EP1457759A1 - Abdeckgewebe für Anzündstoffe in pyrotechnischen Anzündern - Google Patents

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EP1457759A1
EP1457759A1 EP04005003A EP04005003A EP1457759A1 EP 1457759 A1 EP1457759 A1 EP 1457759A1 EP 04005003 A EP04005003 A EP 04005003A EP 04005003 A EP04005003 A EP 04005003A EP 1457759 A1 EP1457759 A1 EP 1457759A1
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pyrotechnic
circonium
absorbent
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Delphi Technologies Inc
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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
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/195—Manufacture
    • 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
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/12—Bridge initiators
    • F42B3/124—Bridge initiators characterised by the configuration or material of the bridge

Definitions

  • the invention relates to pyrotechnic igniters according to the preamble of the claim 1, a method of manufacturing these lighters and their use.
  • the functional reliability of an electric lighter depends to a great extent on that thermal-mechanical coupling between the ignition resistor, which is called wire or can be designed as a sheet-like thin film resistor, and the applied igniter.
  • thermal-mechanical coupling between the ignition resistor which is called wire or can be designed as a sheet-like thin film resistor, and the applied igniter.
  • the primers become moist or pasty provided with binders, but also for technical reasons, because these initial igniters are dry to handle in large quantities, d. H. they can explode if rubbed. In mass production therefore great efforts are made to place the detonators before placing them they are usually in even larger containers for handling by mixing to be as insensitive as possible to solvents or water.
  • the object of the invention is therefore to find a way of creating To prevent gas bubbles and at the same time to achieve further technical advantages.
  • This object is related to a method of manufacturing a pyrotechnic Igniter according to the preamble of claim 1 solved in that after Apply the wet kindling and a sieve-like one before drying absorbent cover fabric pressed into the viscous kindling becomes.
  • a pyrotechnic igniter according to the preamble of claim 1 stands out according to the invention in that on the ignition resistor a sieve-like absorbent cover fabric is arranged, in which at least part of the igniter located.
  • the cover fabric consists of reactive fibers such as z. B. nitrocellulose threads, Circonium thread, Circonium wool or coated Plastic threads with pigments made of aluminum powder or circonium powder.
  • the cover fabric is a felt-like absorbent Press fabrics.
  • pyrotechnic igniters are preferably used in automotive occupant protection technology such as B. airbags or belt tensioners.
  • FIGS. 1 and 2 shown by introducing pasty igniter 5.
  • the igniter 5 is considered Grafting introduced by various possible methods, here z. B. with a Injection tube 6. This element is then loaded in a continuous furnace or dried in a solvent concentration controlled oven. If a gas bubble 7 arises and it is of all places on the ignition resistor 4 the likelihood of a later failure is extremely high (Fig. 2).
  • FIG. 3 shows this cover fabric designed as a construction element.
  • This cover fabric 8 can be made of very different materials being constructed.
  • An aid to the chemical reaction during ignition Effect can, for. B. by used for the tissue reactive fiber materials such as Aluminum filaments, nitrocellulose threads etc. can be achieved.
  • it can also felt-like press fabric can be used, which consists of absorbent materials.
  • fiber filaments can be coated with reactive substances and the like be used.
  • a cover fabric 8 (here formed as a disc), so it turns out due to the capillary effects resulting from the cavities and the property of the Ignition result in a high adhesive force.
  • the sieve-like fabric disc 8 pulls with high adhesive force on the surface of the ignition resistor 4.
  • the entire reactive area can be significant are better defined than by a statistically random one Drops.
  • a thin film of kindling that can be achieved by design would like to be able to train in a very defined way with this fabric element.
  • the capillary forces that develop are adjusted with a suitable adjustment of the fiber texture a highly adherent, thin, well-defined detonating film on the Ignition resistance enables.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Lighters Containing Fuel (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Anzünder mit einem Gehäuse (1) in dem ein elektrischer Zündwiderstand (4) angeordnet ist, auf dem sich ein Anzündstoff (5) befindet. Zur Verhinderung von Gasblasen und zur Verbesserung der Ankoppelung des Anzündstoffes an den Zündwiderstand wird vorgeschlagen, dass auf dem Zündwiderstand (4) ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe (8) angeordnet ist, in dem sich zumindest ein Teil des Anzündstoffes (5) befindet. Dies wird dadurch erreicht, dass nach Aufbringen des nassen Anzündstoffes (5) und vor dem Trocknungsvorgang ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe (8) in den noch zähflüssigen Anzündstoff (5) gedrückt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft pyrotechnische Anzünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung dieser Anzünder und deren Verwendung.
