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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Schutzes von Kraftfahrzeuginsassen
im Falle eines Zusammenstoßes
mittels eines Kissens, das von einem pyrotechnischen Gasgenerator
aufgeblasen wird. Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung einer Vorrichtung, die ein progressives Entfalten eines
Schutzkissens bereitstellt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine
pyrotechnische Ladung, die beim Einsatz des Verfahrens gemäß der Erfindung
verwendet wird.
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Es
ist bekannt im Fall des Zusammenstoßes eines Kraftfahrzeugs den
Schutz der Insassen dieses Fahrzeugs durch Kissen bereitzustellen,
die durch Gase aufgeblasen werden, die von einem pyrotechnischen
Generator erzeugt werden. Die Gase zum Aufblasen des Kissens können vollständig aus
der Verbrennung einer pyrotechnischen Ladung hervorgehen oder aus
der Mischung von Gasen, die aus der Verbrennung einer pyrotechnischen
Ladung stammen, mit Gasen, die unter Druck in einer Kammer gespeichert
sind, wie dies für
die sogenannten "hybriden" Gasgeneratoren der
Fall ist. Als gaserzeugende pyrotechnische Mischung kann der Fachmann
mineralische Mischungen auf der Basis von Natriumnitrid verwenden,
wie diejenigen, die beispielsweise im französischen Patent FR-B-2649478
oder in seinem entsprechenden amerikanischen Patent US-A-5,139,280
beschrieben sind. Der Fachmann kann auch Zusammensetzungen verwenden,
die mit Schießpulver
für Waffen
verwandt sind, einbasige Pulver auf Nitrozellulose-Basis, zweibasige
Pulver auf Nitrozellulose- und Nitroglyzerin-Basis, oder auch Pulver,
die "zusammengesetzt" genannt werden,
auf der Basis eines organischen Bindemittels und einer oxidierenden
Ladung, wie dies beispielsweise im französischen Patent FR-B-262322
oder in seinem zugehörigen
amerikanischen Patent US-A-5,160,163 beschrieben ist.
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Schutzkissen
für Kraftfahrzeuginsassen müssen mit
sehr kurzen Verzögerungen,
in der Größenordnung
von 30 bis 40 ms, entfaltet werden können und benötigen um
dies zu erreichen den Einsatz pyrotechnischer Ladungen mit einer
sehr hohen Verbrennungsgeschwindigkeit. Der Einsatz solcher Ladungen
bedingt jedoch ein neues Problem, da ein zu heftiges Entfalten des
Kissens in den ersten Millisekunden des Einsatzes dem Fahrzeuginsassen,
den das Kissen schützen
soll, schwere Verletzungen zufügen
kann. Es ist daher notwendig über
eine Ladung zu verfügen,
die eine Gesamtverbrennungsgeschwindigkeit aufweist, die den Anforderungen
der Fahrzeugsicherheit entspricht, die jedoch einen progressiven
Verbrennungsverlauf hat. Der Fachmann sagt dazu, daß bei einem
Schuß in
einer geschlossenen Kammer die Kurve, die den Druck in der Kammer als
Funktion der Zeit darstellt, für
eine solche Ladung die allgemeine Form eines "S" hat.
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Diese
Art von Überlegungen
schließt
den Einsatz pyrotechnischer Ladungen vollständig aus, die vollständig oder
teilweise mit einer Schicht einer auf die Zündung ansprechenden schnellen
Zusammensetzung bedeckt ist, die auch unter der angelsächsischen
Bezeichnung "ignition
enhancer coating" bekannt
ist. Diese Ladungen, die beispielsweise im Patent US-A-4,246,051 beschrieben
sind, haben eine anfängliche
Druckentwicklung, die mit der geforderten Progressivität nicht
verträglich
ist.
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Um
ein progressives Entfalten des Schutzkissens zu erreichen, wurden
von den Fachleuten mehrere Lösungstypen
untersucht.
