FR2809365A1 - Dispositif de mise en oeuvre d'un element de securite - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un dispositif (1) de mise en oeuvre d'un élément de sécurité pour la protection de biens et/ ou de personnes et notamment pour la protection d'au moins un occupant d'un véhicule, du type comportant un système de génération de gaz (3) raccordé audit élément de sécurité par exemple à un coussin gonflable de sécurité (2) et et comportant une charge explosible (4) formée au moins par un composé pyrotechnique (5) et une source d'oxydant (6), caractérisé en ce que ladite source d'oxydant (6) est destinée à permettre l'oxydation des produits de décomposition dudit composé pyrotechnique (5) dans au moins un volume de réaction (7) non confiné ou faiblement confiné dudit système de génération de gaz (3).
Description
DISPOSITIF DE MISE EN #UVRE D'UN ÉLÉMENT DE SÉCURITÉ La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de mise en #uvre d'un élément de sécurité pour la protection de biens et/ou de personnes.
La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de mise en #uvre d'un élément de sécurité notamment pour la protection d'au moins un occupant d'un véhicule, du type comportant un système de génération de gaz raccordé audit élément de sécurité, par exemple à un coussin gonflable de sécurité et comportant une charge explosible formée au moins par un composé pyrotechnique et une source d'oxydant.
Pour l'absorption de choc pour la protection des occupants des véhicules, l'art antérieur connaît essentiellement trois types de dispositifs 1. les générateurs de gaz par combustion pure d'un composé pyrotechnique ; 2. les générateurs de gaz par combustion d'un composé pyrotechnique pour le chauffage d'un gaz neutre, encore appelés générateurs hybrides ; et 3. les générateurs de gaz combustion d'un composé pyrotechnique en présence de comprimés, encore appelés générateurs hybrides réactifs, que celui décrit dans la demande de brevet européen EP 809 A1.
L'art antérieur connaît ailleurs, pour des applications particulières des dispositifs de mise en #uvre d'un élément de sécurité qui utilisent des sources de gaz comprimés. Les inconvénients majeurs des systèmes de génération de gaz pour la mise en oeuvre des dispositifs pour l'absorption de choc pour la protection des occupants des véhicules de l'art antérieur résident dans le fait que pour les deux premiers, la combustion engendre une production de poussières préjudiciable au confort et à la santé du ou des occupants du véhicule et pour le troisième que combustion crée une surpression dans la structure du générateur de gaz, qui doit, par conséquent, être renforcée. En outre, pour ce dernier type de générateur de gaz, correspondant notamment au dispositif connu de la demande de brevet britannique GB 2 292 788, les caractéristiques des gaz générés (débit, composition, température) ne sont pas constantes lors de la mise en oeuvre et ne sont donc pas optimisées.
L'inconvénient majeur des dispositifs de mise en oeuvre d'un élément de sécurité de l'art antérieur qui utilisent des sources de gaz comprimé réside dans le fait que cette source doit être confinée dans enceinte renforcée qui subit en permanence une surpression, jusqu'à la mise en oeuvre de l'élément de sécurité. Il est également connu, notamment la demande de brevet français N FR 2682374, que les produits de décomposition d'un propergol du type double base peuvent être oxydés par du perchlorate de potassium. Les inconvénients d'une telle configuration, outre les précédents, sont en particulier, d'élever la température des gaz de façon drastique en générant des particules très chaudes défavorables au sac gonflable. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un générateur hybride réactif à masse et dimensions rédui ne nécessitant pas de surdimensionnement de structure ne subissant pas de surpression lors de sa mise en #uvre.
De plus, le débit de la source d'oxydant peut être piloté par le flux de gaz issus du propergol ou de la composition pyrotechnique, ainsi les quantités des matériaux énergétiques sont réduites au strict besoin fonctionnel.
Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que ladite source d'oxydant est destinée à permettre l'oxydation des produits de décomposition dudit composé pyrotechnique dans au moins un volume de réaction non confiné ou faiblement confine dudit système de génération de gaz.
Le composé pyrotechnique est un propergol ou composition pyrotechnique dont les produits de décomposition sont partiellement constitués d'entités chimiques réductrices et la source d'oxydant peut générer des entités oxydantes généralement gazeuses.
