyrotechnischen Ladung stammenden heißen Gase mit den in dem Behälter gelagerten kalten Gasen außerhalb von diesem letzteren sicherstellen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht genau darin, einen solchen Generator vorzuschlagen.
Die Erfindung betrifft somit einen Hybridgasgenerator, der aus einem röhrenförmigen Körper besteht, welcher ein oberstromiges Ende, das von einer pyrotechnischen Zündungsvorrichtung verschlossen ist, und ein unterstromiges gasdicht verschlossenes Ende aufweist, wobei der röhrenförmige Körper ebenfalls Gasausgangsöffnungen aufweist, und er eine innere Trennwand enthält, welche eine zentrale Öffnung mit einem Querschnitt S aufweist, die von einem Innenhütchen verschlossen ist, wobei die Trennwand den röhrenförmigen Körper in zwei Teile unterteilt:

- einen oberstromigen Bereich, der eine Brenn- und Mischkammer bildet, und der die Zündungsvorrichtung, die Gasausgangsöffnungen sowie eine pyrotechnische Ladung zur Erzeugung von Heißgasen enthält,
- einen unterstromigen Bereich, der eine Speicherkammer bildet, welche wenigstens ein unter Druck stehendes Gas enthält,

Für das Erreichen des Ziels der Erfindung ist der Einsatz eines massiven beweglichen Kolbens maßgeblich, der in seinem unterstromigen Bereich eine Säule aufweist, die in die zentrale Öffnung der inneren Trennwand eindringen kann, ohne sie zu verschließen, und der in seinem hinteren Bereich eine verbreitete massive Basis aufweist, welche von Umfangsrippen bezüglich der Säule derart verlängert ist, dass das Verschließen der zentralen Öffnung durch die Basis verhindert wird. In der Tat können die kalten Gase nach dem Öffnen der Speicherkammer durch die Säule des beweglichen Kolbens die Speicherkammer über den Teil der zentralen Öffnung der inneren Trennwand verlassen, der von der Säule des Kolbens frei gelassen worden ist, um in die Brennund Mischkammer zu gelangen. Zugleich dient die verbreiterte Basis des Kolbens als Ablenkungsvorrichtung für die aus der Verbrennung der pyrotechnischen Ladung stammenden heißen Gase. Diese heißen Gase können nicht in die Speicherkammer eindringen, werden aber dazu geführt, sich mit den kalten Gasen zu vermischen, um das Gasgemisch zu bilden, das den Generator über seine Ausgangsöffnungen verlässt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung isolieren, vor dem pyrotechnischen Betrieb, der Stückträger und der massive, bewegliche Kolben die pyrotechnische Ladung von den Gasausgangsöffnungen.
Diese Ausführung ermöglicht, einen guten Schutz und eine gute Konservierung über die Zeit der pyrotechnischen Ladung sicherzustellen.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Stückträger von einem hohlen Ring gebildet, der auf den Körper des Generators aufgequetscht ist, wobei der Ring eine zentrale, zylindrische Aussparung aufweist, die einen Innenansatz besitzt, so dass sie einen Durchmesser d₁ gegenüber der pyrotechnischen Ladung und einen Durchmesser d₂ gegenüber der inneren Trennwand aufweist, wobei d₂ größer als d₁ ist, wobei der Ring gegenüber der inneren Trennwand durch einen hohlen, zylindrischen Kragen verlängert ist, dessen Innendurchmesser gleich d₂ ist, und dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des röhrenförmigen Körpers ist.
In diesem Fall besteht der massive bewegliche Kolben vorteilhafterweise einerseits aus einem zylindrischen Körper mit einem zylindrischen Endstück mit einem Außendurchmesser d₁, einer zylindrischen Basis mit einem Außendurchmesser d₃, der zwischen d₁ und d₂ liegt, und einer zylindrischen Säule mit einem Querschnitt s und einer Länge I und andererseits aus Flügeln, welche eine Höhe h aufweisen, die geringer als die Länge I ist, und welche die Säule umgeben, und welche auf der Basis des Körpers ruhen, wobei die Flügel die Umfangsrippen bilden.
In dieser Ausführung ruht die Basis des beweglichen Kolbens auf dem Innenansatz, den der Stützring aufweist, und das Endstück des Kolbens, dessen Höhe geringer als der Lauf des Kolbens bemessen sein muss, dringt in die zentrale Aussparung des Rings ein, die sich gegenüber der pyrotechnischen Ladung befindet.
