EP1335179A1 - Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff mit integrierter Metalleinlage - Google Patents

Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff mit integrierter Metalleinlage Download PDF

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EP1335179A1
EP1335179A1 EP03001828A EP03001828A EP1335179A1 EP 1335179 A1 EP1335179 A1 EP 1335179A1 EP 03001828 A EP03001828 A EP 03001828A EP 03001828 A EP03001828 A EP 03001828A EP 1335179 A1 EP1335179 A1 EP 1335179A1
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metal insert
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Eduard Berenz
Anton Bretfeld
Harald Frank
Jürgen Knauss
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Dynamit Nobel AiIS Automotive Ignition Systems GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/26—Arrangements for mounting initiators; Accessories therefor, e.g. tools

Definitions

  • the invention relates to a pyrotechnic ignition chain with an ignition carrier Plastic according to the preamble of claim 1.
  • the generic DE-A1-199 60 642 describes a pyrotechnic ignition chain with a plastic ignition carrier.
  • An ignition element is in the ignition carrier integrated, which protrudes with its active part from the ignition carrier and protrudes into a metal housing which is attached to the ignition carrier.
  • An amplifier charge is arranged in the metal housing.
  • the ignition carrier made of plastic has the function of the ignition element mechanically to be securely fixed in the metal housing. In addition, he must ensure that there is no gas between the plastic ignition carrier / ignition element when the ignition chain is functioning and / or plastic lighter carrier / metal housing escape can.
  • the ignition carrier has preferably been machined as a combined one Turned, milled part manufactured. This method of production is very expensive.
  • the invention is based on the object of a pyrotechnic ignition chain the preamble of claim 1 in terms of tightness and manufacturing costs to improve.
  • this object is achieved in that mechanical A metal insert is integrated in the support, the metal insert is encapsulated by the plastic of the ignition carrier.
  • the metal insert is a stamped or bent part.
  • the plastic of the ignition carrier is advantageously doped with mica.
  • the igniter is partially or completely made of the plastic of the igniter molded.
  • the ignition element is expediently molded around with plastic wetted with a sealing compound.
  • an elastic plastic can be used as the plastic for the ignition carrier be used.
  • the metal insert with the ignition element connected.
  • the metal insert with the ignition element connected.
  • the metal insert is advantageously cup-shaped, the edge of the Metal insert is flanged or folded and led out of the igniter is.
  • the invention is characterized in that Instead of the complex machining, a stamped, bent part is used, which as Insert is subsequently overmolded.
  • the metal insert or the stamped, bent part takes over mechanical support that with the same strength due to its rigidity can be made with a smaller wall thickness than a turned / milled part; thereby an additional weight saving is achieved.
  • the plastic in the ignition carrier ensures the sealing function between the ignition carrier / ignition element and / or ignition carrier / metal housing.
  • the required elaborate contour in the contact area of the ignition element can also can be achieved with the plastic by spraying.
  • the ignition element and metal housing can be made of the plastic of the ignition carrier be doped with mica. This ensures that the high-resistance plastic becomes low-resistance at high voltage and dissipates the ESD discharges and there is no unwanted triggering.
  • the ignition carrier 4 is made Plastic can be used.
  • the ignition element 2 is partially extrusion-coated in the ignition carrier 4 and the metal insert 3 integrated.
  • the ignition carrier 4 is in turn connected to a sleeve 1, which contains a sealing cup 5 in the lower part, which subsequent booster charge 6 in the installed state against moisture protects and thus the function of the ignition chain safely over the entire period of use guaranteed.
  • a vapor barrier can be installed. This can be achieved by e.g. the ignition element 2 with a corresponding one Sealant is wetted after the injection molding due to the Heat and / or shrinking the plastic onto the igniter 2 takes effect.
  • Another way to maintain the vapor barrier is that for the areas 13 and 14 an elastic plastic is used. This can e.g. B. in one spraying process (2-component spraying) respectively.
  • the plastic can the ignition carrier 4 are doped with mica, as described above is.
  • the function of the ignition chain results from the implementation of pyrotechnics in the Ignition element 2 and the downstream booster charge 6 are briefly high Gas pressure, which is also on the igniter 2 and the igniter 4 as axial Force is effective, the igniter 2 in the igniter 4 non-positively sealing presses.
  • the igniter 2 In order to avoid that the igniter 2 is inadmissible in the igniter 4 is pressed in and thereby the gas between igniter 2 and Ignition carrier 4 can escape partially or completely unintentionally or in extreme cases the ignition element 2 is pressed by the ignition carrier 4, one must Support in the carrier.
  • the metal insert 3 which is integrated in the ignition carrier 4 and securely supports the ignition element 2 in the area 3a, 3b.
  • the metal insert 3 is integrated in the ignition carrier 4 and securely supports the ignition element 2 in the area 3a, 3b.
