DE9217637U1 - Gaserzeugungs-Kapsel zum Aufblasen von Luftsäcken (Airbags) - Google Patents
Gaserzeugungs-Kapsel zum Aufblasen von Luftsäcken (Airbags)Info
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Description
STROHSCHÄNK, URI & STRASSER" P a T E N T A &ngr; w ä L &tgr; &egr;
EUROP-EAN PATENT ATTORNEYS
München, den 23. DeZ, »992,
R 12 - S/Pr
Dr. Ing. Klaus Rumer Ludwig-Thoma-Str. la
8562 Hersbruck
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Solche gattungsgemäße pyrotechnische Gaserzeuger (Gasgeneratoren) sind aus einer Reihe von Erfindungen und Erfindungsanmeldungen,
insbesondere in Verbindung mit Airbagsystemen zum Schutz von Fahrer und Beifahrer von Kraftfahrzeugen
bei Frontalunfällen bekannt.
Dabei geht es zumeist um spezielle angepaßte Generatoren, welche relativ komplexer Bauart sind.
Dabei geht es zumeist um spezielle angepaßte Generatoren, welche relativ komplexer Bauart sind.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Gaserzeugungs-Kapsel
einfacher Bauart, welche einzeln oder kombiniert in Gruppen, zum Aufblasen von Airbags verwendet werden kann.
Die kleine Baugröße und geringe Bautiefe ermöglichen es, die Gaserzeugungs-Kapsel auch in kleinste und verwinkelte Bauvolumina
unterzubringen.
Ein aus mehreren Gaserzeugungs-Kapseln modular zusammengesetztes Gasgeneratoren-System hat gegenüber herkömmlichen
Gasgeneratoren den Vorteil, daß bei den einzelnen Kapseln
PATENTANWÄLTE STROHSCHÄNK. UPI m SlRASSER, INNKRH WIENER STR. 8, D-8000 MÜNCHEN 80, TEL. (089) 4 483037
unterschiedliche Zündzeitpunkte eingestellt werden können, welche durch einen zentralen, mit einer Auslöse-Sensorik
gekoppelten Prozessor, gesteuert werden. Weiterhin ist es möglich, bei baugleichen Gaserzeugungs-Kapseln
unterschiedliche Ausström-Charakteristiken und damit unterschiedliche Druck-Zeit-Aufblasverhalten zu erhalten.
Der Druckaufbau im Innern der Kapsel beim Abbrand des Treibmittels
und damit die Abbrandgeschwindigkeit sowie der Gasdurchsatz
sind stark abhängig von den vorhandenen Ausströmöffnungen .
Die vorliegende Gaserzeugungs-Kapsel besitzt eine variable, einstellbare Ausströmgeometrie, welche den jeweiligen Erfordernissen
angepaßt werden kann. Damit ist es möglich, innerhalb vorgegebener Grenzen, einen schnellen Abbrand des
Treibmittels mit hoher Druckspitze und hohem Gasdurchsatz, als auch ein langsames Abbrennen auf niedrigem Druckniveau
zu erreichen.
Schneller Druckaufbau und hoher Gasdurchsatz und somit ein schnelles Aufblasen des Luftsackes sind z.B. erforderlich
bei der Anwendung der Kapsel in einem Airbagsystem zum Schutz der Insassen von Kraftfahrzeugen, im Falle eines
Frontal- oder Seitenaufpralles.
Es mag aber ebenso erforderlich sein, den Luftsack in z.B. verschiedenen Bereichen (Kammern) unterschiedlich schnell
oder hart aufzublasen, oder auch das Füllen des Sackes über über einen längeren Zeitraum durchzuführen bezw. das Volumen
aufrechtzuerhalten.
Wie bereits erwähnt, können durch Gruppierung und Kombination von Gaserzeugungs-Kapseln Gasgeneratoren-Systeme für unterschiedlich
große Luftsäcke erhalten werden. Das Aufblasverhalten kann dabei durch unterschiedliche Zündzeitpunkte und
Ausströmgeometrien der Kapseln den jeweiligen Anforderungen sehr gut angepaßt werden.
Durch einen gesteuerten Druckaufbau kann z.B. auch die Belastung der Insassen eines Kraftfahrzeuges durch den
Explosionsknall minimiert werden.
