DE2120277A1 - Vorrichtung zum Aufblasen von Sicherheitskissen in Fahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zum Aufblasen von Sicherheitskissen in Fahrzeugen

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Description

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln
Vorrichtung zum Aufblasen von Sicherheitskissen in Fahrzeugen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufblasen von Sicherheitskissen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen.
Zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrzeuginaassen werden zur Zeit bekanntermaßen Systeme entwickelt, bei denen für den Fall eines Aufpralls auf ein Hindernis oder auch schon bei überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes im Innern des Fahrzeugs angeordnete Säcke selbsttätig aufgeblasen werden, wobei sich diese schützend vor den Insassen ausbreiten. Für das Aufblasen sind dazu bereits beschiedene Methoden der Bereitstellung des Druckmediums bekannt. Beispielsweise kennt man die Verwendung von Druckflaschen, die mit hochverdichtetem Gas, worunter auch Preßluft zu verstehen ist, gefüllt sind, welches im Falle des VTirksamwcrdona dec Systems durch Verbrennung von Pulver oder ähnlichen Treibstoffen stark erhitzt und damit im Volumen zusätzlich beträchtlich vergrößert wird. Dazu ist es auch bekannt, die Pulverladung in Form einer Kartusche in der Längsachse der Druckflasche an deren einem Ende anzubringen, wobei nach dem Zünden der Kartusche der entstehende Pulvergasdruck aus dem Boden der Druckflasche eine mitt-els einer Sollbruchlinie vorbestimmte Zone ausstanzt und das Pulvergas nunmehr in die Druckflasche einströmt und das darin befindliche Druckgas aufheizt. Am anderen Ende der Druckflasche ist dabei eine weitere Pulverladung vorgesehen, die dazu dient, eine weitere öffnung in der Druckflasche für das Abströmen des Druckgasen über einen Diffusor in den Sack zu
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schaffen. Das Zusammenwirken zweier Pulverladungen ist immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet, die in diesem Falle jedoch nicht in Kauf genommen werden kann, da es sich hierbei unter Umständen um leben oder Tod eines oder mehrerer Menschen handeln kann.
Zweck der Erfindung ist es^ die erwähnte Unsicherheit auszuschalten. Die Erfindung schlägt daher eine Vorrichtung mit einer mit hochverdichtetem Gas gefüllten länglichen Druckflasche und einer am einen Ende der Druckflasche vorzugsweise koaxial in dieser angeordneten Patrone mit Hülse und einer elektrisch zündbaren vorzugsweise sprengstoffieien pyrotechnischen Pulverladung vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen der Pulverladiing und dem anderen Ende der Druckflasche, in axialer Richtung betrachtet, ein axial verschieblichesElement angeordnet ist, und daS das andere Ende dex* Druckflasche als durch das Element betätigbarer als Berstelement ausgebildeter Ventilverschluß ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Aus- . bildung hat den Vorteil, daß auch bei rohrähnlichen langgestreckten Behältern bzw* Druckflaschen nur eine einzige Pulvertreibladung benötigt wird, um sowohl die erforderliche öffnung für das Hineinströmen der Pulvergase in die Druckflasche als auch die erforderliche Öffnung für das Ausströmen des Druckgases in den Diffusor und weiter in den Sack zu schaffen. Dabei ist es dann lediglich eine Fxege der konstruktiven Ausbildung und Bemessung der Vorrichtung,den zeitlichen Ablauf der einzelnen Vorgänge, den Druckverlauf und so weiter in der gewünschten Weise zu beeinflussen und zu steuern.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, die Hülse für die Pulverladung über diese hinaus in Richtung des anderen Endes der Druckflasche zu verlängern und im Bereich des verlängerten Teils an ihreir. Umfang mit Durchbrechungen zu versehen. Diese Verlängerung dient dabei als Führung für die dem Pulver vorgelagerte Ventilplatte nach ihrem Ausstanzen durch die Pulvergase. Dasselbe gilt selbstverständlich auch
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bei Ausbildung der Ventilplatte zu einem Geschoß, wenngleich dazu natürlich auch vorgesehen werden kann, daß dieses im Durchmesser wesentlich kleiner gehalten werden kann, als der lichte Durchmesser der Htilsenverlängerung. Zur Erzielung eines Druckausgleichs zwischen dem Inneren der Hülsenverlängerung und dem übrigen Behälterinnenrauin sind in der Verlängerung, vorzugsweise am vorderen freien Ende am Umfang öffnungen vorgesehen, insbesondere wenn die Verlängerung erfindungsgemäß bis zum anderen Ende der Druckflasche reichend ausgebildet wird.
