DE102004004748A1

DE102004004748A1 - Glasdurchführung für einen pyroelektrischen Anzünder

Info

Publication number: DE102004004748A1
Application number: DE200410004748
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Brede; Uwe Albrecht; Anton Bretfeld
Original assignee: Dynamit Nobel AiIS Automotive Ignition Systems GmbH
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2003-03-08
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2004-09-23
Also published as: EP1457758A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen pyroelektrischen Anzünder mit einer Kapsel (1), in der ein Glaseinsatz (2) eingebracht ist und zumindest ein elektrisch leitender Stift (3) den Glaseinsatz (2) durchragt und der zumindest eine Stift (3) auf der Wirkseite des Anzünders mit einem Zündbrückenträger (5) verbunden ist und sich auf dem Zündbrückenträger (5) eine pyrotechnische Anzündladung (6) befindet. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Kapsel (1) oberhalb des Glaseinsatzes (2) ein Bauraum (4) zur Aufnahme des Zündbrückenträgers (5) und der pyrotechnischen Anzündladung (6) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen pyroelektrischen Anzünder mit einer Kapsel in der ein Glaseinsatz eingebracht ist und zumindest ein elektrisch leitender Stift den Glaseinsatz durchragt und zumindest der eine Stift auf der Wirkseite des Anzünders mit einem Zündbrückenträger verbunden ist und sich auf dem Zündbrückenträger eine pyrotechnische Anzündladung befindet.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Kapsel oberhalb des Glaseinsatzes ein Bauraum zur Aufnahme des Zündbrückenträgers und der pyrotechnischen Anzündladung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Glasdurchführung hat in pyrotechnischen Anzündern folgende Funktionen: mechanische Fixierung der elektrischen Komponente Zündbrückenträger einschließlich Sicherstellung der elektrischen Kontaktierung nach außen, Aufnahme einer pyrotechnischen Anzündladung und – in Verbindung mit einer vorzugsweise metallischen Hülse – Sicherstellung, dass der Anzünder dicht gegen Umwelteinflüsse ist, auch nach jahrelanger Einsatzdauer.
Erfindungsgemäß können obige Forderungen kostengünstig dadurch gelöst werden, dass für die Glasdurchführung preiswerte Materialien mit geringem Fertigungsaufwand eingesetzt werden und durch die konstruktive Formgebung notwendige Systemforderungen integriert werden.
In bevorzugter Ausgestaltung weist der zumindest eine Stift in Höhe des Glaseinsatzes eine Abflachung und/oder Aufweitung auf.
Bei zwei Stiften die den Glaseinsatz durchragen, weist vorteilhaft in Höhe des Glaseinsatzes ein Stift eine Abflachung und der andere Stift eine um 180 ° versetzte Aufweitung auf.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Innenseite der Kapsel in Höhe des Glaseinsatzes eine Aufrauhung z. B. durch Rillen auf und der Glaseinsatz ragt in diese Aufrauhung hinein.