In dieser Ausführung beginnen die heißen Gase, nach dem Anzünden der pyrotechnischen Ladung, den beweglichen Kolben vorwärts zu stoßen, ohne dass sie sich mit den aus der Speicherkammer stammenden kalten Gasen vermischen können. Somit steht ein Hybridgenerator zur Verfügung, der den Beginn des Entfaltens des Schutzkissens einzig mit kalten Gasen sicherstellt.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführung der Erfindung bilden die Flügel ein einziges Stück, welches einen zentralen Kanal mit Querschnitt s aufweist, wobei das Stück kraftvoll auf die Säule des Kolbens aufgepresst ist.
Vorteilhafterweise besteht der zylindrische Körper des Kolbens aus einem Metallkörper und das einzige Stück besteht aus einem starren Kunststoffmaterial.
Gemäß schließlich einer vierten bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht der röhrenförmige Körper des Generators aus einer einzigen Metallröhre. In diesem Fall werden die innere Trennwand und ihr Innenhütchen vorteilhafterweise an der Metallröhre mit einem einzigen Laserschweißvorgang befestigt, der von außen mit Hilfe der Durchsichtigkeit durch diese Röhre ausgeführt wird.
Die Erfindung ermöglicht somit, einen einfachen und kostengünstig zusammensetzbaren, röhrenförmigen Hybridgenerator zu liefern. Dieser Generator ermöglicht, die heißen Gase und die kalten Gase zu mischen, wobei wirksam vermieden wird, dass die heißen Gase in den Lagerbehälter der kalten Gase eindringen. Bei einem gegebenen Volumen der Speicherkammer ist es somit möglich, eine größere Menge Gas zu verdichten als diejenige, die in einem Hybridgenerator mit denselben Eigenschaften, aber nicht mit dieser Sicherheit, gelagert werden könnte.
Diese Möglichkeit wird noch dadurch verstärkt, dass sich die Säule des beweglichen Kolbens vor dem pyrotechnischen Betrieb auf das Innenhütchen auflegt, welches die Speicherkammer verschließt, und gegenüber dieses Innenhütchens die Rolle einer mechanischen Stütze spielt, die seine Druckfestigkeit erhöht.
Hiernach wird eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 gegeben.
1 stellt in axialer Schnittansicht einen erfindungsgemäßen röhrenförmigen Hybridgenerator dar.
Die 2 bis 4 sind Vergrößerungsansichten des in 1 dargestellten Generatars in dem Bereich, der den Stützring, den beweglichen Kolben und die innere Trennwand aufweist, und zwar jeweils vor dem pyrotechnischen Betrieb, zu Beginn des pyrotechnischen Betriebs und im Verlauf des pyrotechnischen Betriebs.
5 ist eine Perspektivansicht des Körpers des beweglichen Kolbens.
6 ist eine Perspektivansicht des einziges Stücks, das dazu bestimmt ist, kraftvoll auf die Säule des Kolbens aufgequetscht zu werden.
7 stellt in teilweise weggerissener Perspektive die pyrotechnische Zündvorrichtung des in 1 dargestellten Generators dar.
8 stellt in einer Schnittansicht die in 7 dargestellte Vorrichtung dar.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Hybridgasgenerator dargestellt. Dieser Generator 1 ist von einem röhrenförmigen Körper 2 aus Stahl gebildet. Die Röhre 2 weist ein oberstromiges Ende 3 auf, in welches ein Metallring 5 eingesetzt ist, der Teil einer pyrotechnischen Zündvorrichtung 4 ist, die zwar nicht im Schnitt, aber in Einzelheiten in den 7 und 8 dargestellt ist.
Die Zündvorrichtung 4 setzt sich somit aus einem Zünderträger 6 zusammen, der eine Basis 5 in Form eines hohlen Rings aufweist, der von einem Hohlkragen 7 verlängert ist, in welchem ein elektropyrotechnischer Zünder 8 eingesetzt ist, dessen Elektroden 9 von einem Ring-Shunt 10 geschützt sind. Eine zylindrische Metallkappe 11 umschließt den Kragen 7 und liegt auf der Basis 5 dank eines auf der Basis 5 angeklebten, konisch erweiterten Bereiches 12 auf. An ihrem dem konisch erweiterten Bereich 12 abgewandten Ende weist die Kappe 11 eine vorab ausgeschnittene, ebene Fläche 13 auf, die sich unter der Wirkung eines Druckanstiegs öffnen kann.
