DE19716121C2 - Gaserzeugende Zusammensetzung und deren Verwendung - Google Patents
Gaserzeugende Zusammensetzung und deren VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gaserzeu
gende Zusammensetzung, die einen organischen Brennstoff
aufweist, der mit einem Oxidationssalz einen Komplex bil
det. Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet zum
raschen Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutzvor
richtung.
Eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen einer Fahrzeugin
sassenschutzvorrichtung wie zum Beispiel ein Airbag be
ziehungsweise ein Gaskissen umfaßt eine Aufblasströmungs
mittelquelle zum Aufblasen des Airbags. Bei einer be
stimmten Art einer Aufblasvorrichtung weist die Auf
blasströmungsmittelquelle einen Körper eines entzündbaren
gaserzeugenden Materials auf. Diese Art der Aufblasvor
richtung umfaßt ferner eine Zündvorrichtung. Die Zündvor
richtung wird betätigt, um den Körper des gaserzeugenden
Materials zu zünden, wenn das Fahrzeug in einen bestimm
ten Zustand gerät, wie zum Beispiel eine plötzliche Ver
langsamung erfährt, was einen Zusammenstoß anzeigt, und
wenn dieser Zustand über einem vorbestimmten Schwellen
wert liegt, der einen Zusammenstoß anzeigt für den das
Aufblasen des Airbags wünschenswert beziehungsweise
zweckmäßig ist. Wenn das gaserzeugende Material ver
brennt, erzeugt es ein Aufblasgasvolumen. Das Aufblasgas
wird in den Fahrzeugairbag beziehungsweise das Gaskissen
geleitet, um den Airbag aufzublasen. Wenn der Airbag auf
geblasen ist, erstreckt er sich in das Fahrzeuginsassen
abteil und hilft dabei den Fahrzeuginsassen zu schützen.
Aus der EP-06 61 253 A2 ist eine gaserzeugende Zusammen
setzung mit einem Brennstoff bekannt, der aus Alkali-,
Erdalkali- und/oder Übergangsmetallsalzen von Dicyanamid
ausgewählt ist. Der Brennstoff ist wiederum mit einem
Oxidationsmittel vermischt.
Aus der US-4 078 954 A ist ferner eine pyrotechnische Zu
sammensetzung für Beleuchtungszwecke bekannt, die Dicya
namid, Nitrozellulose und ein Alkali- oder Erdalkalime
tallnitrat aufweist. Ein Übergangsmetallnitrat, wie z. B.
Kupfernitrat, welches als stark hygroskopisch bezeichnet
wird, kann der Zusammensetzung hinzugefügt werden, um ei
ne blaue oder grüne Flamme zu erzeugen, wobei die obigen
Bestandteile in der Zusammensetzung einfach vermischt
werden.
Es ist wünschenswert ein gaserzeugendes Material vorzuse
hen, welches neben anderen Eigenschaften folgendes auf
weist: stabile und relativ kostengünstige Bestandteile,
eine kurze Zündperiode, eine Verbrennungsrate, die
schnell ist aber ohne Explosionseffekte, und eine hohe
Volumen- beziehungsweise Fülldichte, so daß nur eine ge
ringe Menge des gaserzeugenden Materials notwendig ist,
um eine große Menge nicht giftiger und nicht schädlicher
Gase zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung weist eine gaserzeugende Zusam
mensetzung zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutzvor
richtung gemäß Anspruch 1 auf. Die Zusammensetzung weist
einen Komplex einer Cyanamid-Verbindung und eines Über
gangsmetallnitrats sowie ein zusätzliches Oxidationssalz
auf, das mit dem Komplex vermischt ist. Eine bevorzugte
Cyanamid-Verbindung ist Dicyandiamid. Ein bevorzugtes
Übergangsmetallnitrat ist Kupfernitrat.