Um die Kapsel preiswert und dennoch stabil herstellen zu können, ist die Kapsel durch eine Umform- und/oder Stanzoperation aus einem Edelstahl oder Stahl mit oder ohne Oberflächenschutz gefertigt.
Der Anzünder weist vorteilhaft ein napfartiges Gehäuse auf, welches die Kapsel auf der Wirkseite umgreift. Erfindungsgemäß ist die Kapsel mit dem Gehäuse über eine Verschweißung oder eine Laserschweißung dicht verbunden. Innerhalb des Gehäuses befindet sich z. B. eine Treibladung.
Wenn zwei Stifte den Glaseinsatz durchragen, ist bevorzugt ein Stift mit der Kapsel elektrisch leitend verbunden. Hierzu kann der zu verbindende Stift einen Bund aufweisen, der z. B. durch eine Lötung mit der Kapsel elektrisch verbunden ist.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.
In 1 ist das Bauteil „Glasdurchführung" dargestellt. Diese besteht aus den Komponenten Kapsel 1, dem Glaseinsatz 2 und mindestens einem Stift 3. In der 1 sind zwei Stifte 3 dargestellt. Über der Glasdurchführung 2 bzw. den Stiften 3 ist ein Bauraum 4 angeordnet, in dem – wie in 2 nachfolgend beschrieben, weitere Funktionselemente integriert werden können, die z. B. für einen pyroelektrischen Anzünder benötigt werden.
Die Wirkungsweise der „Glasdurchführung" beruht darauf, dass die eingesetzten Materialien betreff ihres Ausdehnungskoeffizienten in der Art und Weise abgestimmt sind, dass nach dem Einbringen der Glasschmelze im erhitzten Zustand beim Erkalten ein Druckverbund erzeugt wird, der eine dichte Verbindung zwischen Kapsel 1 – Glaseinsatz 2 – Stifte) 3 gewährleistet. Zusätzlich sind die beiden metallischen Komponenten Kapsel 1 und Stifte) 3 durch den Glaseinsatz 2 elektrisch isoliert.
Der Körper 1 ist konstruktiv so ausgelegt, dass er aufgrund der Materialeinsatzkosten und der Formgebung kostengünstig aus einem Bandmaterial hergestellt werden kann. Als Werkstoff kann Edelstahl oder Stahl mit/ohne Oberflächenschutz verwendet werden. Die dargestellte Kapsel 1 kann ausschließlich mittels Umform – und Stanzoperationen gefertigt werden. Wenn diese zusätzlich in einem Mehrfachwerkzeug erfolgen, sind die Fertigungskosten besonders niedrig.
Zerspanende kostenintensive Arbeitsschritte sind im gesamten Fertigungsablauf nicht erforderlich.
In 2 ist die in 1 dargestellte Glasdurchführung als erweitertes Bauteil mit einem Zündbrückenträger 5 und einer pyrotechnischen Anzündladung 6 ersichtlich. Wie aus der Zeichnung eindeutig erkennbar, wird der in 1 dargestellte Bauraum 4 vom Zündbrückenträger 5 und der pyrotechnischen Anzündladung 6 vollständig ausgefüllt. Beide sind in idealer Weise innerhalb der Glasdurchführung 2 so sicher fixiert, dass auch bei thermischen und/oder mechanischen Belastungen eine Verschiebung – und eine damit verbundene Fehlfunktion des Anzünders – nicht erfolgen kann. Um die erforderliche Dichtigkeit des Anzünders zu gewährleisten, ist die übergestülpte Hülse 7 mit der Glasdurchführung bzw. der Kapsel 1 am ganzen Umfang verschweißt, wie unter 8 dargestellt.
In 3 ist eine weitere Variante der „Glasdurchführung" dargestellt, bei der zur Erhöhung der Festigkeit

a) die Ausziehkraft der Stifte 3 aus dem Glaseinsatz 2 vergrößert und
b) die Durchdrückkraft des Glaseinsatzes 2 aus der Kapsel 1 vergrößert ist.

Dies wird folgendermaßen erreicht:
Die Stifte 3 werden vor dem Einschmelzen in Höhe der Einglasung gequetscht 9, so dass aus dem kreisrunden Querschnitt eine Abflachung 9a (Darstellung linker Stift) und gleichzeitig – um 180 ° versetzt – eine Aufweitung 9b (Darstellung rechter Stift) entsteht. Da diese unsymmetrische Geometrie beim Einglasen vollständig im Glas eingebettet ist, wird erreicht, dass zusätzlich zu der vorhandenen Ausziehkraft die durch die Druckspannung bereits entsteht, eine weitere Kraftkomponente durch die mechanische Verankerung wirksam wird und die Gesamtkraft dadurch wesentlich erhöht wird.
Zur Erhöhung der Durchdrückkraft des Glaseinsatzes 2 aus der Kapsel 1, wird die Innenseite vor dem Einbringen des Glases in geeigneter Weise aufgerauht, so dass z. B. Rillen entstehen. Diese Rillen sind als Aufrauhung 10 in der 3 dargestellt. Diese werden beim Einglasen vollständig ausgefüllt und dadurch wird – wie oben bereits bei den Stiften 3 beschrieben – ebenfalls durch die zusätzliche mechanische Kraftkomponente die Durchdrückkraft erhöht.
In dieser Darstellung ist die Hülse 7 mit der Glasdurchführung bzw. der Kapsel 1 verschweißt. Als Alternative zu der Verschweißung gemäß 2 ist hier eine Buckelschweißung 11 dargestellt; in der linken Hälfte der Zeichnung ist die verschweißte Geometrie ersichtlich, in der rechten Hälfte der Zeichnung der Zustand vor dem Verschweißen.
In 4 ist eine weitere Variante der Glasdurchführung in der Anwendung als pyroelektrischer Anzünder dargestellt. Hierbei ist zusätzlich ein Stift 3 mit der Kapsel 1 elektrisch verbunden. Dies wird dadurch erreicht, dass am Stift 3 eine Erweiterung z. B. mittels Bund 12 in Höhe des Glaseinsatzes angebracht ist, und dieser z. B. mittels Lötung 13 mit der Kapsel 1 der Glasdurchführung 2 verbunden ist.
Als weitere Variante zu den bisher aufgeführten Schweißverbindungen Glasdurchführung – Hülse 7 ist hier die Schweißnaht einer Laserschweißung 14 dargestellt.
5 zeigt einen kompletten erfindungsgemäßen pyrotechnischen Anzünder mit einer Kapsel 1, in der ein Glaseinsatz 2 angeordnet ist, der von zwei Stiften 3 durchragt ist. Zwischen den Stiften 3 befindet sich auf der Wirkseite des Anzünders ein Zündbrückenträger 5, auf dem eine pyrotechnische Anzündladung 6 im Bauraum der Kapsel 1 angeordnet ist. Diese Anzündladung 6 ist mit einer Gaze 18 abgedeckt. Die Kapsel 1 ist von einem napfartigen Gehäuse 7 umgriffen und durch eine Verschweißung 8 abdichtend verbunden. Oberhalb der Kapsel 1 befindet sich im Anzünder eine Aufladung oder Treibladung 16, die durch eine Abdeckung 17 dicht eingeschlossen ist. Zwischen der Abdeckung 17 und der Kapsel 1 ist ein Freiraum 19 angeordnet.
Zum leichteren Einbau ist der Anzünder von einer Kunststoffumspritzung 15 an seinem unteren Teil umgeben.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Bauraum 4 in der Kapsel 1 nahezu vollständig vom Zündbrückenträger 5 und der Anzündladung 6 ausgefüllt, wie dies beispielhaft in der 5 dargestellt ist. Die Anzündladung 6 ist bevorzugt mit einer Abdeckung, z. B. einer Gaze 18 abgedeckt.

Claims

Pyroelektrische Anzünder mit einer Kapsel (1), in der ein Glaseinsatz (2) eingebracht ist und zumindest ein elektrisch leitender Stift (3) den Glaseinsatz (2) durchragt und der zumindest eine Stift (3) auf der Wirkseite des Anzünders mit einem Zündbrückenträger (5) verbunden ist und sich auf dem Zündbrückenträger (5) eine pyrotechnische Anzündladung (6) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kapsel (1) oberhalb des Glaseinsatzes (2) ein Bauraum (4) zur Aufnahme des Zündbrückenträgers (5) und der pyrotechnischen Anzündladung (6) angeordnet ist.
Anzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stift (3) in Höhe des Glaseinsatzes (2) eine Abflachung und/oder Aufweitung (9) aufweist.
Anzünder nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei Stiften, die den Glaseinsatz (2) durchragen, dadurch gekennzeichnet, dass in Höhe des Glaseinsatzes (2) ein Stift (3) eine Abflachung (9a) und der andere Stift (3) eine um 180° versetzte Aufweitung (9b) aufweist.
Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Kapsel (1) in Höhe des Glaseinsatzes (2) eine Aufrauhung (10) z. B. durch Rillen aufweist und der Glaseinsatz (2) in diese Aufrauhung (10) hineinragt.
Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (1) durch eine Umform- und/oder Stanzoperation aus einem Edelstahl oder Stahl mit oder ohne Oberflächenschutz gefertigt ist.
Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem napfartigen Gehäuse (7), welches die Kapsel (1) auf der Wirkseite umgreift, zur Aufnahme z. B. einer Treibladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (1) mit dem Gehäuse (7) über eine Verschweißung (11) oder eine Laserschweißung (14) verbunden ist.
Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Stiften (3) ein Stift mit der Kapsel (1) elektrisch leitend verbunden ist.
Anzünder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Kapsel elektrisch verbundene Stift (3) einen Bund (12) aufweist, der z. B. durch eine Lötung (13) mit der Kapsel (1) verbunden ist.