  • the shape and The way in which the metal insert 3 is produced as a bent part is highly rigid, which ensures the support safely. This ensures that too no deformation of the metal insert 3 occurs at the highest pressure load.
  • the metal insert is used to fix the ignition carrier 4 in the higher-level device 3 designed so that it protrudes from the ignition carrier 4 in the area 3b and can be attached in the higher-level device.
  • FIG. 3 A possible form of the metal insert 3 is outlined in FIG. As can be seen from this this part can preferably be manufactured as a stamped part, the following is reshaped accordingly.
  • the metal part can e.g. B. have recesses 8 to the positive connection Metal insert 3 - plastic to improve.
  • the metal part 3 is folded over for additional reinforcement to obtain.
  • the metal insert 3 can also be deformed in the inner region 3a to increase the stiffness as shown at 3c.
  • FIG. 3 The contacting of the ignition element 2 in the region 7 is shown in FIG. 3. As can be seen, a contact fuse 9 is required for contacting the held in position in the ignition carrier 4 by means of corresponding cutouts 10 becomes.
  • FIG. 4 shows a further possible embodiment of an ignition carrier 4.
  • the complete igniter 2 is molded.
  • FIG. 5 shows a further technical possibility of arranging the metal insert 3 shown in the ignition carrier 4.
  • the metal insert 3 with the igniter 2 connected this can e.g. B. done by welding 12. Thereby an additional mechanical fixation of the two parts is achieved.
  • Another advantage is that the spraying process is simplified can be used because only one part (instead of two parts) has to be inserted.
  • Booster charge 6 means an amplifier charge and sleeve 1 is a Casing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger (4) aus Kunststoff, welcher ein Anzündelement (2) trägt und am Anzündträger (4) ein zylinderförmiges Metallgehäuse (1) befestigt ist, in welches das Anzündelement (2) hineinragt und im Metallgehäuse (1) eine Verstärkerladung (6) angeordnet ist. Zur Verbesserung der Dichtheit und Verringerung der Herstellungskosten wird vorgeschlagen, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger (4) eine Metalleinlage (3) integriert ist, wobei die Metalleinlage (3) vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die gattungsbildende DE-A1-199 60 642 beschreibt eine pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff. In dem Anzündträger ist ein Anzündelement integriert, welches mit seinem Wirkteil aus dem Anzündträger herausragt und in ein Metallgehäuse ragt, welches am Anzündträger befestigt ist. Im Metallgehäuse ist eine Verstärkerladung angeordnet.
Der Anzündträger aus Kunststoff hat die Funktion das Anzündelement mechanisch sicher im Metallgehäuse zu fixieren. Zusätzlich muss er gewährleisten, dass bei Funktion der Zündkette kein Gas zwischen Kunststoffanzündträger/Anzündelement und/oder Kunststoffanzündträger/Metallgehäuse entweichen kann.
Aufgrund der notwendigen mechanischen Festigkeit bei Funktion der Zündkette in Verbindung mit der aufwendigen Form im Kontaktierungsbereich des Anzündelements, wird der Anzündträger bisher vorzugsweise zerspanend als kombiniertes Dreh, - Frästeil gefertigt. Diese Fertigungsweise ist sehr kostenintensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine pyrotechnische Zündkette nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Dichtheit und die Herstellungskosten zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger eine Metalleinlage integriert ist, wobei die Metalleinlage vom Kunststoff des Anzündträgers umspritzt ist.
In bevorzugter Ausführungsform ist die Metalleinlage ein Stanz- oder Biegeteil.
Vorteilhafterweise ist der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert.
Das Anzündelement ist teilweise oder vollständig vom Kunststoff des Anzündträgers umspritzt.
Zweckmäßigerweise wird das Anzündelement vor dem Umspritzen mit Kunststoff mit einer Dichtmasse benetzt.
Bereichsweise kann als Kunststoff für den Anzündträger ein elastischer Kunststoff verwendet werden.
In bevorzugter Ausführungsform ist die Metalleinlage mit dem Anzündelement verbunden. Hierdurch braucht nur ein Teil mit dem Kunststoff umspritzt zu werden.
Vorteilhaft ist die Metalleinlage tassenförmig ausgebildet, wobei der Rand der Metalleinlage umgebördelt oder umgelegt ist und aus dem Anzündträger herausgeführt ist.
Zur besseren Verbindung mit dem Kunststoff sind in der Metalleinlage vorteilhafterweise Aussparungen angeordnet.
Die Erfindung zeichnet sich in bevorzugter Ausführungsform dadurch aus, dass statt der aufwendigen Zerspanung ein Stanz, - Biegeteil verwendet wird, das als Einlegeteil nachfolgend umspritzt wird.
Diese Fertigungsweise ist sehr kostengünstig, da so wohl das Einlegeteil als auch der nachfolgende Spritzvorgang kostengünstig realisiert werden können. Beide Herstellarten können auch mit Mehrfachwerkzeugen durchgeführt werden, was zu einer zusätzlichen Kostenreduzierung führt.
In dieser Anordnung übernimmt die Metalleinlage bzw. das Stanz,- Biegeteil die mechanische Abstützung, das bei gleicher Festigkeit aufgrund seiner Steifigkeit mit geringerer Wandstärke ausgeführt werden kann als ein Dreh- Frästeil; dadurch wird zusätzliche eine Gewichtsersparnis erreicht.
Der Kunststoff im Anzündträger gewährleistet die Dichtfunktion zwischen Anzündträger/Anzündelement und/oder Anzündträger/Metallgehäuse. Die erforderliche aufwendige Kontur im Kontaktierungsbereich des Anzündelements kann ebenfalls mit dem Kunststoff mittels Spritzvorgang erreicht werden.
In der Praxis hat sich bei den herkömmlichen Anzündträgern herausgestellt, dass durch vagabundierende leitfähige Verunreinigungen, z. B. Metallspäne eine nicht zulässige elektrische Verbindung im Kontaktierungsbereich zwischen Anzündelement und Anzündträger entstehen kann, die zu Funtionsversagern der Zündkette führen kann. Bei einem Kunststoffanzündträger kann diese elektrische Verbindung nicht erfolgen, da dieser im Kontaktierungsbereich isoliert.