Une charge explosible s'entend d'un ensemble de constituants pouvant produire une réaction chimique exothermique au cours de laquelle des gaz sont produits dans un laps de temps très court.
En outre, la réaction chimique exothermique amène l'ensemble des gaz formés à la même température désirée pour réaliser le gonflage du sac. Cette température est sensiblement identique à celle des gaz de combustion du propergol ou la composition pyrotechnique.
volume faiblement confiné s'entend d'un volume tel la pression des gaz réagissant dans ce volume formant chambre de post combustion, soit inférieur à quelques de dizaines de bars, ce qui est significativement inférieur à celle des chambres de combustion de l'art antérieur.
outre, dans les configurations de l'invent' c'est le propergol ou la composition pyrotechnique qui pilotent l'activation de la source d'oxydant et par conséquent la post combustion.
L'avantage du faible confinement par rapport aux fonctionnements sous haute pression de l'art antérieur, est de réduire la masse et le coût de la structure, de délivrer des à vitesse modérée, donc moins agressifs le cas échéant pour le sac gonflable ou l'environnement proche. Un autre avantage est la sécurité d'un tel système notamment fin de vie, lors d'une opération de destruction, la rupture de la structure se faisant à pression modérée, les effets ainsi créés sont faibles par rapport à ceux solutions de l'art antérieur.
La présente invention présente essentiellement quatre variantes de réalisation.
Dans une première variante, ledit composé pyrotechnique est positionné dans un expulseur, ladite source d'oxydant se présente sous la forme d'un composé solide et ledit volume non confiné est constitué par une chambre de postcombustion positionnée, de préférence, entre ledit expulseur et ladite source d'oxydant pour permettre un ajustement des débits.
Dans une deuxième variante, ledit composé pyrotechnique et ladite source d'oxydant se présentent sous forme d'un bi-composant positionné dans au moins un tube réaction et ledit volume non confiné est constitué par ledit tube de réaction.
Dans une troisième variante, ledit composé pyrotechnique est conditionné dans une enceinte permettant confinement dudit composé et une ffusion essentiellement radiale des produits de combustion.
Dans une quatrième variante, ledi composé pyrotechnique est positionné dans un expulseur, ladite source d'oxydant se présente sous la forme d' mélange gazeux sous pression positionné dans un réservoir de gaz stockés et ledit volume non confiné est constitué par une chambre de postcombustion positionnée, de préférence, entre ledit expulseur et ledit réservoir de gaz stockés pour permettre un ajustement des débits. Les applications d'un tel dispositif mise en #uvre d'une élément de sécurité sont nombreuses : 'élément de sécurité peut comporter une structure souple ou rigide destinée à être gonflée par effet de pressurisation ou comporter une structure à piston actionnée par effet propulsif.
Avantageusement, toutes les variantes du générateur de gaz permettent de maîtriser parfaitement la composition chimique et la température des gaz ainsi que leur cinétique d'expulsion hors du système de génération de pour le gonflement d'une structure souple ou rigide ou déclenchement d'une structure à piston du type vérin.
De plus, dans toutes les variantes, la combustion de la charge explosible étant réalisée sous faible confinement, les générateurs de gaz ne sont pas ou peu propulsifs et les effets d'une surpression dans la structure du générateur de gaz selon l'invention sont donc beaucoup moins dangereux que les effets d'une telle surpression dans les générateurs de gaz de l'art antérieur.
Avantageusement également, lors de la mise en oeuvre des variantes du générateur de gaz selon l'invention, la postcombustion exothermique des gaz de combustion des propergols du type à base de nitrocellulose, nitramites ou type lova et de la source d'oxydants, amène l'ensemble gaz générés à la température optimale de fonctionnement. En outre, les quantités de particules solides sont nulles ou très fortement réduites par rapport quantités de particules solides émises lors de la mise oeuvre des générateurs de gaz de l'art antérieur, et les quantités de matériaux pyrotechniques sont ainsi limitées au strict besoin fonctionnel, afin de gonfler le coussin gonflable avec la stricte quantité de gaz nécessaire et à la température prédéfinie. La quasi absence de particules limite très sensiblement l'agressivité des par rapport à l'art antérieur.