Elektrische Anzündelemente bzw. Auslöseelemente auf pyrotechnischer Basis erlangen eine immer größere Bedeutung in der Automobilinsassenschutztechnik. Insbesondere werden diese Auslöseelemente für Airbags, Gurtstraffer etc. eingesetzt. In Folge von Wettbewerbs- und Marktsituationen erhöht sich permanent der Druck auf die Herstellungskosten. Gleichzeitig müssen jedoch höchste Zuverlässigkeiten an die Funktion dieser pyrotechnischen Auslöse- bzw. Anzündelemente gestellt werden, da sie letztlich in Lebensrettungsgeräten eingesetzt werden.
Die Art und Weise, wie der auslösende Zündstoff auf den elektrischen Zündwiderstand aufgebracht wird, spielt dabei eine außerordentlich wichtige Rolle. Die Funktionszuverlässigkeit eines elektrischen Anzünders hängt in höchstem Maße von der thermisch-mechanischen Kopplung zwischen dem Zündwiderstand, der als Drahtoder als flächenförmig ausgebildeter Dünnschichtwiderstand ausgeführt sein kann, und dem aufgebrachten Anzündstoff ab. Es gibt verschiedene Ladetechniken, z. B. werden lackähnliche, mit Zündstoff versehene Substanzen in den Zünder und auf den Widerstand aufgetropft, oder eine feuchte Satzpille wird nach Trocknung auf den Widerstand aufgepresst, oder mit einer Injektionsspritze wird eine bestimmte Menge pastös eingestellter oder flüssiger Zündstoff auf den Widerstand gedrückt. Nach dem Laden müssen die Zündstoffe auf dem Zündwiderstand getrocknet werden. Aber nicht nur aus Gründen der Dosierbarkeit werden die Zündstoffe feucht bzw. pastös mit Bindemitteln versehen, sondern auch aus gefahrentechnischen Gründen, denn diese Initialzündstoffe sind in trockener Form in größeren Mengen handhabungskritisch, d. h. sie können bei Reibung explodieren. In der Großserienfertigung werden daher große Anstrengungen unternommen, die Zündstoffe vor der Einbringung, wo sie meist in noch größeren Gebinden vorliegen, für die Handhabung durch Zumischen von Lösemittel oder Wasser möglichst unempfindlich zu halten.
Nach dem Einbringen müssen diese Phlegmatisierungsmittel z. B. durch einen Trocknungsvorgang wieder entzogen werden. Nach den Trocknungsvorgängen können im Zuge von Verfahrensstreuungen zwischen dem elektrischen Widerstand und dem Zündstoff Gasblasen entstehen. Hierdurch wird die thermische Kopplung zum Anzündstoff unterbrochen und später bei der Funktion kann ein Versagen auftreten.
Um dies zu vermeiden, werden große Anstrengungen in der Massenfertigung entweder zur Verhinderung oder zum Nachkontrollieren von Gasblasen unternommen. Es gibt hierzu verschiedene Verfahren wie den sogenannten Transienttest, der die thermische Kopplung über eine empfindliche Temperaturveränderungsmessung in der Wärmeableitung zwischen Anzündstoff und Widerstand erfasst, oder die Röntgentechnik, die eine 100% Kontrolle ermöglicht. Diese Verfahren sind sehr teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zu finden, die Entstehung von Gasblasen zu verhindern und gleichzeitig weitere technische Vorteile zu erzielen.
Diese Aufgabe wird bezüglich eines Verfahrens zur Herstellung eines pyrotechnischen Anzünders nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass nach Aufbringen des nassen Anzündstoffes und vor dem Trocknungsvorgang ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe in den noch zähflüssigen Anzündstoff gedrückt wird.
Ein pyrotechnischer Anzünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass auf dem Zündwiderstand ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe angeordnet ist, in dem sich zumindest ein Teil des Anzündstoffes befindet.
In vorteilhafter Ausgestaltung besteht das Abdeckgewebe aus reaktiven Fasern, wie z. B. Nitrozellulosefäden, Circonium-Faden, Circonium-Wolle oder beschichteten Kunststofffäden mit Pigmenten aus Aluminiumpulver oder Circoniumpulver.
In alternativer Ausführungsform ist das Abdeckgewebe ein filzähnliches saugfähiges Pressgewebe.
Verwendet werden diese pyrotechnischen Anzünder bevorzugt in der Automobilinsassenschutztechnik wie z. B. Airbags oder Gurtstraffer.
Zum besseren Verständnis wird an Hand der Figuren 1 und 2 die bekannte Ladetechnik durch Einbringung von pastösem Anzündstoff 5 gezeigt.
