DISPOSITIVO DE IGNICIÓN PARA ÜN DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN PARA UN PASAJERO DE UN VEHÍCULO DE
IWOTOtf
DESCRIPCIÓN La presente invención se relaciona en términos generales con dispositivos de ignición como los que se usan para la ignición de un dispositivo de protección pirotécnico de un pasajero. En particular, la invención se relaciona con la configuración del alojamiento de un dispositivo de ignición de este tipo. En particular, se usan bolsas de aire y tensores del cinturón de seguridad como dispositivos de protección pirotécnicos de un pasajero en vehículos de motor. Los sistemas de seguridad de este tipo pueden reducir considerablemente el riesgo de lesiones. Sin embargo, una condición previa es que los sistemas de seguridad no deben fallar en el caso de una colisión. En este contexto, también se dirige atención particular a ios ignitores o encendedores de dispositivos pirotécnicos de esté tipo, los cuales son indispensables para que funcione tih dispositivo de seguridad de este tip En particular, los ignitores tienen que continuar funcionando perfectamente aun muchos años después de que han sido producidos. Para asegurar que funcionan perfectamente, es necesario asegurar que la carga de propelente que está presente en el ignitor no cambie durante el curso del tiempo. Los cambios de eslé tipo pueden ser provocados, por ejemplo, porque la humedad penetre en el íg?itpr. Por Ib tanto es. importante que la carga de propelente d l ignítor esté encapsulada herméticamente. El ignitor también tiene que liberar los gases de la carga de p'ropelente inflamada en la dirección correcta para inflamar la carga de propelenfe de un generador de gas del sistema de seguridad. Para asegurar que esto ocurra, los ignit?res que se conocen, de la técnica anterior tienen una tapa o una cubierta y una base sólida similar, entre las cuajes la carga de propelente está encerrada en una cavidad formada de eétas partes. Este diseño se propone para asegurar que en cualquier caso ía tapa o la cubierta o parte de ésta se rompa. Los igrjitores dé este tipo son conocidos por ejemplo de DE 203 07 603 01 , DE 198 36 278 C2, DE 10 2004 005 085 A1 , DE 101 16 785 Al, DE 198 ¿6 278 A1 o DE 100 39 447 A1. Por lo general se tienen que usiar partes torneadas complejas para Jas bases sólidas. Un probler ia adicional con las bases de este tipo es aquel de producir una, con xión hermética a la tapa o cubierta. Al menos durante el sóldeo, el componente está sujeto a un calentamiento considerable, puesto que la base sólida disipa una gran cantidad de calor desde el sitio de moldeo. Por lo tanto, la invención está basada en el objeto de proporcionar ignítores mejorados para bolsas de aire, que sean más simples y menús caros de producir. Este objeto se logra de una manera sorprendentemente muy simple, por la materia objeto de las reivindicaciones independientes. Las configuraciones y mejoras ventajosas se dan en las reivindicaciones dep ndientes. Por consiguiente, ía invención proporciona un dispositivo de ignición para un dispositivo de protección pirotécnico, en particular una bolsa de aire o tensor del cinturón de seguridad, que comprende una base con una parte portadora de metal deformada que tiene una conexión pasante de corriente para una ignición eléctrica y una tapa conectada con la base, una carga de propelente e?tá encerrada entre la base y la tapa, y la parte portadora de metal de la base tiene un cuerpo de base o parte interna y un rebordé de soldeo, el espesor del cual es menor que aquel de la parte o porción interna, la tapa está soldada al reborde de soldeo por medio dé una costura de soldadura que la rodea. Por otro lado, para producir una base para un dispositivo de ignición de este tipo, la invención proporciona un proceso para producir una base, en el cual se produce una parte portadora de metal por medio de deformación, la parte portadora de metal está deformada de tal manera, que tiene un cuerpo de base con una abertura y un reborde de soldeo de espesor reducido comparado con el cuerpo de- base, y una conexión pasante de corriente para ignición eléctrica está asegurada en la abertura. Luego, una base de este tipo se usa para producir el dispositivo de ignición y se une a una tapa por soldeb en el rebordé de soldeo de la parte portadora de metal, para encerrar una carga de propelente.