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Es
wurde im Stand der Technik versucht Ladungen herzustellen, die mehrere
Schichten mit verschiedenen Dicken und Verbrennungsgeschwindigkeiten
umfassen. So beschreibt das Patent US-A-5,507,890 solche Ladungen
auf Natriumnitrid-Basis, die durch Komprimierung realisiert sind. Dennoch
ist die so beschriebene Technik in ihren Anwendungsmöglichkeiten
auf Zusammensetzungen auf Natriumnitrid-Basis eingeschränkt, wobei
diese Zusammensetzungen außerdem
aufgrund von mit diesem Zusammensetzungstyp verbundenen Problemen
der Toxizität
und der Sicherheit mehr und mehr aufgegeben werden.
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Es
wurde im Stand der Technik ebenfalls versucht progressive Ladungen
zu erhalten, indem Ladungen auf der Basis von Zusammensetzungen,
die eine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit haben, mit einem hemmenden
Film auf der Basis von Harzen oder von inaktiven mineralischen Produkten
umhüllt wurden,
wie dies beispielsweise in den Patentanträgen EP-A-0 586 045 und EP-A-0 586 060 beschrieben
ist. Diese Lösungen
sind jedoch hinsichtlich der Nicht-Toxizität und der Sauberkeit der so
erzeugten Gase nicht befriedigend.
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Im
Stand der Technik wurde daher versucht eine progressive Freisetzung
der Gase zu erreichen, indem Generatoren mit mehreren koaxialen
Verbrennungskammern verwendet wurden, von denen jede eine verschiedene
pyrotechnische Ladung enthält. Diese
Lösung,
die beispielsweise im Patent US-A-5,529,335 beschrieben ist, das
genauer einen Generator für
einen Sicherheitsgurtstraffer betrifft, bedingt einen komplexen
Aufbau des Generators und damit erhöhte Kosten für diesen.
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Zur
Zeit gibt es im Stand der Technik unter den durch die Anforderungen
der Fahrzeugsicherheit gegebenen Zeitbedingungen keine einfache
und wirtschaftliche Lösung
zum progressiven Aufblasen eines Schutzkissens.
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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es gerade, eine Lösung für dieses
Problem bereitzustellen.
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Die
Erfindung betrifft daher ein Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung,
die es gestattet, in progressiver Weise ein Schutzkissen (1)
für Kraftfahrzeuginsassen
aufzublasen, wobei diese Vorrichtung im wesentlichen durch das Kissen
gebildet wird, das in Verbindung mit einem pyrotechnischen Generator
(2) für
Gas steht, das wenigstens teilweise aus der Verbrennung einer festen
pyrotechnischen Ladung (9) mit zweifacher Zusammensetzung
kommt, die im Inneren des Generators angeordnet ist und deren Verbrennung
durch eine mit einem Crash-Sensor gekoppelte
Zündvorrichtung
(8) eingeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß:
- i) eine feste pyrotechnische Ladung (9)
verwendet wird, die aus einer pyrotechnischen Hauptladung (23)
gebildet ist, die eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V1 von wenigstens 25 mm/s unter einem Druck
von 20 MPa aufweist und deren Oberfläche wenigstens teilweise durch
Pulverisieren oder durch Eintauchen mit einem äußeren Film (24) aus
einer pyrotechnischen Zusammensetzung, der an der Hauptladung durch
einfache Anlagerung anhaftet, bedeckt wird, wobei dieser Film eine
lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V2 aufweist,
die unter einem Druck von 20 MPa der folgenden Bedingung genügt: 0,05 V1 < V2 < 0,5 V1 wobei
die pyrotechnische Hauptladung (23) und der äußere Film
(24) aus der pyrotechnischen Zusammensetzung gebildet sind
aus: pyrotechnischen Zusammensetzungen auf der Basis von Nitrocellulose
oder zusammengesetzten pyrotechnischen Zusammensetzungen, die im
wesentlichen aus einem Bindemittel und einer energetischen Ladung
gebildet sind,
- ii) die Ladung mit zweifacher Zusammensetzung im Inneren des
Generators in der Weise angeordnet wird, daß die gesamte derart bedeckte
Oberfläche
der Hauptladung als Oberfläche
zur Einleitung von deren Verbrennung dient, wenn die Zündvorrichtung
durch den Crash-Sensor ausgelöst
wird.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
betrifft damit ebenso die Schutzvorrichtungen, in denen die Gesamtheit
der Gase, die dazu dienen das Schutzkissen aufzublasen, aus der
Verbrennung einer festen pyrotechnischen Ladung stammen, wie diejenigen,
bei denen die Gase, die dazu dienen das Schutzkissen aufzublasen,
nur teilweise aus der Verbrennung einer festen pyrotechnischen Ladung stammen,
wobei der andere Teil entweder aus einem unter Druck stehenden Gasvorrat
stammt, wie dies für
die als "hybrid" bezeichneten Generatoren
der Fall ist, oder sogar von Außen,
wie dies für
Pumpensysteme der Fall ist.
