DE3917460C1 - Pyrotechnical gas producer - has central perforated cylinder and concentric cylinder - Google Patents
Pyrotechnical gas producer - has central perforated cylinder and concentric cylinderInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gaserzeuger gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pyrotechnic gas generator according to the Ober Concept of claim 1.
Derartige pyrotechnische Gaserzeuger haben insbesondere in Sicherheits systemen wie Rettungssystemen eine weitgehende Verbreitung gefunden. Ausführungen solcher Gaserzeuger sind z.B. in der Deutschen Patent schrift 23 30 194, der Britischen Patentschrift 15 31 955, der Europäi schen Patentschrift 00 69 441 als auch in der US-PS 40 05 876 beschrie ben, welche hier nur beispielsweise zum Stand der Technik genannt werden.Such pyrotechnic gas generators have safety in particular systems such as rescue systems are widely used. Designs of such gas generators are e.g. in the German patent 23 30 194, British Patent 15 31 955, the European described patent specification 00 69 441 as well as in US-PS 40 05 876 ben, which are only mentioned here for example to the prior art.
Sowohl in der EP 00 69 441 als auch in der US-PS 40 05 876 sind ledig lich Packungen 46 bzw. 6 nach Art einer Konservendose beschrieben und dargestellt (vgl. die Fig. 1 der EP-PS links und die Fig. 1 der US-PS rechts).Both in EP 00 69 441 and in US-PS 40 05 876 are single Lich packs 46 and 6 described in the manner of a tin and shown (see. Fig. 1 of the EP-PS on the left and Fig. 1 of the US-PS right).
Ein moderner Gaserzeuger muß das Gas z.B. in Rückhaltesystemen für Per sonen in Fahrzeugen innerhalb von Sekundenbruchteilen erzeugen. Ein Schutzkissen, das aufgeblasen wird, ist in modernen Fahrzeugen in das Lenk rad integriert, und/oder für den Beifahrer im Armaturenbrett angeordnet.A modern gas generator must e.g. in restraint systems for Per generate people in vehicles within fractions of a second. A Protective cushion that is inflated is in the steering in modern vehicles wheel integrated, and / or arranged for the passenger in the dashboard.
Ein Aufprallsensor, der ebenfalls Teil des Rückhaltesystems ist, löst dann im Gefahrenfall eine Anzündeinrichtung aus, die die explosionsarti ge Reaktion eines Feststofftreibsatzes im Gaserzeuger bewirkt. Dabei entstehen Reaktionsgase von mehreren 100°C und Druckspitzen bis etwa 200 bar. Die Reaktionsgase müssen beim Ausblasen entspannt und abgekühlt werden. Deshalb sind einwandfreie Strömungsverhältnisse sehr wichtig und erfordern einen relativ hohen Aufwand.An impact sensor, which is also part of the restraint system, triggers then, in the event of danger, an ignition device that detects the type of explosion ge reaction of a solid propellant in the gas generator causes. Here reaction gases of several 100 ° C and pressure peaks up to approx 200 bar. The reaction gases must be expanded and cooled down when blowing out will. Therefore, perfect flow conditions are very important and require a relatively high level of effort.
Besonders problematisch ist es, wenn der Feststofftreibsatz von einem besonderen Anzündmittel angezündet werden soll. Dabei muß unter allen Umweltbedingungen und für eine längere Lagerzeit im Gefahrenfall ein einwandfreies Anzünden und schnelle sowie ausreichende Gaserzeugung ge währleistet sein. Bei solchen Systemen ist die völlige Trennung des Zündmittels vom Treibstoff eine Grundvoraussetzung. It is particularly problematic if the solid propellant from one special kindling should be ignited. It must be among all Environmental conditions and for a longer storage period in the event of danger proper lighting and quick and sufficient gas generation be guaranteed. In such systems, the complete separation of the Ignition agent from the fuel a basic requirement.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen pyrotechnischen Gaserzeuger der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der es unter Beibehaltung des günstigen modulartigen Aufbaus ermöglicht, mit relativ einfachen Mitteln einen hermetisch dichten Verschluß der Packung von Anzündmittel und von Festtreibstoff über Jahre (evtl. Jahrzehnte) hinaus sicherzu stellen.The object of the present invention is a pyrotechnic gas generator of the kind described in the introduction to create it while maintaining it the inexpensive modular structure allows, with relatively simple Means hermetically sealing the package of igniter and from solid fuel for years (possibly decades) put.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Mit tel. Eine besonders vorteilhafte Lösung zur Rückhaltung und Abdichtung des Treibsatzes ist im Anspruch 7 angegeben. Weitere Merkmale der Erfin dung sind den Ansprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen zu entnehmen, ohne hierauf beschränkt zu sein.This problem is solved by the specified in claim 1 With tel. A particularly advantageous solution for retention and sealing the propellant charge is specified in claim 7. Other features of the Erfin are the claims, the drawing and the description of Ausfüh examples, without being limited to them.
