DE102014016521A1 - Pyrotechnic gas generator - Google Patents
Pyrotechnic gas generator Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014016521A1 DE102014016521A1 DE102014016521.3A DE102014016521A DE102014016521A1 DE 102014016521 A1 DE102014016521 A1 DE 102014016521A1 DE 102014016521 A DE102014016521 A DE 102014016521A DE 102014016521 A1 DE102014016521 A1 DE 102014016521A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- combustion chamber
- pyrotechnic
- gas generator
- ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
- B60R21/2644—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/04—Blasting cartridges, i.e. case and explosive for producing gas under pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
- B60R21/2644—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
- B60R2021/2648—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder comprising a plurality of combustion chambers or sub-chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/19—Pyrotechnical actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Es wird ein pyrotechnischer Gasgenerator (10) für das Betreiben, Betätigen oder Befüllen einer Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Personen oder Gegenständen vorgestellt, bestehend aus einem rohrförmigen Gasgeneratorgehäuse (40), das eine mit einem pyrotechnischen Anzünder (20) bestückte Zündlanze (30) und wenigstens einen mit einem Festtreibstoff (43) gefüllten Brennraum (41) beinhaltet, bei dem erfindungsgemäß der Brennraum (41) begrenzt ist durch eine für ausströmende Gase durchlässige Brennraumdecke (42), an die ein in eine Treibdüse (52) mit einem angeschlossenen Diffusor (55) mündender Gasauslass (50) gefügt ist.It is a pyrotechnic gas generator (10) for operating, operating or filling a safety device for the protection of persons or objects presented, consisting of a tubular gas generator housing (40) having a pyrotechnic lighter (20) equipped ignition lance (30) and at least a combustion space (41) filled with a solid propellant (43), in which, according to the invention, the combustion space (41) is bounded by a combustion chamber ceiling (42) permeable to escaping gases, to which a drive nozzle (52) with a connected diffuser (55 ) opening gas outlet (50) is added.
Description
Technisches UmfeldTechnical environment
Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gasgenerator, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse, das eine mit einem pyrotechnischen Anzünder bestückte Zündlanze, wenigstens einen mit dem Festtreibstoff gefüllten Brennraum und wenigstens einen in die Treibdüse mit einem angeschlossenen Diffusor mündenden Gasauslass beinhaltet.The present invention relates to a pyrotechnic gas generator, comprising a tubular housing, which includes an ignition lance equipped with a pyrotechnic igniter, at least one combustion chamber filled with the solid propellant and at least one gas outlet opening into the propulsion nozzle with a connected diffuser.
Stand der TechnikState of the art
Pyrotechnische Gasgeneratoren der eingangs beschriebenen Art dienen zum Betreiben, Betätigen oder Befüllen von einer Sicherheitseinrichtung, insbesondere einer Löse-, Lösch-, Rettungs- oder Rückhalte-Einrichtung zum Schutz von Personen oder Gegenständen, mit einem Gas. Sie bewirken dabei den Schutz von Personen oder Gegenständen gegen die Wirkung eines Zusammenstoßes mit einem Gegenstand oder gegen den Entzug von Atemluft infolge deren Verdrängung und umfassen im Wesentlichen einen Brennraum, der einen thermisch erregbaren und auf diese Weise in ein Heißgas wandelbaren Festtreibstoff enthält.Pyrotechnic gas generators of the type described above are used for operating, operating or filling of a safety device, in particular a solvent, extinguishing, rescue or retention device for the protection of persons or objects, with a gas. They thereby cause the protection of persons or objects against the effect of a collision with an object or against the withdrawal of breathing air as a result of their displacement and substantially comprise a combustion chamber containing a thermally excitable and thus convertible into a hot gas solid propellant.
Das thermische Erregen des Festtreibstoffs erfolgt mittels einer in den Brennraum hinein ragenden Anzündbaugruppe, die der Patentschrift
Zum Zwecke der Vorbeugung gegen ein unbeabsichtigtes Zünden des pyrotechnischen Anzündmittels durch eine elektrische Streustromstärke oder durch eine elektrische Entladung sind über einen Steckeinsatz, der beispielsweise dargestellt ist in der Patentschrift
In Gasgeneratoren mit einem für das Erzeugen von Gasen unter einem großen Druck bemessenen rohrförmigen, biegesteifen und druckfesten Gehäuse, das mittels Fließpressen oder Schrägwalzen aus einem Strang einer Metall-Legierung gefertigt ist, befindet sich zwischen dem als Hohlzylinder gestalteten Brennraum einerseits und dem Gasauslass andererseits ein mit einem Aschefilter bestückter Zwischenraum, der für gewöhnlich in radialer oder in axialer Richtung an den mit einem Festtreibstoff gefüllten Brennraum grenzt. Ein erster solcher pyrotechnischer Gaserzeuger mit einem rohrförmigen Gehäuse ist beschrieben in der Patentschrift
In Gasgeneratoren, die aus Gründen des begrenzten Einbauraums und hinsichtlich einer geringen Masse, beispielsweise für den Einbau in das Lenkrad eines Fahrzeugs, von einem druckfesten, kompakten und leichten Topf-Gehäuse in Schalenbauweise umgeben und aus einem mittels Zug-Druck-Umformung gestalteten Blech von einer Metall-Legierung gefertigt sind, befindet sich zwischen dem torus- oder topfförmig gestalteten Brennraum und dem Gasauslass ein mit einem Aschefilter bestückter Zwischenraum, der für gewöhnlich in radialer Richtung an den mit einem Festtreibstoff gefüllten Brennraum grenzt.In gas generators, for reasons of limited installation space and in terms of low mass, for example, for installation in the steering wheel of a vehicle, surrounded by a pressure-resistant, compact and lightweight pot-housing in shell construction and from a designed by train-pressure-forming sheet of are made of a metal alloy, is located between the torus or cup-shaped combustion chamber and the gas outlet an equipped with an ash filter gap, which is usually adjacent in the radial direction of the filled with a solid propellant combustion chamber.