Der Zünder 8 weist einen engen oberen Bereich 14 auf, der von einer Feder 15 umgeben ist, die eine pyrotechnische Ladung 16 in Form eines mehrfach perforierten lappigen Blocks trägt. Dieser Block wird in seinem oberen Bereich von einem durchbrochenen Keil 17 gehalten, der eine Scheibe 18 trägt, die mit der Fläche 13 in Kontakt kommt und eine zentrale Öffnung 19 aufweist. Die pyrotechnische Ladung 96 besteht vorteilhafterweise aus Verbundpropergol auf der Basis von Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat und enthält ein Silikonbindemittel, wie beispielsweise in dem US-Patent 5,610,444 beschrieben, wobei die Kappe 11 vor dem Betrieb eine gasdichte Isolierung sicherstellt.
Da der Außendurchmesser der Kappe 11 kleiner als der Innendurchmesser der Röhre 2 ist, ist ein röhrenförmiges Abstandsstück 20 aus Kunststoffmaterial zwischen die Kappe 11 und die Röhre 2 geklemmt, um die Funktion des Volumenausgleichs zu übernehmen und ein seitliches Aufbrechen der Kappe 11 zum Zeitpunkt des Zündens der Ladung 16 zu verhindern.
Die Röhre 2 weist außerdem ein unterstromiges Ende 21 auf, auf welchem ein Metalldeckel 22 mit einer Öffnung 23 zum Einfüllen der Gase verschweißt ist. Diese Öffnung 23 ist selbst dicht verschlossen durch einen Schweißstopfen 24.
Unterstromig von der pyrotechnischen Zündvorrichtung 4 weist die Röhre 2 Gasausgangsöffnungen 25 auf, deren Mittelpunkte in einer gleichen radialen Ebene, die senkrecht zu den Mantellinien der zylindrischen Röhre 2 liegt, verteilt sind.
Unterstromig von diesen Öffnungen 25 enthält die Röhre 2 eine innere Trennwand 26, welche die Form einer flachen Scheibe aufweist, die eine zentrale Öffnung 27 mit kreisförmigem Querschnitt S aufweist. Die Trennwand 26 ist innerhalb eines Kappen- Innenhütchens 28 angeordnet. Die Trennwand 26 und das Kappen-Innenhütchen 28 bestehen aus Metallelementen und können somit gasdicht an der Röhre 2 durch einen einzigen Laserschweißvorgang befestigt werden.
Die von dem Innenhütchen 28 verschlossene Trennwand 26 unterteilt somit das Innere des Generators 1 in zwei unterschiedliche Bereiche:

- einen oberstromigen Bereich, der die Zündungsvorrichtung 4 mit ihrer pyrotechnischen Ladung 16 sowie die Gasausgangsöffnungen 25 umfasst, wobei dieser oberstromige Bereich eine Brenn- und Mischkammer 46 bildet,
- einen unterstromigen Bereich, der eine Speicherkammer 29 bildet, welche dafür bestimmt ist, wenigstens ein unter Druck stehendes Gas zu enthalten.

Als Gas können Inertgase, wie Stickstoff, Argon, Helium oder Gemische aus Inertgasen und oxidierenden Gasen, wie Luft, oder Argon-Sauerstoff-Gemische verwendet werden. Diese Gasgemische, welche oxidierende Gase enthalten, sind dann interessant in ihrer Verwendung, wenn die pyrotechnische Ladung reduzierende Gase liefert.
Der röhrenförmige Körper 2 enthält in seinem oberstromigen Bereich ebenfalls einen hohlen Stückträger 30, der mit der Fläche 13 der Kappe 11 der Zündvorrichtung 4 in Kontakt kommt. Dieser hohle Stückträger 30 ist an der Röhre 2 durch Aufquetschen befestigt, ohne mit der inneren Trennwand 26 oder den Gasausgangsöffnungen 25 in Kontakt zu kommen. Der Stückträger 30 enthält einen massiven, beweglichen Kolben 31, der eine Säule 32 mit kleinerem Querschnitt als der Querschnitt S der von der inneren Trennwand getragenen zentralen Öffnung 27 aufweist. Diese Säule 32 legt sich auf das die Öffnung 27 verschließende Innenhütchen 28 auf und bildet so einen Stützpfeiler, der den Widerstand des Innenhütchens gegenüber dem Druck der in der Kammer 29 enthaltenen Gase verstärkt.