Wesentliche Vorteile der Erfindung sind:
Neben der Anpaßbarkeit an den jeweiligen Anwendungsfall, insbesondere
durch Austausch der Endstücke, wie Kopfteil und Flanschteil, lassen sich
sowohl verschiedene Treibsätze als auch verschiedene Anzündeinheiten mit
dem Bedarfsfall angepaßter Kapazität verwenden. Jedes der erwähnten Mit
tel des Systems hat seine eigene Abdichtung. Diese ist dauerhaft, insbe
sondere durch die bevorzugte Ultraschallschweißverbindung der jeweiligen
Abdeckfolie.The main advantages of the invention are:
In addition to being adaptable to the respective application, in particular by exchanging the end pieces, such as the head part and flange part, both different propellant charges and different ignition units with the capacity adapted to the need can be used. Each of the mentioned means of the system has its own seal. This is permanent, in particular due to the preferred ultrasonic welded connection of the respective cover film.
Beim Einbau werden die Folienabdeckungen 15 bzw. 16 an den Teilen 7 bzw. 4 mittels Preßsitz festgelegt. Dabei können die rohrförmige Büchse und das rohrförmige Rückhalteblech mit Öffnungen solcher Art, Größe und Ver teilung über den Umfang ausgestattet sein, daß es der jeweiligen Art, Menge, Kapazität und Schüttung entsprechend angepaßt ist, um die ange strebten eingangs erwähnten günstigen Strömungsverhältnisse beim Ausbla sen zu erreichen.When installing the film covers 15 and 16 are fixed to parts 7 and 4 by means of a press fit. The tubular sleeve and the tubular retaining plate can be equipped with openings of such a type, size and distribution over the circumference that it is adapted to the respective type, quantity, capacity and bulk in order to achieve the desired favorable flow conditions at the outset as mentioned above to reach.
Von besonderem Vorteil ist die Ausführung des Rückhaltebleches als per foriertes Rohr, das bei Gastemperatur und Gasdruck formstabil ist und bei dem die Formgebung so gewählt ist, daß Längs- oder Querkanäle durch Rillen, Sicken oder dgl. gebildet wurden, die der Förderung der Strö mungsverhältnisse beim Ausblasen dienen. The execution of the retaining plate as per is particularly advantageous Forced pipe that is dimensionally stable at gas temperature and gas pressure and in which the shape is chosen so that longitudinal or transverse channels through Grooves, beads or the like were formed, which promote the flow conditions when blowing out.
Sehr wesentlich ist, daß die Stahlfolie ′X′ rohrförmig zusammengerollt ist, wie ein Zigarettenpapier mit Längsschlitz.It is very important that the steel foil ' X ' is rolled up tubular, like a cigarette paper with a longitudinal slot.
Die "Arbeits-Verdämmung", zu der gerollten rostfreien Federstahlfolie, ist ein ganz wesentlicher Vorteil zum Einstellen des anfänglichen Ar beitsdrucks beim Anzündvorgang. Eine dünne Federstahl-Folie ist defi nierter scherbar als eine Alu-Folie. Dadurch ist die Abstimmung Druckhö he/Gasfluß/Strukturbelastung erfindungsgemäß wesentlich erleichtert. Die Federstahl-Folie wird offen in den Gasgenerator eingelegt.The "work dam" to the rolled stainless spring steel foil, is an essential advantage for setting the initial ar working pressure during ignition. A thin spring steel foil is defi more shearable than an aluminum foil. This makes the Druckhö he / gas flow / structural load according to the invention significantly relieved. The Spring steel foil is placed open in the gas generator.
