DE20013405U1 - Mehrstufiger programmierbarer Gasgenerator, insbesondere für Kfz-Airbagsysteme - Google Patents

Mehrstufiger programmierbarer Gasgenerator, insbesondere für Kfz-Airbagsysteme

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Claims (28)

1. Mehrstufiger Gasgenerator, insbesondere für KFZ-Airbagsysteme, mit mindestens einem Gasbehälter (10, 68, 70), in welchem ein Vorratsgas ent­ halten und/oder in welchem Gas erzeugbar und/oder welchem Gas zuführbar ist, wobei der Gasbehälter mindestens eine ansteuerbare Öffnungsvorrichtung (5, 23, 24, 61, 64, 65, 71, 73, 76, 80, 152, 154) besitzt und ansonsten eine Hintereinan­ derschaltung von internen Membran- oder Plattensystemen (9 + 30, 22 + 88 + 91, 22 + 88 + 114, 33 + 34, 35 + 36, 114 + 41 + 42 + 47, 44 + 45, 46 + 43, 54 + 42, 130 + 43, 132 + 45, 133 + 43, 134 + 45, 121 + 69, 67, 72, 74, 75, 78, 160 + 7, 96 + 98, 96 + 99, 10 4 + 101, 106 + 108 + 81) aufweist, die nach dem Öffnen der ersten Membran selbsttä­ tig, quasi programmiert nacheinander aufgehen, damit das dahinter jeweils ge­ speicherte Gas nach und nach freigeben, wobei die zugehörigen durchströmten Öffnungen hinsichtlich ihrer jeweils einzelnen Querschnitte und hinsichtlich der Gesamtquerschnittsfläche strömungsbestimmend für den Massenstrom des je­ weils ausströmenden Gases ausgebildet sind.
2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ lassöffnungen sich selbst steuernd nacheinander aufmachen, wenn die erste Membran vor den Auslassöffnungen 8 der Hintereinanderschaltung von Memb­ ranen zerstört wird und letztendlich beispielsweise in ein Führungsrohrs, eine Wirbelkammer 159 oder einen Diffusor münden, welcher eine oder mehrere Aus­ strömöffnungen (8) für das im Gasbehälter befindliche oder darin erzeugbare Gas aufweist.
3. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle von den Membran- oder Plattensystemen eingeschlossenen Volumina unterschiedlich groß sein können und mit ein und demselben Gas gefüllt sind.
  • - 
4. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle von den Membran- oder Plattensystemen eingeschlossenen Volumina unterschiedlich groß sein können und mit verschiedenen Gasarten gefüllt sind.
5. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle von den Membran- oder Plattensystemen eingeschlossenen Volumina unterschiedlich groß sein können und mit verschiedenen Gasdrücken gefüllt sind.
6. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweiligen Öffnungen der Membran- bzw. Plattensysteme je­ weils eine unterschiedliche Öffnungsquerschnittsfläche aufweisen.
7. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweiligen Öffnungen der Membran- bzw. Plattensysteme in Strömungsrichtung jeweils einen unterschiedlichen Verlauf der Öffnungsquer­ schnittsfläche aufweisen.
8. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Öffnungen der Membran- bzw. Plattensysteme in Strömungsrichtung verjüngend, erweiternd oder in Form einer Laval-Düse ausgebildet sind.
9. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweiligen Öffnungen der Membran- bzw. Plattensysteme mit­ tels jeweils einer zerstörbaren Membran bzw. ausdrückbaren Platte verschlossen sind.
10. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die jeweiligen Öffnungen der Membran- bzw. Plattensysteme mit­ tels jeweils mehreren zerstörbaren Membranen oder ausdrückbaren Platten ver­ schlossen sind.
11. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Membranen eine örtlich konstante Wandstärke aufweisen.
12. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Membranen eine örtlich variable Wandstärke aufweisen, um so bereits durch eine eingebaute Stufe funktionell eine Zweistufigkeit zu errei­ chen.
13. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Gasgenerator als Hybrid-Gasgenerator ausgebildet ist, welcher zumindest in einer Brennkammer (2) angeordnete Treibladungen aufweist, wobei die Brennkammer über jeweils einen Führungskanal (15') mit dem Gasbehälter (10) so verbunden ist, dass das erste Volumen hinter der ersten Membran der Hintereinanderschaltung von Membranen vom Heißgasstrahl aus der Brenn­ kammer gefüllt wird, wenn die erste Membran ganz oder teilweise zerstört ist.
14. Gasgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungs­ kanal (15') ein Projektil (5) vorgesehen ist, welches durch den Gasdruck der Treibladungen beschleunigbar ist und zur Zerstörung der ersten, vor ihm sich be­ findlichen Membran dient.
15. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 vorgesehene ansteuerbare Öffnungsvorrich­ tungen zerstörbar ist.
16. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch ein im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 angebrachtes Stützelement abgestützt wird und dass dieses Stützelement durch einen ansteuerbaren Aktuator entfernbar oder zerstörbar ist, wobei die damit abgestützte Membrane so dimensioniert ist, dass sie durch den im mit ihr abgesperrten Gas herrschenden Gasdruck zerstörbar ist, wenn die Abstützwirkung des Stützelementes entfällt.
17. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch ein im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 angebrachte, in ihr selbst Wirbelströme erzeugende Baugruppe zerstört wird, wobei die hier entstehenden Kräfte für sei­ ne Zerstörung genutzt werden.
18. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch ein im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 angebrachte, in ihr selbst Wirbelströme erzeugende Baugruppe zerstört wird, wobei die Materialaufweichung durch die schlagartige Erhitzung der Membran durch die in ihr induzierten Sekundär- bzw. Wirbelströme für seine Zerstörung genutzt werden.
19. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch ein im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 angebrachte, in ihr selbst Wirbelströme erzeugende Baugruppe zerstört wird, wobei die Wirbelströme in einem als Werk­ zeug dienenden Teil 154 erzeugt werden, das danach von der Spule abgedrückt wird und dadurch die Membran rein mechanisch zerstört.
20. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie für die Erregerspule 152 von außen über eine Feldspule 158 in den Gasgenerator eingestrahlt wird und damit die Erregerspule nach außen nicht mit einem Kabel versorgt werden muß.
21. Gasgenerator nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass die Öffnungszeit eines beliebigen Plattensystems durch Lauflänge 103, Masse der Platte 101 und den auf die Platte wirkenden Druck p eingestellt wird.
22. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zuerst auf die erste Membran auftreffende Fläche des Projektils 5 so geformt ist, dass es als Werkzeug wirkt, insbesondere konkav geformt ist.
23. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zuerst auf die erste Membran auftreffende Fläche des Projektils 5 so geformt ist, dass es als Penetrator wirkt, insbesondere konvex geformt ist.
24. Gasgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zuerst auf die erste Membran auftreffende Fläche des Projektils 5 so geformt ist, dass es als Wuchtstab wirkt, insbesondere eben/flach geformt ist.
25. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch im Gasbehälter 10 oder außerhalb des Gasbehälters 10 durch einen pyrotechnischen, elektromagne­ tischen oder pneumatisch betätigten Aktuator 64, 65, 71, 73 zerstörbar ist.
26. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Membran vor den Ausströmöffnungen 8 durch eine die Brenn­ kammer 63 verschließende Membran 61 aufgeschossen wird.
27. Gasgenerator nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Brennkammer 63 eingebrachte Treibladung 150 so groß bemessen ist, dass län­ gere Zeit ein Heißgas/Plasmastrom in das Volumen 138 nach der ersten ganz oder teilweise zerstörten Membran 69 einströmen kann.
28. Gasgenerator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkam­ mer 63 auslaßseitig als Düse 122 geformt ist.
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