Ein erster Gasgenerator mit einem topfförmigen Gehäuse ist beschrieben in der Patentschrift
Im Falle, dass die von der Zündstufe des elektrischen Steuergeräts begrenzte elektrische Stromstärke in dem Zündkreis für eine bestimmte Zeit einen Schwellenwert übersteigt, entflammt die bis zum Glühen erhitzte Widerstandsbrücke aus einem elektrisch leitfähigen und nicht-rostenden Werkstoff den pyrotechnischen Zündstoff. Daraufhin zünden die von dem pyrotechnischen Glühbrückenanzünder in den Brennraum strömenden Funken, Brenn- und Abgase gegebenenfalls über einen beigefügten Brandbeschleuniger oder Reaktionskatalysator den in dem Brennraum befindlichen Festtreibstoff, der unter der Erzeugung von Heißgas brennt.In the event that the limited by the ignition stage of the electrical control unit electrical current in the ignition circuit for a certain time exceeds a threshold, heated to the glow resistance bridge of an electrically conductive and non-rusting material ignites the pyrotechnic ignition material. Then ignite the sparks from the pyrotechnic Glühbrückenanzünder into the combustion chamber, combustion and exhaust gases optionally via an attached accelerator or reaction catalyst located in the combustion chamber solid fuel burning with the production of hot gas.
Im Falle, dass infolge einer äußeren Wärmequelle die Temperatur an dem Generator die Festigkeit des Gehäuses beeinträchtigt, bis dieses durch eine unbestimmte Selbstentzündung des Festtreibstoffs bersten würde, bewirkt entweder der in einer wärmeleitenden Bindung an das Gehäuse stehende Frühzündsatz ein bestimmungsgemäßes Zünden des Festtreibstoffs oder aber der ebenfalls in einer wärmeleitenden Bindung an das Gehäuse stehende Löschmittelsatz ein Hemmen der Brenngeschwindigkeit. Das Heißgas strömt durch die Öffnungen in einer den Brennraum begrenzenden Wand in den mit einem Aschefilter bestückten Zwischenraum, in dem ein in üblicher Weise aus einem Metallgewebe, -gestrick oder -geflecht bestehender Aschefilter das Heißgas trennt von den darin enthaltenen Funken, Ascheteilchen und, gegebenenfalls von den Bruchstücken der den Brennstoff umgebenden ZerfallsOxidations- oder Nässeschutzschicht. Zudem mindert der metallische Aschefilter, die Temperatur und den Druck des ausströmenden Heißgases durch das Aufnehmen und Ableiten von Wärme.In the event that due to an external heat source, the temperature on the generator affects the strength of the housing until it would burst by an indeterminate spontaneous combustion of the solid propellant, either caused in a thermally conductive bond to the housing pre-ignition causes proper firing of the solid propellant or the also in a thermally conductive bond to the housing standing extinguishing agent inhibiting the burning rate. The hot gas flows through the openings in a wall delimiting the combustion chamber into the space provided with an ash filter, in which an ash filter consisting of a metal fabric, knitted or woven mesh in the usual way separates the hot gas from the sparks, ash particles and, if present, it contains of the Fragments of the decay oxidation or moisture protection layer surrounding the fuel. In addition, the metallic ash filter reduces the temperature and pressure of the outflowing hot gas by absorbing and dissipating heat.
Filter zur Verwendung in einem Gasgenerator, einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung des Filters sind bekannt aus der Patentschrift
Das Erzeugen von einem funken- und aschefreien Gas durch das chemische Wandeln eines flüssigen Reduktionsmittels anstelle eines Festtreibstoffs ist beschrieben in der
Der Einbau von Blenden oder Lochwänden zum Zwecke der Unterteilung des Brennraums in mehrere Kammern hinsichtlich einer Dämpfung der Gasdruckpulsation infolge einer explosionsartigen Brenngeschwindigkeit oder gleichzeitiger Zündung von den in einem Brennraum in dichter Packung lagernden Festtreibstoffsätzen ist empfohlen in der
In pyrotechnisch betätigten Kaltgas- oder Hybrid-Gasgeneratoren befindet sich anstelle oder neben dem Brennraum ein mit Gas gefüllter Druckbehälter, der infolge des entflammten pyrotechnischen Zündstoffs das darin enthaltene Gas freisetzt.In pyrotechnically actuated cold gas or hybrid gas generators, instead of or in addition to the combustion chamber, there is a gas-filled pressure vessel which releases the gas contained therein as a result of the ignited pyrotechnic ignition substance.
Das aus dem Druckbehälter strömende Gas mischt sich mit dem Heiß- und Abgas des pyrotechnischen Zünd- oder Brennstoffs. Die gereinigten und gekühlten Gase strömen gedrosselt, entionisiert und gegebenenfalls mit dem Gas aus dem Druckbehälter gemischt durch wenigstens eine Öffnung in einer den Zwischenraum begrenzenden Wand unmittelbar oder mittels einer Gasleitung in den Arbeitsraum einer Sicherheitseinrichtung, beispielsweise einem pneumatisch wirkenden Aktuator, einem Gassack (Airbag) oder einer Rettungsweste.The gas flowing from the pressure vessel mixes with the hot and exhaust gas of the pyrotechnic ignition or fuel. The cleaned and cooled gases flow throttled, deionized and optionally mixed with the gas from the pressure vessel through at least one opening in a wall bounding the gap directly or by means of a gas line in the working space of a safety device, such as a pneumatically acting actuator, an airbag or a lifejacket.
Mittels mehrstufiger Gasgeneratoren, Gasgeneratoren mit einem Ausgleichs- oder Dämpfervolumen als auch durch Gasgeneratoren mit einem adaptiven oder änderbaren Strömungswiderstand wird das verlustarme und von der Gaserzeugung benachbarter Festtreibstoffsätze „klemmlose” ungehinderte Freisetzen eines möglichst gleichmäßigen und bedarfsgerechten Gasmassenstroms angestrebt. Ein eine Mehrzahl von Brennstufen und änderbare Strömungsöffnungen aufweisender Gasgenerator für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem ist offenbart in der Patentschrift
Eine Kühlung der Heiß- und Abgase mittels einer Flüssigkeit ist beschrieben in der Offenlegungsschrift
Das Betreiben, Betätigen oder das Befüllen einer Sicherheitseinrichtung, insbesondere einer Löse-, Lösch-, Rettungs- oder Rückhalte-Einrichtung zum Schutz von Personen oder Gegenständen, erfordert das möglichst unverzügliche Bereitstellen einer angemessenen Gasmenge, die über eine bestimmte Dauer und in einem bestimmten Zustand bzw. in einer bestimmten Qualität gleichmäßig aus dem Gasgenerator strömt.The operation, operation or filling of a safety device, in particular a release, extinguishing, rescue or restraint device for the protection of persons or objects, requires the immediate provision of an adequate amount of gas for a certain duration and in a certain state or in a certain quality flows evenly from the gas generator.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen muss im Hinblick auf einen großen thermischen Wirkungsgrad die chemische Wandlung des Festtreibstoffs in ein Gas eine große Menge an thermischer Energie möglichst nicht durch einen Filter gedrosselt freisetzen, ohne jedoch eine von dem Generatorgas berührte Person oder einen Gegenstand durch Asche, Funken, Stäube oder Heiß-, Schad- bzw. Giftgase in einer unzulässig großen Ansammlung zu gefährden.In the solutions known from the prior art, in view of a high thermal efficiency, the chemical conversion of the solid fuel into a gas must not release a large amount of thermal energy as much as possible throttled by a filter, but without a person touched by the generator gas or an object be endangered by ash, sparks, dusts or hot, harmful or toxic gases in an inadmissibly large accumulation.
Das Beimischen von Gas aus einem Druckbehälter zum Zwecke der Herabsetzung der Temperatur und der Konzentration an schädlichen Heiß- und Abgas erfordert eine Überwachung des Zustandes der Öffnungsvorrichtung, des Druckbehälters und des darin enthaltenen Gases, dessen Druck abhängig ist von der Umgebungstemperatur. Der Schutz von Personen oder Gegenständen vor einem schädlichen Gasschlag als auch der Schutz des Gehörs gegen den schädlichen Schalldruck des mit einem Knallgeräusch aus dem Gasgenerator strömenden Gasstoßes erfordern eine nach dem Zünden mit einer möglichst gleichmäßigen Geschwindigkeit erfolgende Gaserzeugung oder einen geeigneten Druckwandler und Schalldämpfer, den die Gasgeneratoren in der Bauart nach dem bekannten Stand der Technik nicht enthalten.The admixing of gas from a pressure vessel for the purpose of reducing the temperature and the concentration of harmful hot and exhaust gas requires monitoring the condition of the opening device, the pressure vessel and the gas contained therein, the pressure of which depends on the ambient temperature. The protection of persons or objects against a harmful gas shock as well as the protection of the hearing against the harmful sound pressure of the gas shock flowing from the gas generator with a bang noise require after ignition with a uniform speed as possible gas generation or a suitable pressure transducer and silencer, the Gas generators in the construction according to the prior art not included.