Nunmehr werden in Einzelheiten der Stückträger 30 und der bewegliche Kolben 39 unter genauerer Bezugnahme auf 2 und ebenfalls, für den Kolben 31, auf die 5 und 6 beschrieben.
Der Stückträger 30 ist ein Metallstück, das aus einem hohlen, zylindrischen Ring 33 besteht, der mit dem Abstandsstück 20 in Kontakt kommt, und der durch Quetschverbindung in der Röhre 2 befestigt ist, wobei die untere ebene Fläche 34 dieses Rings 33 an die obere Grenze der Öffnungen 25 stößt, ohne sie zu verstopfen. Der Ring 33 weist eine zentrale, zylindrische Aussparung 35 auf, die einen Innenansatz 36 besitzt. So hat die Aussparung 35 einen Durchmesser d₁ gegenüber der pyrotechnischen Ladung 16 und einen anderen Durchmesser d₂ gegenüber der inneren Trennwand, wobei d₂ größer als zugleich d₁ und als der Durchmesser d der zentralen Öffnung 27 der Trennwand ist. Der hohle Ring 33 ist gegenüber der inneren Trennwand 26 von einem zylindrischen Hohlkragen 37 verlängert, der nicht in Kontakt mit der inneren Trennwand 26 kommt. Der Innendurchmesser dieses Kragens 37 ist gleich d₂, während sein Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des röhrenförmigen Körpers 2 ist.
Der Kolben 31 ist einerseits von einem zylindrischen Metallkörper 38 gebildet, der ein zylindrisches Endstück 39 mit einem Außendurchmesser d₁ aufweist, und der eine zentrale Verstärkung 40 aufweist, deren Rolle später in der Beschreibung erläutert werden wird. Der Körper 38 umfasst ebenfalls eine massive, zylindrische Basis 41 mit einem Außendurchmesser d₃, der zwischen d₁ und d₂ liegt. Schließlich umfasst der Körper 38 eine zylindrische Säule 32 mit einem Querschnitt s und einer Länge I. Der Körper 38 besteht aus einem einzigen Metallstück, wobei die Säule 32 durch Zurückdrängen des Metalls erhalten wurde, das anfänglich das Volumen der Verstärkung 40 eingenommen hat.
Der Kolben 31 ist andererseits von einem einzigen Stück 42 aus starrem Kunststoffmaterial mit gleichmäßiger Höhe h gebildet, welches einen zylindrischen, zentralen Kanal 43 mit einem Querschnitt s aufweist, der ermöglicht, dass das Stück 42 kraftvoll auf die Säule 32 des Körpers 38 aufgequetscht wird, um den Kolben 31 zu bilden. Das einzige Stück 42 weist 3 Seitenabschnitte in Form von Flügeln 44 auf. Die Höhe h des einzigen Stücks 32 und somit der Flügel 44 ist kleiner als die Länge I der Säule 32 und, in der dargestellten Ausführung, sogar kleiner als die Höhe des Kragens 37 des Stückträgers 30.
Die maximale diametrale Raumbeanspruchung des einzigen Stücks 42 ist außerdem gleich d₂.
Wenn der Kolben 31 gebildet wird, ruht das Stück 42 auf der Basis 41 des Körpers 38 und die Flügel 44 umgeben die Säule 32, wodurch sie gegenüber dieser Säule äußere Rippen 45 bilden.
Wenn der Kolben 31 gebildet wird und nach der Anordnung in dem Stückträger 30, dringt das Endstück 39 des Körpers 38 in den oberen Bereich der Aussparung 35 ein. Dadurch trennen der hohle Stückträger 30 und der Kolben 31 die Gasausgangsöffnungen 25 gasdicht von der in der Zündvorrichtung 4 enthaltenen pyrotechnischen Ladung 16.