Avantageusement, toutes 1 variantes permettent d'utiliser, dans l'expulseur le tube de réaction, des matériaux énergétiques du type poudres balistiques à base de nitrocellulose nitramites ou liants énergétiques ou non, chargés en explos' secondaires (Lova). La caractéristique de ces matériaux fournir des gaz susceptibles de faire l'objet d' post -combustion amenant l'ensemble des gaz générés à température optimale de fonctionnement sensiblement égale inférieure à celle du propergol seul. Ces matériaux sont peu onéreux, largement disponibles industriellement et présentent que des risques réduits pour l'environnement même après la fin de vie du générateur de gaz.
Avantageusement également, la première variante, la deuxième et la troisième variante permettent d'utiliser comme source d'oxydant principale, du nitrate d'ammonium sous forme solide qui présente l'avantage d'être léger et de permettre de limiter le poids de la structure ou faiblement confinée.
Un avantage important de la deuxième et troisième variante de l'invention est de permettre placer le générateur de gaz à l'intérieur de la structure souple ou rigide destinée à être gonflée. Cet avantage trouve des applications dans la réalisation des coussins gonflable de sécurité thorax et rideau .
De par sa souplesse, il peut également être imaginé que la deuxième et la troisième variante de 'invention soit positionnée sur des éléments particuliers, comme par exemple, pour pressuriser une ceinture de sécurité gonflable.
La présente invention propose en outre d utiliser dans le générateur de gaz de la deuxième variante, un bi-composant formé par du propergol et du nitrate ammonium. Ce bi-composant peut se présenter sous différentes formes.
on comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées # la figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale de la première variante du dispositif selon l'invention ; # la figure 2 illustre une en coupe longitudinale de la deuxième variante du dispositif selon l'invention dans laquelle ledit composé pyrotechnique et ladite source d'oxydant se présentent sous forme d'un bi-composant ; # la figure 3 illustre une en coupe longitudinale de la troisième variante du dispositif selon l'invention dans laquelle le composé pyrotechnique est confiné # la figure 4 illustre une en coupe longitudinale de la quatrième variante du dispositif selon l'invention ; # la figure 5 illustre une vue en coupe transversale d'une version particulière de deuxième variante du dispositif selon l'invention ; # les figures 6 à 8 illustrent des vues en coupe transversale de bi-composants monolithes hétérogènes pour la mise en #uvre de la deuxième variante ; la figure 9 illustre une vue en coupe transversale d'une version particulière de la troisième variante du dispositif selon l'invention.
Le dispositif (1) selon l'invention est un dispositif de mise en #uvre d'un élément de sécurité pour protection de biens et/ou de personnes et notamment pour protection d'au moins un occupant d'un véhicule, du type comportant un système de génération de gaz (3) raccordé audit élément de sécurité [par exemple à un coussin gonflable de sécurité (2)] et comportant une charge explosible (4) formée au moins par un composé pyrotechnique (5) et une source d'oxydant Le dispositif selon l'invention caractérisé en ce que ladite source d'oxydant (6) destinée à permettre l'oxydation des produits de décomposition dudit composé pyrotechnique (5) dans au moins volume de réaction (7) non confiné ou faiblement confiné dudit système de génération de gaz (3).
En effet, lorsque le composé pyrotechnique (5) subit une combustion, il forme des gaz qui sont susceptibles de réagir avec la source d'oxydant (6) soit directement, soit après décomposition de cette dernière.
Les gaz émis par ledit composé pyrotechnique (5) pilotent alors la décomposition de la source d'oxydant (6).
Ainsi, la température des gaz formés et leur cinétique d'expulsion hors du système de génération de gaz (3) pour 1e gonflement, par exemple, d'un coussin gonflable de sécurité (2) est parfaitement maîtrisée pendant toute la durée du gonflage.
Dans une version préférée de l'invention, ledit composé pyrotechnique (5) est constitué par au moins un propergol et dans les trois première variantes de l'invention ladite source d'oxydant (6) est constituée essentiellement par du nitrate d'ammonium ou un produit dont la décomposition délivre des produits équivalents.
La source d'oxydant (6) solide peut être associée à au moins un liant énergétiques, comme par exemple la nitrocellulose, ou à un liant inerte, comme par exemple un liant époxy, dont les produits de décomposition réducteur participeront à la réaction de post combustion.