Die bevorzugte Menge an zusätzlichem Oxidationssalz ist
die Menge, die eine vollständige Verbrennung der Cyana
mid-Verbindung und die Erzeugung eines Verbrennungspro
duktes zur Folge hat, welches im wesentlichen aus Stick
stoff, Wasser, Kohlendioxid, Karbonat oder Kohlensäu
resalz und einem Übergangsmetall besteht.
Eine bevorzugte gaserzeugende Zusammensetzung weist 40
bis 50 Gewichtsprozent Bis(dicyandiamid)kupfer(I)nitrat
vermischt mit 60 bis 50 Gewichtsprozent Oxidationssalz
auf, und zwar basierend auf dem Gewicht der gesamten Zu
sammensetzung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die Ver
wendung der obigen gaserzeugenden Zusammensetzung in ei
ner Aufblasvorrichtung für eine Fahrzeuginsassenschutz
vorrichtung.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß
die Cyanamid-Verbindung in der Lage ist, mit einer großen
Menge des Übergangsmetallnitrats einen Komplex zu bilden.
Dies bedeutet, daß eine große Menge des für die Ver
brennung der Cyanamid-Verbindung benötigten Sauerstoffs
eine enge Kombination mit der Cyanamid-Verbindung be
sitzt. Dies sieht verbesserte Verbrennungscharakteristika
für die Cyanamid-Verbindung im Vergleich zu einer Zusam
mensetzung vor, bei dem die gesamten Sauerstoffatome
durch einfaches Vermischen eines Oxidationssalzes mit der
Cyanamid-Verbindung in der Zusammensetzung enthalten
sind.
Die vorliegende Erfindung und Vorteile derselben verdeut
lichen sich durch die folgende Beschreibung unter Bezug
nahme auf die Zeichnungen; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Aufblasvorrich
tung zum Vorsehen eines Aufblasströmungsmittels
zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutzvor
richtung unter Verwendung einer gaserzeugenden
Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfin
dung; und
Fig. 2 eine computererzeugte Kurve, die die Anstiegs
rate des Aufblasvorrichtungsdrucks zeigt, die
sich aus der Verbrennung der Gaserzeugungszusammensetzung
der Aufblasvorrichtung gemäß Fig.
1 ergibt.
In der vorliegenden Anmeldung sind alle Prozentsätze Ge
wichtsprozente basierend auf dem Gewicht der gaserzeu
genden Zusammensetzung, es sei denn, es ist explizit et
was anderes gesagt. Das Gewicht der gaserzeugenden Zusam
mensetzung bezieht sich jedoch, für die Zwecke der vor
liegenden Anmeldung, nur auf die Kombination der reakti
ven beziehungsweise reagierenden Bestandteile und umfaßt
nicht das Gewicht der inerten Bestandteile, die nicht in
die Verbrennungsreaktion eintreten. Beispiele von inerten
Bestandteilen können inerte Kompaktierungshilfen und Ver
stärkungsfasern sein.
Die gaserzeugende Zusammensetzung der vorliegenden Erfin
dung ist für das Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutz
vorrichtung gedacht, wie zum Beispiel einem Airbag, der
aufblasbar ist, um einen Fahrzeuginsassen in dem Fall ei
nes Zusammenstoßes für den das Aufblasen eines Airbags
zweckmäßig ist zu schützen.
Gemäß Fig. 1 weist eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung
12 eine Aufblasvorrichtung 14 und einen Airbag 16 auf.
Der Airbag 16 ist in der Lage zwischen einem Insassen ei
nes Fahrzeugs und einem inneren Teil des Fahrzeugs aufge
blasen zu werden. Die Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung
12 kann zum Beispiel in dem Lenkrad (nicht gezeigt) des
Fahrzeugs installiert sein.
Die Aufblasvorrichtung 14 weist einen Basisabschnitt 18
und einen Diffusorabschnitt 20 auf. Die zwei Abschnitte
18 und 20 sind an Anbringungsflanschen 22, 24 miteinander
verbunden, die mittels einer durchgehenden Schweißung an
einander befestigt sind. Eine Vielzahl von Nieten 28 hält
auch den Diffusorabschnitt 20 und den Basisabschnitt 18
zusammen.