Él diseño de una base con un reborde de soldeo delgado significa que de acuerdo con la invención la energía de soldeo suministrada durante lá operación de sqldeo puede ser reducida a tal grado que las partes producidas por deformación, las. cuales on por lo general más delgadas y pueden ser producidas a un costo significativamente más bajo que las partes torneadas más caras que hasta ahora han sido usuales, se pueden usar ahora como ía base. El riesgo de que la ?onexíón pasante de corri nte o la ca,rga de propelente sean dañadas por la acción del calor también se reduce o se elimina por completo. Eh el contexto de la presente invención, el término deformación se va a entender corno que significa, un proceso de manufactura por deformación distinto de un proceso de manufactura que retira material p un proceso dé manufactura de conformación primaria. En el proceso de manufactura qu retira material, el cuerpo deseado se produce por retiro o eliminación de material de un blanco. Estos procesos incluyen, entre otros, limado, cincelado, aserrado, roscado, torneado, cepillado, fresado, taladrado, escariado, avellanado, brochado, rectificado, bruñido, lapidado. Los procesos de conformación primaria incluyen, por ejemplo, formado por colado, extrusión, moldeado por inyección, colado en cinta, moldeado por transferencia y sinterizado. Los procesos de manufactura por deformación ofrecen las ventajas, en particular sobre los procesos que retiran material, de un perfil de fibra no interrumpido, una resistencia asociada más alta, ahorro de r?aíerial y una manufactura menos cara. Por supuesto, sin erribargo, no se descarta la posibilidad de que los procesos de producción por deformación también se combinen con otros procesos, es decir, por ejemplo procesos que retiran material y procesos de formación primaria. Es preferible que el cuerpo de base del portador de metal tenga una forma básica semejante a disco. Tales formas básicas simples ^e pueden producir fácilmente por procesos de manufactura por deformación. Además, para un trabajo de deformación barato, és favorable si la parte portadora de metal de la base tiene un espesor máximo en el intervalo desde 2 milímetrqs a 3.5 mm. Para reducir de forma efectiva la energía de soldeo y por lo tanto el calentamiento del componente durante ei soldeo, también es ventajoso en particular si el espesor del reborde de soldeo es similar al espesor o espesor de pared de ía tapa. Es preferible que el espesor o espesor de pared del reborde de soldeo difiera del espesor o espesor de pared de la tapa por a lo más 75%, preferentemente por a lo más 35%, particularmente preferentemente por a lo más 20%. En particular, es aun posible usar espesores idénticos de material para el reborde de soldeo y la tapa. El reborde de soldeo puede tener un espesor desde 0.1 mm a 0.7 mm, preferentemente un espesor en el intervalo desde 0.2 a 0.4 mm. Con tal espesor bajo de material, eí calentamiento se reduce de forma muy efectiva. Los espesores preferidos de la tapa están en el intervalo desde 0.1 á 0.4 mm, y se proporcionan en particular tapas con un espesor de materiaJ de 0.17 y 0.2 mm. Un proceso de deformación particularmente preferido es el estampado. Por lo tanto, de acuerdo con una mejora de la invención, se provee que la parte portadora de metal está formada al menos parcialmente por estampado. En este caso, la parte portadora de metal de la base en particular también puede tener una abertura estampada para la conexión pasante de corriente. De esta manera, las partes portadoras de metal pueden ser estampadas de una lámina de metal, por ejemplo, en su forma básica en una etapa de trabajo. Los procesos de deformación adicionales que se pueden usar para la parte portadora de metal de la basé incluyen formado, en frío, delineado profundo y extrusión por impacto. Por vía de ejemplo, el reborde de soldeo puede ser formado por formado en frío o extrusión por impacto después de la operación de estampado. Además de ser estampado de láminas de metal, los blancos pueden ser producidos también cortando secciones de una varilla. Ventajosamente la tapa también puede ser formada a bajo costo por deformación, en particular al menos parcialmente por al menos una de las etapas de estampado,. formado en frío, delineado profundo y extrusión por impacto. De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el r borde de soldeo comprende un anillo fusionado sobre el cuerpo de base de la parte portadora de metal. Este anillo puede, por ejemplo, ser de una aleación de alta temperatura o una aleación vitrea. Se prefiere particularmente el soldeo láser para la conexión de tapa y base, puesto que el soldeo láser puede ser usado para realizar , el soldeo preciso aun de elementos tan pequeños cpmo aquellos de un ignitor, En este contexto, se provee e? particular que la base está unida a la tapa en ei reborde de soldeo por medio dé una costura de soldadura de láser circundante. Además de una costura dé soldadura, también es posible proporcionar una conexión de inmovilización positiva. Por ejemplo, la parte portadora de metal y/o lá tapa pueden ser provistas con un el mento de conexión correspondiente para producir una conexión de inmovilización positiva entre las dos partes. Un ejemplo de un elemento de conexión de este tipo es un borde agudo sobre el reborde de soldeo. Además, la tapa también puede tener una entalla en la cual se acopla el bordé agudo. Usando elementos de conexión que se inmovilizan positivamente, tal como por ejemplo una entalla y/o un borde agudo sobre al menos una de las partes e comprenden ia tapa o parte portadora de meta), es posible que las dos partes se conecten de forma segura entre si aun antes del soldeo, de modo que por ejemplo las partes permaneóen dirigidas una hacia la otra durante el soldeo. También es posible que el reborde de soldeo y la tapa sean presionados juntos antes de la operación de soldeo para que estén conectados de forma fija entre sí aun antes de la operación de soldeo. En términos generales, para lograr una encapsülación hermética de la carga de propelente, es ventajoso si la costura de soldadura circundante, en particular en forma dé una costura de soldadura de láser, tiene una superposición de 5° - 15°, preferentemente 10°. Ei término Superposición se' va a entender que significa que la costura de -soldadura se superpone a si misma. Para este propósito, durante el sóldeo el sitio de soldeo es guiado a lo largo de la circunferencia del reborde de soldeo durante más de 360°, de modo que se lleva a c,abo un soldeo doble a lo largó dé un sector qué cubre desde 5° a 15°. El reborde de soldeo puede ser diseñado de varias maneras.. De acuerdo con una modalidad de la invención,' un reborde dé soldeo, que se extiende en la dirección radial del cuerpo de base y corre alrededor del cuerpo de base de la parte portadora de metal en la direpción circunferencial, se forma sobré la parte portadora de metal. En esta modalidad de la invención, el reborde de soldeo puede ventajosamente también formar parte de una sali nte de seguridad para el ignitor. En otra modalidad, el reborde de soldeo se extiende en la dirección axial del cuerpo de base y asimismo po re alrededor del cuerpo de base de la parte portadora de metal a lo largo de su dirección circunferencial.