Im Falle des Betreibens einer Sicherheitseinrichtung in einem feuer- oder explosionsgefährdeten Bereich darf von dem Aerosol- oder Gasgenerator weder eine Flamme noch ein Funke ausgehen. In Bezug auf diese Eigenschaft erfordern die als Strahl- oder Raketenantrieb, beispielsweise für das Ausstellen von Überrollschutzvorrichtungen, Prallträgern und Stoßabweisern einsetzbaren Gasgeneratoren, eine von dem elektrischen Kreis und dem Anzünder lösbare Generatorstufe mit wenigstens einem Brennraum oder einem Druckbehälter. Im Falle eines Strahl- oder Raketenantriebs ist die Zündeinrichtung ortsfest gelagert, während der von dem Gasgenerator ausgehende Gasmassenstrom auf den Gaserzeuger eine Schubkraft ausübt.In the event of operation of a safety device in a fire or explosion-prone area, the aerosol or gas generator shall not emit either a flame or a spark. With respect to this property, the gas generators employable as jet or rocket propulsion, for example for the deployment of rollover protection devices, impact beams and bumpers, require at least one generator stage detachable from the electrical circuit and the lighter Combustion chamber or a pressure vessel. In the case of a jet or rocket drive, the ignition device is mounted stationary, while the gas mass flow from the gas generator exerts a thrust force on the gas generator.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den oben geschilderten Forderungen an den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen einerseits und den bestehenden Nachteilen der bekannten und angewandten Vorrichtungen andererseits ist es Aufgabe der Erfindung, einen pyrotechnischen Gasgenerator der eingangs beschriebenen gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass bei zuverlässiger Arbeitsweise und ausreichender Gesamteinsatz- oder Bereitschaftsdauer eine kostengünstige konstruktive Gestaltung herbeigeführt wird. Gleichzeitig soll der Einsatz von der Masse an Festbrennstoff reduziert werden und ein gleichmäßiger Gasmassenstrom erzeugt werden.Based on the above-described demands on the known from the prior art devices on the one hand and the existing disadvantages of the known and applied devices on the other hand, it is an object of the invention to further develop a pyrotechnic gas generator of the generic type described above so that with reliable operation and sufficient overall use - or standby duration a cost-effective structural design is brought about. At the same time, the use of the mass of solid fuel is to be reduced and a uniform gas mass flow is generated.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die geschilderte Aufgabe wird für einen Gasgenerator mit den gattungsbildenden Merkmalen des Anspruches 1 durch die im kennzeichnenden Teil beschriebene technische Lehre gelöst.The described object is achieved for a gas generator with the generic features of claim 1 by the technical teaching described in the characterizing part.
Erfindungswesentlich dabei ist es, dass der pyrotechnischer Gasgenerator, der ein rohrförmiges Gasgeneratorgehäuse aufweist, das eine mit einem pyrotechnischen Anzünder bestückte Zündlanze und wenigstens einen mit einem Festtreibstoff gefüllten Brennraum beinhaltet, so gestaltet ist, dass der Brennraum begrenzt ist durch eine für ausströmende Gase durchlässige Brennraumdecke, an die ein in eine Treibdüse mit einem angeschlossenen Diffusor mündender Gasauslass gefügt ist.It is essential to the invention that the pyrotechnic gas generator, which has a tubular gas generator housing, which contains an ignition lance equipped with a pyrotechnic igniter and at least one combustion chamber filled with a solid propellant, is designed such that the combustion chamber is bounded by a combustion chamber ceiling permeable to outflowing gases to which a gas outlet opening into a motive nozzle with a connected diffuser is added.
Die Zündlanze mit dem darin befindlichen pyrotechnischen Anzünder ist in dem Gasgeneratorgehäuse koaxial angeordnet und in dem als Hohlzylinder gestalteten Brennraum gelagert. Der zu Kugeln, Scheiben oder Ringen gepresste und von einer gegen den Zerfall schützenden Schicht umgebene Festtreibstoff wird von dem entflammten Anzünder über die Zündlanze von der Brennraumdecke an der Gasauslassseite gezündet und brennt von der Innenseite des Brennraums zu dessen Außenseite. Der dem Brennraum angeschlossene Gasauslass ist entsprechend dem Zweck des Gasgenerators radial nach außen, nach innen oder entlang der Rohrachse gerichtet. Der Gasauslass mündet über eine Freistrahl- oder Treibdüse in der Fangdüse von einem an das Gehäuse des Gasgenerators gefügten Diffusor.The ignition lance with the pyrotechnic igniter therein is arranged coaxially in the gas generator housing and mounted in the combustion chamber designed as a hollow cylinder. The pressed into balls, discs or rings and surrounded by a protective layer against the decay layer solid fuel is ignited by the ignited lighter on the ignition lance of the combustion chamber ceiling on the gas outlet side and burns from the inside of the combustion chamber to the outside. The gas outlet connected to the combustion chamber is directed radially outwards, inwards or along the tube axis in accordance with the purpose of the gas generator. The gas outlet opens via a free-jet or drive nozzle in the catching nozzle of a diffuser attached to the housing of the gas generator.
Bedingt durch den gegenüber der Umgebung geminderten Druck des den Querschnitt im Übergang von der Treibdüse zu der Fangdüse an dem Diffusor durchströmenden Heiß- oder Abgases kann das Gas nach der Wirkweise einer Strahlpumpe einen fluiden Stoff aus der Umgebung der Treibdüse aufnehmen und in die Fangdüse befördern. Zum Zwecke einer Steigerung der Fördermenge, des Beimengens von mehreren Fluiden oder zum Zwecke des Teilens von dem Generatorgas kann der Gasgenerator mit mehr als einer Treibdüse bestückt sein, die über einen Diffusor in einen gemeinsamen Gasauslass oder in voneinander getrennte Gasauslässe münden.Due to the reduced relative to the environment pressure of the cross section in the transition from the motive nozzle to the collecting nozzle on the diffuser flowing through the hot or exhaust gas, the gas can absorb the action of a jet pump fluid from the environment of the motive nozzle and convey it into the collecting nozzle. For the purpose of increasing the flow rate, the mixing of several fluids or for the purpose of sharing the generator gas, the gas generator may be equipped with more than one motive nozzle, which open via a diffuser in a common gas outlet or in separate gas outlets.