En outre, pour favorise la décomposition du nitrate d'ammonium, certains additifs peuvent être ajoutés, tels que des oxydes minéraux, comme par exemple les oxydes de Cuivre et de Chrome, les nitrates alcalins ou alcalino- terreux.
Ces additifs peuvent également contribuer à la tenue mécanique du nitrate d'ammonium pendant sa durée de vie.
Ainsi, par sa combustion très rapide, le propergol fournit l'énergie nécessaire à la décomposition du nitrate d'ammonium et cette décomposition va fournir la quantité d'oxydant nécessaire à l'oxydation du monoxyde de carbone issu de la combustion du propergol. Cette combustion a pour effet de porter l'ensemble des gaz formés à la même température.
La présente invention permet ainsi de pressuriser rapidement le coussin gonflable de sécurité (2) et de le maintenir pressurisé de 0,1 seconde pour une protection au niveau du thorax à plusieurs secondes pour des réalisations de type rideau .
Dans les trois première variantes, ladite source d'oxydant (6) se présente sous la forme d'un composé solide.
Dans une première variante, illustrée figure 1, l'expulseur (10) comprend un initiateur (24), éventuellement muni d'une charge renforcatrice (25), au moins une chambre de stockage (11) à 'intérieur de laquelle peut être positionné it composé pyrotechnique (5) et au moins un orifice sortie du type tuyère 12). Cet orifice de sortie est bien sûr maintenu fermé, exemple à l'aide d'un opercule, jusqu'à la mise en aeuvre dispositif (1) lors d'un choc.
Dans le générateur hybride réactif illustré figure 1, la chambre de postcombustion (16) est positionnée entre l'expulseur (10) et la chambre contenant la source d'oxydant (6), mais il est aussi possible de réaliser le générateur de gaz de telle sorte que les gaz issus de l'expulseur (10) traversent la chambre contenant la source d'oxydant (6) et que la chambre de post combustion soit positionnée après la chambre contenant la source d'oxydant (6).
Dans une deuxième variante, illustrée figure 2, ledit composé pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant (6) formant ladite charge explosible (4) sont positionnés dans au moins un tube réaction (20) cylindrique et ledit volume non confiné ) ou faiblement confiné est constitué par ledit tube de réaction (20).
Le tube de réaction (20) du type haute pression dont la souplesse et la tenue mécanique assurent une ouverture après la combust' du composé pyrotechnique (5).
L'ouverture du tube de réaction (20) est de préférence programmée par des amorces de ruptures (21).
Le tube de réaction (20) est de préférence positionné dans ledit coussin gonflable de sécurité (2). L'initiateur (24) peut éventuellement être muni d'une charge renforcatrice (25).
Le tube de réaction (20) peut être positionné dans un tube secondaire de réaction (22), poreux, au moins partiellement résistant à la réaction, comme illustré figure 5.
Lors de la mise en #uvre, l'augmentation de pression ouvre le tube de réaction à partir de ses amorces de rupture et le tube secondaire de réaction permet néanmoins de maintenir une pression modérée.
Le tube de réaction (20) peut en outre comporter une chambre de stabilisation (23) cylindrique, réalisée, par exemple avec un autre tube ou un sac en tissus.
Cette deuxième variante permet en outre de réaliser un dispositif de protection présentant une forme essentiellement longiligne et qui peut être placé, par exemple, au-dessus d'une portière. Dans la deuxième variante, ledi composé pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant 6) solide peuvent former une charge explosible (4) monolithe homogène ou hétérogène.
Lorsque ledit composé pyrotechnique (5) et ladi source d'oxydant (6) solide forment charge explosible (4) monolithe hétérogène, ledit composé pyrotechnique (5) se présente alors en vrac, pastillé ou non, sous la forme d'au moins une feuille (8), plate ou enroulée, ou d'au moins un brin (9) et ladite source d'oxydant (6) solide se présente alors en vrac, pastillée ou non, ou sous la forme d'au moins une feuille, plate ou enroulée, ou d'au moins un brin.
La figure 5 illustre une pluralité brins (9) de composé pyrotechnique (5) positionnée à intérieur d'une source d'oxydant (6), en vrac, pastillée non.