Dé acuerdo con todavía otra modalidad de la invención, el reborde de soldadura, como se ve en sección transversal, se extiende oblicuamente con respecto al eje central axial de la parte portadora de metal y corre alrededor del puerpo de base a lo largo de su dirección circunferencia!. Esta modalidad es ventajosa, por ejemplo, para asegurar la tapa al reborde de soldeo cuando está siendo empujada sobre la base. El alojamiento del ignitor se propone para encerrar la carga de propelente tan herméticamente como sea posible, para protegerla de influencias ambientales en el largo plazo. Cuando se están conectando lá base y la tapa, esto se logra en particular por la costura de soldadura. Sin embargo, la conexión pasante de cprrienté también puede estar sellada de forma inadecuada y permitir que penetren agua u oirás substancias perjudiciales. Para evitar esto, es particularmente preferible producir una conexión pasante dé vidrip/metai. Esto comprende un pasador de metal y un aislamiento de vidrio en la abertura de la parte portadora de metal, por medio del cual el pasador és aislado con respecto a la parte portadora de metal, lo cual, 'sin embargo, ocasiona e| problema de que esta conexión pasante no debe llegar a estar demasiado caliente durante el soldeo. En particular, no se debe exceder la temperatura de inversión. La temperatura de inversión es el término usado para describir la temperatura a la cual el esfuerzo dé compresión que actúa sobre el vidrio de la conexión pasante de corriente como un resultado de los cambios de la transición de vidrio/metal a un esfuerzo de tracción. Esto es particularmente crítico, puesto que la ocurrencia de esfuerzos de tracción puede muy fácilmente dar lugar a movimientos súbitos en eí vidrio y/o a que el vidrio se Negué a desprender de la parte portadora de metal de la base. Én particular, si la conexión pasante de corriente está dispuesta excéntricamente con respetíto al eje central axial de la parte de metal, esta última puede llegar a estar muy caliente durante el soldeo. Sin embargo, el reborde de soldeo delgado significa que la energía de soldeo puede ser reducida a un grado tal que se evita el daño tanto a la conexión pasante como a la carga de propelente. Para evitar reacciones químicas entre la carga de propelente y material del alojamiento, también es preferible usar acero inoxidable como el material para la parte portadora de metal. En particular en el caso de una conexión pasante de corriente dispuesta excéntricamente, también ha probado ser ventajoso que el soldeo no sea iniciado en la región en donde la distancia entre la conexión pasante de corriente y el reborde de soldeo es más corta, puesto que durante el curso de la operación de soldeo esto da lugar a temperaturas más altas en la conexión pasante de corriente. En particular, es ventajoso si el soldeo se inicia en un sitio a lo largo del reborde de soldeo que, sobre el porde, partiendo desdé el eje central axial de la parte portadora dé metal, está en un ángulo de al menos 25°, preferentemente al menos 90° con respecto a la posición a la cual el reborde de soldeo está en su distancia mínima de la conexión pasante de corriente, y particularmente preferentemente está situado opuesto a esta posición. En una mejora ventajosa de la invención, además, es posible proporcionar una abertura, que se estrecha desde el interior al lado exterior de la parte portadora de metal, para la conexión pasante de corriente, para, cuando la presión se acumula en ej interior siguiendo a la ignición, prevenir que la conexión pasante de corriente sea forzada fuera de la abertura. Un puente de ignición se usa preferentemente para inflamar la carga de propelente por medio de un pulso de corriente o voltaje. Este puente de ignición puede, por ejemplo, comprender un alambre conectado con ia conexión pasante de corriente y el alojamiento. Este alambre está hecho para encenderse por el pulso de corriente o voltaje y por medio de esto inflama la carga de propelente. De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el puente de ignición también puede comprender u conductor dé película gruesa conectado con el pasador de la conexión pasante de corriente. Este conductor de película gruesa puede entonces ser soldado fácilmente con el pasador de la conexión pasante de corriente y no necesita ser solcjado al pasador, por ejemplo. En particular, es posible usar una placa de aislamiento a la cual se ha aplicado el conductor de película gruesa. Esta placa se dispone entonces sobre la parte portadora de metal y él conductor es conectado a| pasador de la conexión pasante de corriente. La placa^ aislante que está de esta manera, en el ignitor acabado, dispuesto sobre el lado interior de la parte portadora de méfal adicionalmente tiene lá ventaja particular de que también puede actuar como n aislamiento térmico. Un montaje de esté tipo en particular permite que la acción del calor sobre la carga de propelente durante el soldeo sp reduzca adicionalmente, de modo que, en conjunción con la reducción en la energía de sóldeo requerida ocasionada, por el reborde de soldeo, es aun posible usar cargas de propelente sensibles a la temperatura. De acuerdo con todavía otra mejora de la invención¡ como una alternativa o ad más de una placa aislante con un conductor de película gruesa, se usa un circuito integrado semiconductor que está dispuesto sobre el lado interno de loa parte portadora de metal y está conectado con la conexión pasante dé corriente. Este Circuito integrado semiconductor puede, además de un dispositivo de ignición, tal Como por ejemplo una capa conductora, también incluir circuitos electrónicos para hacer más inteligente al dispositivo de ignición. Un alojamiento, como se provee de acuerdo con la invención para un dispositivo de ignición es también adecuado para aplicaciones adicionales a causa de la encapsulación hermética lograda por el alojamiento. En