DE19531667A1 - Pyrotechnischer Gasgenerator mit zwei getrennten Brennkammern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gasgenerator mit zwei ge­ trennten Brennkammereinheiten nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Ein derartiger Gasgenerator ist aus der US 5,219,178 bekannt. Der darin be­ schriebene Gasgenerator weist jedoch zumindest den Nachteil auf, daß bei­ de Brennkammern einen gemeinsamen Filter nützen, wodurch keine opti­ male Anpassung des Filters an die beiden verschiedenen Treibsätze möglich ist. Hintergrund ist die Tatsache, daß die Art und Weise, wie ein Prallsack be­ füllt wird, ganz wesentlich nicht nur von der chemischen Zusammensetzung des verwendeten Treibstoffs, sondern auch von der Beschaffenheit und An­ ordnung der Filter abhängt. Deshalb müssen für jedes gaserzeugende Ge­ misch speziell hierauf abgestimmte Filter verwendet werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Gasgenerator anzugeben, der die vorgenannten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem zwei separate Brennkammereinheiten ein gemeinsames Verbindungsstück aufweisen und indem jede Brennkam­ mereinheit eine Anzündeinheit mit jeweiligen Filtern aufweist.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen des er­ findungsgemäßen Gasgenerators beschrieben.

Demgemäß weist jede Brennkammereinheit eine eigene Brennkammer mit darin angeordneten Treibstofftabletten als Festtreibstoff und einem Vorfil­ ter auf und ist mit einem speziell auf sie abgestimmten Feinfilter radial um­ geben. Um zu einer kostengünstigen Fertigung zu kommen, werden beide Brennkammereinheiten vormontiert und bei der Endmontage in ein entwe­ der gemeinsames oder jeweils in ein separates, rohrförmiges Filtergehäuse mit Ausblasöffnungen eingeschoben. Anschließend wird das gemeinsame bzw. die beiden separaten, rohrförmigen Filtergehäuse an einem Ende umgebördelt.

Die Vorteile der Erfindung liegen neben der optimalen Anpassung der je­ weiligen Filterkammern an den jeweiligen Treibsatz insbesondere darin, daß die beiden Brennkammern zeitlich versetzt gezündet werden können, wo­ durch bei einer Auslösung eine stufenweise Anpassung der Leistungsabgabe an die Unfallschwere vorgenommen werden kann, indem ein an den Gasge­ nerator angeschlossener Prallsack schneller oder langsamer, hart oder weni­ ger hart aufgeblasen wird. Auch kann durch eine zeitlich versetzte Zündung der beiden Treibsätze die Zeit verlängert werden, in der der Prallsack aufge­ blasen bleibt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend ausführlich er­ läutert und anhand der Figuren dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gasge­ nerators mit einem gemeinsamen Filtergehäuse für beide Brennkammereinheiten und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gas­ generators mit jeweils einem separaten Filtergehäuse für bei­ de Brennkammereinheiten.

Ein Rohr-Gasgenerator 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einer ersten Brennkam­ mereinheit 10 und einer zweiten Brennkammereinheit 20. Dabei weist die erste Brennkammereinheit 10 einen elektrischen Anzünder 11, eine Verstär­ kerladung 12, eine Brennkammer 13 mit Treibstofftabletten 15 als Festtreib­ stoff, einem Vorfilter 16 und Durchströmöffnungen 18 und eine Filterkam­ mer 14 mit einem Feinfilter 17 auf.

Die zweite Brennkammereinheit 20 enthält einen elektrischen Anzünder 21, eine Verstärkerladung 22, eine Brennkammer 23 mit Treibstofftabletten 25 als Festtreibstoff, einem Vorfilter 26 und Durchströmöffnungen 28 und eine Filterkammer 24 mit einem Feinfilter 27. Die Brennkammereinheiten 10 und 20 weisen ein gemeinsames Verbindungsstück 3 auf und werden durch ein gemeinsames Filtergehäuse 2 zusammengehalten, das Ausblasöffnungen 4 und einen Befestigungsbolzen 5 aufweist. Bei feuchtigkeitsempfindlichen Treibstofftabletten 15 bzw. 25 müssen die Durchströmöffnungen 18 bzw. 28 oder die Ausblasöffnungen 4 mittels einer Dichtfolie 19 bzw. 29, beispiels­ weise mit einer Aluminiumfolie, verschlossen werden, um den Treibstoff daran zu hindern, Feuchtigkeit aufzunehmen. Zum Volumenausgleich sind zwischen den Treibstofftabletten 15 bzw. 25 und das Verbindungsstück 3 Füllkörper 6, beispielsweise ein Maschengestrick, eingelegt.