Zur Erhöhung der Sicherheit gegen elektrostatische Entladungen (ESD) zwischen Anzündelement und Metallgehäuse kann der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert werden. Dadurch wird erreicht, dass der hochohmige Kunststoff bei hoher Spannung niederohmig wird und die ESD - Entladungen ableitet und keine ungewollte Auslösung erfolgt.
Weitere Merkmale der Erfindung zeigen die Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.
In Fig. 1 ist eine typische Zündkette dargestellt, in die der Anzündträger 4 aus Kunststoff eingesetzt werden kann.
Wie daraus ersichtlich, ist im Anzündträger 4 das Anzündelement 2 teilweise umspritzt und die Metalleinlage 3 integriert. Der Anzündträger 4 wiederum ist mit einer Hülse 1 verbunden, die im unteren Teil einen Dichtnapf 5 enthält, der die nachfolgende Boosterladung 6 im eingebauten Zustand gegen Feuchtigkeit schützt und somit die Funktion der Zündkette sicher über die gesamte Einsatzdauer gewährleistet.
Zur Erhöhung der Dichtigkeit im Bereich 13 zwischen Anzündelement 2 und dem Kunststoff des Anzündträgers 4 und Bereich 14 zwischen Hülse 1 und dem Kunststoff des Anzündträgers 4 kann eine Dampfsperre eingebaut werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass z.B. das Anzündelement 2 mit einer entsprechenden Dichtmasse benetzt wird, die nach dem Umspritzen aufgrund der eingeleiteten Wärme und/oder des Aufschrumpfens des Kunststoffes auf das Anzündelement 2 wirksam wird. Eine weitere Möglichkeit zur Erhaltung der Dampfsperre besteht darin, dass für die Bereiche 13 und 14 ein elastischer Kunststoff eingesetzt wird. Dies kann z. B. in einem Spritzvorgang (2-Komponenten- Spritzung) erfolgen.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass das Anzündelement 2 im Anzündträger 4, und somit in der pyrotechnischen Zündkette, über die gesamte Lebensdauer auch unter Berücksichtigung aller Umwelteinflüsse sicher fixiert ist und keine Feuchtigkeit in die Zündkette eindringen kann.
Um sicherzustellen, dass bei elektrostatischen Entladungen (ESD) zwischen Anzündelement 2 und Hülse 1 keine ungewollte Auslösung erfolgt, kann der Kunststoff des Anzündträgers 4 mit Glimmer dotiert werden, wie Eingangs beschrieben ist.
Bei Funktion der Zündkette entsteht durch die Umsetzung der Pyrotechnik im Anzündelement 2 und der nachgeschalteten Boosterladung 6 kurzzeitig ein hoher Gasdruck, der auch auf das Anzündelement 2 und den Anzündträger 4 als axiale Kraft wirksam wird, die das Anzündelement 2 in den Anzündträger 4 kraftschlüssig dichtend drückt.
Um zu vermeiden, dass das Anzündelement 2 unzulässigerweise in den Anzündträger 4 eingedrückt wird und dadurch das Gas zwischen Anzündelement 2 und Anzündträger 4 ungewollt teilweise oder ganz entweichen kann oder im Extremfall das Anzündelement 2 durch den Anzündträger 4 gedrückt wird, muss eine Abstützung im Träger erfolgen.
Dies wird durch die Metalleinlage 3 erreicht, die im Anzündträger 4 integriert ist und das Anzündelement 2 im Bereich 3a, 3b sicher abstützt. Durch die Form und Fertigungsweise der Metalleinlage 3 als Biegeteil ist eine hohe Steifigkeit gegeben, die die Abstützung sicher gewährleistet. Damit ist sichergestellt, dass auch bei höchster Druckbelastung keine Verformung der Metalleinlage 3 erfolgt.
Zur Fixierung des Anzündträgers 4 im übergeordnetem Gerät ist die Metalleinlage 3 so ausgelegt, dass diese im Bereich 3b aus dem Anzündträger 4 herausragt und im übergeordnetem Gerät befestigt werden kann.
In Fig. 2 ist eine mögliche Form der Metalleinlage 3 skizziert. Wie daraus ersichtlich, kann dieses Teil vorzugsweise als Stanzteil gefertigt werden, das nachfolgend entsprechend umgeformt wird.
Das Metallteil kann z. B. Aussparungen 8 aufweisen, um die formschlüssige Verbindung Metalleinlage 3 - Kunststoff zu verbessern.
Im äußeren Bereich 3b ist das Metallteil 3 umgelegt, um eine zusätzliche Verstärkung zu erhalten.
Bei Bedarf kann die Metalleinlage 3 auch im inneren Bereich 3a zusätzlich verformt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen, wie mit 3c dargestellt ist.
In Fig. 3 ist die Kontaktierung des Anzündelements 2 im Bereich 7, dargestellt. Wie ersichtlich, ist für die Kontaktierung eine Kontaktsicherung 9 erforderlich, die im Anzündträger 4 mittels entsprechender Aussparungen 10 in Position gehalten wird.
Zusätzlich sind im Anzündträger 4 noch Aussparungen 11 erforderlich, um eine Verriegelung 15 des Steckers (Stecker ist gestrichelt und Verriegelung um 90° gedreht dargestellt) im Anzündträger 4 zu ermöglichen. Mit der Verriegelung 15 wird gleichzeitig auch die Kontaktsicherung fixiert.
In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausführung eines Anzündträgers 4 dargestellt. Bei dieser Variante ist das komplette Anzündelement 2 umspritzt.
Dies hat gegenüber der Fig. 1 den Vorteil, dass eine vollständige elektrische Isolierung zwischen Anzündelement 2 und Hülse 1 erreicht wird. Damit erhöht sich die elektrostatische Festigkeit der Zündkette. Eine weitere Erhöhung wird dadurch erreicht, dass der Kunststoff des Anzündträgers mit Glimmer dotiert wird, wie anfangs beschrieben ist.
In Fig. 5 ist eine weitere technische Möglichkeit der Anordnung der Metalleinlage 3 im Anzündträger 4 dargestellt. Dabei ist die Metalleinlage 3 mit dem Anzündelement 2 verbunden, dies kann z. B. mittels Schweißung 12 erfolgen. Dadurch wird eine zusätzliche mechanische Fixierung der beiden Teile erreicht.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Spritzvorgang vereinfacht durchgeführt werden kann, da nur ein Teil (statt zwei Teile) eingelegt werden muss.
Mit Boosterladung 6 ist eine Verstärkerladung verstanden und die Hülse 1 ist ein Gehäuse.