Zusätzlich zu dem wenigstens einen mit dem Festtreibstoff gefüllten Brennraum kann das rohrförmige druckfeste Gehäuse einen Druckbehälter oder eine Aufnahme für diesen beinhalten, dessen mittels einer Gassperre geschlossene Gasaustrittsöffnung unmittelbar in der Längsachse zu der mit einer Lanzenspitze bestückten Zündlanze angeordnet ist.In addition to the at least one combustion chamber filled with the solid fuel, the tubular flameproof housing may include a pressure vessel or a receptacle for this, which is closed by means of a gas barrier gas outlet opening is arranged directly in the longitudinal axis of the equipped with a lance tip ignition lance.
Im Falle, dass die von der Zündstufe des elektrischen Steuergeräts begrenzte elektrische Stromstärke in dem Zündkreis für eine bestimmte Zeit einen Schwellenwert übersteigt, entflammt der bis zum Glühen erhitze Brückenleiter den pyrotechnischen Zündstoff, von dem aus Funken, Brenn- und Abgase durch die Zündlanze in den Brennraum strömen und dort den Festtreibstoff zünden. Der Druck des von dem entflammten pyrotechnischen Zündstoff in der Zündlanze erhitzten Gases bewirkt gegebenenfalls das Eintreiben der Lanzenspitze in axialer Richtung aus der Zündlanze in eine den Druckbehälter schließende Gassperre. Das Eindringen der Lanzenspitze in die Gassperre des Druckbehälters setzt das darin enthaltene Gas frei.In the event that the limited by the ignition stage of the electrical control unit electrical current in the ignition circuit for a certain time exceeds a threshold, heated to glow bridge conductor ignites the pyrotechnic ignition material from which sparks, combustion and exhaust gases through the ignition lance in the Flow the combustion chamber and ignite the solid propellant there. If necessary, the pressure of the gas heated by the inflamed pyrotechnic ignition substance in the ignition lance causes the lance tip to be driven in the axial direction from the ignition lance into a gas barrier closing the pressure vessel. The penetration of the lance tip into the gas barrier of the pressure vessel releases the gas contained therein.
Anschließend wird die Lanzenspitze von dem Gas zurück in die Zündlanze geschoben, welche im Falle einer lösbar in den Gasgenerator eingesetzten Zündlanze diese von dem Gasgeneratorgehäuse mit dem darin enthaltenen Brennraum trennt. Das Trennen der lösbar in den Gasgenerator eingesetzten Zündlanze kann auch ohne Unterstützung durch den Druck des aus dem Gasbehälter ausströmenden Gases einzig von dem Heiß- und Abgas des brennenden Festtreibstoffs bewirkt werden.Subsequently, the lance tip is pushed by the gas back into the ignition lance, which separates in the case of a releasably inserted into the gas generator ignition lance this from the inflator housing with the combustion chamber contained therein. The separation of the ignition lance releasably inserted into the gas generator can be effected only by the hot and exhaust gas of the burning solid fuel without assistance from the pressure of the gas flowing out of the gas container.
Der gegenüber einem herkömmlichen pyrotechnischen Rohr- oder Topf-Gasgenerator wirkungsvollere, erfindungsgemäße pyrotechnische Gasgenerator, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse, das eine mit einem pyrotechnischen Anzünder bestückte Zündlanze, wenigstens einen mit dem Festtreibstoff gefüllten Brennraum und wenigstens einen in die Treibdüse mit einem angeschlossenen Diffusor mündenden Gasauslass beinhaltet, benötigt für das Erzeugen eines gleich großen Gasmassenstroms weniger Festtreibstoffmasse.The compared to a conventional pyrotechnic pipe or pot gas generator more effective, inventive pyrotechnic gas generator, consisting of a tubular housing, which is equipped with a pyrotechnic ignition lance, at least one filled with the solid fuel combustion chamber and at least one opening into the motive nozzle with a connected diffuser Includes gas outlet, requires less solid fuel mass for generating an equal gas mass flow.
Der an der Brennraumdecke beginnende und von der Gasauslassseite her die Menge an Festbrennstoff-Portionen in dem Brennraum von innen nach außen durchlaufende Brennvorgang erzeugt einen gleichmäßigen Gasmassenstrom, dessen Stärke durch das Beimengen von Gas aus einem Druckbehälter gesteigert werden kann. Die geringere Menge an Festtreibstoff in einem rohrförmigen druckfesten Gehäuse aus einem vorteilhafterweise Nickel-legierten Stahl von großer Zugfestigkeit und Dehnbarkeit ermöglicht einerseits die Gestaltung von massearmen Gasgeneratoren für den Einsatz in tragbaren Sicherheitseinrichtung und in Fahr- oder Flugzeugen und anderseits die Bereitstellung von druckfesten Gasgeneratoren, die im Falle einer unbestimmten Selbstentzündung des Festtreibstoffs nicht bersten. The beginning of the combustion chamber ceiling and from the gas outlet side, the amount of solid fuel portions in the combustion chamber from the inside to the outside continuous combustion produces a uniform gas mass flow, the strength of which can be increased by the addition of gas from a pressure vessel. The lower amount of solid fuel in a tubular pressure-resistant housing made of an advantageously nickel-alloyed steel of high tensile strength and ductility on the one hand allows the design of low-mass gas generators for use in portable safety device and in vehicles or aircraft and on the other hand, the provision of pressure-resistant gas generators in the case of indeterminate spontaneous combustion of the solid fuel should not burst.