particular, también se dedica consideración a encapsular herméticamente componentes eléctricos o electrónicos usando un alojamiento de acuerdo con la invención, con una base y una tapa soldadas a un reborde de soldeo de la basé. Por consiguiente, la invención también proporciona en términos generales un alojamiento, en particular para un dispositivo de ignición descrito arriba, o también un detector, que comprende una base con una parte portadqrá de metal deformada que tiene al menos una conexión pasante de corriente y una tapa conectada con la base, siendo posible,, por vía de ejemplo, dependiendo del uso propuesto, acomodar una carga de propelenté o un dispositivo detector entre la base y la tapa, y la parte portadora de metal dé Ja base tiene un cuerpo de base y un reborde de soldeo de espesor reducido comparado con el cuerpo de la b ^e, la tapa está soldada ai -reborde de soldéo por medio de una costura de soldadura circundante. El alojamiento que incluye sus características y producción dé otra manera corresponde a la. descripción de un dispositivo de ignición, con las ventajas concomitantes. Los detectores dé presión o de temperatura s?ri particularmente adecuados como detectores, los cuales pueden ser encapsulados herméticamente usando el alojamiento. Tales detectores dé acuerdo con la invención se pueden usar entonces entre otras cosas aun en medios agresivos, En el texto que sigue, la invención se explica en más detalle sobre la base de modalidades ejemplo y con referencia a los dibujos, en los cuales los elementos idénticos y similares están provistos con las mismas designaciones de referencia y las características de diversas modalidades ejemplo sé pueden combinar entre sí. En ios dibujos: La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de una modalidad dé una base de acuerdo con la invención para un ignitor de un dispositivo de protección pirotécnico, La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de la base ilustrada en la Figura 1, La Figura 3 muestra un detalle ampliado del reborde de soldeo de la base ilustrada en la Figura 1, La Figura 4 muestra una sección transversal a través de uri ignitor de acuerdo con la invención, que tiene una base como se ilustra en las Figuras 1 a 3, Las Figuras 5A y 5B muestran intervalo^ de temperatura sobre una parte portadora de metal (Figura 5A) sin reborde de soldeo y el vidrio (Figura 5B) de una conexión pasante de vidrio/metal dispuesta excéntricamente mientras la tapa está siendo soldada a la base, La Figura 5C muestra el perfil de temperatura en una pluralidad de puntos dé medición sobre la superficie interior de la abertura de la parte portadora de metal en la Figura 5A durante la operación de soldeo, Las Figuras 6A y 6B muestran intervalos de temperatura sobre una parte portadora de metal (Figura 5A) sin reborde de soldeo y el vidrio (Figura 5B) de una conexión pasante de vidrio/metal dispuesta excéntricamente mientras la tapa está siendo scldada a la base, La Figura 6C muestra el perfil de temperatura en una pluralidad de puntos de medición sobre la superficie interior de la abertura de la parte portadora de metal en la Figura 6A durante la operación de soldeo, La Figura 7 muestra u? detalle de una sección transversal a través de una modalidad adicional de la invención, La Figµra 8 muestra una variante de la modalidad ejemplar ilustrada en la Figura 7, La Figura 9 muestra una vista en planta sobre una placa aislante con un conductor de película gruesa, Las Figuras 10-12 muestran detalles en la región del reborde de soldeo de modalidades ejemplo adicionales de dispositivo de ignición de acuerdo con la invención, La Figura 13 muestra un generador de gas con un dispositivo de ignición dé acuerdo con la invención, y La Figqra 14 muestra uhß sección a través de un sensor de presión que está alqjado de acuerdo con la invenpión. Las Figuras 1 a 3 ilustran una basé 10 de un dispositivo de ignición de acuerdo con la invención para un dispositivo de protección pirotécnico. La Figura 1 muestra una vista seccional de la base 10 y la Figura 3 muestra una vista ampliada del detalle indicado con "X" en la Figura 1. La Figura 2 muestra una ilustración en perspectiva dé la base 10.
La base 10 comprende una parte 3 portadora de metal deformada que tiene un cuerpo 5 de base que tiene una forma básica semejante a dispo. La parte 3 portadora de metal también comprendé un reborde 7 de soldeo que está dispuesto en el borde exterior del cuerpo 5 de base. Este reborde 7 de soldeo se extiende en lá dirección axial con respecto al eje 23 central axial del cuerpo 5 de base y corre alrededor del cuerpo 5 de base en la dirección circunferencial de este último. Un reborde de este tipo sé forma., por ejemplo, por deformación adicional de un blanco estampado semejante a disco de la parte portadora de metal. Para evitar la corrosión o una reacción con la carga de propelenté, es preferible que se use acero inoxidable como el material para la parte 3 portadora de metal, aun cuahdo éste material es más difícil de deformar que muchos otros metales. En partipular, el reborde 7 de sotdeo también tiene un espesor 71 que es significativamente menor que el espesor 31 del cuerpo 5 de base semejante a disco de la parte 3 portadora de metal. El resultado de ésto es que se requiere menos energía térmica durante el soldeo subsiguiente de la parte 3 portadora de metal a una tapa. Por lo tanto, es preferible usar un espesor máximo 31 de la parte 3 portadora de metal de la base 10 en el intervalo desde 1.5 milímetros a 3.5 mm. Por contraste, el reborde de soldeo tiene un espesor de solamente 0.1 mm a 0.7 mm, preferentemente un espesor en el intervalo desde 0.2 a 0.4 mm. La altura 72 del reborde de soldeo, por otro ladq, es preferentemente del mismo orden dé magnitud. Un reborde 7 de soldeo de este tipo puede ser producido, por ejemplo, por formado en frío y desplazamiento de material de un blanco