In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ist die Ar beitsweise des pyrotechnischen Gaserzeugers erläutert, soweit sie sich nicht bereits aus den eingangs zum Stand der Technik bereits erwähnten Schriften ergibt.In the following description of an embodiment, the Ar beitsweise of the pyrotechnic gas generator, as far as they are explained not already mentioned in the prior art mentioned at the beginning Writings results.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:In the accompanying drawings:
Fig. 1 den Gaserzeuger gemäß der Erfindung im Längsschnitt, Fig. 1 the gas generator according to the invention in longitudinal section;
Fig. 1a die Einzelheit im Kreis 1 a in Fig. 1, FIG. 1a shows the detail in the circle 1 a in Fig. 1,
Fig. 1b die Einzelheit im unteren Kreis in Fig. 1 FIG. 1b shows the detail in the lower circle in Fig. 1
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1 durch einen Man telbereich des Gaserzeugers, Fig. 2 is a cross section along the line AA in Fig. 1 by a Man telbereich of the gas generator,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 1, durch den Mantel mit Anzünderrohr, Fig. 3 is a section along the line BB in Fig. 1, through the jacket with Anzünderrohr,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Rückhalteblech im Mantel, Fig. 4 shows a longitudinal section through a retaining plate in the casing,
Fig. 5 einen Querschnitt zu Fig. 4, Fig. 5 is a cross section to Fig. 4,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Rückhalteblechs im Mantel, Fig. 6 shows a longitudinal section through another embodiment of the retaining plate in the casing,
Fig. 7 einen Querschnitt zu Fig. 6 Der Gaserzeuger 1 weist die Hauptteile Mantel 4 und Endstücke 5 und 6 auf, wobei der Mantel zwischen den beiden entgegengesetzten Endstücken 5 und 6 festgehalten wird, vorzugsweise durch Verschrauben. Die Packungen von Anzündmittel 2 und von Treibladung 3 (Feststofftreibladung) stellen Füllungen innerhalb des Mantels 4 dar, wobei die Treibladung 3 konzen trisch das Anzündmittel 2 umgibt, jedoch hermetisch dicht voneinander getrennt. Insbesondere ist das Anzündmittel 2 in einer Büchse 7 und der Treibstoff 3 in einem perforierten Rückhalteblech B enthalten. Die Büch se 7 weist Gasdurchtrittsöffnungen 22 auf. Die Gasdurchtrittsöffnungen im Blech 8 sind mit 23 bezeichnet. Wie aus den Fig. 1a und 1b und 2 er sichtlich, haben diese eine gewählte Form und Größe und Verteilung. Gleiches gilt für die Öffnungen 24, die als Ausblasöffnungen im Mantel 4 vorgesehen sind. Anzündmittel und Treibstoff bilden ein System, deshalb muß die Packung für das Anzündmittel 2 absolut dicht abgeschlossen sein und verschlossen bleiben für eine längere Lebensdauer (Lagerzeit). Der Festtreibstoff 3 muß wenigstens nach außen hin gegen Luftzutritt abge dichtet sein. Die Öffnungen 22 in der Büchse 7 sind verschlossen durch eine Abdeckung 15 in Form einer berstfähigen Folie, die durch Ultra schallschweißen in sich dicht verbunden ist über die gesamte Länge der Büchse 7. Das gleiche Befestigungsverfahren wird angewandt für das Ver schließen der Öffnungen 23 im Blech 8 nach außen hin (vgl. Fig. 1b). Durch Dicken- und Festigkeitswahl der Folien 15 und 16 läßt sich jeweils der Berstdruck einstellen. Fig. 7 shows a cross section to Fig. 6 The gas generator 1 has the main parts jacket 4 and end pieces 5 and 6 , the jacket being held between the two opposite end pieces 5 and 6 , preferably by screwing. The packs of igniter 2 and propellant charge 3 (solid propellant charge) represent fillings within the jacket 4 , the propellant charge 3 concentrically surrounding the igniter 2 , but hermetically sealed from one another. In particular, the igniter 2 is contained in a sleeve 7 and the fuel 3 in a perforated retaining plate B. The Büch se 7 has gas passage openings 22 . The gas passage openings in the sheet 8 are designated 23 . As can be seen from FIGS. 1a and 1b and 2, they have a chosen shape and size and distribution. The same applies to the openings 24 , which are provided as blow-out openings in the casing 4 . Lighter and fuel form a system, therefore the package for the lighter 2 must be absolutely sealed and remain closed for a longer life (storage time). The solid propellant 3 must be sealed at least to the outside to prevent air from entering. The openings 22 in the sleeve 7 are closed by a cover 15 in the form of a burstable film which is ultrasonically welded tightly over the entire length of the sleeve 7 . The same fastening method is used for closing the openings 23 in the sheet 8 to the outside (cf. FIG. 1b). The bursting pressure can be set in each case by selecting the thickness and strength of the films 15 and 16 .