Um bei einem Brand während der Lagerung des Gasgenerators 1 oder bei ei­ nem Fahrzeugbrand mit eingebautem Gasgenerator 1 ein Fragmentieren des Filtergehäuses 2 zu verhindern, müssen die Treibstofftabletten 15 bzw. 25 abbrennen, bevor das Filtergehäuse 2 aufgrund der hohen Temperatur seine mechanische Festigkeit verliert. Hierzu besitzt jede Brennkammerein­ heit 10 bzw. 20 Frühzündbehälter 9 mit Frühzündpellets 9′ und jeweils einer Abdeckung 9′′. Damit die Frühzündpellets 9′ im Fall eines Brandes möglichst schnell ihre Zündtemperatur erreichen und die Treibstofftabletten 15 bzw. 25 entzünden, deren Selbstzündtemperatur erheblich höher liegt, sind sie in unmittelbarer Nähe zum metallenen Filtergehäuse 2 oder zum metallenen Verbindungsstück 3 angeordnet, wo ein guter Wärmetransport stattfindet.

Die Anzünder 11 bzw. 21, die Verstärkerladungen 12 bzw. 22 und die Treib­ stofftabletten 15 bzw. 25 können von gleicher oder unterschiedlicher Be­ schaffenheit sein, je nachdem, welche Gasströme von der jeweiligen Brenn­ kammer 13 bzw. 23 bei einer Auslösung erzeugt werden sollen. Mit dem auf die jeweilige Brennkammereinheit 10 bzw. 20 abgestimmten Feinfilter 17 bzw. 27 wird hierdurch die Zeit bestimmt, in welcher das erzeugte Gasvolu­ men in einen angeschlossenen Prallsack eingeblasen werden soll.

Zweckmäßigerweise wird für jede Brennkammereinheit 10 bzw. 20 ein eige­ ner und optimal auf den Treibstoff 15 bzw. 25 abgestimmter Vorfilter 16 bzw. 26 und Feinfilter 17 bzw. 27 verwendet.

Eine kostengünstige Herstellungsweise des erfindungsgemäßen Rohr-Gasge­ nerators 1 wird erreicht, indem jede Brennkammereinheit 10 bzw. 20 für sich vormontiert und bei der Endmontage in ein gemeinsames Filtergehäu­ se 2, getrennt durch ein gemeinsames Verbindungsstück 3, eingebracht werden.

Zur Fixierung des Verbindungsstücks 3 im Filtergehäuse 2 weist das Verbin­ dungsstück 3 an seiner Außenseite eine rundliche Aussparung 7 auf. Vorzugs­ weise durch Rollen wird nach dem Einschieben der Brennkammereinheiten 10 und 20 und des Verbindungsstücks 3 im Filtergehäuse 2 an der ent­ sprechenden Stelle eine Sicke 7′ erzeugt, die sich in die rundliche Ausspa­ rung 7 des Verbindungsstücks 3 einfügt. Durch diese Fügung aus Sicke 7′ und Aussparung 7 wird zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit zwischen Filter­ gehäuse 2 und Verbindungsstück 3 gewährleistet.

Zum Schluß wird das offene Ende des rohrförmigen Filtergehäuses 2 umge­ rollt, so daß jeweils eine Bördelung 8 entsteht, mit der die Einbauten des Gasgenerators 1 zusammengehalten werden.

In Fig. 2 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Gasgenerator 1 dargestellt. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden in zwei separaten Filtergehäusen 2′ und 2′′ mit Ausblasöffnungen 4 eine erste und eine zweite Brennkammereinheit 10 und 20 angeordnet. Die beiden Filter­ gehäuse 2′ und 2′′ werden mit einem gemeinsamen Verbindungsstück 3 zu­ sammengehalten, indem das Verbindungsstück 3 an seiner Außenseite zwei rundliche Aussparungen 7/1 und 7/2 aufweist. Ein Endstück 3′ dient als Dec­ kel für die Brennkammereinheit 10. Als Variante können Verbindungsstück 3 und Endstück 3′ auch einstückig ausgebildet sein.