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Gemäß einem
ersten wesentlichen Charakteristikum der Erfindung wird eine feste
pyrotechnische Ladung mit zweifacher Zusammensetzung verwendet,
die auf der Basis einer gaserzeugenden pyrotechnischen Hauptladung
gebildet ist, die eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V1 von
wenigstens 25 mm/s und vorzugsweise von etwa 40 mm/s unter einem
Arbeitsdruck von 20 MPa hat, um den Anforderungen der Fahrzeugsicherheit
entsprechen zu können.
Diese Hauptladung kann in Form von Tabletten gegeben sein, sie liegt
jedoch vorteilhafterweise in Form eines ringförmigen Rotationsblocks vor,
der wenigstens einen zentralen Kanal aufweist, der es gestattet,
ihn um die Zündvorrichtung
herum anzuordnen. Dieser Block umfaßt vorzugsweise ebenfalls wenigstens
einen am Umfang angeordneten Kanal und allgemein mehrere am Umfang
angeordnete Kanäle.
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Die
Oberfläche
dieser Hauptladung ist wenigstens teilweise mit einem äußeren Film
aus einer gaserzeugenden pyrotechnischen Zusammensetzung bedeckt,
deren Verbrennungsgeschwindigkeit unter der Verbrennungsgeschwindigkeit
der Hauptladung liegt, die jedoch nicht Null beträgt. Die
hemmenden Zusammensetzungen, die sich bei Hitze zersetzen, die jedoch
keine eigene Verbrennungsgeschwindigkeit haben, sind damit aus dem
Bereich der vorliegenden Erfindung ausdrücklich ausgeschlossen. In der
Praxis wählt
man für
diesen Film eine pyrotechnische Zusammensetzung, die eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit
V2 hat, die unter denselben Druckbedingungen
der folgenden Beziehung genügt: 0,05 V1 ≤ V2 ≤ 0,5
V1 und vorzugsweise: 0,1 V1 ≤ V2 ≤ 0,5
V1
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Dieser äußere Film
aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung soll perfekt an der Hauptladung
haften, ohne pyrotechnische Diskontinuität und insbesondere ohne die
Verwendung von Kleber. Dieser Film soll daher auf der Hauptladung
durch einfache Anlagerung haften. Aus diesem Grund sind der äußere Film
und die Hauptladung meistens von derselben Art.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsvariante der
Erfindung werden für
die pyrotechnische Hauptladung und den äußeren Film pyrotechnische Zusammensetzungen
auf Nitrozellulose-Basis
verwendet. Diese Zusammensetzungen eignen sich tatsächlich gut
für die
Herstellung von Lacken, die durch Eintauchen oder Pulverisieren
in dünnen
Schichten auf die Hauptladung aufgetragen werden können, um, nach
dem Verdampfen des Lösungsmittels,
einen Film zu bilden, der perfekt auf der Hauptladung haftet. Vorteilhafterweise
können
dem Lack energetische oder nicht-energetische Weichmacher beigemischt
werden. Eine in diesem Rahmen besonders bevorzugte Lösung besteht
darin, eine pyrotechnische Hauptladung zu verwenden, die aus zweibasigem
Pulver auf der Basis von Nitrozellulose und Nitroglyzerin besteht;
diese pyrotechnische Hauptladung ist dabei von einem einbasigen
Pulverfilm auf der Basis von Nitrozellulose überzogen. Aus Gründen der
zeitlichen Stabilität
werden jedoch gemäß einer
zweiten bevorzugten Variante der Erfindung zum Ausbilden der pyrotechnischen
Hauptladung und des äußeren Films
zusammengesetzte pyrotechnische Zusammensetzungen verwendet, die
hauptsächlich aus
einem Bindemittel und einer energetischen Ladung bestehen, wie beispielsweise
die unter der angelsächsischen
Bezeichnung "LOVA" bekannten Zusanmensetzungen.
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Je
nach Typ des Bindemittels kann die zur Ausbildung des äußeren Films
bestimmte Schicht der Zusammensetzung durch Eintauchen oder Pulverisieren
wie folgt auf der Hauptladung aufgetragen werden: entweder in Form
einer Lösung
in einem flüchtigen
Lösungsmittel
oder in Form einer zusammengesetzten Paste, deren Bindemittel nicht
polymerisiert ist, wobei seine Polymerisation nach dem Auftragen
auf der Hauptladung stattfindet. Vorteilhafterweise werden zur Ausbildung
der Hauptladung und des pyrotechnischen Films zusammengesetzte Zusammensetzungen
verwendet, die dasselbe Bindemittel enthalten, damit das Anhaften
des pyrotechnischen Films auf der Hauptladung verbessert wird.
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Als
im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte pyrotechnische
Zusammensetzungen können
die in der französischen
Patentanmeldung FR-A-2 728 562 oder in seinem entsprechenden amerikanischen
Patent US-A-5,610,444 beschriebenen oder auch die in der französischen
Patentanmeldung 96.08050 beschriebenen genannt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird eine pyrotechnische Hauptladung in Form eines ringförmigen Blocks
verwendet, bei dem nur die äußere Seitenfläche mit
einem pyrotechnischen Film der Verbrennungsgeschwindigkeit V2 beschichtet ist.
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Gemäß einem
zweiten Charakteristikum der Erfindung wird die Ladung mit zweifacher
Zusammensetzung im Inneren des Generators in der Weise angeordnet,
daß wenigstens
die gesamte derart bedeckte Oberfläche der Hauptladung als Oberfläche zur
Einleitung von deren Verbrennung dient, wenn die Zündvorrichtung
ausgelöst
wird. Denn es ist im Rahmen der Erfindung wesentlich, daß der äußere Film
aus einer langsamen pyrotechnischen Zusammensetzung als Ganzes an
der Einleitung der Verbrennung der Ladung beteiligt ist und hierfür, daß die Gesamtheit
dieses Films von den von der Zündvorrichtung
stammenden heißen
Gasen erreicht werden kann. Wenn die Ladung mit zweifacher Zusammensetzung
in Form eines ring förmigen
Blocks vorliegt, bedingt dies insbesondere, daß die Abmessungen dieses Blocks
kleiner sind als diejenigen der Verbrennungskammer des Generators
und das er durch Blockiermittel, die für die Zündgase durchlässig sind, fest
im Inneren dieser Kammer sitzt. Hierfür wird vorteilhafterweise ein
pyrotechnischer Generator verwendet, der durch einen hohlen zylindrischen
Körper in
Form eines Gehäuses
gebildet wird, das eine Seitenwand und eine ebene Fläche umfaßt und das durch
einen Schließring
verschlossen ist, der von einer zentralen Zündvorrichtung durchstoßen wird,
die in das Innere des Gehäuses
reicht und die von einer pyrotechnischen Ladung in Form eines ringförmigen Blocks
umgeben ist, der durch Verklemmungssysteme gehalten wird, die für die Gase
durchlässig
sind, wie beispielsweise Gitter und Federn, wobei die Seitenwand
des Generators außerdem Öffnungen
zum Austritt der Gase aufweist, die vor dem Auslösen durch eine im Gehäuseinneren
angeordnete feine metallische Hülle
aus Kupfer verschlossen sind.
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Wenn
die Hauptladung Zonen umfaßt,
die nicht vom pyrotechnischen Film bedeckt sind, können diese
Zonen je nach vorliegendem Fall zur Einleitung der Verbrennung der
pyrotechnischen Ladung beitragen oder auch nicht.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls pyrotechnische Ladungen mit zweifacher
Zusammensetzung, die die Anwendung des soeben beschriebenen Verfahrens
gestatten. Diese Ladungen werden auf der Basis einer umhüllten Hauptladung
mit einer linearen Verbrennungsgeschwindigkeit von wenigstens 25 mm/s
unter einem Druck von 20 MPa gebildet und sind dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens
ein Teil der Oberfläche
der Hauptladung mit einem äußeren Film
aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung bedeckt ist, der an der
Hauptladung durch einfache Anlagerung anhaftet und der eine lineare
Verbrennungsgeschwindigkeit V2 aufweist,
die unter einem Druck von 20 MPa der folgenden Bedingung genügt: 0,05 V1 ≤ V2 ≤ 0,5
V1
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Wie
bereits weiter oben gesagt wurde, genügt die lineare Verbrennungsgeschwindigkeit
V2 vorzugsweise der folgenden Beziehung: 0,1 V1 ≤ V2 ≤ 0,5
V1
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Dieser
Film kann die gesamte Oberfläche der
Hauptladung bedecken, einschließlich
der Oberfläche
der Kanäle
im Fall eines mehrfach durchbohrten ringförmigen Blocks, oder nur einen
Teil, beispielsweise nur die äußere Oberfläche im Fall
einer Hauptladung in Form eines ringförmigen Blocks. Wie im folgenden
genauer erläutert
wird, sollte die Verbrennung dieses Films den allerersten Millisekunden der
vollständigen
zweifach zusammengesetzten Ladung entsprechen. Dieser Film enthält daher
wenig pyrotechnisches Material und seine Dicke ist sehr gering,
in den meisten Fällen
kleiner oder gleich 0,1 mm und vorzugsweise in der Größenordnung
von einigen hundertstel Millimetern. In der Praxis wird versucht die
Dicke dieses Films so einzustellen, daß seine Verbrennungszeit höchstens
gleich einem viertel der Verbrennungszeit der Hauptladung ist.
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So
sendet der Crash-Sensor im Fall eines Zusammenstoßes des
Fahrzeugs ein elektrisches Signal an die Zündvorrichtung aus, die gezündet wird und
die heiße
Gase auf wenigstens die gesamte Oberfläche der zweifachen Zusammensetzung
ausstößt, die
durch den Film aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung mit verminderter
Verbrennungsgeschwindigkeit bedeckt ist. Daraus folgt eine gemäßigte gasförmige Freisetzung,
die das Entfalten des Schutzkissens einleitet. Da, wie oben angegeben, die
Dicke dieses Films sehr gering ist, hat der Film nach einigen Millisekunden
seine eigene Verbrennung abgeschlossen und er hat die Verbrennung
auf die Oberflächen
der noch nicht gezündeten
Hauptladung übertragen.
Die Verbrennung vollzieht sich dann auf der ganzen Oberfläche der
Hauptladung mit einer erhöhten
Geschwindigkeit und erzeugt einen starken Gasausstoß, der das
Entfalten des Schutzkissens innerhalb der durch die Fahrzeugsicherheit geforderten
Verzögerungen
weiterführt
und vollendet. Die Erfindung bietet somit dem Fachmann die Möglichkeit
eine progressive Entfaltung des Schutzkissens auf der Basis von
herkömmlichen
Generatoren und ohne eine wesentliche Erhöhung der Herstellungskosten
auszuführen,
wobei die Realisierung einer zweifach zusammengesetzten pyrotechnischen Ladung
durch Eintauchen oder Pulverisieren leicht automatisiert werden
kann.
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Nachfolgend
wird ein Beispiel für
den Einsatz der Erfindung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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1 stellt
in einer teilweisen Schnittansicht eine Vorrichtung dar, die den
Einsatz des Verfahrens gemäß der Erfindung
gestattet.
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2 stellt
in einer perspektivischen Ansicht eine zweifach zusammengesetzte
Ladung dar, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird.
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3 stellt
in einer Schnittansicht entlang einer Ebene axialer Symmetrie die
in 2 abgebildete Ladung dar.
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4 stellt
Druckkurven für
eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
im Einsatz dar.
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In 1 ist
eine Vorrichtung zum Schutz von Insassen eines Kraftfahrzeugs dargestellt,
die durch folgendes gebildet wird: ein aufblasbares Schutzkissen 1,
das an einem pyrotechnischen Gasgenerator 2 durch Schrauben 3 befestigt
ist, die auch dazu dienen, die Vorrichtung am Fahrzeug zu befestigen.
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Der
durch einen hohlen zylindrischen Körper in Form eines Gehäuses gebildete
Generator 2 umfaßt
eine Seitenwand 4 und eine ebene Wand 5 aus einem
Stück.
Dieses Gehäuse
ist durch einen Schließring 6 verschlossen,
der im freien Ende des Gehäuses,
das das Hauptteil des Generators bildet, eingefaßt ist. Der Schließring 6 weist
eine zentrale Öffnung
auf, die von einem Kragen 7 umrandet ist, der in den Generator 2 eindringt.
In den Kragen 7 ist eine elektrische Zündvorrichtung 8 eingefaßt und über eine
elektrische Verbindung mit einem in der Figur nicht dargestellten
Crash-Sensor verbunden. Eine pyrotechnische Ladung 9 in
Form eines ringförmigen
Blocks ist im Inneren des Generators um die Zündvorrichtung 8 herum
angeordnet. Insbesondere mit Bezug auf 2 ist zu
sehen, daß dieser
ringförmige
Block die Form eines gelappten Kranzes hat, der einen zentralen
Kanal 10 mit großem
Durchmesser aufweist, wobei jeder Lappen 11 einen Kanal 12 mit
kleinem Durchmesser umfaßt.
Die Ladung 9 hat Abmessungen, die kleiner sind als das
Innenvolumen des Generators 2, und sie ist durch Elemente 13 und 14 festgeklemmt,
die für
die von der Zündvorrichtung 8 kommenden
Gase durchlässig
sind.
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Die
Seitenwand 4 des Hauptteils des Generators 2 umfaßt Gasauslaßöffnungen 15,
die in der Nähe
der ebenen Wand 5 angeordnet sind. Diese Öffnungen 15 sind
durch ein inneres Gehäuse 16 aus sehr
dünnem
Kupfer verschlossen, dessen freies Ende zwischen dem Schließring 6 und
der Seitenwand 4 eingeklemmt ist.
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Diese Öffnungen 15 sind
einem durchbrochenen Ablenkelement 17 gegenüberliegend
angeordnet, das von einem äußeren ringförmigen Reifen 18 und
von einem ringförmigen
Diffusor 19 getragen und festgeklemmt wird. Der äußere ringförmige Reifen 18 sitzt
auf einer äußeren Abflachung 22,
die die Seitenwand 4 aufweist, während der Diffusor 19 in den
Rand der ebenen Wand 5 eingefaßt ist. Filtergitter 20 und 21,
die ebenfalls zwischen dem äußeren Reifen 18 und
dem Diffusor 19 eingeklemmt sind, vervollständigen die
Gasaustrittsvorrichtung, die sich im Inneren des aufblasbaren Kissens 1 befindet.
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Nun
insbesondere mit Bezug auf 3 ist zu sehen,
daß die
pyrotechnische Ladung 9 sich aus einer Hauptladung 23 zusammensetzt,
die die weiter oben beschriebene Geometrie hat und deren seitliche
Oberfläche
mit einem äußeren Film 24 bedeckt ist,
dessen Dicke aus Gründen
der Deutlichkeit der 3 übertrieben dargestellt ist,
was ebenfalls in 1 der Fall ist.
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Die
Hauptladung
23 ist eine zusammengesetzte Ladung, die im
wesentlichen aus einem Silikonbindemittel und einer oxidierenden
Ladung gebildet ist, wobei die oxidierende Ladung eine Ammoniumperchlorat/Natriumnitrat-Mischung
ist, gemäß der im
Patent
FR 2 728 562 beschriebenen
Technik. Der Gehalt an oxidierender Ladung in dieser Hauptladung
23 liegt
bei 80 Gewichtsanteilen. Der äußere Film
24 wird
durch eine pyrotechnische Zusammensetzung derselben Art gebildet,
bei der der Gehalt an oxidierender Ladung nur bei 40 Gewichtsanteilen liegt.
Dieser Film
24 wird vor dem vollständigen Vernetzen des Silikonbindemittels
durch Pulverisieren auf der Hauptladung
23 aufgetragen.
Die Dicke des Films
24 liegt unter 0,1 mm (ein zehntel
mm) und seine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V
2 bei
20 MPa ist in der Größenordnung
von 4 mm/s bei einer linearen Verbrennungsgeschwindigkeit V
1 bei 20 MPa von 40 mm/s für die Hauptladung
23.
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Die
Funktionsweise dieses Generators ist die folgende. Im Fall eines
Unfalls sendet der in den Figuren nicht dargestellte Crash-Sensor
ein elektrisches Signal aus, das die Zündvorrichtung 8 zündet, die
heiße
Gase ausschickt, um die Verbrennung der Ladung 9 über alle
ihre zugänglichen
Oberflächen einzuleiten.
Es ist zu bemerken, daß die
ebenen Flächen
dieser Ladung sowie die inneren Oberflächen des zentralen Kanals 10 und
der am Umfang angeordneten Kanäle 12 sofort
mit der erhöhten
Geschwindigkeit V1 brennen, während die
seitliche Oberfläche
des Ladung 9 mit der gemäßigten Geschwindigkeit V2 zu brennen beginnt, um erst dann mit der
erhöhten
Geschwindigkeit V1 zu brennen, wenn die
Dicke des Films 24 abgebrannt ist.
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Wenn
der innere Druck des Generators einen vorbestimmten ausreichenden
Wert erreicht, platzen die Deckel, die durch die den Öffnungen 15 gegenüberliegenden
Teile des Gehäuses 16 gebildeten
werden, und die Verbrennungsgase, verteilt durch das durchbrochene
Ablenkelement 17, durchströmen die Filtergitter 20 und 21 bevor
sie das Kissen 1 aufblasen. Es ist zu bemerken, daß im Rahmen der
vorliegenden Erfindung die Deckel platzen müssen bevor der Film 24 zu
brennen aufgehört
hat.
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Es
wurde überraschend
beobachtet, daß der Einsatz
eines Innengehäuses 16 aus
dünnem
Kupfer es gestattet, Gase zu erhalten, die sauberer und weniger
toxisch sind, als diejenigen, die mit einem herkömmlichen Innengehäuse aus
dünnem
Aluminium erhalten werden.
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Beispielhaft
wurde ein pyrotechnischer Generator, der mit dem gerade beschriebenen
identisch ist, in einer dichten Kammer von 60 Litern, was dem Volumen
eines Schutzkissens entspricht, ausgelöst. Mit Hilfe von Drucksensoren
wurde zum einen der Druck Pc im Inneren des Generators und zum anderen
der Druck Pt in der dichten Kammer gemessen. 4 stellt die
so erhaltenen Kurven von Pc und Pt in Abhängigkeit von der Zeit dar.
Die Pt-Kurve zeigt gut die Progressivität des Druckanstiegs in der
dichten Kammer.