Für die Anwendung in Kraftfahrzeugen ist ein Temperatur-Arbeitsbereich
von - 35°C bis 85°C vorgeschrieben. Bei höheren Temperaturen wird mehr Gas erzeugt, was zu
einer zu prallen Füllung des Luftsackes, mit der Gefahr des Berstens, führt.
Für diesen Fall ist es möglich, ausgewählte Kapseln abzuschalten, wodurch, in vorgegebenen Grenzen, eine an die
Außentemperatur angepaßte Gas-Füllmenge erreicht wird. Die in der beiliegenden Zeichnung skizzierte Gaserzeugungs-Kapsel
ist im Maßstab 1:1 dargestellt und für das Aufblasen eines Luftsackes von ca, 20 Liter Volumen ausgelegt.
So ist z.B. möglich, einen kleinen 40 1 Luftsack zum Schütze des Fahrers ("EURO-Airbag"), mittels 2 Kapseln, oder einen
70 1 Luftsack ("US-Airbag") mittels 3 Kapseln und einen 140
Beifahrer-Airbag mittels 6 Kapseln zu füllen!
Als Treibmittel können herkömmliche Mittel, wie Natrium Acid in granulierter Form oder Nitro-Cellulose (Treibladungspulver)
sowie andere (neue) chemische Zusammensetzungen verwendet werden.
Die Abmessungen und Ausströmgeometrien der Kapsel, müßten dem verwendeten Treibmittel angepaßt werden.
Im Vergleich zu derzeitigen Gasgeneratoren sind geringere Mengen an Treibmittel erforderlich.
Im Vergleich zu derzeitigen Gasgeneratoren sind geringere Mengen an Treibmittel erforderlich.
Dies führt zu einer verminderten Druck/Knallbelastung sowie zu einer reduzierten Temperaturbeaufschlagung des Luftsackes
Die Delaborierung und Entsorgung von benutzten oder unbenutzten Kapseln ist sehr einfach möglich. Dazu müssen lediglich'
die Schraubverbindungen der Verschlußstücke gelöst
und das Treibmittel bezw. die verbrannten Reaktionsstoffe entfernt und entsorgt werden. Nach Reinigung des Hohlraumes ist eine erneute Füllung mit Treibmittel und Wiederverwendung der Kapsel möglich.
und das Treibmittel bezw. die verbrannten Reaktionsstoffe entfernt und entsorgt werden. Nach Reinigung des Hohlraumes ist eine erneute Füllung mit Treibmittel und Wiederverwendung der Kapsel möglich.
Die Vorteile eines Gasgeneratoren-Systems, welches modular aus Gaserzeugungs-Kapseln aufgebaut ist, lassen sich wie
folgt zusammenfassen:
- modularer, an geometrische Erfordernisse angepaßter Aufbau von Gasgeneratoren-Systemen
- kleine Baugröße Kapsel/Gasgeneratoren-System
- geringe Bautiefe Kapsel/Gasgeneratoren-System
- verwinkelte Bauvolumina können genutzt werden
- Füllen von unterschiedlichen Luftsack-Größen bezw.
f Kammern
- schnelle Füllung des Luftsackes
- Fähigkeit, Füllvolumen über längere Zeitdauer aufrechtzuhalten
- den Erfordernissen angepaßtes Füllverhalten hinsichtlich Zeit und Aufblasgeometrie
- Verwendung in neuartigen Airbag-Anwendurigen mit
verschienen Kammern wie z.B. als Seitenschutz in Fahrzeugen oder als mehrstufiger Schockabsorber (vgl.
DE 4013868 Al)
- geringer Treibmittelbedarf
- reduzierte Temperaturbeaufschlagung des Luftsackes
- reduzierte Druck/Knallbelastung
- temperaturabhängige Füllung des Luftsackes
- einfache Delaborierung und Entsorgung - Wiederverwendbarkeit der Kapseln
In der folgenden Abbildung ist eine Gaserzeugungs-Kapsel in der beigefügten Lösung schematisch dargestellt.
Die zwei Hohlzylinder (1) und (2) werden leicht stramm, passend zusammengesteckt und mit 2 Verschlußstücken (3) und
(4) verschraubt.
Zur Verbesserung der Schraubverbindung und Abdichtung können zwischen den Stirnseiten von Verschlußstücken (3) und (4) und dem Hohlzylinder (1), dünne Beilagscheiben, aus weicherem aber hitzebeständigem Material vorgesehen werden. Der innere (1) und äußere Hohlzylinder (2) sind mit durchgehenden Radialbohrungen, wie in Fig I dargestellt, versehen.
Zur Verbesserung der Schraubverbindung und Abdichtung können zwischen den Stirnseiten von Verschlußstücken (3) und (4) und dem Hohlzylinder (1), dünne Beilagscheiben, aus weicherem aber hitzebeständigem Material vorgesehen werden. Der innere (1) und äußere Hohlzylinder (2) sind mit durchgehenden Radialbohrungen, wie in Fig I dargestellt, versehen.
In der Zusammenstellung Fig 1 sind die o.g. Hohlzylinder in der Stellung mit maximal geöffneten Ausströmöffnungen dargestellt.
Nach Öffnen des Verschlußstückes (3), können durch radiales Verdrehen der beiden Zylinder und damit der
Radialbohrungen gegeneinander, reduzierte Ausströmöffnungen erzeugt werden.
Begrenzt wird das radiale Verdrehen der Hohlzylinder (1) und (2) durch die Nase (7) am äußeren Hohlzylinder (2) und einer
entsprechenden Aussparung (8) am Verschlußstück (4). Die Begrenzung ist konstruktiv so ausgeführt, daß in der einen
(dargestellten) Grenzstellung die Radialbohrungen von innerem und äußerem Hohlzylinder übereinander liegen; im anderen
Grenzfall jedoch gegeneinander nahezu abdeckend verdreht sind und nur kleine Ausströmöffnungen freigeben.
Zwischen den beiden beschriebenen Grenzstellungen sind beliebige Einstellungen möglich, welche z.B. am Umfang des
äußeren Hohlzylinders (1), durch entsprechende Markierungen neben der Nase (7), gekennzeichnet werden können.
Nach Einstellung der gewünschten Ausströmöffnungen, entsprechend
den spezifischen Erfordernissen, kann der Hohlraum des inneren Hohlzylinders (1) mit Treibmittel gefüllt und
das Verschlußstück (3) wieder fest eingeschraubt werden. Die Anzündöffnungen (6) in den Verschlußstücken dienen dem
Einschrauben von mindestens einem geeigneten Anzünder mit elektrischen oder anderen Zuleitungen zum Zentralprozessor
und zur Auslösesensorik.
Der äußere Hohlzylinder (1) ist mit einem hitzebeständigen, feinmaschigen Sieb/Filter (5) ummantelt, welches die bei der
Verbrennung freigesetzten festen Flugpartikel zurückhält.
Die Postitionen (1),(2),(3) und (4) sind verschraubt, wie in der Zeichnung dargestellt, zu verbohren.
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Die Kapsel kann liegend, z.B. mittels schlauchbinderähnlichen Befestigungen, oder stehend verschraubt, auf der
Bodenplatte des Airbag-Moduls angebracht werden.
Eine Gaserzeugungs-Kapsel einfacher Bauart für die pyrotechnische Erzeugung von Treibgas, zum Füllen von Luftsäcken
(Airbags), wird vorgestellt.
Die Gaserzeugungs-Kapsel besteht aus 2 ineinandergeschobenen, metallischen Hohlzylindern (1),(2), mit mehreren Radialbohrungen, welche sich radial gegeneinander verdrehen lassen und mit 2 Verschlußstücken (3),(4), mit mindestens einem geeigneten Anzünder (6), verschraubt wird. Durch Verdrehen der Hohlzylinder werden die Radialbohrungen gegeneinander verdreht, was zu den unterschiedlichen Ausströmgeometrien für das erzeugte Treibgas führt, wodurch variable Druck-Zeit-Charakteristiken für das Füllen des Luftsackes erreicht werden.
Die Gaserzeugungs-Kapsel besteht aus 2 ineinandergeschobenen, metallischen Hohlzylindern (1),(2), mit mehreren Radialbohrungen, welche sich radial gegeneinander verdrehen lassen und mit 2 Verschlußstücken (3),(4), mit mindestens einem geeigneten Anzünder (6), verschraubt wird. Durch Verdrehen der Hohlzylinder werden die Radialbohrungen gegeneinander verdreht, was zu den unterschiedlichen Ausströmgeometrien für das erzeugte Treibgas führt, wodurch variable Druck-Zeit-Charakteristiken für das Füllen des Luftsackes erreicht werden.
Aus mehreren Gaserzeugungs-Kapseln lassen sich in modularer Verfahrensweise, Gasgenerator-Systeme zusammenbauen, welche
unterschiedliche Luftsackvolumina füllen können. Die einzelnen Kapseln können, von einem Zentralprozessor gesteuert,
unterschiedliche Zündzeitpunkte besitzen.