para la parte portadora de metal. Por otro lado, una conexión 11 pasante de comente con un pasador 15 está dispuesta en una abertura 9 en la parte 3 portadora de metal. La abertura 9 puede ser producida, por ejemplo, por estampado, También se da consideración en particular a estampar un blanco de Ja parte 3 portadora de metal de una lámiria de metal, y la abertura 9 también es estampada al mismo tiempo por medio de un punzón adecuado. Luego, el blanco es deformado e una etapa de deformación adicional para formar el reborde 7 de soldéo. Esto puede ser hecho, por ejemplo, por formado en frió, delineado profundo o extrusión por impacto.. Sin embargo, la invención no descarta la posibilidad de taladrar la abertura 9, es decir, producirla por medio de un proceso que retira material. El pasador 15 se usa para la conexión de contacto de una ignición eléctrica, ?ot ejemplo en forma de un alambre incandescente como puente de ignición, por medio del cual se enciende la carga de propelente encerrada en el ignitor acabado. La conexión 11 pasante de corriente está diseñada en particular como una conexión pasante de vidrio/metal, y el vidrio 13 sirve como un material de aislamiento entre el pasador 15 y pared de la abertura 9 en la parte portadora de metal. Una conexión pasante de corriente de este tipo ofrece la ventaja particular de np solamente proporcionar un aislamiento eléctrico muy bueno, sino también estar sellado herméticamente con respecto a los constituyentes de la atmósfera que durante el curso del tiempo pueden reaccionar o mezclarse con la carga de propelente, afectando de forma adversa por medio de es.o sus propiedades. Por Consiguiente, el uso de una conexión pasante de corriente de este tipo permite que el ignitor sea activado de forma segura aun después de un tiempo prolongado. Para prevenir que lá conexión pasante de corriente sea presionada fuera de la parte portadora de metal por la presión que se acumula como resultado de la carga de propelente siguiendo a la ignición, una saliente 91 se proporciona adioionalmente en. la abertura 9, de modo que la abertura, como se ve desde el lado 32 que siguiendo át montaje está dispuesto sobré el lado interior en el alojamiento formado Con la tapa, se estrecha hacia el lado 33 exterior. De esta manera es posible lograr una junta segura de vidrio/metal cOn la parte 3 portadora de metal relativamente delgada de la base 10. En el ejemplo mostrado en la Figura 1 a la Figura 3, además, la conexión 11 pasante de corriente está dispuesta de forma excéntrica con respecto al eje 23 central axial de la parte portadora de metal. El resultado de esto es que aun con un radio pequeño de la parte portadora de metal está disponible un espacio suficiente para asegurar un pasador 17 adicional. Él pasador 17 adicional está soldado a la parte 3 portadora de metal usando aleación 19 para soldar. Para hacer que el puente de ignición se inflame por medio de un pulso de voltaje suministrado a a bo.s pasadores 15 y 17, en la modalidad presente él puente de ignición está conectado en consecuencia np solamente al pasador 15 sino también a la parte portadora de metal o a la tapa. Los pasadores 15 y 17 que al me?ps en la región de conexión para un coneptor dé clavija tienen un revestimiento electrolítico 21 de oró, se usan para mejorar la conexión de contacto eléctrico. La Figura 4 muestra una séóción transversal a través de un ignitor 1 de acuerdo con lá invención con una basé 10, como se ha descrito con referencia a las Figuras 1 a 3. El ignitor 1 se produce usando u a base 10 de esté tipo, conectando una tapa 25 a la parte 3 portadora de metal de tal manera que encierra una carga 40 dé propelente, la conexión se realiza por medio de una Costura 27 de soldadura láser circundante en el reborde 7 de soldeo.. a base 10 o su parte 3 portadora de metal y la tapa 25 juntos, como resultado ?iél soldeo por medio de una costura de soldadura circundante, producen u? alojamiento 26 herméticamente sellado p 1 ara la carga de propelente. Sé hace una distinción en particular entre dos procesos para soldeo por láser: saldeo conductor de calor y soldeo de penetración. Un aspecto característico del soldeo conductor de calor que se prefiere particularmente para la presente invención es que el material se funde solamente en la superficie. Dada una intensidad suficiente, los materiales se funden, fluyen uno en el otro y después de enfriamiento solidifican para formar una costura de soldadura pomún. Las costuras de soldadura tienen una profundidad normalmente de unas pocas décimas de milímetro, ínter alia los láseres YAG pulsados son adecuados para este proceso que se usa' en particular para el procesamiento de componentes de paredes delgadas. En particular cuando se están soldando secciones perfiladas y tubos de paredes gruesas, se usa el soldeo de penetración con un láser de CÓ2 en modo de cw ("cw" = onda continua). En estf caso, el material en (a superficie se calienta a Un grado tal que se evapora y forma una abertura conocida como bocallave. Sin embargo, la irtvenpión no descarta la posibilidad. de usar también un procesó de soldeo por penetración-para unir la base 10 y la tapa 25. La tapa 25 también puede ser producida ventajosamente a bajo costo usando etapas dé manufactura de deformación. Además, antes o durante la unión de la base 10 y la tapa 25, un puente 42 de ignición se conecta también al pasador 15 de la conexión pasante de corriente y lá tapa o, como se muestra en la Figura 4, ia parte 3 portadora de metal. Por vía de ejemplo, el puente 42 de ignición puede s^r un alambre incandescente que está unido al pasador 15 y la parte 3 portadora de metal en cada caso por medio de una soldadura por puntos. En muchos casos, a diferencia de en la forma simplificada de ilustración presentada en ia Figura 4, una substancia de ignición inmediata que rodea el puente de ignición se usa además de la carga 40 de propelente.