Ein Verbrennungsnapf 30 sitzt zwischen dem Diffusorab
schnitt 20 und dem Basisabschnitt 18. Der Verbrennungs
napf 30 weist eine äußere zylindrische Wand 32 und eine
ringförmige Oberwand 34 auf. Der Verbrennungsnapf 30
teilt die Aufblasvorrichtung 14 in eine Verbrennungskam
mer 40, die innerhalb des Verbrennungsnapfes angeordnet
ist, und eine Filterkammer 44 auf, die ringförmig ist und
außerhalb des Verbrennungsnapfes angeordnet ist. Die Ver
brennungskammer 40 nimmt einen Innenbehälter 50 auf, der
hermetisch abgedichtet ist. Der Innenbehälter 50 enthält
gaserzeugendes Material 52, welches die Form einer Viel
zahl von Gaserzeugungsscheiben 54 aufweist.
Die Gaserzeugungsscheiben 54 haben eine im allgemeinen
ringförmige beziehungsweise toroidale Konfiguration mit
einer zylindrischen Außenoberfläche 56 und einem sich
axial erstreckenden Loch, das durch eine zylindrische In
nenoberfläche 58 definiert ist. Die Scheiben 54 sind in
dem Behälter 50 in einer gestapelten Beziehung positio
niert, wobei die sich axial erstreckenden Löcher ausge
richtet sind. Die zylindrischen Innenoberflächen 58 umge
ben eine Zündkammer 42. Jede Scheibe 54 besitzt im allge
meinen flache entgegengesetzte Oberflächen und kann Vor
sprünge an solchen Oberflächen aufweisen, um die Scheiben
leicht voneinander zu beabstanden. Diese Konfiguration
der Scheiben 54 fördert eine gleichförmige Verbrennung
der Scheiben 54. Andere Konfigurationen des gaserzeu
genden Materials 52 können auch verwendet werden.
Die Zündkammer 42 ist durch ein zweistückiges rohrförmi
ges Zündgehäuse 59 definiert, das in den Verbrennungsnapf
40 und die Scheiben 54 paßt und einen Zünder 60 enthält.
Der Zünder 60 umfaßt eine kleine Ladung eines entzündba
ren Materials (nicht gezeigt). Elektrische Leitungen 62
leiten einen Strom zu dem Zünder 60. Der Strom wird ge
liefert, wenn ein Sensor (nicht gezeigt), der auf einen
Zustand anspricht, der einen Fahrzeugzusammenstoß an
zeigt, abfühlt, daß der Zustand oberhalb eines vorbe
stimmten Schwellenwerts liegt und der Sensor einen elek
trischen Kreis, der eine Leistungsquelle (nicht gezeigt)
beinhaltet, schließt. Der Strom erzeugt Wärme in dem Zün
der 60, welche das entzündbare Material entzündet. Die
Zündkammer 52 besitzt ferner einen Behälter 64, der ein
rasch verbrennendes pyrotechnisches Material 66, wie
Borkaliumnitrat, enthält. Das rasch verbrennende pyro
technische Material 66 wird durch die geringe Ladung des
entzündbaren Materials des Zünders 60 entzündet. Das ver
brennende pyrotechnische Material 66 tritt aus der Zünd
kammer 42 aus, und zwar durch die Öffnungen 68 in dem
Zündgehäuse, die zu der Verbrennungskammer 40 führen. Das
verbrennende pyrotechnische Material 66 dringt in den Be
hälter 50 ein und entzündet die Gaserzeugungsscheiben 54.