Ledit composé pyrotechnique (5) peut être positionné au moins partiellement en périphérie de ladite source d'oxydant (6) solide, comme illustré figure 6, afin de créer un premier effet de pressurisation du coussin gonflable de sécurité et un deuxième effet de maintien de la pression dans le coussin gonflable.
Lorsque ledit composé pyrotechnique (5) est réalisé sous forme d'au moins une feuille (8) et ladite source d'oxydant (6) se présente vrac, le bi-composant constitué par le composé pyrotechnique (5) et la source d'oxydant (6) peut alors se présenter sous la forme d'un sandwich plat, comme illustré figure 7 ou d'un sandwich enroulé, comme illustré figure 8. Ledit composé pyrotechnique (5 peut également être réalisé sous forme d'une pluralité de brins présentant des diamètres différents.
Pour plus de clarté, le tube secondaire de réaction (22) et la chambre de stabilisation (23) ne sont pas représentés sur les figures 2, 3 et 6 ' 8.
Dans une troisième variante, illustrée figure 3, ledit composé pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant (6) formant ladite charge explosible (4) sont également positionnés dans au moins un tube de réaction (20) cylindrique et ledit volume non confiné (7) ou faiblement confiné est constitué par ledit tube de réaction (20), comme pour la deuxième variante.
La troisième variante diffère de la deuxième variante essentiellement en ce que ledit composé pyrotechnique (5) est conditionné dans une enceinte (30) permettant un confinement dudit composé et une diffusion essentiellement radiale des produits de combustion.
Les brins de propergols sont conditionnés dans l'enceinte (30) formée par un tube cylindrique de petit diamètre. Le nitrate d'ammonium est conditionné autour de ce cylindre dans le tube de réaction ( ). Le tube de réaction (20) peut être positionné dans tube secondaire de réaction (22), poreux, au moins partiellement résistant à la réaction, comme illustré figure 9.
Le tube de réaction (20) peut en outre comporter une chambre de stabilisation (23) cylindrique, réalisée, par exemple avec un autre tube ou un sac en tissus. Cette conception permet une grande compacité et une grande flexibilité dans les performances: - Pour le double effet, une simple cloison dans l'enceinte (30) permet le fractionnement des charges de propergol ou de matériaux pyrotechniques. En effet ce sont les gaz de ces derniers qui pilotent la décomposition du nitrate d'ammonium et il n'est donc pas nécessaire de les séparer rigoureusement ; - La charge de propergol peut être aussi fractionnée en 2 charges séparées, 'une vive de pressurisation et l'autre plus lente de maintien de cette pression. Dans ce cas, une simple ouverture dans la cloison de séparation, éventuellement équipée d'un retard permet d'assurer gonflage d'un sac gonflable de type rideau.
Dans une quatrième variante de l'invention, illustrée figure 4, ledit composé pyrotechnique (5) est positionne dans un expulseur (10), adite source d'oxydant (6) se présente sous la forme d' mélange gazeux sous pression qui est positionné dans un réservoir de gaz stockés (13) et ledit volume non confiné (7) est constitué par une chambre de postcombustion (16) positionnée entre ledit expulseur (10) et ledit réservoir de gaz stockés (13).
L'expulseur (10) est du même type que celui de la première variante.
Dans cette quatrième variante, ledit réservoir de gaz stockés (13) comporte au moins un orifice (14) fermé hermétiquement à l'aide d'un moyen de fermeture (15), ledit réservoir de gaz stockés (13) étant destiné, lors de la rupture dudit moyen de fermeture (15), à permettre libération des gaz stockés. Ces gaz vont alors réaliser postcombustion du composé pyrotechnique (5) et participer au gonflement dudit coussin gonflable de sécurité (2). dimensions de cet orifice et sa distance à la tuyère sont déterminées pour assurer un débit du réservoir ajusté débit des gaz du composé pyrotechnique (5).
La rupture dudit moyen de fermeture (15) est obtenue soit sous l'effet de la chaleur des gaz de 1 expulseur, soit sous l'effet mécanique d'un percuteur projeté par les gaz chauds.