La tapa 25, que está conectada pon la base 10 en el reborde 7 de soldeo por medio de la costura 27 dé soldadura láser circundante en particular tiene u? espesor de pared que es comparable con el espesor o espesor de pared del reborde V de soldeo. Esto se aplica en particular en el sitio de sotdeó. El spesor de pared también pued diferir en otras regiones de la tapa. Por ejemplo, la tapa 25 del ejemplo ilustrado en la Figura 4 tiene un sitio 29 de ruptura deseado, e el cual la tapa 25 se rompe y se abre como resultado de la presión que se desprende cuando se enciende la carga 40 de propelente. Contrario a lo que se muestra en la Figura 4, También es posible, por vía de ejemplo, usar un sitio de ruptura deseada con forma de estrella en la cubierta de la tapa, puesto .que un sitio de ruptura deseada de este tipo se rompe y se abre particularmente fácilmente y no involucra que una parte de la tapa, se rompa. La energía de soldeo requerida es reducida considerablemente seleccionando espesores de pared Comparables para la tapa 25 y el reborde 7 de soldeo. Como resultado, el grado al cual la conexión 11 pasante de corriente de vidrio/metal y la carga 4? de propelente encerrada se calientan se reduce considerablemente. Es preferible que el reborde 7 de soldeo se forme dé tal modo que el espesor o espesor de pared del reborde 7 de soldeo difiera del espesor o espesor de pared de la tapa 25 por a lo más 75%, en particular por a lo más 35%, particularmente preferiblemente por a lo más 20%. Dentro del alcance de las tolerancias de manufactura, es ventajoso en particular usar el mismo espesor de pared para la tapa 25 y el reborde 7 de soldeo. Las Figuras 5A-5C y 6A a 6C muestran simulaciones del perfil de temperatura sobre partes portadoras de metal y el vidrio 13 de una conexión pasante de corriente de vidrio/metal en las partes portadoras de metal. Las Figuras 5A a 5C muestran resultados de la simulación para una parte portadora de metal sin reborde de soldeo, y las Figuras 6A a 6C muestran los resultados para una parte portadora de metal- de una base de acuerdo con la invención con reborde de soldeo. La hipótesis para los resultados mostrados en estas Figuras fue en cada caso que la costura de soldadura se inició en una posición f = 180° sobre la circunferencia de la parte portadora de metaL La posición f - 0o está marcada en las Figuras 5A y 6A y está situada sobre un eje radial que pasa a través del punto central del eje central dispuesto de fori a excéntrica de la conexión pasante de corriente y el eje central axial de la parte portadora de metal. Por consiguiente, la costura de soldadura en cada cáóo se inició en el sitio en donde la costura de soldadura está en la distancia más corta desde la conexión pasante de corriente. Se emplearon los siguientes parámetros para las simulaciones: 2.6 Joules por pulso, 100 pulsos por segundo, energía total de calentamiento transmitida 291.5 Joules, tiempo de soldeo de 1.12 segundos en 0.7878 Joules por grado F del ángulo, y la costura de soldadura cubre un ángulo total de 370° (que corresponde a una superposición de 10°). Él calor es disipado en la capa exterior del ighitor por cpnvección. Un coeficiente de transferencia de calor de 10 W/m2K a una temperatura ambiente de 20° C se asumió en este contexto. Las Figuras 5A, 5B, 6A y 6B indican cada una isotermas, y se indican algunos de los intervalos de temperatura entré las isotermas después de 1.1 segundos, es decir, justo antes de que se termine la operación de soldeo. La temperatura máxima es en cada casó de 1420° O en el sitio de soldeo. Los diagramas graficados en las Figuras 5C y 6C muestran cada uno el perfil de temperatura en un número de puntos de medición que están situados sobre la superficie interior de la abertura de la conexión pasante de corriente en la parte portadora de metal o sobre la interfase de metal/vidrio en lá abertura. Los puntos de medición están indicados en Cada caso en grados. Para claridad, la Figura 5A muestra tres puntos de medición R1 , R2 y R3, R1 está ituado a 0°, R2 a 180° y R3 a 270°. La posición de medición de 180° está por lo tanto, de forma similar al ángulo f = 180°, én el sito en donde la distancia entre la costura de soldadura y ia conexión 11 pasante de corriente es más corta. Como se puede ver de una comparación de las Figuras 5A - 5C con las Figuras 6A - 6C, el calentamiento es considerablemente menor en el caSo de una base de acuerdo con la invención con un reborde de soldeo aun cuando la conexión pasante dé corriente está dispuesta de forma excéntrica cpn respecto ej eje central axia En particular, Jas temperaturas de 450° que se alcanzan en la conexión pasante de vidrio/metal en et caSo de una parte portadora de met l sin un rebordé de soldeo pueden dar fugar a qué se exceda la temperatura de inversión dé la transición vidrio/metal. Esto puede provocar que lá conexión pasante de corriente pierda sus prppiedades de sellado o aun que se desprenda de la abertura. Además, las temperaturas dé más de 1.80° C son también críticas para la carga de propelente. Por contraste, con un reborde de soldeo de acuerdo con la invención, las, temperaturas máximas alcanzadas n la conexión pasante de vid,rio/metal son mucho menores, a lo más de 275° C. Las tensiones térmicas pueden ser reducidas todavía más si el soldeo no se inipia en la región eh donde la distanpia entre la costura de soldadura y la conexión pasante de corriente es más corta. Por ejemplo, es ventajoso si el soldeo se inicia en un sitio que sobre el borde, partiendo del eje central axial de la parte portadora de metal, está situado en un ángUlo de al menos 25° (que corresponde