Claims (10)

  1. Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger (4) aus Kunststoff, welcher ein Anzündelement (2) trägt und am Anzündträger (4) ein zylinderförmiges Metallgehäuse (1) befestigt ist, in welches das Anzündelement (2) hineinragt und im Metallgehäuse (1) eine Verstärkerladung (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischen Abstützung im Anzündträger (4) eine Metalleinlage (3) integriert ist, wobei die Metalleinlage (3) vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist.
  2. Zündkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) ein Stanz- oder Biegeteil ist.
  3. Zündkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Anzündträgers (4) mit Glimmer dotiert ist.
  4. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzündelement (2) teilweise oder vollständig vom Kunststoff des Anzündträgers (4) umspritzt ist.
  5. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzündelement (2) vor dem Umspritzen mit Kunststoff mit einer Dichtmasse benetzt wurde.
  6. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Bereichsweise als Kunststoff für den Anzündträger (4) ein elastischer Kunststoff verwendet wird.
  7. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) mit dem Anzündelement (2) verbunden ist.
  8. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage (3) tassenförmig ausgebildet ist.
  9. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Metalleinlage (3) umgebördelt oder umgelegt und aus dem Anzündträger (4) herausgeführt ist.
  10. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Metalleinlage (3) Aussparungen (8) angeordnet sind.
EP03001828A 2002-02-09 2003-01-29 Pyrotechnische Zündkette mit einem Anzündträger aus Kunststoff mit integrierter Metalleinlage Expired - Lifetime EP1335179B2 (de)

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