Für den Fall, daß ein geschoßähnliches Element vorgesehen ist, erweist es sich als zweckmäßig, gemäß der Erfindung hinter dem an.deren Ende der Druckflasche eine Auffangvorrichtung anzuordnen, um zu verhindern, daß das Element in den Diffusor oder Sack hineinschlägt und möglicherweise die Funktion des gesamten Systems in Frage stellt. Diese Auffangvorrichtung muß dann selbstverständlich mit öffnungen für den Durchtritt der Gase versehen sein, wobei es sich von selbst anbietet, diese am Umfang der Auffangvorrichtung auszubilden.
Nach einem anderen Vorschlag wird gemäß der Erfindung dss die öffnung der Druckflasche nach dem Diffusor bzw. Sack zu bewirkende Element als ein axial verschieblich zwischen dem zylindrischen TeiL der Druckflasche und der Hülse bzw. deren Verlängerung sich erstreckendes Rohrstück ausgebildet. Dabei ist dann dieses RohrstUck mittels stiftartiger od.dgl. ausgebildeter Nocken in der Druckflasche geführt, wobei die Nocken nach innen zur Verlängerung der Hülse hin und/oder nach außen zur Wandung der Druckflasche hin ausgebildet sein können,, An dem von der Pulverladung entfernteren, d.h. dem Diffusor bzw. Sack zugekehrten, Ende ist das Rohrstück mittels eines Bodens abgeschlossen und mit einem nach dem Sack zu vorstehenden stiftartigen Vorsprung ausgebildet. Dieser Vorsprung kann unmittelbar mit dem sackseitigen und vorzugsweise als Berstelement ausgebildeten Boden der Druckflasche in Verbindung stehen oder auch in einen gewissen Abstand davon, wobei dann zwischen Druckflaschenboden und Rohrstückboden eine Druckfeder vorgesehen wird.
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Um sicher-zu-stellen, daß in jeden Falle das Ausströmen der Druckgase in den Diffusor bzw. in den Sack gewährleistet ist, sieht die Erfindung vor, den diffusorseitigen Eoden der Druckflasche innenseitig mit einem am Umfang gelochten Stützring auszubilden. Selbstverständlich könnte dieser Stützring ebenso aber auch am Rphrstückboden vorgesehen werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigen
Pig. 1 eine Druckf-lasche mit Innenrohr, Fig. 1a dazu eine Variante,
Fig. 2 eine Druckflasche mit bis zum diffusorseitigen Boden reichender Verlängerung der Hülse für die Pulverladung,
Fig. 2a eine Variante zu Fig. 2 vor und
Fig. 2b nach Öffnung des Druckflaschenbodens durch ein geschoßähnlich ausgebildetes Element.
Nach Figur 1 ist die Druckflasche, d.h. der Behälter 10 an seinem einen Ende mittels der durch die Sollbruchlinie 18 in ihrer Größe definierten, Berstmembran 8 verschlossen. Am anderen Ende des Behälters 10 ist die Hülse 19 mit Verlängerung 20 befestigt. Die in der Hülse 19 untergebrachte Pulverladung 4 iet nach dem einen Ende des Behälters zu mittels des Schraubstopfens 21 und nach dem anderen Ende zu mittels der durch die Sollbruchlinie 22 in ihrer Größe wiederum definierten Berstmembran 1 abgedeckt. Zur Zündung der Pulverladung 4 mittels der Zündpille 23 ist diese mittels der Zuleitungsdrähte 24 mit einer nicht gezeigten elektripchen Energiequelle verbunden. Das freie Ende der Verlängerung 20 steht mit dem Boden 3 des mittels der Nocken bzw. Stifte 11 im Be-hälter 10 geführten und in diesem axial verschicblich angeordneten Innenrohreo f;> in IU. Der gesamte Innenraum do3 Beh-:i 11 π γ; 10 i:, I nil nicht
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stelltem Druckgas gefüllt, wozu zwecks Erzielung eines Druckausgleichs in der Verlängerung 20 die Öffnungen 6 und im Innen rohr die Öffnungen 9 ausgebildet sind. Der Boden 3 ist mit dem stiftartigen zentralen Vorsprung 7 versehen, der mit seiner Stirnfläche an der Berstmembran 8 anliegt. Der nach dem Behälterinnern zu sich erstreckende Stutzring 12 ist an seinem Umfang mit den Öffnungen 25 ausgebildet.
Wird nach Überschreiten eine3 vorgegebenen Verzögerungswertes bzw. bei einem Aufprall auf ein Hindernis über die Drähte 24 von einer nicht gezeigten elektrischen Energiequelle, beispielsweise der Autobatterie, aus infolge eines Signals durch einen Sensor od.dgl. die Pille 23 und damit die Pulverladung 4 gezündet, so wird durch den sich entwickelnden Druck der Pulvergase zunächst die Membran 1 entlang der Sollbruchlinie 22 ausgestanzt und danach das Innenrohr 5 mit Boden 3 axial verschoben, bis letzterer am Stützring 12 anliegt. Dabei wird gleichzeitig durch den Stempel 7 die Membran 8 entlang der Sollbruchlinie 13 ausgestanzt, woraufhin die Druckgase über die Öffnungen 25 sowie die von der Membran 8 freigegebene Öffnung über einen nicht gezeigten Diffusor in einen ebenfalls nicht gezeigten Sack ausströmen und diesen füllen können. Das im Raum 2 sowie auch zwischen Verlängerung 20 und Innenrohr 5 befindliche Druckmittel kann über die Öffnungen 6 und 9 nachströmen. Durch die Anordnung und Ausbildung der verschiedenen Öffnungen ist dabei sichergestellt, daß die Gase nicht mit zu hohem Druck in axialer Richtung aus dem Behälter 10 auströmen und außerdem · wird durch die Umlenkung der Druckgase verhindert, daß die bei der Zündung der Pulverladung sich bildende Flamme aua dem Behälter austreten kann.
Die in Figur 1a gezeigte Variante unterscheidet eich in ihrer prinzipiellen Wirkungsweise nicht vom AusfUhrungsbeispiel der Figur 1. Dadurch, daß der Stempel 7 nicht auf der Membran 8 aufliegt, ergibt sich naturgemäß ein längerer Weg für daa Innenrohr 5 samt Boden 3 und Stempel 7. Durch die Druckfeder 17 ist
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das Innenrohr 5 bis.zur Auslösung der Zündung in seiner hinteren Lage fixiert, in die es nach Abklingen des Gasdruckes nach der Auslösung wieder zurückgeführt wird. Darüberhinaus bewirkt die Feder 17 eine Dämpfung hinsichtlich dea Auftreffens des Bodens 3 auf den Stützring 12.
Gemäß Figur 2 ist im Behälter 10 das von der einen bis zur anderen Stirnseite reichende wiederum die Hülse 19 mit Verlängerung 20 darstelende Rohr angeordnet, wobei die Art der Befestigung im einzelnen nicht gezeigt ist. Vor der Pulverladung 4 ist wieder die Membran 1 mit Sollbruchlinie 22 und ebenso ist für die Zündung wiederdle Pille 23 mit elektrischer Zuleitung 24 vorgesehen. Für den Druckausgleich zwiachen dem Raum 2 und dem übrigen Raum des Behälters 10 sind in der Verlängerung 20 die öffnungen 6 ausgebildet. Die Membran 1 ist mit dem Element 13 verbunden. An der von der Pulverladung 4 entfernten Stirnfläche dee Behälters 10 ist außenseitig die sacklochartig auegebildete Auffangvorrichtung 14 mit den Gasauetrittsöffnungen 26 vorgesehen.
Nach Zündung der Pulverladung. 4 wird die Membran 1 entlang der Sollbruchlinie 22 ausgestanzt und durch den Druck der Pulvergase zusammen mit dem Element 13 durch die Verlängerung 20 hindurchgescfcossen,wobei die Membran 8 durch-s3hlagen und damit den Druckgasen der Weg über die Öffnungen 26 und einen nicht gezeigten Diffusor in den aufzublasenden Sack freigegeben wird. Die Aufnahmevorrichtung ist dabei so ausgebildet, daß das Element 13 mit Wteöran 1 so aufgenommen wird, daß sie das Ausströmen des Gases nicht behindern.
Nach Figur 2a ist zum Durchschlagen der mit den Berstnuten versehenen Membran 8 das Geschoß 15 vorgesehen, das einen kleineren Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Verlängerung 3 beträgt. Das Geschoß 15 kann in bezug auf die Pulverladung 4 der Membran 1 sowohl vor- oder auch nachgeschaltet sein und kann selbstverständlich verschiedenartige Fora aufweisen.
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Wie aus Figur 2b zu ersehen, hat das Geschoß 15 die Membran durchschlagen und sternförmig aufgerissen, bevor es im Auffangkorb 14 so aufgefangen wurde, daß es das Ausströmen des Druckgases nicht behindert.
Die Verlängerung 20 muß bei der Ausführungsform der Figuren 2, 2a und 2b nicht notwendigerweise bis sur Membran 8 reichen, es sollte in jedem Falle aber so lang ausgebildet sein, daß es den von der Pulverladung vorgetriebenen Teilen eine hinreichend sichere Führung gibt, so daß die Membran 8 mit Sicherheit in der vorgesehenen und gewünschten Weise durchschlagen wird. Dazu wird zweckmäßig vorgesehen, die Membran 8 größer auszubilden als die Membran 1. Die Anordnung der öffnungen kann bei dieser Ausführungsform in beliebiger Weise erfolgen.
i!troii7<3orf , den 1M. 4.1971
Kf/P. OZ 7
i ■ S.

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung sum Aufblasen von Sicherheitskissen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einer mit hoch verdichtetem Gas gefüllten länglichen Druckflasche und einer am einen Ende der Druckflasche vorzugsweise koaxial in dieser angeordneter Patrone mit Hülse und einer elektrisch zündbaren vorzugsweise sprengstoffreien pyrotechnischen Pulverladung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pulverladung (4) und dem anderen Ende der Druckflasche (10), in axialer Richtung betrachtet, ein axial verschiebliches Element (1,13, 15 bzw.1.5) angordnet ist und daß das andere Ende der Druckflasche als durch das Element betätigbarer als Berstelement (8) ausgebildeter Ventilverschluß ausgebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (19) über die Pulverladung (4) hinaus in Richtung des anderen Endes der Druckflasche (10) verlängert und im Bereich des verlängerten Teiles (20) an ihrem Umfang mit Durchbrechungen (6) versehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (19.) bis zum anderen Ende der Druckflasche (10) verlängert ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element als die Pulverladung (4) nach dem anderen Ende der Druckflasche (10) zu abdeckende und mit einer ringförmigen Sollbruchlinie (22) versehene Ventilplatte (1) ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilpiatte (1) ein geschoßähnliches gegebenenfalls mit ihr vereinigtes Element (13) bzw. (15) nachgeschaltet ist. - 7 -
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das geschoßähnliche Element (15) geringere Querschnittsabmessungen aufweist als der lichte Querschnitt des verlängerten Teils (20) der Hülse (19).
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem anderen Ende der Druckflasche (10) eine an ihrem Umfang mit Öffnungen (26) versehene sacklochähnliche Auffangvorrichtung (14) nachgeschaltet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element als zwischen der Wandung der Druckflasche (10) und der Wand der Hülse (19) bzw. deren Verlängerung (20) sich erstreckendes nach dem anderen Ende der Druckflasche zu mittels eines Bodens (3) verschlossenes mittels an seinem Umfang ausgebildeter Nocken od.dgl, (11) in der Druckflasche geführtes und an seinem Umfang mit Öffnungen (9) versehenes, am Boden (3) mit einem nach dem anderen Ende der Druckflasche zu sich erstreckenden stiftartigen Vorsprung(7) versehenes begrenzt axial verschieblichee Innenrohr (5) ausgebildet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Boden (3) und Druckflasche um den Vorsprung (7) herum eine Druckfeder (17) angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung der Wand des Innenrohres (5) gegenüber dem Boden (3) 8er Druckflasche (10) ein an seinem Umfang Bit Öffnungen (25) versehener Stützring (12) auegebildet iet. ·
    Troisdorf, den 19.4.1971 Kg/P. OZ 71033
    301147/0191
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