DE60107674T2

DE60107674T2 - Vorrichtung zur aktivierung eines sicherheitselementes für güter- und personenschutz

Info

Publication number: DE60107674T2
Application number: DE60107674T
Authority: DE
Inventors: Paul Philippe Cord
Original assignee: Seva Technologies SAS
Current assignee: Seva Technologies SAS
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: US7695007B2; EP1284893A1; US20030101893A1; DE60107674D1; ATE284328T1; WO2001089885A1; EP1284893B1; AU2001264018A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Benutzung eines Elements, besonders eines Sicherheitselements zum Schutz von Gütern und/oder Personen.
Die Erfindung betrifft vor allem eine Vorrichtung zur Aktivierung eines Sicherheitselements besonders zum Schutz mindestens eines Insassen eines Fahrzeugs, eines Typs mit einem System zur Erzeugung von Gas, das an das besagte Sicherheitselement, beispielsweise an einen Sicherheitsairbag angeschlossen ist und eine explosionsfähige Ladung aufweist, die von mindestens einer pyrotechnischen Primärverbindung und einer Sekundärverbindung gebildet wird.
Zur Absorption eines Stoßes oder Aufpralls zum Schutz von Insassen von Fahrzeugen sind im Stand der Technik im wesentlichen drei Typen von Vorrichtungen bekannt:

1. Gaserzeuger, welche durch reine Verbrennung einer im allgemeinen festen pyrotechnischen Verbindung arbeiten, wie beschrieben in den Patenten US 3 865 660 und FR 2 730 965, wobei die Verbrennung dieses Typs von Treibstoff (Propergol) Staub erzeugt, der für den Airbag, den Komfort und die Gesundheit des oder der Insassen des Fahrzeugs nachteilig ist. Um die Anwendung solcher, mit einem Treibstoffblock versehenen Vorrichtungen zu verbessern, schlagen die Patente EP 0 480 085 und EP 0 728 630 vor, an der Oberfläche des letzteren Streifen von pyrotechnischen Zündmaterialien aufzubringen. Andererseits verwendet das Patent EP 0 420 726 einen Treibstoff auf der Grundlage von Nitrozellulose, welche keinen Staub sondern Kohlenmonoxid erzeugt, das ein giftiges und entflammbares Gas ist. Es ist auch bekannt, besonders aus der französischen Patentanmeldung Nr. FR 2 682 374, daß die Zersetzungsprodukte eines Treibstoffs vom Typ Doppelbasis durch Kaliumperchlorat oxidiert werden können. Wie in den vorangehend zitierten Fällen, liegen die Nachteile einer solchen Konfiguration besonders darin, daß die Temperatur der Gase stark erhöht wird und sehr heiße Staubteilchen erzeugt werden;
2. Gaserzeuger, die Gas durch Verbrennung einer pyrotechnischen Verbindung erzeugen, was für die Erwärmung eines unter Druck gelagerten Neutralgases sorgt, die auch Hybridgaserzeuger genannt werden, wie im Patent US 5 022 674 beschrieben. Die Verbrennung der pyrotechnischen Verbindung erzeugt wie in den vorangehend genannten Fällen eine große Menge von Staubteilchen;
3. die Hybridgaserzeuger, bei denen die Verbrennungsprodukte der pyrotechnischen Verbindung mit dem in den komprimierten Gasen gespeicherten Sauerstoff reagieren und die auch reaktive Hybridgaserzeuger genannt werden, wie in der europäischen Patentanmeldung EP 0 673 809 beschrieben. In diesem Fall ermöglicht die Verwendung eines Treibstoffs auf der Grundlage von Nitrozellulose oder von Pulver vom Lova-Typ die Erzeugung von Gasen ohne Staubteilchen. Jedoch erzeugt die Verbrennung der Reaktionsprodukte einen Überdruck in der Struktur des Gaserzeugers, die infolgedessen verstärkt werden muß. Die Vorrichtung entsprechend der englischen Patentanmeldung GB 2 292 788 realisiert die Verbrennung stromabwärts von der Gasspeicherkammer. Da jedoch die Durchsätze der das Ziel der Nachverbrennung bildenden Gase nicht eingestellt sind, sind die Charakteristika der erzeugten Gase (Durchsatz, Zusammensetzung, Temperatur) während der Aktivierung des Systems nicht konstant und daher nicht optimiert. Diese Technologie ermöglicht die Verwendung anderer verbrennbarer Verbindungen, wie Magnesium auf einem organischen Substrat, wie im Patent US 5 655 790 zitiert. In diesem Fall ist die Erzeugung von reduzierenden Einheiten nicht geregelt, wie im Fall der Treibstoffe, und die Arbeitsweise ist analog der von Gaserzeugern zur Erzeugung von Gemischen verbrennbarer Gase, deren Arbeitsweise der Entleerung eines Speicherbehälters unter sehr hohem Druck entspricht. Solche Vorrichtungen sind im übrigen beispielsweise beschrieben in den Patenten US 5 460 406 , US S 897 136, von denen ausgehend der Oberbegriff des Anspruchs 1 formuliert wurde, und EP 0 978 432 .

Zahlreiche Arbeiten hatten zum Ziel, Treibstoffe (Propergole) zu formulieren, deren Oxidationsmittelquelle Ammoniumnitrat ist. Ein Beispiel dafür ist das Patent US 6 123 790 . Diese Treibstoffe haben den Nachteil, daß sie schwierig zu zünden sind, geringe Verbrennungsgeschwindigkeiten bei mäßigen Drücken haben, hygroskopisch sind und eine Alterung der mechanischen Eigenschaften zeigen, die nur schwer zu beherrschen ist. Mit diesem gleichen Ziel beschreiben die Patente US 5 868 424 , WO 00/32 447 und WO 00/46 079 pyrotechnische Ladungen, die aus Ammoniumnitrat und Treibstoffkörnern auf der Grundlage von Nitrozellulose oder vom Lova-Typ bestehen. In diesem Fall erfordert die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung einen starken Einschluß, der entweder in einem Austreiber oder in einem Hochdruckrohr erhalten wird. In beiden Fällen geht die Verbrennungsgeschwindigkeit auf Null, sobald sich der Druck wesentlich verringert.
Der Stand der Technik kennt im übrigen für besondere Anwendungen Vorrichtungen zur Aktivierung eines Sicherheitselements, die Druckgasquellen verwenden.