Vorzugsweise durch Rollen wird nach dem Einschieben der Brennkammer­ einheiten 10 und 20 und des Verbindungsstücks 3 in das jeweilige Filterge­ häuse 2′ bzw. 2′′ an der entsprechenden Stelle eine Sicke 7′/1 bzw. 7′/2 er­ zeugt, die sich jeweils in die rundliche Aussparung 7/1 bzw. 7/2 des Verbin­ dungsstücks 3 einfügt. Durch diese Fügung aus Sicke 7′/1 bzw. 7′/2 und Aus­ sparung 7/1 bzw. 7/2 wird zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit zwischen den Filtergehäusen 2′ und 2′′ und dem Verbindungsstück 3 gewährleistet.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Brennkammereinheit 10 und 20 für sich alleine voll funktionsfähig, da sie über eine Anzündeinheit 11 bzw. 21 mit Verstärkerladung 12 bzw. 22, über ein Brennkammerrohr 13 bzw. 23 mit Treibstofftabletten 15 bzw. 25, Vorfilter 16 bzw. 26 und Durch­ strömöffnungen 18 bzw. 28 und über eine Filterkammer 14 bzw. 24 mit Feinfilter 17 bzw. 27 verfügen. Jede Durchströmöffnung 18 bzw. 28 oder je­ de Ausblasöffnung 4 ist mittels einer Dichtfolie 19 bzw. 29, beispielsweise ei­ ner Aluminiumfolie, luftdicht verschlossen, um eindringende Feuchtigkeit abzuhalten.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Gasgenerator 1 an der außenlie­ gen den Stirnseite des Filtergehäuses 2′ einen Befestigungsbolzen 5 auf, mit dem der Gasgenerator 1 an der Struktur eines Fahrzeugs befestigt wird. Um bei einem Brand ein Fragmentieren zu verhindern, weist der Gasgenerators 1 Frühzündbehälter 9 mit Abdeckungen 9′′ auf, die bekannte und deshalb nicht näher beschriebene Frühzündpellets 9′ enthalten.

Bei der Endmontage der bereits vorgefertigen Brennkammereinheiten 10 und 20 wird das jeweils noch offene Ende der rohrförmigen Filtergehäuse 2′ und 2′′ umgerollt, so daß jeweils eine Bördelung 8 entsteht, mit der die Ein­ bauten des Gasgenerators 1 zusammengehalten werden.

Claims (14)

1. Gasgenerator (1) zum Befüllen eines Prallsacks in einem Rückhaltesystem für Kraftfahrzeuginsassen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei separate Brennkammereinheiten (10, 20) ein gemeinsames Verbindungsstück (3) auf­ weisen und daß jede Brennkammereinheit (10, 20) eine Anzündeinheit (11, 21) mit jeweiligen Filtern (16, 17, 26, 27) aufweist.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn­ kammereinheiten (10, 20) in einem gemeinsamen Filtergehäuse (2) angeord­ net sind.

3. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn­ kammereinheiten (10, 20) jeweils in einem separaten Filtergehäuse (2′, 2′′) an­ geordnet sind.

4. Gasgenerator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammereinheiten (10, 20) jeweils aus einem Brennkammerrohr (13, 23) bestehen und axial zueinander angeordnet sind.

5. Gasgenerator nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) außen an seinem Umfang eine rundliche Aussparungen (7) zur Bildung einer Sicken-Verbindung mit dem gemeinsamen Filterge­ häuse (2) aufweist.

6. Gasgenerator nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (3) außen an seinem Umfang zwei rundliche Aussparungen (7/1, 7/2) zur Bildung je einer Sicken-Verbindung mit den separaten Filterge­ häusen (2′, 2′′) aufweist.

7. Gasgenerator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes Filtergehäuse (2′, 2′′) am freien Ende eine Bördelung (8/1, 8/2) zur formschlüssigen Verbindung mit der jeweiligen Brennkammereinheit (10, 20) aufweist.

8. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzündeinheiten (11, 21) an den einander abge­ wandten Seiten der Brennkammereinheiten (10, 20) angeordnet sind.

9. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich bei jeder Brennkammereinheit (10, 20) eine Verstär­ kerladung (12, 22) in axialer Richtung an die Anzündeinheit (11, 21) an­ schließt.

10. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in jeder Brennkammereinheit (10, 20) als Festtreibstoff Treibstofftabletten (15, 25) enthalten sind.

11. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in jeder Brennkammereinheit (10, 20) ein Vorfilter (16, 26) vor Durchströmöffnungen (18, 28) angeordnet ist.

12. Gasgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (18, 28) innen mit einer Dichtfolie (19, 29) verschlos­ sen sind.

13. Gasgenerator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfolie (19, 29) aus Aluminium besteht.

14. Gasgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß radial um jedes Brennkammerrohr (13, 23) eine Filterkammer (14, 24) mit Feinfilter (17, 27) angeordnet ist.