In der durch das Gehäuse 1 und einer Glasisolatoreinschmelzung 2 entstandenen Ladewanne 3, in der sich der Zündwiderstand 4 befindet, wird der Anzündstoff 5 als Pfropfen durch verschiedene mögliche Methoden eingebracht, hier z. B. mit einem Injektionsröhrchen 6. Dieses so geladene Element wird dann im Durchlaufofen oder in einem lösemittelkonzentrationsgesteuerten Ofen abgetrocknet. Wenn eine Gasblase 7 entsteht und sie sich ausgerechnet auf dem Zündwiderstand 4 befindet, ist die Wahrscheinlichkeit eines späteren Versagens außerordentlich hoch (Fig. 2).
Zur Behebung dieses Problems wird eine Scheibe aus einem siebförmigen saugfähigem Abdeckgewebe 8 mit definierter Maschenweite in die zähflüssige Anzündstoffmasse gedrückt. Figur 3 zeigt dieses als Konstruktionselement ausgebildete Abdeckgewebe. Dieses Abdeckgewebe 8 kann aus sehr unterschiedlichen Materialien aufgebaut werden. Eine die chemische Reaktion bei der Zündung unterstützende Wirkung kann z. B. durch für das Gewebe benutzte reaktive Fasermaterialien wie Aluminium-Filamente, Nitrozellulose-Fäden etc. erzielt werden. Es kann aber auch filzähnliches Pressgewebe verwendet werden, das aus saugfähigen Materialien besteht. Auch hier können Faserfilamente mit reaktiven Stoffen beschichtet und dergleichen verwendet werden.
Drückt man nach dem Einbringen des noch nassen Zündstoffes auf die Oberfläche dieses Materials ein Abdeckgewebe 8 (hier als Scheibe ausgebildet), so stellt sich auf Grund der Kapillareffekte, die sich aus den Hohlräumen und der Eigenschaft des Anzündstoffes ergeben, eine hohe Adhäsionskraft ein. In Folge der kapillaren Kräfte werden auf Grund des Saugeffektes etwaige Luftblasen zwischen dem Zündwiderstand und dem Anzündstoff vermieden. Die siebähnliche Gewebescheibe 8 zieht sich mit hoher Adhäsionskraft auf die Oberfläche des Zündwiderstandes 4. Bei flächenförmig ausgebildeten Zündwiderständen, wie bei Dünnfilmwiderständen, ergibt sich hier in vorteilhafter Weise ein besonders günstiger Haftungs- bzw. Klebeeffekt. Die mechanische Haftfestigkeit des Anzündstoffes, der nunmehr durch eine Gewebematrix unterstützt wird, ist wesentlich höher als bei nicht verwendetem Gewebe. Zusätzlich ergibt sich ein neuer Effekt, der sich durch die kleinen Hohlräume des siebähnlichen Gewebes bildet, nämlich eine innere "Verdämmung" des Anzündstoffes während der Reaktionsphase.
Mit dieser erfindungsgemäßen Methode kann die reagierende gesamte Fläche wesentlich besser definiert werden als durch einen sich statistisch zufällig ausgebildeten Tropfen. Ein dünner Anzündstofffilm, wie man ihn konstruktionsgemäß erzielen möchte, lässt sich durch dieses Gewebeelement sehr definiert ausbilden. In Folge der sich ausbildenden kapillaren Kräfte werden bei geeigneter Einstellung der Fasertextur ein hoch haftender, dünner, definiert reagierender Zündstofffilm auf dem Zündwiderstand ermöglicht.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines pyrotechnischen Anzünders mit einem Gehäuse (1) in dem ein elektrischer Zündwiderstand (4) angeordnet ist, auf den ein nasser Anzündstoff (5) aufgebracht wird und anschließend dieser Anzündstoff (5) einem Trocknungsvorgang unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufbringen des nassen Anzündstoffes (5) und vor dem Trocknungsvorgang ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe (8) in den noch zähflüssigen Anzündstoff (5) gedrückt wird.
  2. Pyrotechnischer Anzünder mit einem Gehäuse (1) in dem ein elektrischer Zündwiderstand (4) angeordnet ist, auf dem sich ein Anzündstoff (5) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zündwiderstand (4) ein siebähnliches saugfähiges Abdeckgewebe (8) angeordnet ist, in dem sich zumindest ein Teil des Anzündstoffes (5) befindet.
  3. Anzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckgewebe (8) aus reaktiven Fasern besteht, wie z. B. Nitrozellulosefäden, Circonium-Fäden, Circonium-Wolle oder beschichteten Kunststofffäden mit Pigmenten aus Aluminiumpulver oder Circoniumpulver.
  4. Anzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckgewebe (8) ein filzähnliches saugfähiges Pressgewebe ist.
  5. Verwendung eines pyrotechnischen Anzünders nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 für die Automobilinsassenschutztechnik wie z. B. Airbags oder Gurtstraffer.
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