a un ángulo f = 155° o f = 205°), preferentemente al menos 90° (que corresponde á un ángulo f = 90a o f = 270°) con respecto a la posíCfón en donde la distancia entre el reborde de soldeo y la conexión pasante de corriente es más corta, y es particularmente preferible que el soldeo se inicie un sitio que está situado opuesto a esta posición (que corresponde a un ángulo ? = 0°). Aun con este tipo de posición de inicio cuando se está soldando, sin embargo, todavía se alcanzarán temperaturas de más de 400° C en la conexión pasante de vidrio/metal en un alojamiento comparable sin un reborde de soldeo, mientras ?jue las temperaturas máximas en la conexión pasante de vidrio/metal con un alojamiento de acuerdo con ia invención con un reborde de soldeo están entonces muy por debajo de 300° C. La Figura 7 muestra un detalle de una sección transversal a través de una modalidad adicional de la invención. En esta modalidad de la invención, el reborde de soldeo 7 de la parte portadora de metal no se extiende n lá dirección axial, como en el ejemplo mostrado ert la Figura 1, sino más bien en la dirección radial del cuerpo de la, base y corre alrededor del cuerpo de la base de la parte 3 portadora de metal en Ja dirección circunferencial. De esta manera, el reborde de soldeo forma un tope cuando la tapa 25 está siendo montada, de modo que es muy fácil posicionar de forma precisa la tapa 25. El reborde 7 de soidep del ejemplo ilustrado en la Figura 7 puede ventajosamente ser obtenido por delineado profundo o extrusión por impacto de, por ejemplo, un blanco estampado. La Figura 8 muestra una mejora dei ejemplo ilustrado en la Figura 7. En la modalidad ilustrada en la Figura 8, el reborde 7 de soldeo, partiendo del cuerpo 5 de la base, se extiende igualmente en la dirección radial, pero tiene una mayor altura. La tapa 25 también tiene un reborde similar que se extiende en la dirección radial, o un borde 44 con salientes en ei cual la tapa 25 sé une al reborde 7 de soldeo de la parte 7 portadora de metal por medio de una costura de soldadura circundante, que (preferentemente también está diseñada con extremos que se superponen; és decir, con la superposición referida arriba. El borde 44 con salientes y ei reborde 7 de soldeo forman entonces una saliente 46 del dispositivo 1 de ignición. Esta saliente 46 puede en particular también ser usada como una saliente de seguridad para fijar el dispositivo de ignición. El dispositivo de ignición mostrado en la Figura 8 también difiere dé las modalidades de la invención ¡lustradas en las Figuras 1 y 7 por virtud de la forma del puente 42 de ignición. En el ejemplo ilustrado en la Figura 8, este puente 42 de ignición comprende un conductor 50 de película gruesa. Este último está dispuesto sobre una placa 48 eléctricamente aislante con aberturas 54 y 55 para los pasadores 15 y 17, Es preferible usar cerámica para la placa 48 aislante. La Figura 9 muestra una vista en planta de la placa 48 aislante con el conductor 50 de película gruesa. El conductor 50 de película gruesa está formado en la manera de una. interconexión que rodea las aberturas 54 y 55 para recibir los pasadores 15 y 17. Una porción del conductor 50 de película gruesa sobre la piada 48 se estrecha y por medio de esto forma el puente 42 de ignición. La placa 48 con el conductor de película gruesa está Colocada sobre los pasadores 15 y 17, los cuales en esta modalidad se proyectan sobre él fado interior de la base. En este caso, rá conexión dé Seguridad y contacto puede ser efectuada de una manera particularmente simple soldando el conductor 50 de película oruésa a los pasadores 15 y 17. En este caso, se puede usar también una aleación suave convencional como la usada en la industria de medios electrónicos como la aleación 52. Además de ia facilidad de montar el puente de ignición, esta modalidad de la invención también ofrece la ventaja particular de de que la placa 48 eléctricamente aislante proporciona adicionalmente aislamiento térmico. En combinación con la reducción en la energía de soldeo lograda por medio del reborde de soldeo de acuerdo con la invención, es por lo tanto posible reducir el calentamiento de la carga 40 de propelente todavía más. Contrario a lo que sé muestra en las Figuras 8 y 9, también es posible usar una placa de cerámica que nó cubra la parte inferior completa de la parte portadora de metal para reducir los costos de producción. De acuerdo con todavía otra mejora de la invención, se usa un circuito inte?jrado semiconductor en v z de o además de la placa 48 eléctricamente aislante. Además del puente de ignición, este circuito integrado también puede incluir componentes electrónicos, por ejemplo para equipar el dispositivo de ignición con medios electrónicos inteligentes y/o sus propios detectores. La Figura 10 muestra, en sección transversal, un detalle, en la región del reborde 7 de soldeo, de todavía otra modalidad dé la invención. En esta modalidad, el reborde 7 de soldeo se extiende oblicuamente con resp cto al eje central axial de la parte .3 portadora de metal, de modo que sobresale oblicuamente hacia fuera. Como resultadp, el reborde de la tapa 25 es ensanchado ligeramente por e| reborde 7 de soldeo cuando éste es empujado sobre la base, como se indica en forma simplificada en la Figura 10 por la deformación en la sección transversal de la tapa y la flecha. Como resultado, las dos partes son presionadas firmemente juntas y pueden por medio de esto incluso producir un montaje herméticamente sellado. Por otro lado, el borde exterior del reborde 7 de soideo forma un borde agudo 59 que se acopla en una entalla 57 que corre alrededor