Ledit réservoir de gaz stockés (13) comporte, l'intérieur, une membrane (26) fixe ou mobile, ayant moins un orifice dont le diamètre est inférieur à celui l'orifice (14), afin de maintenir la pressurisation coussin gonflable par la vidange de ce volume de gaz.
La position relative et les caractéristiques géométriques de ladite tuyère (12) et dudit orifice (14) sont telles qu'elles permettent une régulation du débit des produits dudit réservoir de gaz.
Dans la première comme dans la quatrième variante, ladite chambre de postcombustion (16) est en communication d'une part avec au moins ladite tuyère (12) dudit expulseur (10) et d'autre part avec la source d'oxydant (6) ou ledit orifice (14) du réservoir de gaz stockés (13). Le dispositif (1) comporte au moins un moyen d'évacuation (17) des gaz produits en communication avec ledit coussin gonflable de sécurité (2). Lesdits moyens d'évacuation (17) des gaz produits sont de préférence constitués par une grille d'évacuation comportant une pluralité d'évidements.
Dans la première et la quatrième variante, ledit expulseur (10) peut comporter deux chambres de st ckage (11) comportant chacune un composé pyrotechnique (5) dont la mise en #uvre est commandée soit séparément, soit l'une par l'autre éventuellement avec un retard.
En outre, ledit volume non confine (7) peut être réalisé en deux parties, séparées par une grille de séparation (18) comportant une pluralité d'évidements (19), afin de réaliser une zone à forte turbulence T ' proximité de l'orifice (14) de l'expulseur (10) et zone de stabilisation S à proximité des moyens d'évacuation (17) gaz produits.
Ainsi, le temps pendant lequel le coussin gonflable de sécurité (2) reste gonflé peut être parfaitement maîtrisé.
Pour une meilleure compréhension de l'invention, plusieurs exemples de réalisation d'une charge explosible (4) sont donnés ci-après en utilisant comme composé pyrotechnique (5) un propergol à base de nitrocellulose ou nitramite Un kilogramme de propergol du type poudres balistiques à base de nitrocellulose, nitramites ou de liants énergétiques ou non, chargés en explosifs secondaires (Lova), délivre sensiblement 44 moles de gaz dont 50 % de monoxyde de carbone C0, toxique, qu'il convient d'oxyder.
Dans les trois premières variantes de l'invention, si la source d'oxydant (6) est du nitrate d'ammonium, un kilogramme de nitrate d'ammonium produit 6 moles d'oxygène 02.
Dans ce cas, le ratio minimum à considérer doit être d'environ 1,8 grammes de nitrate d'ammonium par gramme de propergol.
Dans la quatrième variante de l'invention, si la source d'oxydant (6) est du gaz stocké, 1 litre de gaz stocké contient 0,2 litre d'oxygène OZ qui peut oxyder 0,4 litre de CO en Dans cas, le ratio minimum à considérer doit être au moins environ 1,2 litre de gaz stockés par gramme de propergol.
Pour 'llustrer le gain de place et de poids susceptibles être obtenus avec un dispositif selon l'invention, les cinq points ci-dessous présentent un exemple de dimensionnement pour chacune des deux premières variantes et deux exemples de dimensionnement pour la troisième et la quatrième variante 1/- variante : la source d'oxydant se présente sous la forme d'un composé solide, pour la réalisation d'un dispositif de protection d'un passager par coussin gonflable. Le système de génération de comporte 10 grammes de propergol et 18 grammes de nitrate d'ammonium sont prévus.
La chambre de post-combust' présente un diamètre l'ordre de 40 millimètres et longueur de l'ordre 30 millimètres.
Pour une performance de 100 litres de gaz générés, le diamètre du générateur est inférieur à 40 mm, sa longueur est inférieure à 150 mm et sa masse totale est inférieure à 280 g.
2/- 2e variante : pour un générateur de gaz de coussin gonflable de sécurité rideau d'un volume de 18 litres, 5 grammes de propergol sont conditionnés en brins de sensiblement 100 mm de long, 10 grammes du composé contenant le nitrate d'ammonium sont répartis autour de ces brins dans le tube de réaction.
Le diamètre du générateur est inférieur à 30 mm, sa longueur est inférieure à 120 mm et sa masse totale est inférieure à 180 g.
3/- 3e variante : la source d'oxydant se présente sous la forme d'un composé ide, pour la réalisation d'un dispositif de protection un passager par coussin gonflable.
Le système de génération de gaz comporte 10 grammes de propergol conditionnés dans une enceinte tubulaire et 18 grammes de nitrate d'ammonium sont répartis autour de cette enceinte, dans le tube de réaction. Le "double effet" est obtenu par une cloison disposée dans le tube fractionnant la charge en 2 charges initiées de part et d'autre du tube.
Pour une performance 100 litres de gaz générés, le diamètre du générateur inférieur à 30 mm, sa longueur est inférieure à 120 mm sa masse totale est inférieure à 200 g.
4/- 3e variante : la ourse d'oxydant se présente sous la forme d'un composé solide, pour la réalisation d'un générateur de gaz de type rideau de 18 litres.
Le système de génération de gaz comporte une charge rapide de 3 grammes de propergol et une charge lente de 2 grammes de propergol, conditionnées dans un tube muni d'une cloison de séparation étanche permettant l'initiation, éventuellement avec retard, de la seconde charge par la première. Sensiblement 9 grammes de nitrate d'ammonium sont répartis radialement.
Le diamètre du générateur est inférieur à 30 mm, sa longueur est inférieure à 100 et sa masse totale est inférieure à 150 g.
5/- 4e variante : la source d'oxydant se présente sous la forme d'un mélange gazeux sous pression, pour la réalisation d'un dispositif de protection d'un passager.
Le volume gazeux du mélange de gaz est de l'ordre de 15 litres dans les conditions normales de pression et de température ; Le volume du réservoir de gaz stockés est l'ordre de 50 cm' et la pression interne est de l'ordre 300 bars.
grammes de propergol sont introduits dans l'expulseur.
chambre de postcombustion présente un diamètre de 'ordre de 40 millimètres et une longueur de l'ordre de millimètres.
Pour une performance de 100 litres de gaz générés, le diamètre du générateur est inférieur à 40 mm, sa longueur est inférieure à 180 mm et sa masse totale est inférieure à 400 g.
6/- 4e variante : la source d'oxydant se présente sous la forme d'un mélange gazeux sous pression, pour la réalisation d'un dispositif de protection sous forme de rideau.
Le volume gazeux du mélange de gaz est de l'ordre de litres dans les conditions normales de pression et température ; Le volume du réservoir de gaz stockés est l'ordre de 50 cm3 et la pression interne est de l'ordre 300 bars.
grammes de propergol sont introduits dans l'expulseur.
chambre de postcombustion présente un diamètre de l'ordre de 25 millimètres et une longueur de l'ordre de 22 millimètres.
Une membrane est installée dans le réservoir pour retarder la diffusion des gaz de maintien de la pression dans le sac. Le diamètre du générateur de gaz inférieur à 25 mm, sa longueur est inférieure à 220 mm sa masse totale inférieure à 350 g.
Dans le cas de la mise en #uvre d' vérin pour prétensionneur de ceinture de sécurité : combustion d'une charge de poudre propulsive (0,3 à 0, g) à base de nitrocellulose décompose une masse sensiblement équivalente de Nitrate d'Ammonium. Les caractéristiques istiques sont inchangées, mais le taux d'oxyde de carbone est réduit.
La présente invention peut également être utilisée pour la mise en #uvre d'un dispositif d'apport de flottabi 'té, ou de création de flottabil' . Dans ce dernier , l'effet thermique est utilisé pour permettre la remontée à la surface d'un objet situé sous 'eau et sa récupération. Par exemple, un générateur contenant 10 g de matériaux pyrotechnique et fournissant l'équivalent de 10 litres de gaz ramené dans les conditions ordinaires, permet de pressuriser une structure de 10 litres par m de fond et provoquer ainsi la remontée du bien qui y associé.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre exemple. Il est entendu que l'homme métier est à même réaliser différentes variantes de 1 invention sans pour autant sortir du cadre du brevet.
Claims (18)
1. Dispositif (1) de mise en #uvre d'un élément de sécurité pour la protection de biens et/ou de personnes et notamment pour la protection d'au moins un occupant d'un véhicule, du type comportant un système de génération de gaz (3) raccordé audit élément de sécurité [par exemple à un coussin gonflable de sécurité ( )] et comportant une charge explosible (4) formée au moins un compose pyrotechnique (5) et une source d'oxydant 6), caractérisé en ce que ladite source d'oxydant ( est destinée à permettre l'oxydation des produi de décomposition dudit composé pyrotechnique (5) dans moins un volume de réaction (7) non confiné ou faiblement confiné dudit système de génération de gaz (3).
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source d'oxydant (6) se présente sous la forme d'un composé solide.
3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les gaz émis par ledit composé pyrotechnique (5) pilotent la décomposition de la source d'oxydant (6) solide.
4. Dispositif (1) selon la revendication ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant (6) solide forment une charge explosible (4) monolithe homogène.
5. Dispositif (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant (6) solide forment une charge explosible (4) monolithe hétérogène et en ce que ledit composé pyrotechnique (5) se présente vrac pastillé ou non, ou sous la forme d'au moins feuille (8), plate ou enroulée, ou d'au moins un brin<B>(9)</B> et ladite source d'oxydant (6) solide se présente en vrac pastillé ou non, ou sous la forme d'au moins une feuille plate ou enroulée, ou d'au moins un brin.
6. Dispositif (1) selon la revendication caractérisé en ce que ledit composé pyrotechnique (5) positionné au moins partiellement en périphérie de ladite source d'oxydant (6) solide.
7. Dispositif (1) selon la revendication 5 la revendication 6, caractérisé en ce que ledit compose pyrotechnique (5) est réalisé sous forme d'une pluralité brins (9) présentant des diamètres différents.
8. Dispositif (1) selon la revendication 5, ou 7 caractérisé en ce que ledit composé pyrotechnique est conditionné dans une enceinte (30) permettant confinement dudit composé et une diffusion essentiellement radiale des produits de combustion.
9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite source d'oxydant (6) solide est constituée principalement par du nitrate d'ammonium ou un produit dont la décomposition délivre des produits équivalents.
10. Dispositif (1) selon la revendication , caractérisé en ce que ladite source d'oxydant (6) solide est associée à au moins un liant organique inerte ou à moins un liant énergétiques.
11. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit volume confiné (7) est réalisé en deux parties, séparées par grille de séparation (18) comportant une pluralité d'évidements (19), afin de réaliser une zone à forte turbulence T et une zone de stabilisation S.
12. Dispositif (1) selon l'une quelconque revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit compose pyrotechnique (5) et ladite source d'oxydant (6) solide sont positionnés dans au moins un tube de réaction (20 cylindrique et en ce que ledit volume non confiné (7) ou faiblement confiné est constitué par ledit tube de réaction (20).
13. Dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit tube de réaction (20) peut être positionné dans un tube secondaire de réaction (22 , poreux, au moins partiellement résistant à la réaction.
14. Dispositif (1) selon la revendication 12 la revendication 13, caractérisé en ce que ledit tube de réaction (20) comporte une chambre de stabilisation (23).
15. Dispositif (1) selon l'une quelconque revendications 1 à 11, ledit composé pyrotechnique étant positionné dans un expulseur (10), caractérisé en ledit expulseur (10) comporte deux chambres de s ckage (11) comportant chacune un comp sé pyrotechnique (5) dont la mise en #uvre est commandée soit séparément, soit l'une par l'autre éventuellement avec un retard.
16. Dispositif (1) selon la revendication 1, ladite source d'oxydant (6) se présentant sous la forme d'un mélange gazeux sous pression disposé dans un réservoir de gaz stockés (13) comportant au moins un orifice (14) fermé hermétiquement à l'aide d'un moyen de fermeture , caractérisé en ce que la position relative et caractéristiques géométriques de ladite tuyère (12) dudit orifice (14) sont telles qu'elles permettent régulation du débit des gaz produits.
17. Dispositif (1) selon l'une au moins revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réservoir de gaz stockés (13) comporte, à l'intérieur, membrane (26), ayant au moins un orifice dont le diamètre est inférieur à celui de l'orifice (14).
18. Dispositif (1) selon l'une au moins revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de sécurité comporte une structure souple ou rigide destinée à être gonflée par effet de pressurisation comporte une structure à piston actionnée par effet propulsif.
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