Der Hauptnachteil der Vorrichtungen zur Aktivierung eines Sicherheitselements des Standes der Technik, die Druckgasquellen verwenden, liegt darin, daß diese Quelle in einer verstärkten Kammer eingeschlossen sein muß, die bis zur Aktivierung des Sicherheitselements dauernd unter einem Überdruck steht.
Die vorliegende Erfindung soll die Nachteile des Standes der Technik beheben, indem ein reaktiver Hybridgaserzeuger mit verringerter Masse und verringerten Abmessungen vorgeschlagen wird.
Zur Erfüllung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausbildung eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1.
Erfindungsgemäß liegt die Umsetzungs(Zersetzungs)-Geschwindigkeit der sekundären Verbindung/en deutlich unter der Zersetzungsgeschwindigkeit der primären pyrotechnischen Verbindung/en, damit die primären pyrotechnischen Verbindung/en nach dem Auslösen die Zersetzung der sekundären Verbindung/en steuert/steuern, wobei die primären pyrotechnischen Verbindung/en mindestens eine Wechselwirkung der Verbrennungsprodukte der reduzierenden primären Verbindung/en und von sekundärem sekundären Oxidationsmittel/n durch Redoxreaktion in mindestens einem nicht oder schwach eingeschlossenen Interaktionsvolumen des Gaserzeugungssystems ermöglicht/ermöglichen.
Unter einer explositionsfähigen Ladung ist eine Gesamtheit von Bestandteilen zu verstehen, die eine oder mehrere exotherme chemische Reaktionen hervorrufen können, in deren Verlauf Gase in einer sehr kurzen Zeitspanne erzeugt werden. Erfindungsgemäß bilden die primären und sekundären Verbindungen sowie ihre Reaktionsprodukte die explosionsfähige Ladung.
Unter einem schwach eingeschlossenem Volumen ist ein Volumen zu verstehen, bei dem der Druck der in diesem Volumen reagierenden Gase vorzugsweise geringer als einige Megapascal (Mpa) ist, was deutlich geringer ist als der Druck der Verbrennungskammern des Standes der Technik.
Unter Wechselwirkung (Interaktion) der Verbrennungsprodukte der primären Verbindung/en und sekundären Verbindung/en ist eine physische und mindestens teilweise chemische Oxido-Reduktion zu verstehen.
Die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en ist/sind ein Treibstoff (Propergol) oder eine pyrotechnische Zusammensetzung, deren gasförmige Zersetzungsprodukte teilweise aus reduzierenden chemischen Einheiten bestehen, und die sekundäre Verbindung erzeugt oxidierende Gaseinheiten.
Die sekundäre/n Verbindung/en, wenn sie fest ist/sind, ist/sind in einer nicht oder schwach eingeschlossenen Kammer, der sogenannten Reaktionskammer eingeschlossen, die auch der Ort der Oxido-Reduktion oder Nachverbrennung ist.
In den erfindungsgemäßen Konfigurationen ist es mindest eine primäre pyrotechnische Verbindung, welche die Zersetzung mindestens einer sekundären Verbindung steuert. Der Vorteil einer solchen Konfiguration ist, daß die Leistung der sekundären Verbindung und infolgedessen des Gaserzeugers nur von den funktionellen Merkmalen der primären Verbindung abhängt.
Im übrigen erzeugt/erzeugen die sekundäre Verbindung/en den größten Teil der Gase des Gaserzeugers. Außerdem ermöglicht das Relativverhältnis zwischen der/den primären und sekundären Verbindung/en selbst im Fall der Nachverbrennung eine Einstellung der Endtemperatur der Gase des Gaserzeugers. Tatsächlich ermöglicht ein Überschuß der sekundären Verbindung bezüglich der Stöchiometrie diese Regulierung.
In bezug auf die Lösungen des Standes der Technik, die unter hohem Druck arbeiten, liegt der Vorteil des schwachen Einschlusses darin, die Masse und Kosten der Struktur zu verringern, Gase ohne Staubteilchen und mit mäßiger Geschwindigkeit und daher weniger aggressiv für den Airbag abzugeben. Ein anderer Vorteil ist die Sicherheit eines solchen Systems, da die Masse der explosionsfähigen Substanzen geringer und ihr Einschluß schwächer ist, wodurch die Arbeitsgänge von Herstellung, Transport und Lagerung sowie von Recycling am Ende der Lebensdauer (Nutzungsdauer) erleichtert werden.
Vier Varianten der Ausführung erläutern die Erfindung.
Bei einer ersten Variante ist oder sind die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en in einem Austreiber positioniert und das nicht oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen besteht aus einer Reaktionskammer, wo auch die Oxido-Reduktion stattfindet und die vorzugsweise zwischen dem Austreiber und der besagten festen sekundären Verbindung positioniert ist.
In einer zweiten Variante sind die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en und die sekundäre/n feste/n Verbindung/en in mindestens einem zylindrischen Reaktionsrohr positioniert und das nicht oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen besteht aus dem Reaktionsrohr.
In einer dritten Variante ist/sind die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en in einem Raum verpackt, der einen Einschluß der Verbindung und eine im wesentlichen radiale Diffusion der Verbrennungsprodukte ermöglicht.
In einer vierten Variante, bei der die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en in einem Austreiber mit mindestens einem (Strahl) Rohr positioniert ist/sind, liegt/liegen die sekundäre/n Verbindung/en in Form einer Gasmischung unter Druck in einem Druckgasbehälter mit mindestens einer mittels eines Verschlusses hermetisch verschlossenen Öffnung vor, wobei die relativen Positionen und die geometrischen Merkmale des/der Strahlrohrs/Strahlrohre und der Öffnung/en so sind, daß sie eine Regulierung des Durchsatzes der erzeugten Gase ermöglichen.
Die Anwendungen einer solchen Vorrichtung zur Aktivierung eines Elements, besonders eines Sicherheitselements sind zahlreich: das Sicherheitselement kann eine nachgiebige oder starre Struktur aufweisen, die durch Unterdrucksetzen aufgeblasen wird, oder eine Struktur mit Kolben aufweisen, die durch einen Antriebseffekt betätigt wird.