del lado interior dé la tapa en la dirección circunferencial paralela al reborde de la tapa. De esta manera, la parte 3 portadpra de metal y la tapa 25 se retienen juntas cuando las dos partes se montan juntas, resultando en una conexión de inmovilización positiya. El borde agudo puede aun cortar ía ntalla en la tapa misma cuando las dos partes se están montando juntas. Además, las partes son entonces Conectadas permanentemente y de forma fija ntre si por medio de una costura de soldadura láser circundante. La Figura 11 muestra un detalle de una modalidad adicional. En esta modalidad de la invención, el reborde 3 de soldeo es producido fusionando un anilló 60 sobre et cuerpo 5 de base de la parte 3 portadora de metal. Én este caso, por vía de ejemplo, un anillo dé aleación para soldar o un anillo de aleación vitrea puede ser fusionado. Este anillo 60 es entonces soldado de nuevo, por soldeo láser, esta vez a la tapa 25, como en los ejemplos explicados arriba. En la modalidad ilustrada en la Figura 12, el reborde 7 de soldeo tiene salientes antes del soldeo, como se indica por la flecha, y es por medio de esto presionado firmemente a la tapa 25. También es posible dé esta manera producir una conexión fija entre lá tapa 25 y la base, la cual puede aun ya ser herméticamente cerrada. La Figura 13 muestra Una vista seccional de un generador de gas, denotado en general por la referencia 62, de un dispositivo de protección pirotécnico con un dispositivo de ignición 1 de acuerdo con la invención. El dispositivo de ignición no está ilustrado en sección en la Figura 13, El generador de gas 62 mostrado en la Figura 13 sé puede usar en particular para una bolsa de aire de rueda de dirección y para este propósito está instalado en el absorbedor de impacto de la rueda de dirección. El generador de gas 62 tiene una cavidad central 64, dentro de la cual se monta el dispositivo de ignición 1 de acuerdo con la invención. El dispositivo de ignición tiene, por ejemplo, una saliente 46 para montar el dispositivo 1 en la salida de la cavidad central 64. Sin embargo, también es posible por supuesto ^ar un dispositivo de ignición 1 como el mostrado por ejemplo en la Figura 1 dentro de una cavidad 64 formada convenientemente. La cavidad 64 central está conectada por pasajes 66 al recipiente 65 anular de propelente que Contiene el propélente, por ejemplo propetente comprimido en forma de tableta y que comprende azida de sodio, nitrato de potasio y arena. Con la ignición, esto es encendido por el gas qué escapa explosivamente del dispositivo de ignición 1 y por su parte libera gases de propelenté que fluyen a través de los pasajes 67 e inflan la, bolsa de aire que está asegurada, por ejemplo, al. artillo 68 de seguridad. La Figura 14 muestra una sección a través de un detector 1 de presión que ha sido alojado de acuerdó con la invención. El alojamiento 26 con la base 10 y la tapa 25 de esta modalidad de la invención es de estructura similar al alojamiento ilustrado en la Figura 8 para el dispositivo de ignición 1 mostrado en esa Figura. El reborde 7 de soldeo de la parte 3 portadora de metal y el borde 44 con salientes, que ha sido soldado a éste, de lá tapa 25 forma una saliente 46. Esta última se puede usar para asegurarla en una abertura de recepción, y - junto con un anillo de sellado - para sellar ía abertura de recepción para el detector 80. Un tablero 82 de circuitos impresos con aberturas 54, 55 e interconexiones 83 há sido colocado sobre los pasadores 15 y 17 y soldado a los pasadores 15 y 17. Un dispositivo 84 detector conectado con las interconexiones y opcionalmente componentes adicionales 85 están dispuestos sobre el tablero 82 de circuitos impresos. El dispositivo 84 detector y los componentes 85 pueden, por . ejemplo, ser componentes SMT. Un fluido que está adicionalmente encerrado en el alojamiento 26 es responsable de transmitir la presión que actúa sobre el alojamiento 26 y va a ser medido a! dispositivo detector. Por vía de ejemplo, el detector de presión se puede usar én un sistema de freno de un vehículo de motor para medir la presión de frenado. La encapsulación hermética incrementa la estabilidad a largo plazo del componente, y se evita el contacto directo con el fluido de freno u otro fluido -dependiendo del uso propuesto -. Otros detectores, tales como detectores de temperatura, pueden también ser provistos con u alojamiento de acuerdo con la invención. Será claro para la persona experta en la técnica que la invención no está restringida a las modalidades ejemplo descritas arriba, Sino más bien puede ser variada de numerosas maneras. En particular, los aspectos de las modalidades ejemplo individuales pueden también ser combinados entre sí.
Lista de designaciones I Dispositivo dé ignióión 3 Parte portadora de metal 5 CUérpo de base de .3 7 Reborde de sóldeó de 3 9 Abertura en 3 10 Base I I Conexión pasante de corriente de vidrio/metal 13 Vidrio 15, i 7 Pasador 19 Aleación para soldar 21 Revestimiento electrolítico de oro 23 Eje central axial de 3 25 Tapa 26 Alojamiento 27 Costura de soldadura láser 29 Sitio de ruptura deseada en 25 40 Carga de propelente 42 Puente de ignicipñ 44 Borde con salientes de 25 46 Saliente 48 Placa de aislamiento 50 Conductor dé película gruesa 52 Aleación 54, 55 Aberturas para 15, 17 en 48 57 Entalla 59 Borde agudo 60 Anillo fusionado sobre 5 62 Generador de gas 64 Cavidad central de 62 65 Recipiente de propelente de 62
66, 6 Pasajes 68 Anillo de seguridad 71 Espesor de 7 72 Altura de 7 80 Detector de presión 82 Tablero de circuitos impresos
83 Interconexión 84 Dispositivo detector 85 Co ponente 86 Fluido 91 Saliente en 9