Zusammen mit den variablen Druck-Zeit-Charakteristiken der Kapseln kann das Füllverhalten den jeweiligen Anforderungen
gut angepaßt werden.
Weiterhin ist es möglich, eine an die Außentemperatur angepaßte Gas-Füllmenge des Luftsackes zu erzeugen, indem
Kapseln abgeschaltet werden.
Die Delaborierung und Entsorgung benutzter oder unbenutzter Gaserzeugungs-Kapseln ist sehr einfach möglich. Nach Lösen
der Schraubverbindungen der Verschlußteile, Entfernen der Verbrennungs-Reaktionsprodukte und anschließender Reinigung,
ist eine Wiederfüllung mit Treibmittel und eine Wiederverwendung der Kapsel möglich.
Claims (10)
1. Gaserzeugungs-Kapsel einfacher Bauart für die pyrotechnische
Erzeugung von Treibgas zum Füllen von Luftsäcken (Airbags),
dadurch gekennzeichnet,
daß 2 ineinandergeschobene, metallische Hohlzylinder (1), (2) mit mehreren Radialbohrungen und 2 einschraubbare,
metallische Verschlußteile (3),(4), verwendet werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Hohlraum des inneren Hohlzylinders ein Treibmittel zur Gaserzeugung eingefüllt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die einschraubbaren Verschlußteile (3),(4), geeignete Anzünder (6) eingebracht werden.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Hohlzylinder radial gegeneinander verdreht werden können und durch die entsprechende Verdrehung der
Radialbohrungen unterschiedliche Ausströmgeometrien entstehen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Gaserzeugungs-Kapseln in modularer Vorgehensweise zu Gasgeneratoren- Systemen zum Füllen unterschiedlich
großer Luftsäcke bezw. Kammern, zusammengebaut werden können.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gaserzeugungs-Kapseln an einen Zentralprozessor bezw. eine Auslösesensorik, mittels elektrischer oder
anderer Zuleitungen, angeschlossen werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zündzeitpunkte der einzelnen Kapseln 'unterschiedlich
sein können und von einem Zentralprozessor gesteuert werden.
8. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere Kapseln, z.B. bei hohen Außentemperaturen abgeschaltet werden können.
05
9. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Delaborierung und Entsorgung der benutzten und
( unbenutzten Gaserzeugungs-Kapseln in einfacher Weise durch Lösen der Schraubverbindungen der Verschlußteile
möglich ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kapsel nach Entsorgung des Treibmittels bezw.
der Verbrennungs-Reaktionsprodukte aus dem Hohlraum des inneren Hohlzylinders und Reinigung, mit Treibmittel
wiedergefüllt und wiederverwendet werden kann.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9217637U DE9217637U1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Gaserzeugungs-Kapsel zum Aufblasen von Luftsäcken (Airbags) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9217637U DE9217637U1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Gaserzeugungs-Kapsel zum Aufblasen von Luftsäcken (Airbags) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9217637U1 true DE9217637U1 (de) | 1993-04-01 |
Family
ID=6887533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9217637U Expired - Lifetime DE9217637U1 (de) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Gaserzeugungs-Kapsel zum Aufblasen von Luftsäcken (Airbags) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9217637U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635402A1 (de) * | 1993-06-22 | 1995-01-25 | Nippon Koki Co., Ltd. | Gasgenerator zum Aufblasen eines Gaskissens |
| DE19529793A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-13 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Mehrfach wiederverwendbares Airbagsystem |
| DE102004046909A1 (de) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Gasgenerator, Gehäuse eines solchen Gasgenerators und Verfahren zur Einstellung der Abbrandgeschwindigkeit eines Treibsatzes in einem solchen Gasgenerator |
-
1992
- 1992-12-23 DE DE9217637U patent/DE9217637U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0635402A1 (de) * | 1993-06-22 | 1995-01-25 | Nippon Koki Co., Ltd. | Gasgenerator zum Aufblasen eines Gaskissens |
| DE19529793A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-13 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Mehrfach wiederverwendbares Airbagsystem |
| DE102004046909A1 (de) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Gasgenerator, Gehäuse eines solchen Gasgenerators und Verfahren zur Einstellung der Abbrandgeschwindigkeit eines Treibsatzes in einem solchen Gasgenerator |
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