Andere Zündsysteme, die in der Lage sind die Scheiben 54
zu entzünden, sind bekannt und können in Verbindung mit
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Scheiben 54 werden hergestellt durch ein miteinander
Vermischen von Bestandteilen einer gaserzeugenden Zusam
mensetzung und dann durch Pressen der gemischten Bestand
teile in die gewünschte Konfiguration. Vorzugsweise wer
den die Scheiben 54 unter Verwendung eines Trockenverfah
rens hergestellt, bei dem die Bestandteile der gaserzeu
genden Zusammensetzung trocken miteinander vermischt wer
den und dann in die gewünschte Konfiguration kompaktiert
beziehungsweise gedrückt werden, während sie noch immer
in einem trockenen Zustand sind.
Alternativ können die Scheiben 54 unter Verwendung eines
Naß- oder Feuchtverfahrens vermischt und geformt werden.
Bei diesem Verfahren werden die Bestandteile mit einem
flüssigen Medium, wie zum Beispiel Wasser oder Ethanol
vermischt, um einen Schlamm beziehungsweise Brei zu bil
den. Der Schlamm kann teilweise getrocknet und dann in
die gewünschte Konfiguration geformt werden, und zwar un
ter Verwendung einer Presse oder einer Kompaktiervorrich
tung, die eine solche Konfiguration aufweist. Die geform
ten Scheiben 54 werden dann getrocknet.
Die Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 12 weist auch eine
Filteranordnung 72 in der Filterkammer 44 auf. Die Fil
teranordnung 72 befindet sich in dem Strömungspfad zwi
schen der Verbrennungskammer 40 und dem Airbag 16. Die
Filteranordnung 72 dient zum Entfernen fester Verbren
nungsprodukte aus den Verbrennungsgasen und verhindert
ihren Eintritt in den Airbag 16. Die Filteranordnung 72
kühlt ferner die Verbrennungsprodukte der Scheiben 54.
Die Verbrennungsgase von der Filteranordnung 72 strömen
durch Anschlüsse 74 in der Seitenwand des Diffusorab
schnitts 20 in den Airbag 16, um diesen aufzublasen.
Die gaserzeugende Zusammensetzung, aus der die Scheiben
54 hergestellt sind, weist einen Komplex einer Cyandamid-
Verbindung mit einem Oxidationssalz, das ein Übergangsme
tallnitrat beinhaltet, auf. Die gaserzeugende Zusammen
setzung weist auch ein zusätzliches Oxidationssalz auf,
das Sauerstoff für die vollständige Verbrennung der Cya
namid-Verbindung vorsieht, wenn die gaserzeugende Zusam
mensetzung gezündet wird.
Beispiele von für die Erfindung zweckmäßigen Cyanamid-Ver
bindungen sind: Dicyandiamid (C2H4N4); Melamin
(C3N3(NH2)3); Cyanamidsalze, wie Kalziumcyanamid (CaNCN)
und Zinkcyanamid (ZnNCN); Hydrogencyanamidsalze, wie
Calciumhydrogencyanamid (Ca(HNCN)2) und Natriumhydro
gencyanamid (NaHCN2); und Mischungen der vorhergehenden
Verbindungen. Diese Cyanamidbrennstoffe können als mode
rat energetisch charakterisiert werden.
Diese Cyanamid-Verbindungen werden in der gaserzeugenden
Zusammensetzung bevorzugt, da sie nicht giftig, nicht
korrodierend, chemisch stabil und unempfindlich gegenüber
Stößen oder Schlägen und Reibung sind. Die Cyanamid-
Verbindungen werden derzeit ferner in großen Produktions
mengen hergestellt und sind zu geringen Kosten schnell
verfügbar. Ferner sind die gasförmigen Verbrennungspro
dukte der Cyanamid-Verbindungen nicht gefährlich bezie
hungsweise schädlich und es werden hohe Gaserträge erhal
ten. Eine besonders bevorzugte Cyanamidverbindung ist
Dicyandiamid.
Die Übergangsmetallnitrate bilden leicht einen Komplex
mit einer Cyanamid-Verbindung, wodurch eine enge Bindung
der Cyanamid-Verbindung mit dem Nitrat erfolgt. Die Cya
namid-Verbindung dient als Ligand. Eine enge Bindung
eines Ligand mit dem Nitrat ist wünschenswert, um verbes
serte Verbrennungscharakteristika zu erreichen.
Übergangsmetallnitrate sind charakteristisch zerfließend
(d. h. sie besitzen eine Neigung atmosphärischen Wasser
dampf zu absorbieren und eine Flüssigkeit zu werden). In
folge ihrer zerfließenden Natur wurden Übergangsme
tallnitrate im allgemeinen als Oxidationsmittel bei
Treibmittelformeln nicht als geeignet angesehen. Wenn
Übergangsmetallnitrate jedoch mit einem Ligand einen Kom
plex bilden sind sie nicht länger zerfließend und sie
sind hervorragende Oxidationsmittel oder Sauerstoffträ
ger.
Ein bevorzugtes Übergangsmetallnitrat ist Kupfernitrat.
Beispiele anderer Übergangsmetallnitrate die verwendet
werden können sind: Mangannitrat, Eisennitrat, Zinknitrat
und Zirkonnitrat.
Kupfernitrat ist im Handel in Hydratform, bei der Wasser
moleküle mit dem Kupfernitrat einen Komplex bilden, verfügbar.
Der Komplex aus Kupfernitrat mit Dicyandiamid
wird hergestellt, indem zuerst das Kupfernitrat in Wasser
aufgelöst wird, und zwar in Gegenwart eines Redukti
onsagenz, wie Natriumbisulfit beziehungsweise Na
triumhydrogensulfit (NaHSO3). Das Natriumbisulfat bezie
hungsweise Natriumhydrogensulfat gibt ein Elektron ab,
das das Kupfer(II)Ion zu einem Kupfer(I)Ion reduziert.
Das Dicyandiamid wird zu der Lösung hinzugefügt. Das
Dicyandiamid dient als ein Ligand, das die Wassermolekü
le, die mit dem Kupfernitrat einen Komplex bilden, er
setzt. Es wird angenommen, daß der Ligand und das Kupfer
einen sechsgliedrigen Ring gemäß der folgenden Reaktion
bilden:
Bei dem obigen Dicyandiamidkupfer(I)nitrat-Komplex teilt
jedes Kupfer(I)Ion Elektronen mit zwei Cyano(-CN)Gruppen
von zwei Molekülen des Dicyandiamids. Jedes Kupfer(I)Ion
teilt auch Elektronen mit einem Stickstoffatom von einem
der Dicyandiamidmoleküle um den sechsgliedrigen Ring zu
vervollständigen. Diese Löslichkeit des neutralen Kom
plexsalzes (Dicyandiamidkupfer(I)Nitrat) ist relativ ge
ring und das komplexe Salz beziehungsweise der Salzkom
plex scheidet aus der Lösung aus und wird wieder gewon
nen.
Die obige Reaktion zeigt einen prinzipiellen Vorteil der
vorliegenden Erfindung, nämlich die Fähigkeit das Dicyan
diamid mit einer erheblichen Menge des Kupfernitrats ei
nen Komplex zu bilden. Dies hat eine enge Bindung einer
großen Menge Sauerstoff mit dem Dicyandiamid in dem Kom
plex zur Folge.
Das zusätzliche Oxidationssalz in der gaserzeugenden Zu
sammensetzung kann irgendein Oxidationssalz sein, das her
kömmlicherweise zur Verbrennung eines organischen Brenn
stoffes verwendet wird. Ein bevorzugtes Salz ist ein Alkalimetallnitrat,
vorzugsweise Kaliumnitrat. Diese Nitra
te sind nicht zerfließend und erzeugen bei der Verbren
nung mit einer Cyanamidverbindung Verbrennungsprodukte,
die nicht giftig sind. Andere Alkalimetalle, wie Natrium
und Strontium können verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das Übergangsmetall-
Nitrat die Hauptsauerstoffquelle für die Verbrennung der
Cyanamid-Verbindung. Das zusätzliche Oxidationssalz ist
in einer Menge vorhanden, die effektiv den zusätzlichen
Sauerstoff vorsieht, der notwendig ist, um eine vollstän
dige Verbrennung der Cyanamid-Verbindung zu erreichen und
ein Verbrennungsprodukt zu erzeugen, das im wesentlichen
aus Stickstoff, Wasser, Kohlendioxid, Kaliumkarbonat und
Kupfer besteht.
Somit sind das Übergangsmetall-Nitrat und das zusätzliche
Oxidationssalz in einer Menge vorhanden, die zusammen be
züglich der Cyanamid-Verbindung ungefähr stöchiometrisch
ist. Wenn die gaserzeugende Zusammensetzung brennstoff
reich ist, d. h. mehr Brennstoff besitzt als notwendig
ist, um mit dem verfügbaren Sauerstoff zu reagieren, oder
ein magerer Brennstoff ist, d. h. weniger Brennstoff be
sitzt als notwendig ist, um mit dem verfügbaren Sauer
stoff zu reagieren, können sich andere Verbrennungspro
dukte ergeben.
Vorzugsweise ist der Komplex aus Cyanamid-Verbin
dung/Übergangsmetall-Nitrat in der gaserzeugenden Zusam
mensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Menge in
dem Bereich von 40% bis 50% basierend auf dem Gewicht der
gaserzeugenden Zusammensetzung ausschließlich inerter Be
standteile vorhanden. Das zusätzliche Oxidationssalz ist
vorzugsweise in der gaserzeugenden Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung in einer Menge von 60% bis 50% ba
sierend auf dem Gewicht der gaserzeugenden Zusammenset
zung ausschließlich inerter Bestandteile vorhanden.
Die folgenden Beispiele dienen dazu, die vorliegende Er
findung weiter darzustellen.
Es wurde eine gaserzeugende Zusammensetzung der vorlie
genden Erfindung hergestellt. Die Zusammensetzung (100
Gramm) wies folgendes auf: eine Mischung eines
Bis(dicyandiamid)kupfer(I)nitrat-Komplexes und Ka
liumnitrat, und zwar mit den folgenden Anteilen.
Bestandteil | |
Gewicht in Gramm | |
Bis(dicyandiamid)kupfer(I)nitrat- | 44,6 |
AL=L<Komplex | |
Kaliumnitrat | 55,4 |
Der Komplex, der die empirische Formel Cu2(C2H4N4)4(NO3)2
besaß, wies 25,52 Gramm Dicyandiamid und 19,08 Gramm Kup
fernitrat auf. Die Dichte der gaserzeugenden Zusammenset
zung wurde auf 1,96 Gramm pro Kubikzentimeter bestimmt.
Die gaserzeugende Zusammensetzung wurde in einer ge
schlossenen Testkammer verbrannt. Die folgenden Tester
gebnisse wurden erhalten:
Verbrennungsrate | 0,127 bis 0,178 cm/Sekunde |
Durchschnittsdruck | 223,8 bar |
Verbrennungszeit | 879 ms |
Spitzendruck | 308.1 bar |
zum Zeitpunkt | 168 ms |
Verbrennungskammertemperatur | 2052°K |
Durch Computermodulation wurde festgestellt, daß die fol
genden Verbrennungsprodukte erhalten wurden:
Verbrennungsprodukte | |
Mol der Produkte | |
N2 | 0,96 |
H2O | 0,56 |
CO2 | 0,38 |
K2CO3 | 0,22 |
Cu | 0,15 |
Andere Oxide und Festkörper wurden nur in geringsten Men
gen beziehungsweise im Spurenelementbereich erzeugt.
Tabelle 2 zeigt, daß mit 55,4 Gewichtsprozent Kaliumni
trat ausreichend Sauerstoff verfügbar war, um jegliches
Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid umzuwandeln und jeglichen
Wasserstoff in Wasser umzuwandeln.
Die Verbrennungsprodukte besaßen, wenn sie zur Atmosphäre
abgegeben wurden, was das Aufblasen eines Airbags simu
liert, eine Temperatur von 1296°K.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß ein we
sentlicher Teil der Sauerstoffatome, die notwendig sind,
um eine vollständige Verbrennung zu erreichen, das bedeu
tet, eine Oxidation jeglichen Kohlenmonoxids in Kohlendi
oxid und jeglichen Wasserstoff in Wasser, in dem Komplex
mit dem Dicyandiamid enthalten ist. Dies sieht eine effi
zientere Verbrennungsmischung vor, als eine bei dem die
Reaktionsmischung durch einfaches Vermischen hergestellt
wird.
Ein Beispiel einer einfachen Verbrennungsmischung ist in
dem US Patent 792 511 angegeben. Bei diesem Patent werden
85 bis 95 Prozent eines Oxidationssalzes basierend auf
dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung mit Dicyandiamid
vermischt. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die
Menge des Oxidationssalzes, z. B. Kaliumnitrat, die durch
einfache Vermischung zu der Reaktionsmischung hinzugefügt
wird, nur 55,4 Gewichtsprozent.
Die Effektivität des Komplexes der vorliegenden Erfindung
ist in Fig. 2 dargestellt. Gemäß Fig. 2 ist zu sehen, daß
die Zusammensetzung einen maximalen Druck nach ungefähr
170 Millisekunden erreicht. Ein erster Druckwert wurde
nach ungefähr 1,9 Millisekunden erhalten. Die Steigung
beziehungsweise der Anstieg in den ersten 100 Millisekun
den sah einen durchschnittlichen Druckanstieg von unge
fähr 2,41 bar pro Millisekunde vor, was eine gute Ver
brennungsrate anzeigt.
Die Kurve gemäß Fig. 2 kann natürlich durch die Verwen
dung unterschiedlicher Oxidationsmittel und die Einstel
lung solcher Variablen, wie der Partikelgröße und der
Scheibenkonfiguration variiert werden.
Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden sich dem
Fachmann Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen
ergeben. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifi
kationen innerhalb des Fachwissens sollen durch die nach
folgenden Ansprüche abgedeckt werden.
Claims (7)
1. Gaserzeugende Zusammensetzung zum Aufblasen einer
Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, wobei die Zusam
mensetzung folgendes aufweist:
- a) einen Komplex einer Cyanamidverbindung und ei nes Übergangsmetall-Nitrats; und
- b) ein zusätzliches Oxidationssalz, das mit dem Komplex vermischt ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das zusätzli
che Oxidationssalz in einer Menge vorhanden ist, die
wirksam eine vollständige Verbrennung des Komplexes
und die Erzeugung eines Verbrennungsproduktes zur
Folge hat, das im wesentlichen aus Stickstoff, Was
ser, Kohlendioxid, Karbonat und Übergangsmetall be
steht.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Cyanamidverbindung Dicyandiamid ist.
4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, wobei das Übergangsmetall-Nitrat Kupferni
trat ist.
5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, wobei der Komplex Bis(dicyandiamid)kup
fer(I)nitrat ist.
6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, wobei die Zusammensetzung auf einer Ge
wichtsbasis 40 bis 50 Prozent des Komplexes und 60
bis 50 Prozent des zusätzlichen Oxidationssalzes
aufweist.
7. Verwendung der gaserzeugenden Zusammensetzung nach
einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Vorrichtung
zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutz
vorrichtung mit einer Verbrennungskammer zur Aufnah
me der gaserzeugenden Zusammensetzung und einem
Zünder zum Zünden der gaserzeugenden Zusammen
setzung.
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