Wie der Längsschnitt nach Fig. 1 zeigt, sind Preßsitzteile 9 und 10 mit Keilflächen stirnseitig in Richtung der Längsachse des Gaserzeugers an geordnet, wobei das Teil 9 bevorzugt aus relativ weichem Aluminium und das Teil 10 aus relativ hartem Stahl besteht. Ähnliche Preßsitzteile 13 und 14 sind innerhalb der Büchse 7 vorgesehen. Die Keilwirkung bringt jeweils den weicheren Teil (9 bzw. 13) dazu, von dem härteren Teil (10 bzw. 14) radial nach außen getrieben zu werden und sich dort dichtend an den Mantel 4 bzw. an das Teil 11 anzulegen. Der Grad des Verkeilens, Verdämmens und Verformens wird nach der angestrebten Sitzfestigkeit be messen.As the longitudinal section according to FIG. 1 shows, press-fit parts 9 and 10 are arranged with wedge faces on the end face in the direction of the longitudinal axis of the gas generator, part 9 preferably consisting of relatively soft aluminum and part 10 consisting of relatively hard steel. Similar press fit parts 13 and 14 are provided within the sleeve 7 . The wedge effect causes the softer part ( 9 or 13 ) to be driven radially outward by the harder part ( 10 or 14 ) and to seal there against the jacket 4 or the part 11 . The degree of wedging, tamping and deformation is measured according to the desired seat strength.
Das in der der Zeichnung linke offene Ende der Büchse 7 wird von einem Teil 12 topfartig aufgenommen, wobei dessen Länge so gewählt ist, daß das offene Ende der Büchse 7 einen genügenden Sicherheitsabstand vom nächstliegenden Ende der Packung des Treibstoffes 3 innerhalb des Ble ches 8 aufweist. Dem linken offenen Ende benachbart ist ein Anzündein leitmittel 20, das bevorzugt als elektrischer Anzünder oder als pyro technische Anzünd-Übertragungsleitung ausgebildet sein kann.The left in the drawing open end of the sleeve 7 is received by a part 12 like a pot, the length of which is chosen so that the open end of the sleeve 7 has a sufficient safety distance from the nearest end of the pack of fuel 3 within the plate 8 . Adjacent to the left open end is an ignition means 20 , which can preferably be designed as an electrical igniter or as a pyro technical ignition transmission line.
In Fig. 1 sind außerdem die Abdeckfolien 15 für die Buchse oder Büchse 7 und die Abdeckfolie 16 für das Rückhalteblech 8 erkennbar. Deutlich sichtbar sind diese auch in Fig. 1a und Fig. 1b. Die Preßsitze sind be sonders deutlich dargestellt in Fig. 3, während die Anordnung der Öff nungen (23 u. 24) in den Teilen 8 und 4 besonders deutlich in Fig. 2 er kennbar ist. Zugleich ist mit den Preßsitzen an den Enden die längsge schlitzte Federstahlfolie ′X′ festlegbar.In Fig. 1, the cover films 15 for the socket or sleeve 7 and the cover film 16 for the retaining plate 8 can also be seen . Clearly visible are those in FIG. 1a and FIG. 1b. The press fits are particularly clearly shown in Fig. 3, while the arrangement of the openings ( 23 and 24 ) in parts 8 and 4 particularly clearly in Fig. 2 he is recognizable. At the same time with the press fits at the ends, the slotted spring steel foil ' X ' can be fixed.
Zusätzlich zu den Abdeckfolien 15 und 16 sind noch Dichtungen 17 und 18 vorgesehen, die zwischen Mantel 4 und Teil 5 bzw. 6 angeordnet sind. Ferner ist ein Abstandshalter 25 zwischen Mantel 4 und Kopfteil 5 ange ordnet, um die Montage, z.B. an einem eine Bewegung (Ausstoßbewegung, Rückstoßbewegung oder Rückziehbewegung) erzeugenden Teil zu vereinfachen.In addition to the cover films 15 and 16 , seals 17 and 18 are also provided, which are arranged between the casing 4 and parts 5 and 6 , respectively. Furthermore, a spacer 25 is arranged between the casing 4 and the head part 5 in order to simplify the assembly, for example on a part (a movement (ejection movement, recoil movement or pull-back movement)).
In den Fig. 4 bis 7 sind Quer- und Längskanäle erkennbar, welche durch Sicken oder Rillen 21 in dem Rückhalteblech 8 gebildet sind. Die Kanäle liegen mit ihren Vertiefungen jeweils den Ausblasöffnungen 24 im Mantel 4 gegenüber. Vertiefungen und Erhebungen sind dabei alternierend über den Umfang bzw. die Länge des Rückhaltebleches angeordnet. Als wesentli cher Vorteil wird hiermit ein Druckwellenausgleich (Verbesserung der Strömungsverhältnisse) erreicht.In Figs. 4 to 7 transverse and longitudinal channels are seen, which are formed by beads or grooves 21 in the retaining plate 8. The channels with their depressions each face the blow-out openings 24 in the jacket 4 . Wells and elevations are arranged alternately over the circumference or the length of the retaining plate. The main advantage of this is that pressure wave compensation (improvement of the flow conditions) is achieved.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |