DE9010853U1 - Gas generator - Google Patents
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Description
,ie.07.1990, 2533A,ie.07.1990, 2533A
Pfister/Th 10933Pfister/Th 10933
Die Neuerung betrifft einen zyli»derförmigen Gasgenerdcor zum Aufblasen des Gassackes einer Aufprall schutzeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The innovation relates to a cylindrical gas generator for inflating the gas bag of an impact protection device, according to the generic term of claim 1.
Ein solcher Gasgenerator ist aus der DE-Hi 38 34 892 bekannt, wo&sj dc~t die Besonderheit irr iom Strömi^gsleitkörper, auch Strömungsumlenk- und &idigr; &ngr;2rtei ikörper genannt, *.u sei" . ist- Der Strömuntjsleitkörper »oll beiSuch a gas generator is known from DE-Hi 38 34 892, where the special feature of the flow guide body, also called flow deflection and flow divider body, is ". The flow guide body should be
* dieser Bauart eine gleichmäßig Sasverti>i*ä"ng und somit eine homogen* this design provides a uniform Sasverti>i* ä "ng and thus a homogeneous
rute ' ?aufschilling mit des! Vorteil ein-v effizienten Filtera.snutzung bewirken. Da die erzeugten Gase ayf = tiv L>«rzem Wege und ohne größere Umleitungen von der Gaserzeugungskammer zum Filter geführt werden, besteht die große Kuhrscheinlichkeit, daß der überwiegende Anteil der im Gasstrom enthaltenen, heißen Schlacketeilchen in den Filter gelangt und dessen strömungsmechanische Eigenschaften verschlechtert, und daß Schlacketeilchen durch den Filter hindurch nach außen dringen. Diese im voraus zu berücksichtigende Filterverschmutzung bzw. -belastung macht einen relativ voluminösen, schweren und teueren Filtereinsatz erforderlich.rod ' ?aufschilling with the advantage of efficient filter use. Since the gases produced are led directly from the gas generation chamber to the filter without major diversions, there is a high probability that the majority of the hot slag particles contained in the gas flow will enter the filter and impair its fluid mechanics properties, and that slag particles will penetrate through the filter to the outside. This filter contamination or loading, which must be taken into account in advance, requires a relatively bulky, heavy and expensive filter insert.
Bezüglich der Strömungsleitkörperbauarten 1st zu sagen, daß die tannenbaumähnlichen Versionen aus mechanischen Gründen relativ dickwandig und schwer auszuführen sind, z.B. als Dreh- oder Gußteile.With regard to the flow guide body designs, it should be noted that the Christmas tree-like versions are relatively thick-walled and difficult to manufacture for mechanical reasons, e.g. as turned or cast parts.
Günstiger 1st die 1m unteren Halbschnitt in F1g. 3 der DE-PS 38 34 892 dargestellte, topfförmige und gestufte Version, welche relativ dünnwandig und preiswert, z.B. als Tiefziehblechtei1, herstellbar ist. Nachteilig hierbei 1st wiederum, daß der Innenraum des topfförmigen Körpers strömungs- und fUtertechnisch ungenützt bleibt.The pot-shaped and stepped version shown in the lower half section in Fig. 3 of DE-PS 38 34 892 is more favorable, and can be produced relatively thin-walled and inexpensively, e.g. as a deep-drawn sheet metal part. The disadvantage here is that the interior of the pot-shaped body remains unused in terms of flow and feeding technology.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Neuerung darin, einen Gasgenerator zu schaffen, welcher durch bauliche und strömungstechnische MaßnahmenIn contrast, the task of the innovation is to create a gas generator which, through structural and fluidic measures,
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■: * 2 : ": · ■ ■ >8.07.1990, 2533A " " Pfister/Th 10933■: * 2 : ": · ■ ■ >8.07.1990, 2533A " " Pfister/Th 10933
eine bessere Vorabscheidung der Schlacketeilchen und dadurch eine Entlastung des austrittsseitigen Filtereinsatzes mit der Fo,de einer einfacheren, 'eienteren und preiswerter* Ausführung desselben sowie des Gasgenerators insgesamt ermöglicht.a better pre-separation of the slag particles and thus a relief of the outlet-side filter insert with the result that a simpler, more efficient and less expensive* design of the same and of the gas generator as a whole is possible.
Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.
In Anlehnung an eine aus dem voranstehend beschriebenen Stand der Technik bekannte Version wird der Strömunysleitkörper als dünnwandiges, topfförmiges Bauteil mit sich vom offenen Ende zum Boden hin stufenweise verjüngendem Druchmesser ausgeführt. Der Strömungsleitkörper ist mit seinem offenen Ende zur Gaserzeugungskammer hin angeordnet und in diesem Bereich zum Filtereinsatz hin abgedichtet. Im Bodenbereich ist er mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen für das erzeugte Gas versehen. Auf diese Weise durchströmt das Gas zunächst den Innenraum des Strömungsleitkörpers, tritt durch dessen Boden, wird im Bereich der Filterkammerstirnwand um ca. 180° umgelenkt und anschließend von der Außenseite des Strömungsleitkörpers auf die Filterfläche verteilt. Diese Art der Strömungsführung ist wesentlich effektiver in bezug auf eine Schlackevorabscheidung als die bekannten Arten. Dabei besteht die Möglichkeit, 1m Inneren des Ctrömungsleitkörpers bedarfsweise weitere Einbauten zur Strömungsumlenkung und/oder zur Gasfiltrierung vorzusehen.Based on a version known from the state of the art described above, the flow guide body is designed as a thin-walled, pot-shaped component with a diameter that gradually tapers from the open end to the bottom. The flow guide body is arranged with its open end facing the gas generation chamber and is sealed in this area towards the filter insert. In the bottom area it is provided with one or more passage openings for the gas generated. In this way, the gas first flows through the interior of the flow guide body, passes through its bottom, is deflected by approx. 180° in the area of the filter chamber front wall and then distributed from the outside of the flow guide body to the filter surface. This type of flow guidance is significantly more effective in terms of slag pre-separation than the known types. It is possible to provide additional fittings for flow redirection and/or gas filtration inside the flow guide body if required.
Die Ansprüche 2 bis 5 enthalten bevorzugte Ausgestaltungen des Gasgenerators nach Anspruch 1.Claims 2 to 5 contain preferred embodiments of the gas generator according to claim 1.
Die Neuerung wird anschließend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Dabei zeigen 1n vereinfachter DarstellungThe innovation is then explained in more detail using the drawings. In a simplified representation,
Flg. 1 einen Teillangsschnitt durch einen Gasgenerator im Bereich der Filterkammer, wobei unterhalb der Mittellinie ein zusätzliches Filterelement 1m Inneren des Strömungs^itkörpers dargestellt ist,Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a gas generator in the area of the filter chamber, with an additional filter element inside the flow body shown below the center line,
• S &igr; '". ' ": ■ 1-8.07.1990, ,2533A• S &igr;'".'" : ■ 1-8.07.1990, ,2533A
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F1g. 2 einen vergleichbaren Tell längsschni tt betreffend zwei Varianten mit Einbauten zur Strömungsumlenkung und Vorfi1tration, wohei eine Variante oberhalb der Mittellinie, die andere unterhalb der Mittellinie wiedergegeben ist.Fig. 2 shows a comparable longitudinal section of two variants with internals for flow deflection and pre-filtration, where one variant is shown above the center line and the other below the center line.
Der zyiinderförmige Gasgenerator i umfaßt eine Gaserzeugungskammer 2 mit einem Zünder und einem Treibsatz (beides nie*' dargestellt) sowie mindestens eine FiIteilkammer 5. Das Gaserzeugungskammergehäuse 3 und das FiI-terkammergehäuse 6 gehen unmittelbar Ineinander über und sind beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen, Kleben oder Ver:;chrauben fest miteinander verbunden. Eine Stirnwand 4 begrenzt die Gaserzeugungskammer 2 In axialer Richtung, wobei Durchtrittsöffnungen 15 «In Übe -sirömen der erzeugten Gase 1n die Filterkammer 5 ermöglichen, Das Filterkammergehäuse 6 wird an seinem freien Ende (rechts in Fig 1) von der geschlossenen Stirnwand 7 begrenzt. Umfangsseitig weist es mehrere, beispielsweise langlochförmige Austrittsöffnungen 9 auf, welche in einen aufzublasenden, nicht dargestellten Gassack münden. Von der Gehäuseinnenseite her liegt ein rohrförmiger Filtereinsatz 8 vor den Austritts-The cylindrical gas generator 1 comprises a gas generation chamber 2 with an igniter and a propellant charge (both not shown) and at least one filter chamber 5. The gas generation chamber housing 3 and the filter chamber housing 6 merge directly into one another and are firmly connected to one another, for example by electron beam welding, gluing or screwing. An end wall 4 delimits the gas generation chamber 2 in the axial direction, with passage openings 15 allowing the generated gases to flow into the filter chamber 5. The filter chamber housing 6 is delimited at its free end (on the right in Fig. 1) by the closed end wall 7. On the circumference it has several outlet openings 9, for example in the form of elongated holes, which open into an inflated gas bag (not shown). From the inside of the housing, a tubular filter insert 8 is located in front of the outlet openings.
5 wird durch einen topfförmigen, über seine axiale Länge im Durchmesser mehrfach gestuften Strömungsleitkörper 10 erzielt. Dessen offenes Ende 11 weist zur Stirnwand 4 der Gaserzeugungskammer 2, sein Boden 13 1st der äußeren Stirnwand 7 - in einem axialen Abstand - zugewandt. Der das offene Ende 11 bildende Rand 12 des Strömungsleitkörpers 10 ist möglichst dichtend in das FiIterkammergehäuse 6 eingepaßt, um eine Kurzschi ußströmung von den Durchtrittsöffnungen 15 am Rand 12 vorbei zum Filtereinsatz 8 zu unterbinden, nie die Pfeile in der oberen Hälfte der Fig. 1 andeuten, durchströmt das aus den Durchtrittsoffnungen 15 kommende Gas zunächst den sich verjüngenden Innenraum des Strömungsleitkörpers 10, welcher auf diese Heise als Vorabscheideraum für im Gas enthaltene Schlacketeilchen wirkt. Die mehrfach gestufte Kontur des Strömungsleitkörpers 10 unterstützt die Abscheidewirkung durch örtliche Strömungsumlenkung und -verwirbelung. Durch die Durchtrittsoffnungen 16 gelangt das Gas unter relativ starker Umlenkung im Bereich des Bodens 13 und der5 is achieved by a pot-shaped flow guide body 10, which has multiple diameter steps over its axial length. Its open end 11 faces the front wall 4 of the gas generation chamber 2, its base 13 faces the outer front wall 7 - at an axial distance. The edge 12 of the flow guide body 10, which forms the open end 11, is fitted into the filter chamber housing 6 as tightly as possible in order to prevent a short-circuit flow from the passage openings 15 past the edge 12 to the filter insert 8. As the arrows in the upper half of Fig. 1 indicate, the gas coming from the passage openings 15 first flows through the tapered interior of the flow guide body 10, which in this way acts as a pre-separation space for slag particles contained in the gas. The multi-stepped contour of the flow guide body 10 supports the separation effect through local flow deflection and turbulence. The gas passes through the passage openings 16 with relatively strong deflection in the area of the base 13 and the
·■; * U ' '"· !,,lto.07.1990, 2533A·■; * U ' '"· !,,lto.07.1990, 2533A
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dort gleichmäßig auf dip radial innere Oberfläche des Filtereinsatzes 8 fthere evenly on dip radially inner surface of the filter insert 8 f
verteilt Das im Bereich der Stirnwand 7 angeordnete Stützblech 14 verbessert die Stromjngsführung im Bereich des Bodens 13, fixiert den Strömungsleitkörper 10 axial und stützt den Filtereinsatz 8 radial von Innen gegen das Filterkammergehäuse ö, was Kurzschiußströmungen am Filtereinsatz 8 &ngr;&agr;&igr; bei ins Freie verhindert. In vergleichbarer Weise wird der Filtereinsatz ;i an seinem linken Ende von der dem Rand 12 benachbarten Stufe des Strömungsleitkörpers 10 radial abgestützt.The support plate 14 arranged in the area of the front wall 7 improves the flow guidance in the area of the base 13, fixes the flow guide body 10 axially and supports the filter insert 8 radially from the inside against the filter chamber housing ö, which prevents short-circuit flows at the filter insert 8 ναι when flowing out into the open. In a similar way, the filter insert ; i is supported radially at its left end by the step of the flow guide body 10 adjacent to the edge 12.
Falls eine Abstützung des Filtereinsatzes 8 im Bereich der Stirnwand 7 nicht erforderlich 1st, kann das Stützblech 14 entfallen, der Boden 13 kann direkt an der Stirnwand 7 anliegen, wobei dann anstelle der axialen Durchtrittsöffnung 16 im Boden 13 radiale Durchtrittsöffnungen 1n dem an den Boden 13 angrenzenden zylindrischen Teil des Strömungsleitkörpers 10 vorjesehen werden müßten.If support of the filter insert 8 in the area of the front wall 7 is not required, the support plate 14 can be omitted, the base 13 can lie directly against the front wall 7, in which case, instead of the axial passage opening 16 in the base 13, radial passage openings would have to be provided in the cylindrical part of the flow guide body 10 adjacent to the base 13.
Bei der in Fig. 1 unterhalb der Mittellinie dargestellten Ausführung ist im Tnnpren dp? Stroniungsisitkörpers zusätzlich, sin Filterelement 24, z.B. 1n Form eines Maschengestrickes, vorhanden, welches die Teilchenvorabscheidung weiter verbessert und eine zusätzliche Kühlwirkung auf die Gase ausübt. An dieser Stelle sei daran erinnert, daß die Neuerung darauf abzielt, den austrittsseitigen Filtereinsatz zu entlasten und dadurch kleiner, leichter und billiger zu machen.In the design shown in Fig. 1 below the center line, a filter element 24, e.g. in the form of a mesh, is additionally present in the condensate separator body, which further improves the particle pre-separation and exerts an additional cooling effect on the gases. At this point, it should be remembered that the innovation aims to relieve the strain on the filter insert on the outlet side and thus make it smaller, lighter and cheaper.
Fig. 2 zeigt beispielhaft weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Vorabscheidung im Inneren des Strömungsleitkörpers. Dabei werden die a Strömung umlenkende Bleche mit Filterelementen kombiniert. |Fig. 2 shows examples of further possibilities for improving the pre-separation inside the flow guide body. The a flow-deflecting plates are combined with filter elements. |
einer zentralen Durchtrittsöffnung 17 in Form eines rohrartigen Kanal es % a central passage opening 17 in the form of a tubular channel es %
sowie mit mehreren außermittigen Durchtrittsöffnungen 18 vor. In dem von % and with several eccentric openings 18. In the %
den Wandungen des Bleches 21 und von dem angrenzenden zylindrischen Be- §the walls of the sheet 21 and from the adjacent cylindrical section
reich des Strömungsleitkörpers begrenzten Raum ist ein Filterelement 25 7area of the flow guide body is a filter element 25 7
5 : ' 1^.07.1990, 2533A " ' >fister/Th 109335 : ' 1^.07.1990, 2533A " ' >fister/Th 10933
vorhanden, durch welches ein Teil des Gases ohne größere Strömungsumlenkung geführt wird. Der andere Teil des Gasstromes wird zur Mitte hin umgelenkt und umgeht das Filterelement 25 durch die Durchtrittsöffnung 17. Somit ist eine Kombination der Maßnahmen "Strömungsumlenkung" und "Filtration" geqeben.through which part of the gas is guided without major flow diversion. The other part of the gas flow is diverted towards the center and bypasses the filter element 25 through the passage opening 17. This provides a combination of the "flow diversion" and "filtration" measures.
Die Version unterhalb der Mittellinie arbeitet mit zwei Blechen 22 und 23 und mit einem Filterelement 26. Das erste Blech 22 ist nahe am Gasaustritt aus der Gaserzeugungskammer angeordnet und bewirkt eine starke Strömungsumlenkung zur Mitte hin. Zu diesem Zweck besitzt es nur uine zentrische Durchtrittsöffnung 19. Das zweite Blech 23 befindet sich stromabwärts des ersten und besitzt nur außermittige Durchtrittsö'fnungen 20, wodurch eine Strömungsumlenkuig von der Mitte nach außen bewirkt wird. Der Raum zwischen dem Blech 23 und dem Boden des Strömungsleitkörpers ist mit einem Filterelement 26 ausgefüllt, durch welches der gesamte Gasstrom geführt wird.The version below the center line works with two plates 22 and 23 and with a filter element 26. The first plate 22 is arranged close to the gas outlet from the gas generation chamber and causes a strong flow deflection towards the center. For this purpose it only has one central passage opening 19. The second plate 23 is located downstream of the first and only has off-center passage openings 20, which causes a flow deflection from the center to the outside. The space between the plate 23 and the bottom of the flow guide body is filled with a filter element 26 through which the entire gas flow is guided.
Es versteht sich, daß die Maßnahmen "Strömungsumlenkung", "Strömungsteilijnn" MnH "Filtration " sinzsln cdsr in K^mbination in sirssr Visl^^h! weiterer Anordnungen verwirklicht werden können, ohne den Rahmen der Neuerung zu verlassen.It is understood that the measures "flow deflection", "flow division" and "filtration" can be implemented in combination with other arrangements without departing from the scope of the innovation.
Weiterhin ist es selbstverständlich, daß der neuerungsgemäße Gasgenerator auch symmetrisch ausgeführt sein kann, das heißt, daß axial zu beiden Seiten der Gaserzeugungskammer je eine Filterkammer mit einem Strömungslei tkörper angeordnet sein kann.Furthermore, it is self-evident that the gas generator according to the innovation can also be designed symmetrically, i.e. that a filter chamber with a flow guide body can be arranged axially on both sides of the gas generation chamber.
Claims (5)
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