Vorteilhafterweise ermöglichen alle Varianten des Gaserzeugers eine vollkommene Beherrschung der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur der Gase sowie der Kinetik ihrer Ausstoßung aus dem Gaserzeugungssystem zum Aufblasen einer nachgiebigen oder starren Struktur oder der Auslösung einer Struktur vom Typ Arbeitszylinder mit Kolben.
Da außerdem in allen Varianten die Verbrennung oder Zersetzung der sekundären Verbindung unter schwachem Einschluß realisiert wird, haben die Gaserzeuger nur wenig Schubwirkung und die Auswirkungen eines Überdrucks in der Struktur des erfindungsgemäßen Gaserzeugers sind daher viel weniger gefährlich für das Arbeiten und die Sicherheit des Systems als die Wirkungen eines solchen Überdrucks in den Gaserzeugern des Standes der Technik.
Vorteilhafterweise besteht/bestehen die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en aus energetischen Materialien mit einer negativen Sauerstoffbilanz (Saldo), wie beispielsweise solche vom Typ auf Basis Nitrozellulose, Nitramite oder Lova-Typ oder energetische Materialien, welche Treibstoffe von dem Typ sind, wie sie für Sicherheitsairbags verwendet werden, deren Sauerstoffbilanz gegebenenfalls eingestellt wurde, so daß sie negativ ist.
Die Gase, die von solchen Treibstoffen erzeugt werden, die mit wenigstens einer oxidierenden sekundären Verbindung, wie Ammoniumnitrat, zusammenwirken, ermöglichen eine Nachverbrennung.
So enthalten bei der bevorzugten Version der Erfindung, wenn die Hauptgasquelle Ammoniumnitrat ist, die bei der Aktivierung erzeugten Gase keine oder sehr stark verringerte Mengen an festen Teilchen im Vergleich mit den Mengen fester Teilchen, die von den Gaserzeugern des Standes der Technik abgegeben werden.
Die feste/n sekundäre/n Verbindung/en besteht/bestehen so hauptsächlich aus Ammoniumnitrat oder seinen Derivaten oder einer oder mehreren von Verbindungen, deren Zersetzung äquivalente Produkte liefert.
Um sogenannte "Doppel"-Effekte zu erhalten, ist es möglich, mehrere verschiedene primäre pyrotechnische Verbindungen vorzusehen.
Vorteilhafterweise kann auch bei der Benutzung der verschiedenen erfindungsgemäßen Gaserzeugervarianten die Temperatur der Gase des Gaserzeugers eingestellt werden. In einer der bevorzugten Versionen der Erfindung liefert die sekundäre Verbindung, wie Ammoniumnitrat, die für die Nachverbrennung der Verbrennungsgase notwendigen oxidierenden Gase und ermöglicht außerdem eine komplementäre Gaserzeugung, welche die Gesamtheit der erzeugten Gase auf die gewünschte Temperatur bringt. So werden die Mengen an energetischen Materialien auf nur genau den funktionellen Bedarf eingestellt, um den Airbag mit genau der notwendigen Menge Gas und bei der vorbestimmten Temperatur aufzublasen. Die praktische Abwesenheit von Teilchen, die Temperatur und Ausstoßgeschwindigkeiten der Gase begrenzen sehr wesentlich die Aggressivität der Gase im Vergleich mit dem Stand der Technik.
Ebenfalls vorteilhafterweise ermöglichen die erste, zweite und dritte Variante die Verwendung von Ammoniumnitrat in fester Form als hauptsächliche zweite Verbindung. Diese Verbindung liefert den größten Teil der Gase und zwar in einer nicht oder nur schwach eingeschlossenen Struktur, was den Vorteil bietet, das Gewicht des Gaserzeugers zu begrenzen. So sind die erwähnten Materialien, besonders das Ammoniumnitrat, billig, industriell weitgehend verfügbar und weisen nur geringere Risiken für die Umwelt auf, selbst nach Ende der Lebensdauer des Gaserzeugers.
Ein wesentlicher Vorteil der zweiten und dritten Variante der Erfindung liegt darin, die Anordnung des Gaserzeugers im Inneren der aufzublasenden nachgiebigen oder starren Struktur anzuordnen. Dieser Vorteil findet seine Anwendungen bei der Herstellung von Sicherheitsairbags "Thorax" und "Vorhang (Rideau)".
Aufgrund ihrer Nachgiebigkeit kann man sich auch vorstellen, daß die zweite und dritte Variante der Erfindung an bestimmten Elementen positioniert sind, um beispielsweise einen aufblasbaren Sicherheitsgurt unter Druck zu setzen.
Die Erfindung schlägt auch vor, im Gaserzeuger der zweiten Variante eine Zweikomponentenverbindung zu verwenden, die vom Treibstoff und Ammoniumnitrat gebildet ist. Diese Zweikomponentenverbindung kann in verschiedenen Formen vorliegen.
Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, ohne Beschränkung darauf, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen:
1 zeigt einen Längsschnitt der ersten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 zeigt einen Längsschnitt der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die primäre pyrotechnische Verbindung und die sekundäre Verbindung in Form einer Zweikomponentenverbindung vorliegen;
3 zeigt einen Längsschnitt der dritten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die primäre pyrotechnische Verbindung eingeschlossen ist;
4 zeigt einen Längsschnitt der vierten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 zeigt einen Querschnitt einer besonderen Ausführungsform der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
6 bis 8 zeigen Querschnitte von heterogenen monolithischen Zweikomponentenverbindungen zur Ausführung der zweiten Variante;
9 zeigt einen Querschnitt einer besonderen Version der dritten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
10 zeigt einen Querschnitt einer anderen besonderen Version der dritten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) ist eine Vorrichtung zur Aktivierung eines Sicherheitselements, besonders zum Schutz von Gütern und/oder Personen und vor allem zum Schutz mindestens eines Insassen eines Fahrzeugs, des Typs, der ein System zur Erzeugung von Gas (3) aufweist, das an das besagte Sicherheitselement (beispielsweise einen aufblasbaren Sicherheitsairbag (2)) angeschlossen ist und eine explosionsfähige Ladung (4) aufweist, die von mindestens einer pyrotechnischen Primärverbindung (5) und einer sekundären Verbindung (6) gebildet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre/n Verbindung/en (6) eine deutliche geringere Zersetzungsgeschwindigkeit aufweist/aufweisen als die Zersetzungsgeschwindigkeit der primären pyrotechnischen Verbindung/en (5), damit die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) nach der Zündung die Zersetzung der se kundären Komponente/n steuern, wobei die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) mindestens eine Wechselwirkung der Verbrennungsprodukte der primären reduzierenden Verbindung/en und der zweiten oxidierenden Verbindung/en durch Oxido-Reduktion in mindestens einem nicht oder schwach eingeschlossenen Interaktionsvolumen (7) des Gasversorgungssystems (3) ermöglichen.
Tatsächlich ist die Zersetzungsgeschwindigkeit der sekundären Verbindung deutlich geringer als die der primären Verbindung. Diese überträgt ihr die genügende Energie, um ihre Zersetzung zu steuern. So existiert eine regelrechte Homothetie zwischen der Abgabemenge der primären Verbindung und der der sekundären Verbindung. Die primäre Verbindung ermöglicht die Beherrschung der Dauer des Betriebs des Gaserzeugers während die sekundäre Verbindung die Hauptquelle des erzeugten Gases ist. Außerdem besteht/bestehen in der bevorzugten Version der Erfindung die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) hauptsächlich aus energetischen Materialien mit einer Sauerstoffbilanz Null oder einer negativen Sauerstoffbilanz und die sekundäre Verbindung hat eine positive Sauerstoffbilanz. Die realisierte Nachverbrennung ermöglicht es, eine homogene und für die Funktion optimale Temperatur der Gase zu erhalten.
So werden die Temperatur der gebildeten Gase und die Kinetik ihrer Austreibung aus dem Gaserzeugungssystem (3) zum Aufblasen beispielsweise eines Sicherheitsairbags (2) während der ganzen Dauer des Aufblasens vollkommen beherrscht.
In einer bevorzugten Version der Erfindung besteht die genannte primäre pyrotechnische Verbindung (5) aus mindestens einem Treibstoff (Propergol) und in den drei ersten Varianten der Erfindung besteht/bestehen die sekundäre/n feste/n Verbindung/en (6) hauptsächlich aus Ammoniumnitrat oder seinen Derivaten oder einer oder mehreren Verbindung/en, deren Zersetzung äquivalente Produkte liefert.
Die sekundäre/n Verbindung/en (6) kann/können mindestens ein energetisches Bindemittel aufweisen, beispielsweise Nitrozellulose, oder ein inertes nicht energetisches Bindemittel, beispielsweise ein Epoxy-Bindemittel; die genannte/n sekundäre/n Verbindung/en (6) kann/können auch mindestens teilweise mit einer organischen Schutzhülle umhüllt sein.
Außerdem kann/können die sekundäre/n Verbindung/en (6) ballistische Zusatzstoffe aufweisen, um ihre Zersetzung zu erleichtern, wie anorganische Oxide, beispielsweise Chrom- oder Kupferoxide, Alkali- oder Erdalkalinitrate in einem Anteil, der vorzugsweise auf 15 Gew.-% begrenzt ist.
Diese Zusatzstoffe können auch zur mechanischen Haltbarkeit der sekundären Verbindung (6) während ihrer Lebensdauer beitragen.
Die Erfindung ermöglicht auch, den aufblasbaren Sicherheitsairbag (2) rasch unter Druck zu setzen und über 0,1 Sekunden hinaus unter Druck zu halten, um einen Schutz von mehreren Sekunden auf der Höhe des Thorax bei Realisation vom Typ "Vorhang" (Rideau) zu erhalten.
In den drei ersten Varianten liegt/liegen die sekundäre/n Verbindung/en (6) in Form einer festen Verbindung vor.
In einer ersten, in 4 dargestellten Variante weist der Austreiber (10) einen Zünder (24) mit einer Verstärkungsladung (25), mindestens eine Speicherkammer (11), in deren Inneren die primäre pyrotechnische Verbindung (5) angeordnet sein kann, und mindestens eine Austrittsöffnung vom Typ Strahlrohr (12) auf. Diese Austrittsöffnung ist selbstverständlich verschlossen gehalten, beispielsweise mit Hilfe eines Innenhütchens, bis die Vorrichtung (1) bei einem Stoß aktiviert wird.
In dem in 1 dargestellten Erzeuger ist die Reaktionskammer (16), wo auch die Nachverbrennung stattfindet, zwischen dem Austreiber (10) und der die sekundäre Verbindung (6) enthaltenden Kammer angeordnet, es ist jedoch auch möglich, den Gaserzeuger so zu realisieren, daß die vom Austreiber (10) austretenden Gase durch die die sekundäre Verbindung (6) enthaltende Kammer strömen und daß die Reaktionskammer nach der die sekundäre Verbindung (6) enthaltenden Kammer angeordnet ist.
In einer zweiten in 2 dargestellten Variante sind die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) und die feste/n sekundäre/n Verbindung/en in mindestens einem zylindrischen Reaktionsrohr (20) positioniert und das nicht oder nur schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) besteht aus dem Reaktionsrohr (20).
Das Reaktionsrohr (20) vom Typ Hochdruckrohr ist in einem porösen Rohr angeordnet, das eine sekundäre Reaktionskammer (22) bildet, wie 5 zeigt.
Der Initialzünder (24) ist mit einer Verstärkungsladung (25) versehen.
Das Öffnen des Reaktionsrohrs (20) wird vorzugsweise durch Bruchstarter (21) programmiert.
Bei der Aktivierung öffnet die Druckerhöhung das Reaktionsrohr ausgehend von seinen Bruchstartern, und das sekundäre Reaktionsrohr hält einen mäßigen Druck aufrecht, um gegebenenfalls die Gaserzeugung zu verlängern.
Das Reaktionsrohr (20) kann außerdem eine zylindrische Stabilisierungskammer (23) aufweisen, die beispielsweise mit einem anderen Rohr oder einem Sack aus Stoff realisiert ist.
Diese zweite Variante ermöglicht außerdem die Realisierung einer Schutzvorrichtung von im wesentlichen länglicher Form, die beispielsweise in einem seitlichen Sicherheitsairbag (2) oberhalb einer Wagentür angeordnet werden kann.
In der zweiten Variante können die feste/n primäre/n (5) und sekundäre/n Verbindung/en eine monolithische homogene oder heterogene explosionsfähige Ladung (4) bilden. In einer Version der Erfindung sind die zwei Verbindungen zwei Treibstoffe, deren Verbrennungsgeschwindigkeiten und/oder Brenndauer verschieden sind.
Wenn die primäre/n Verbindung/en (5) und sekundäre/n Verbindung/en (6) eine monolithische heterogene explosionsfähige Ladung (4) bilden, liegt/liegen die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en lose, tablettiert oder nicht tablettiert oder in Form von mindestens einer ebenen oder aufgewickelten Folie (8) oder mindestens eines Strangs (9) vor, und die feste/n sekundäre/n Verbindung/en liegt/liegen dann in loser, tablettenförmiger oder nicht tablettenförmiger Form oder in Form von mindestens einer flachen oder aufgewickelten Folie oder mindestens eines Stranges vor.
5 zeigt eine Mehrzahl von Strängen (9) von primärer pyrotechnischer Verbindung (5) positioniert im Inneren einer lose, in Tabletten oder nicht tablettiert vorliegenden sekundären Verbindung (6).
Die feste/n sekundäre/n Verbindung/en (6) kann/können mindestens teilweise am Umfang der primären pyrotechnischen Verbindung/en (5) angeordnet sein, wie 6 zeigt, um einen ersten Effekt der Unterdrucksetzung des aufblasbaren Sicherheitsairbags und einen zweiten Effekt der Aufrechterhaltung des Drucks im Airbag zu erzeugen.
Wenn die primäre pyrotechnische Verbindung (5) in Form mindestens einer Folie (8) hergestellt ist und die sekundäre Verbindung (6) in loser Form vorliegt, kann die von der primären pyrotechnischen Verbindung (5) und der sekundären Verbindung (6) gebildete Zweikomponentenzusammensetzung in Form eines ebenen Sandwichs, wie 7 zeigt, oder eines aufgewickelten Sandwichs, wie 8 zeigt, vorliegen.
Die primäre/n pyrotechnische/n Zusammensetzung/en (5) kann/können in Form einer Mehrzahl von Strängen (9) mit verschiedenen Durchmessern ausgeführt sein.
Aus Gründen der Klarheit sind das zweite Reaktionsrohr (22) und die Stabilisierungskammer (23) in den 2, 3 und 6 bis 8 nicht gezeigt.
In einer dritten in 3 gezeigten Variante sind die primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) und die feste/n sekundäre/n Verbindung/en (6) in mindestens einem zylindrischen Reaktionsrohr (20) angeordnet und das nicht oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) besteht aus dem Reaktionsrohr (20) wie bei der zweiten Variante.
Die dritte Variante unterscheidet sich von der zweiten Variante im wesentlichen dadurch, daß die primäre pyrotechnische Verbindung (5) in einer Kammer (30) verpackt ist, die einen Einschluß der Verbindung und eine im wesentlichen radiale Diffusion der Verbrennungsprodukte ermöglicht.
Die primäre Verbindung (5) ist in der Kammer (30) verpackt, die von einem zylindrischen Rohr von kleinem Durchmesser gebildet ist. Die sekundäre Verbindung (6) ist um diesen Zylinder herum im Reaktionsrohr (20) verpackt. Das Reaktionsrohr (20) kann in einem porösen Rohr angeordnet sein, das eine sekundäre Reaktionskammer (22) bildet, wie 9 zeigt.
Das Reaktionsrohr (20) kann außerdem eine zylindrische Stabilisierungskammer (23) aufweisen, die beispielsweise mit einem anderen Rohr oder einem Stoffsack realisiert ist.
Dieser Aufbau ermöglicht eine große Kompaktheit und eine große Flexibilität in den Leistungen:

– Um den Doppeleffekt zu erhalten, ermöglicht eine einfache Trennwand in der Kammer (30) die Unterteilung der primären pyrotechnischen Verbindung (5). Es ist nicht notwendig, die sekundäre Verbindung (6) streng abzutrennen, deren Verbrennung nicht autonom ist.
– Die Kammer (30) mit der primären pyrotechnischen Verbindung (5) kann unterteilt sein in zwei parallel montierte Austreiber, die sekundäre Verbindung (6) ist verteilt in einem zylindrischen Gehäuse, das die zwei Austreiber enthält, wie 10 zeigt.
– Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) kann auch in zwei getrennte Ladungen unterteilt sein, die eine schnell zur Unterdrucksetzung und die andere langsamer zur Aufrechterhaltung dieses Drucks. In diesem Fall ermöglicht eine einfache Öffnung in der Trennwand gegebenenfalls mit einer Verzögerung ausgerüstet das Aufblasen eines Airbags vom Typ Vorhang.

In einer vierten Variante der Erfindung, die in 4 gezeigt ist, weist/weisen die in einem Austreiber (10) angeordnete/n primäre/n pyrotechnische/n Verbindung/en (5) mindestens ein Strahlrohr (12) auf, und die sekundäre/n Verbindung/en (6) liegt/liegen in Form eines unter Druck stehenden, in einem Gasspeicherbehälter (13) angeordneten Gasgemisches vor, und das nicht oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) besteht aus einer Reaktionskammer (16), die zwischen dem Austreiber (10) und dem Behälter für das gespeicherte Gas (13) angeordnet ist.
Der Austreiber (10) ist vom gleichen Typ wie bei der ersten Variante.
In dieser vierten Variante weist der Gasspeicherbehälter (13) mindestens eine Öffnung (14) auf, die hermetisch mittels eines Verschlusses (15) verschlossen ist, wobei der Gasspeicherbehälter (13) dazu bestimmt ist und ermöglicht, beim Bruch des Verschlusses (15) die gespeicherten Gase freizusetzen. Diese Gase führen dann die Nachverbrennung der Gase der primären Verbindung (5) durch und nehmen teil am Aufblasen des aufblasbaren Sicherheitsairbags (2). Die Abmessungen dieser Öffnung und ihr Abstand vom Strahlrohr sind so festgelegt, daß man einen Durchsatz des gespeicherten Gases erhält, der eingestellt ist auf den Durchsatz der Gase der pyrotechnischen Verbindung (5).
Der Bruch des Verschlusses (15) wird entweder durch die Wirkung der Wärme der Gase des Austreibers oder unter der mechanischen Wirkung eines von den heißen Gasen vorgetriebenen Schlagbolzens erreicht.
Der Gasspeicherbehälter (13) weist gegebenenfalls im Inneren eine feste oder bewegliche Membran (26) mit mindestens einer Öffnung auf, deren Durchmesser kleiner ist als die der Öffnung (14), um die Unterdrucksetzung des Airbags durch Entleeren dieses Gasvolumens aufrechtzuerhalten.
Die relative Position und die geometrischen Merkmale des oder der Strahlrohrs/-rohre (12) einerseits und der Öffnung/en (14) andererseits sind so gewählt, daß sie eine Regulierung des Durchsatzes der vom Gasvorratsbehälter gelieferten Gase ermöglichen.
Bei der ersten wie bei der zweiten Variante steht die Reaktionskammer (16) in Verbindung mit einerseits mindestens dem/den Strahlrohr/en (12) des Austreibers (10) und andererseits mit der sekundären Verbindung (6) oder der/den Öffnung/en (14) des Gasspeicherbehälters (13). Die Vorrichtung (1) weist mindestens eine Ableitung (17) der erzeugten Gase auf, die mit dem aufblasbaren Sicherheitsairbag (2) in Verbindung steht.
Die Ableitung (17) der erzeugten Gase besteht vorzugsweise aus einem Austrittsgitter mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen.
In der ersten, der dritten und vierten Variante ist der Druckunterschied zwischen der die primäre pyrotechnische Verbindung (5) enthaltenden Kammer – Austreiber (10) oder Kammer (30) – und dem eingeschlossenen oder nicht eingeschlossenen Interaktionsvolumen (7) so, daß die Verbrennungsprodukte der primären pyrotechnischen Verbindung (5) mit Schallgeschwindigkeit durch die Austrittsöffnung oder -öffnungen ausströmen. Die Geschwindigkeit der von dieser primären pyrotechnischen Verbindung (5) abgegebenen Gase trägt bei zur Steuerung der Zersetzung der sekundären Verbindung (6).
In der ersten, der dritten und der vierten Variante kann der Austreiber (10) oder das Reaktionsrohr (20) zwei Speicherkammern (jeweils (11) oder (30)) mit je mindestens einer primären pyrotechnischen Verbindung (5) aufweisen, wobei die Aktivierung der Speicherkammern (11) oder (30) entweder getrennt oder die eine durch die andere gegebenenfalls mit einer Verzögerung gesteuert wird.
Außerdem kann in der ersten und der vierten Variante das nicht oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) in zwei Teilen realisiert sein, die durch ein Trenngitter (18) mit einer Mehrzahl von Aussparungen (19) getrennt sind, um einerseits eine primäre und/oder sekundäre Reaktionskammer mit starker Turbulenz T in der Nähe der Öffnung (14) des Austreibers (10) und andererseits eine Stabilisierungskammer S in der Nähe des Auslasses (17) der erzeugten Gase zu realisieren.
Schließlich ermöglicht in der ersten und der vierten Variante ein Überschuß der sekundären Verbindung eine Einstellung der Temperatur im Sack.
So wird die Temperatur der gebildeten Gase und ihre Austreibungskinetik aus dem Gaserzeugungssystem (3) für das Aufblasen beispielsweise eines Sicherheitsairbags (2) während der gesamten Dauer des Aufblasens vollkommen beherrscht.
Die sekundäre/n Verbindung/en (6) kann/können außerdem für die Oxido-Reduktionsreaktion der Zersetzungsprodukte der primären pyrotechnischen Verbindung/en (5) und eine komplementäre Gaserzeugung sorgen.
Die sekundäre/n Verbindung/en (6) kann/können außerdem eine komplementäre Gaserzeugung nach dem Funktionieren der primären pyrotechnischen Verbindung/en (5) fortsetzen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele einer explosionsfähigen Ladung (4) gegeben, wobei als primäre pyrotechnische Verbindung (5) entweder ein Treibstoff (Propergol) auf der Basis von Nitrozellulose oder Nitramit mit einer negativen Sauerstoffbilanz zwischen 30% und 50% oder von dem in den aufblasbaren Airbags verwendeten Typ mit einer Sauerstoffbilanz im wesentlichen Null gegeben.
Die Treibstoffe vom Typ ballistische Pulver auf der Basis von Nitrozellulose, Nitramiten oder energetischen oder nicht energetischen Bindemitteln, die mit sekundären Explosivstoffen beladen sind (Lova) liefern Gase, die im wesentlichen 50% Kohlenmonoxid CO enthalten, das giftig und brennbar ist und oxidiert werden muß.
In den drei ersten Varianten der Erfindung ist die sekundäre Verbindung (6) hauptsächlich Ammoniumnitrat, dessen Zersetzungsprodukte 15% Sauerstoff enthalten.
Um in diesem Falle eine Sauerstoffbilanz der erzeugten Gase von im wesentlichen Null zu erhalten, liegt das in Betracht zu ziehende minimale Verhältnis zwischen 1,5 und 1,8 Gramm Ammoniumnitrat pro Gramm Treibstoff.
Bei diesen gleichen Konfigurationen hat die relative Erhöhung der Masse an Ammoniumnitrat die Wirkung, das Volumen der gebildeten Gase zu erhöhen und ihre Temperatur zu senken.
In der vierten Variante der Erfindung ist die sekundäre Verbindung (6) gespeichertes Gas, das 20% Sauerstoff O₂ enthält.
Um in diesem Falle eine Sauerstoffbilanz der erzeugten Gase im wesentlichen Null zu erhalten, liegt das betrachtete Verhältnis zwischen 1,0 und 1,2 Liter gespeichertes Gas pro Gramm Treibstoff.
Die folgenden Beispiele zeigen den Gewinn an Platz und Gewicht, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhalten werden kann.

1. Erste Variante: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) basiert auf Ammoniumnitrat. Für einen Airbag von etwa 100 Litern enthält das Gaserzeugungssystem im wesentlichen 10 Gramm Treibstoff und 18 Gramm Ammoniumnitrat. Die Zersetzung des Ammoniumnitrats und die Nachverbrennungsreaktion werden in der Reaktionskammer unter Drücken von im wesentlichen 1 bis 5 MPa realisiert. Dem Ammoniumnitrat kann ein organisches Bindemittel vom Typ Epoxy-Bindemittel in einem Anteil von 5 Gew.-% zugesetzt sein. Die Leistung für 100 Liter erzeugtes Gas wird in diesem Fall mit 6 Gramm Treibstoff und 24 Gramm sekundärer Verbindung erreicht. Diese Vorrichtungen haben als Abmessungen: innerer Durchmesser 40 mm, innere Länge 150 mm und Gesamtmasse unter 280 g.
2. Erste Variante, Überschuß von sekundärer Verbindung: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) basiert auf Ammoniumnitrat. Das Gaserzeugungssystem enthält im wesentlichen 8 Gramm Treibstoff und 32 Gramm Ammoniumnitrat. Das Ammoniumnitrat liefert die für die Nachverbrennung der reduzierenden Gase der Verbrennung des Treibstoffs erforderlichen Oxidationseinheiten und ein zusätzliches Gasvolumen. Das Gasvolumen beträgt mehr als 1,5 Mole und die Temperatur der Gase nach der Nachverbrennung liegt unter 2000°K.
3. Zweite Variante: Für einen Gaserzeuger eines aufblasbaren Sicherheitsairbags "Vorhang" mit einem Volumen von 18 Litern werden 10 Gramm Treibstoff in Strängen von im wesentlichen 100 mm Länge abgepackt und 10 Gramm der das Ammoniumnitrat enthaltenden Verbindung werden rings um diese Stränge im Reaktionsrohr (20) verteilt. Der Durchmesser des Gaserzeugers liegt unter 30 mm, seine Länge unter 120 mm und seine Gesamtmasse unter 180 Gramm.
4. Dritte Variante: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) basiert auf Ammoniumnitrat. Das Gaserzeugungssystem enthält 10 Gramm abgepackten Treibstoff in einer rohrförmigen Kammer (30) und 18 Gramm Ammoniumnitrat sind im Reaktionsrohr (20) um diese Kammer herum verteilt. Der "doppelte Effekt" wird durch eine in der Kammer (30) angeordnete Trennwand erhalten, welche die Ladung in zwei Ladungen unterteilt, die auf der einen und anderen Seite des Rohrs gezündet werden. Eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen durch einen Airbag von etwa 100 Litern hat als Abmessungen: Innendurchmesser 30 mm, innere Länge 120 mm und Gesamtmasse unter 200 g.
5. Dritte Variante: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) basiert auf Ammoniumnitrat. Zur Realisierung eines Gaserzeugers vom Typ "Vorhang" von 18 Litern weist das Gaserzeugungssystem eine rasche Ladung von 3 Gramm Treibstoff und eine langsame Ladung von 2 Gramm Treibstoff auf, die in der Kammer (30) verpackt sind, die mit einer nicht dichten Trennwand versehen ist, welche die Zündung (Initiierung) gegebenenfalls mit einer Verzögerung der zweiten Ladung durch die erste Ladung ermöglicht. Im wesentlichen 9 Gramm Ammoniumnitrat sind radial im Reaktionsrohr (20) verteilt. Der Durchmesser des Gaserzeugers liegt unter 30 mm, seine Länge unter 100 mm und seine Gesamtmasse unter 150 g. Für die Gesamtheit der Gaserzeuger kann die Endtemperatur der Gase in Abhängigkeit von den speziellen Anforderungen durch eine Erhöhung der Masse der sekundären Verbindung eingestellt werden.
6. Vierte Variante: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) liegt in Form eines unter Druck stehenden Gasgemisches vor. Das Gaserzeugungssystem enthält im wesentlichen 10 Gramm Treibstoff. Das Gasvolumen der Gasmischung liegt in der Größenordnung von 15 Litern unter den Bedingungen von Normaldruck und Temperatur und der Innendruck des Behälters beträgt in der Größenordnung von 300 bar. Eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen durch Airbag von etwa 100 Litern hat als Abmessungen: Innendurchmesser 40 mm, Innenlänge 180 mm und Gesamtmasse unter 400 g.
7. Vierte Variante: Die primäre pyrotechnische Verbindung (5) basiert auf Nitrozellulose, die sekundäre Verbindung (6) liegt in Form eines unter Druck stehenden Gasgemisches vor.

Das Gaserzeugungssystem enthält im wesentlichen 3 Gramm Treibstoff. Das Gasvolumen der Gasmischung liegt in der Größenordnung von 15 Litern unter Bedingungen von normalem Druck und Temperatur; das Volumen des Gasspeicherbehälters liegt in der Größenordnung von 50 cm³ und der Innendruck in der Größenordnung von 30 MPa.
Im Speicherbehälter ist eine Membran installiert, um die Diffusion der Gase zur Aufrechterhaltung des Drucks im Sack zu verzögern.
Eine Schutzvorrichtung vom Typ "Vorhang" mit Airbag von etwa 18 Litern hat als Abmessungen: Innendurchmesser 25 mm, Innenlänge 220 mm und Gesamtmasse unter 350 g.
Offensichtlich verringert ein Überschuß an gespeichertem Gas die Endtemperatur der erzeugten Gase.
Im Fall der Anwendung eines Arbeitszylinders als Vorspanner des Sicherheitsgurts: die Verbrennung einer Ladung von Antriebspulver (0,3 bis 0,8 g) auf der Basis von Nitrozellulose zersetzt eine im wesentlichen äquivalente Masse von Ammoniumnitrat. Die ballistischen Charakteristika bleiben unverändert, jedoch wird der Anteil an Kohlenmonoxid verringert.
Die Erfindung kann auch zur Schaffung einer Vorrichtung verwendet werden, die zur Schwimmfähigkeit beiträgt oder Schwimmfähigkeit schafft. In diesem letzteren Fall wird der Wärmeeffekt verwendet, um den Aufstieg eines unter Wasser befindlichen Gegenstands zur Oberfläche und seine Rückholung zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Gaserzeuger, der 10 g pyrotechnische Materialien enthält und das Äquivalent von 10 Litern Gas auf gewöhnli che Bedingungen gebracht liefert, eine Struktur von 10 Litern durch 300 m Tiefe unter Druck setzen und so das Aufsteigen des damit zusammenhängenden Gutes bewirken.