Das Zusammensetzen des soeben beschriebenen Generators 1 ist sehr einfach durchzuführen. Man nimmt den röhrenförmigen Körper 2, welcher die Öffnungen 25 aufweist, und die von dem Kappen-Innenhütchen 28 umgebene Trennwand 26 wird durch vorheriges Einsetzen angeordnet. Die Trennwand 26 sowie das Kappen-Innenhütchen 28 werden dann in einem einzigen Laserschweißvorgang an der Röhre 2 befestigt, welcher mit Hilfe der Durchsichtigkeit durch die Röhre 2 von außen ausgeführt wird. Der Metalldeckel 22 wird dann auf dem unteren Ende 21 der Röhre 2 verschweißt. Der den Kolben 31 enthaltende Stückträger 30 wird dann angeordnet und in der Röhre 2 derart befestigt, dass das Ende der Säule 32 in Kontakt mit dem Kappen-Innenhütchen 28 kommt. Das Abstandsstück 20 und die pyrotechnische Zündvorrichtung 4 werden dann angeordnet, und dann wird die Befestigung der Röhre 2 auf dem Ring 5 der Zündvorrichtung 4 vorgenommen. Die Speicherkammer 29 wird schließlich über die Öffnung 23 mit Gas befällt, welche dann von dem Schweißstopfen 24 verschlossen wird.
Nunmehr wird die Funktionsweise des so gebildeten Generators unter genauerer Bezugnahme auf die 3, 4 und 8 beschrieben.
Im Falle der Erfassung eines Aufpralls, welcher den Betrieb des Generators erfordert, bewirkt ein elektrisches Signal die Auslösung des elektropyrotechnischen Zünders 8, der die pyrotechnische Ladung 16 anzündet, deren Verbrennungsgase das Aufbrechen der Fläche 13 der Kappe 11 bewirken. Die heißen Gase gelangen dann in die Verstärkung 40 des Endstücks 39 des Kolbens 31 und stoßen ihn nach vorne, ohne in den Kragen 37 des Stückträgers 30 eindringen zu können, während das Endstück 39 in den engen Bereich der Aussparung 35 eingegriffen ist, der sich im oberen Bereich der Aussparung befindet. Sobald sie beginnt sich vorwärts zu bewegen, bewirkt die Säule 32, die von den Außenrippen 45 geführt wird, das Aufbrechen des Innenhütchens 28 und die in der Speicherkammer 29 enthaltenen kalten Gase beginnen, durch die zentrale Öffnung 27 in die Brenn- und Mischkammer zu strömen, um dann den Generator 1 über die Öffnungen 25 zu verlassen, ohne sich mit den heißen Gasen gemischt zu haben. Der Beginn der Entfaltung des Schutzkissens findet somit einzig durch die kalten Gase statt, welche die Falten des Kissens, die sich in der Nähe der Gasausgangsöffnungen 25 befinden, nicht beschädigen. Hierbei handelt es sich um einen zusätzlichen Vorteil, der durch die bevorzugte Ausführung der Erfindung geschaffen wird.
Unter dem Druck der Verbrennungsgase der pyrotechnischen Ladung 16 bewegt sich der Kolben 31 weiter nach vorne, aber sein Lauf wird angehalten, sobald die Außenrippen 45 in Anschlag gegen die innere Trennwand 26 kommen, wodurch verhindert wird, dass die Basis 41 des Kolbens 31 die zentrale Öffnung 27 der inneren Trennwand 26 verschließt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Endstück 39 des Kolbens 31, dessen Länge geringer als der Lauf des Kolbens sein muss, nicht mehr in den engen Bereich der Aussparung 35 eingegriffen und die aus der Verbrennung der pyrotechnischen Ladung 16 stammenden heißen Gase können unter Umgehung der Basis 41 des Kolbens 31 in die Mischkammer eindringen, um sich mit den aus der Speicherkammer 29 stammenden kalten Gasen zu mischen und den Generator über die Ausgangsöffnungen 25 zu verlassen. Es ist zu beobachten, dass die massive Basis 41 des Kolbens 31 eine Ablenkungsvorrichtung bildet, welche verhindert, dass die heißen Gase direkt zu der zentralen Öffnung 27 der inneren Trennwand 26 hin gelenkt werden, was sie in der Praxis daran hindert, in die Speicherkammer 29 zu gelangen. Mit den gleichen Eigenschaften kann die in einem erfindungsgemäßen Generator eingesetzte Kammer 29 somit mehr Gas enthalten als die gleiche Kammer, die in einem traditionellen Hybridgenerator eingesetzt wird, und die nicht das Eindringen der heißen Gase in die Speicherkammer verhindert.

Claims

Hybridgasgenerator (1), der aus einem röhrenförmigen Körper (2) besteht, welcher ein oberstromiges Ende (3), das von einer pyrotechnischen Zündungsvorrichtung (4) verschlossen ist, und ein unterstromiges gasdicht verschlossenes Ende (21) aufweist, wobei der röhrenförmige Körper ebenfalls Gasausgangsöffnungen (25) aufweist, und er eine innere Trennwand (26) enthält, welche eine zentrale Öffnung (27) mit einem Querschnitt S aufweist, die von einem Innenhütchen (28) verschlossen ist, wobei die Trennwand den röhrenförmigen Körper in zwei Teile unterteilt: - einen oberstromigen Bereich, der eine Brenn- und Mischkammer (46) bildet, und der die Zündungsvorrichtung, die Gasausgangsöffnungen sowie eine pyrotechnische Ladung (16) zur Erzeugung von Heißgasen enthält, - einen unterstromigen Bereich, der eine Speicherkammer (29) bildet, welche wenigstens ein unter Druck stehendes Gas enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Körper von einem einzigen Metallrohr gebildet ist, und er in seinem oberstromigen Bereich zwischen der pyrotechnischen Ladung und der inneren Trennwand (26) einen Stückträger (30) aufweist, der an dem röhrenförmigen Körper (2) befestigt ist, ohne weder mit der inneren Trennwand (26) noch mit den Gasausgangsöffnungen in Berührung zu, kommen, und der einen massiven, beweglichen Kolben (31) enthält, der wenigstens von einer Säule (32) mit Querschnitt s gebildet ist, welcher kleiner als der Querschnitt S der zentralen Öffnung (27) ist, und der sich auf das Innenhütchen (28) auflegt, welches die zentrale Öffnung (27) der inneren Trennwand (26) verschließt, wobei die Säule (32) an ihrem Ende, welches der inneren Trennwand (26) gegenüberliegt, eine massive Basis (41) mit einem Querschnitt So aufweist, der größer als der Querschnitt S der Säule ist, und wobei die Basis Umfangsrippen (45} trägt, welche verhindern, dass die Basis (41) mit der zentralen Öffnung (27) in Berührung kommt.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem pyrotechnischen Betrieb, der Stückträger (30) und der massive, bewegliche Kolben (31) die pyrotechnische Ladung (16) von den Gasausgangsöffnungen (25) isolieren.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stückträger (30) von einem hohlen Ring (33) gebildet ist, der auf den Körper (2) des Generators (1) aufgequetscht ist, wobei der Ring eine zentrale, zylindrische Aussparung (35) aufweist, die einen Innenansatz (36) besitzt, so dass sie einen Durchmesser d₁ gegenüber der pyrotechnischen Ladung (16) und einen Durchmesser d₂ gegenüber der inneren Trennwand (26) aufweist, wobei d₂ größer als d₁ ist, wobei der Ring (33) gegenüber der inneren Trennwand (26) durch einen hohlen, zylindrischen Kragen (37) verlängert ist, dessen Innendurchmesser gleich d₂ ist, und dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des röhrenförmigen Körpers (2) ist.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kolben (31) einerseits aus einem zylindrischen Körper (38) mit einem zylindrischen Endstück (39) mit einem Außendurchmesser d₁, einer zylindrischen Basis (41) mit einem Außendurchmesser d₃, der zwischen d₁ und d₂ liegt, und einer zylindrischen Säule (32) mit einem Querschnitt s und einer Länge I und andererseits aus Flügeln (44) besteht, welche eine Höhe h aufweisen, die geringer als die Länge I ist, und welche die Säule (32) umgeben, und welche auf der Basis (41) des Körpers ruhen, wobei die Flügel die Umfangsrippen (45) bilden.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (44) ein einziges Stück (42) bilden, welches einen zentralen zylindrischen Kanal mit Querschnitt s aufweist, wobei das Stück kraftvoll auf die Säule (32) des zylindrischen Körpers (38) aufgepresst ist.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper (38) aus einem Metallkörper besteht, und dass das Stück (42) aus einem starren Kunststoffmaterial besteht.
Hybridgenerator gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Trennwand (26) und das Innenhütchen (28) an dem röhrenförmigen Körper (2) mit einem einzigen Laserschweißvorgang befestigt werden, der von außen mit Hilfe der Durchsichtigkeit durch den röhrenförmigen Körper (2) ausgeführt wird.