Das Beimengen von Luft aus der Atmosphäre oder von einer wässrigen als auch einer anderen niedrig siedenden Flüssigkeit aus einem Behälter zu dem Heiß- oder Abgas mindert die Temperatur, die Druckänderungsgeschwindigkeit, den Schalldruck und die Schadstoffkonzentration des Generatorgases und steigert dessen Menge an Masse und Normalrauminhalt. Des Weiteren kann ein Spülfluid dem Gasmassen-Strom folgen, wenn der Festtreibstoff in dem Brennraum des Gasgenerators erschöpft ist, oder das aus einem Behälter, beispielsweise einem Gassack, zurückströmende Gas über den Diffusor in die Umgebung entweichen. Infolge des Kühlens von dem Heiß- oder Abgas entsteht Kondensat an den Staubteilchen und bindet diese zu massereicheren Ascheteilchen, die aus dem gekrümmten Gasstrom in den als Partikelfalle gestalteten Randbereich der Treibdüse befördert werden.The admixing of air from the atmosphere or from an aqueous as well as another low-boiling liquid from a container to the hot or exhaust gas reduces the temperature, pressure change rate, sound pressure and pollutant concentration of the generator gas and increases its mass and normal volume content. Furthermore, a flushing fluid can follow the gas mass flow when the solid fuel in the combustion chamber of the gas generator is exhausted, or escape from a container, such as a gas bag, back-flowing gas through the diffuser into the environment. As a result of the cooling of the hot or flue gas, condensate builds up on the dust particles and binds them to more massive ash particles which are conveyed from the curved gas stream into the particle trap-shaped peripheral region of the motive nozzle.
Das Gasgeneratorgehäuse kann neben der Grundbauform eines gradlinigen Zylinders mit einer kreisförmigen Querschnittsfläche auch als ein gebogenes oder als ein spiralförmiges Rohr, das vorzugsweise in einem Fließzieh-„Pultrusions”- oder in einem Fließpress-„Extrusions”-Vorgang nahtlos gefertigt ist, durch das Umformen mittels Walzen zu einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsfläche gestaltet werden. Die Fügespalte sind vorzugsweise geschlossen durch eine nicht-thermische Behandlung, beispielsweise durch Clinchen, Kleben, Bördeln, Falzen oder Stauchen.The inflator housing may, in addition to the basic design of a straight cylinder having a circular cross-sectional area, also be formed as a bent or a spiral tube, preferably seamlessly formed in a flow-drawing "pultrusion" or extrusion-extruding "extrusion" process be designed by rolling to a deviating from the circular cross-sectional area. The joining gaps are preferably closed by a non-thermal treatment, for example by clinching, gluing, crimping, folding or compression.
Der erfindungsgemäße pyrotechnische Gasgenerator ist nicht auf den Einsatz in der Rückhalteeinrichtung eines Kraftfahrzeugs beschränkt, sondern kann auch kraftbetätigte Gegenstände von Maschinen oder Gebäuden, z. B. Fluchttüren, (Aerosol-)Feuerlöscher, Strahlpumpen oder Rauch-Wärme-Abzugsanlagen mit Gas betreiben oder Behälter mit Gas befüllen.The pyrotechnic gas generator according to the invention is not limited to use in the restraint device of a motor vehicle, but can also power-operated objects of machines or buildings, for. B. escape doors, (aerosol) fire extinguishers, jet pumps or smoke-heat extraction systems operate with gas or fill containers with gas.
Figurenbeschreibungfigure description
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:Embodiments of the present invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings. It shows:
Nachfolgend werden die einzelnen Zeichnungen näher erläutert.The individual drawings are explained in more detail below.