Die Erfindung wurde im Vorangehenden als Beispiel beschrieben. Selbstverständlich kann der Fachmann verschiedene Varianten der Erfindung realisieren ohne den Rahmen des Patents zu verlassen, wie er durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

Vorrichtung (1) zur Aktivierung eines Elements, insbesondere eines Sicherheitselements, zum Schutz von Gütern und/oder Personen und vor allem zum Schutz mindestens eines Insassen eines Fahrzeugs, eines Typs, der ein System zur Erzeugung von Gas (3) aufweist, das an das besagte Sicherheitselement angeschlossen ist, zum Beispiel an einen Sicherheitsairbag (2), und eine explosionsfähige Ladung (4) aufweist, die von mindestens einer pyrotechnischen Primärverbindung (5) gebildet wird, die von mindestens einem Initialzünder (24) gezündet wird, der mit einer verstärkenden Ladung (25) versehen ist, und einer Sekundärverbindung (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsgeschwindigkeit der Sekundärverbindung/en (6) deutlich unter der Umsetzungsgeschwindigkeit der pyrotechnischen Primärverbindung/en (5) liegt, damit die pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) nach der Zündung die Umsetzung der Sekundärverbindung/en steuert/n, wobei die besagte oder die besagten pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) mindestens eine Interaktion der Verbrennungsprodukte der Primär- und Sekundärverbindung/en durch Redoxreaktion in mindestens einem nicht eingeschlossenen oder schwach eingeschlossenen Interaktionsvolumen (7) des besagten Gaserzeugungssystems (3) erlaubten.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte oder die besagten Sekundärverbindung/en (6) in Form einer festen Verbindung vorliegt/vorliegen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte oder die besagten pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) in einem Austreiber (10) positioniert ist oder sind und das besagte, nicht eingeschlossene oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) von einer Reaktionskammer gebildet wird, die auch der Ort der Redoxreaktion ist und sich vorzugsweise zwischen dem besagten Austreiber (10) und der besagten festen Sekundärverbindung (6) befindet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n Primär- und Sekundärverbindung/en (5, 6) eine homogene monolithische explosionsfähige Ladung (4) bilden.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n Primär- und Sekundärverbindung/en (5, 6) eine heterogene monolithische explosionsfähige Ladung (4) bilden und dadurch, daß die besagte/n Primär- und Sekundärverbindung/en (5, 6) lose, tablettiert oder nicht tablettiert oder in Form mindestens einer flachen oder aufgerollten Folie (8), oder mindestens eines Strangs (9) vorliegen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n feste/n Sekundärverbindung/en (6) mindestens teilweise am Rand der besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) positioniert ist oder sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) in Form einer Vielzahl von Strängen (9) ausgeführt ist oder sind, die verschiedene Durchmesser haben.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) in einem abgeschlossenen Bereich (30) verpackt ist oder sind, der einen Einschluss der besagten Verbindung und eine im wesentlichen radiale Diffusion der Verbrennungsprodukte ermöglicht.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) hauptsächlich von energetischen Stoffen mit einer negativen Sauerstoffbilanz gebildet wird/werden.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten energetischen Stoffe Treibstoffe in der Art derer sind, die für Sicherheitsairbags verwendet werden, deren Sauerstoffbilanz angepaßt wurde, damit sie negativ ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n feste/n Sekundärverbindung/en (6) hauptsächlich von Ammoniumnitrat oder seinen Derivaten oder einer Verbindung/en gebildet werden, deren Umsetzung äquivalente Produkte liefert.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n feste/n Sekundärverbindung/en (6) aufweist/aufweisen: • ballistische Zusatzstoffe, um ihre Umsetzung/en zu erleichtern, wie mineralische Oxide, wie zum Beispiel Chrom- oder Kupferoxide, Alkali- oder Erdkalinitrate, und/oder • organische Bindemittel, energetische oder nicht energetische, wie zum Beispiel Nitrozellulose oder Expoxidharze.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n Sekundärverbindung/en (6) zumindest teilweise von einem organischen Schutzfilm überzogen ist oder sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) und die besagte/n feste/n Sekundärverbindung/en (6) in mindestens einem zylindrischen Reaktionsrohr (20) positioniert sind und dadurch, daß das besagte nicht eingeschlossene oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) von besagtem Reaktionsrohr (20) gebildet wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Reaktionsrohr (20) in einem porösen Rohr positioniert ist, das eine sekundäre Reaktionskammer (22) bildet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Reaktionsrohr (20) eine Stabilisationskammer (23) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die besagte/n pyrotechnische/n Primärverbindung/en (5) in einem Austreiber (10) positioniert ist/sind, der mindestens ein Strahlrohr (12) aufweist und die besagte/n Sekundärverbindung/en (6) in Form eines gasförmigen Gemischs unter Druck auftreten, das in einem Gasvorratsbehälter (13) angeordnet ist, der mindestens eine mittels eines Verschlusses (15) hermetisch geschlossene Öffnung (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Position und die geometrischen Merkmale des/der besagten Strahlrohrs/rohre (12) einerseits und der besagten Öffnung/en (14) andererseits so sind, daß sie die Regulierung des Durchsatzes der erzeugten Gase erlauben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Gasvorratsbehälter (13) im Innern eine Membran (26) aufweist, die mindestens eine Öffnung hat, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung (14).
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 18, wobei die besagte pyrotechnische Primärverbindung (5) in einem Austreiber (10) oder in einem Reaktionsrohr (20) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Austreiber (10) oder das Reaktionsrohr (20) zwei Depotkammern (11) oder (30) aufweisen, von denen jede mindestens eine pyrotechnische Primärverbindung (5) aufweist, wobei die Anwendung der Depotkammern (11) oder (30) entweder separat oder die eine durch die andere, eventuell mit einer Verzögerung, gesteuert wird.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte, nicht eingeschlossene oder schwach eingeschlossene Interaktionsvolumen (7) aus zwei Teilen besteht, die durch ein Trenngitter (18) getrennt sind, das eine Vielzahl von Aussparungen (19) aufweist, um einerseits eine Primär- und/oder Sekundär-Reaktionskammer mit starken Turbulenzen T und andererseits eine Stabilisationskammer S auszubilden.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n Sekundärverbindung/en (6) die Redoxreaktion der Umsetzungsprodukte der pyrotechnischen Primärverbindung/en (5) und eine ergänzende Gaserzeugung gewährleisteten.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte/n Sekundärverbindung/en (6) nach dem Funktionieren der pyrotechnischen Primärverbindung/en (5) eine ergänzende Gaserzeugung fortsetzten.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Element, insbesondere das Sicherheitselement, eine elastische oder starre Struktur aufweist, die dazu bestimmt ist, durch Gasdruck aufgeblasen zu werden, oder eine Struktur mit einem Kolben aufweist, der durch Propulsion betrieben wird.