Fig. 1Fig. 1
Der pyrotechnische Gasgenerator
Fig. 2Fig. 2
Der pyrotechnische Gasgenerator
Fig. 3AFig. 3A
Der pyrotechnische Gasgenerator
Fig. 3BFig. 3B
Der pyrotechnische Gasgenerator
Fig. 4Fig. 4
Der pyrotechnische Gasgenerator
Eingeschlossen zwischen dem Anzünderhalter
Fig. 5Fig. 5
Der pyrotechnische Gasgenerator
Fig. 6Fig. 6
Der pyrotechnische Gasgenerator
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Pyrotechnischer GasgeneratorPyrotechnic gas generator
- 2020
- Anzünderlighter
- 2121
- AnzünderhalterAnzünderhalter
- 2222
- AnzünderträgerAnzünderträger
- 2323
- Steckeinsatzplug insert
- 3030
- Zündlanzeignition lance
- 3131
- Zündleiterignition conductors
- 3232
- LanzendeckeLanz ceiling
- 3333
- Lanzenspitzespearhead
- 4040
- GasgeneratorgehäuseInflator housing
- 4141
- Brennraumcombustion chamber
- 4242
- BrennraumdeckeCombustion chamber ceiling
- 4343
- Festtreibstoffsolid propellant
- 5050
- Gasauslassgas outlet
- 5151
- Durchlasspassage
- 5252
- Treibdüsepropelling nozzle
- 5353
- Teilchenfalleparticle trap
- 5454
- Mischermixer
- 5555
- Diffusordiffuser
- 5656
- Fangdüsecollecting nozzle
- 5757
- Fluidkanalfluid channel
- 6060
- Druckbehälterpressure vessel
- 6161
- Gasgas
- 6262
- Gassperregas barrier
- 6363
- DruckbehälteraufnahmePressure container receptacle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007025368 B4 [0003] DE 102007025368 B4 [0003]
- DE 102005004920 B3 [0004] DE 102005004920 B3 [0004]
- DE 3917460 C1 [0005] DE 3917460 C1 [0005]
- DE 4007551 C2 [0005] DE 4007551 C2 [0005]
- DE 4135299 C2 [0007] DE 4135299 C2 [0007]
- DE 4208844 C2 [0007] DE 4208844 C2 [0007]
- DE 102007005588 B4 [0010] DE 102007005588 B4 [0010]
- EP 0539872 B1 [0011] EP 0539872 B1 [0011]
- DE 4019877 C2 [0011] DE 4019877 C2 [0011]
- EP 0662935 B1 [0012] EP 0662935 B1 [0012]
- DE 102006019805 B4 [0015] DE 102006019805 B4 [0015]
- DE 19726296 A1 [0016] DE 19726296 A1 [0016]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014016521.3A DE102014016521A1 (en) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Pyrotechnic gas generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014016521.3A DE102014016521A1 (en) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Pyrotechnic gas generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014016521A1 true DE102014016521A1 (en) | 2016-05-12 |
Family
ID=55802766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014016521.3A Withdrawn DE102014016521A1 (en) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Pyrotechnic gas generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014016521A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018186116A1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-10-11 | 株式会社ダイセル | Gas generator |
CN111664140A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-15 | 中国人民解放***箭军工程大学 | Flow-adjustable gas erecting power device |
US11155234B2 (en) * | 2016-12-02 | 2021-10-26 | Trw Airbag Systems Gmbh | Gas generator, airbag module and motor vehicle safety system |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3711115A (en) * | 1970-11-24 | 1973-01-16 | Allied Chem | Pyrotechnic gas generator |
DE3917460C1 (en) | 1989-05-30 | 1990-10-31 | Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8012 Ottobrunn, De | Pyrotechnical gas producer - has central perforated cylinder and concentric cylinder |
DE4019877C2 (en) | 1990-06-22 | 1992-12-10 | Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau, De | |
DE4007551C2 (en) | 1989-03-10 | 1994-11-24 | Trw Vehicle Safety Systems | Gas generator |
EP0539872B1 (en) | 1991-10-28 | 1997-01-22 | Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff- und Systemtechnik | Gas generator, in particular for an airbag protecting a vehicle passenger against injuries |
EP0662935B1 (en) | 1993-07-07 | 1997-04-09 | Automotive Systems Laboratory Inc. | Gas generator |
DE19726296A1 (en) | 1997-06-20 | 1998-12-24 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Gas generator with cooling device |
DE4135299C2 (en) | 1991-10-25 | 1998-12-24 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Gas generator |
DE4208844C2 (en) | 1992-03-19 | 1999-12-02 | Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg | Gas generator system |
US6155600A (en) * | 1996-01-25 | 2000-12-05 | Reynolds; George L. | Safety air bag inflation device |
DE10319713A1 (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Autoliv Development Ab | Method of ventilating a cavity, which is filled with propulsion gas as a result of operation of pyrotechnic gas generator of airbag, involve actively sucking out propulsion gas through ventilation opening |
DE19753489B4 (en) * | 1996-12-03 | 2006-03-09 | Autoliv ASP, Inc., Ogden | A liquid propellant gas inflator comprising means for preventing the device from bursting |
DE102005004920B3 (en) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh | Contact protection for connectors with a shorting bridge with integrated switching element |
DE102007025368B4 (en) | 2007-05-31 | 2009-02-05 | Trw Airbag Systems Gmbh | Igniter unit for a gas generator and gas generator |
DE102006019805B4 (en) | 2006-04-28 | 2010-12-16 | Audi Ag | Gas generator for a vehicle occupant restraint system |
DE102007005588B4 (en) | 2007-02-05 | 2014-02-13 | Trw Airbag Systems Gmbh | Filter for use in a gas generator, gas generator, vehicle occupant restraint system, method of making the filter and use of the filter |
-
2014
- 2014-11-10 DE DE102014016521.3A patent/DE102014016521A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3711115A (en) * | 1970-11-24 | 1973-01-16 | Allied Chem | Pyrotechnic gas generator |
DE4007551C2 (en) | 1989-03-10 | 1994-11-24 | Trw Vehicle Safety Systems | Gas generator |
DE3917460C1 (en) | 1989-05-30 | 1990-10-31 | Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8012 Ottobrunn, De | Pyrotechnical gas producer - has central perforated cylinder and concentric cylinder |
DE4019877C2 (en) | 1990-06-22 | 1992-12-10 | Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau, De | |
DE4135299C2 (en) | 1991-10-25 | 1998-12-24 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Gas generator |
EP0539872B1 (en) | 1991-10-28 | 1997-01-22 | Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff- und Systemtechnik | Gas generator, in particular for an airbag protecting a vehicle passenger against injuries |
DE4208844C2 (en) | 1992-03-19 | 1999-12-02 | Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg | Gas generator system |
EP0662935B1 (en) | 1993-07-07 | 1997-04-09 | Automotive Systems Laboratory Inc. | Gas generator |
US6155600A (en) * | 1996-01-25 | 2000-12-05 | Reynolds; George L. | Safety air bag inflation device |
DE19753489B4 (en) * | 1996-12-03 | 2006-03-09 | Autoliv ASP, Inc., Ogden | A liquid propellant gas inflator comprising means for preventing the device from bursting |
DE19726296A1 (en) | 1997-06-20 | 1998-12-24 | Temic Bayern Chem Airbag Gmbh | Gas generator with cooling device |
DE10319713A1 (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Autoliv Development Ab | Method of ventilating a cavity, which is filled with propulsion gas as a result of operation of pyrotechnic gas generator of airbag, involve actively sucking out propulsion gas through ventilation opening |
DE102005004920B3 (en) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh | Contact protection for connectors with a shorting bridge with integrated switching element |
DE102006019805B4 (en) | 2006-04-28 | 2010-12-16 | Audi Ag | Gas generator for a vehicle occupant restraint system |
DE102007005588B4 (en) | 2007-02-05 | 2014-02-13 | Trw Airbag Systems Gmbh | Filter for use in a gas generator, gas generator, vehicle occupant restraint system, method of making the filter and use of the filter |
DE102007025368B4 (en) | 2007-05-31 | 2009-02-05 | Trw Airbag Systems Gmbh | Igniter unit for a gas generator and gas generator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11155234B2 (en) * | 2016-12-02 | 2021-10-26 | Trw Airbag Systems Gmbh | Gas generator, airbag module and motor vehicle safety system |
WO2018186116A1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-10-11 | 株式会社ダイセル | Gas generator |
CN111664140A (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-15 | 中国人民解放***箭军工程大学 | Flow-adjustable gas erecting power device |
CN111664140B (en) * | 2020-06-01 | 2022-07-22 | 中国人民解放***箭军工程大学 | Flow-adjustable gas erecting power device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4231356B4 (en) | Device for inflating an inflatable device | |
DE3609668A1 (en) | PYRO OR EXPLOSION ADAPTER | |
DE4317727C2 (en) | Pyrotechnic gas generator | |
US7735861B2 (en) | Hybrid type gas generator containing a metal charge | |
DE3742278A1 (en) | GAS GENERATOR SYSTEM FOR A GAS BAG IN A VEHICLE | |
DE2323231A1 (en) | INFLATER | |
WO1997008019A1 (en) | Device for filling a restraint device | |
DE102016002937A1 (en) | Hybrid gas generator, gas bag unit and vehicle safety system with such a hybrid gas generator and method for forming a shock wave | |
DE102014016521A1 (en) | Pyrotechnic gas generator | |
DE102007060265B4 (en) | inflator | |
DE102018112011A1 (en) | FUEL CAGE FOR A PIPE GAS GENERATOR, FUEL BODY ELEMENT FOR A PIPE GAS GENERATOR, PIPE GAS GENERATOR FOR A GASSACK MODULE, GAS TANK MODULE, VEHICLE SAFETY SYSTEM, METHOD FOR OPERATING AND PRODUCING A PIPE GAS GENERATOR | |
DE102017100857A1 (en) | Hybrid gas generator, method for operating a hybrid gas generator, gas bag module and vehicle safety system | |
DE19507208A1 (en) | Gas generator, in particular for an airbag, with a loading container and a flame guide tube | |
DE102015012703A1 (en) | GAS GENERATOR, PARTICULARLY FOR A VEHICLE SAFETY SYSTEM, SPACERS FOR ARRANGEMENT IN A GAS GENERATOR, GASSACK MODULE AND VEHICLE ABSORPTION SYSTEM | |
EP0882627B1 (en) | Gas generator and method of operating a gas generator | |
EP0882628B1 (en) | Gas generator | |
EP0790906A1 (en) | Liquid gas generator | |
DE602005003540T2 (en) | Pyrotechnic gas generator for motor vehicle safety system | |
DE102011013545A1 (en) | Hybrid gas generator for use in module, particularly for protection device in vehicle, has activation device with igniter unit containing pyrotechnic charge, particularly on basis of hydrides | |
EP0874744B1 (en) | Gas generator for producing a gas mixture | |
DE10016738B4 (en) | Incoming explosion suppression method | |
DE102016120986A1 (en) | Hybrid gas generator, method for operating a hybrid gas generator, gas bag module and vehicle safety system | |
DE10015837A1 (en) | Method for inflating gas bag for restraining occupant in vehicle, especially for use as window airbag, includes primary propellant charge, and secondary propellant charge to blow gas into gas bag over more than one second | |
DE102014103629B3 (en) | Device with a gas generator for generating a compressed gas flow | |
DE19529553A1 (en) | Arrangement for opening the bursting membrane of compressed gas cylinders in gas generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |