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Die vorliegende Erfindung fällt in den
Bereich der Sicherheit von Kraftfahrzeugen und betrifft insbesondere
einen Hybridgasgenerator mit einem Hohlladungszünder, mit dessen Hilfe ein
Airbag zum Schutz der Insassen eines Kraftfahrzeuges aufgeblasen werden
kann.
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Um die Gefahr von Personenunfällen der
Insassen eines Kraftfahrzeuges bei einem frontalen oder seitlichen
Aufprall auf eine Minimum zu reduzieren, wird seit etwa dreißig Jahren
vorgeschlagen, Systeme für
die Erzeugung von Gasen in Kraftfahrzeuge einzubauen, mit deren
Hilfe frontale oder seitliche Airbags aufgeblasen werden können.
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Zahlreiche dieser Generatoren sind
Hybridgasgeneratoren, welche die Besonderheit aufweisen, die Airbags
durch die Freisetzung eines Gases aufzublasen, das unter Druck in
einem leckdichten Behälter
aufbewahrt wird, wobei dieses Gas auch mit anderen Gasen vermischt
werden kann, welche aus der Verbrennung einer zugeordneten pyrotechnischen
Ladung stammen können.
Solche Hybridgasgeneratoren, die Gegenstand verschiedener Patentveröffentlichungen
sind, wie zum Beispiel dem US-Patent 5,602,361 und . dem US-Patent 5,131,680,
enthalten im allgemeinen ein mechanisches Organ für die rechtzeitige
Freisetzung des unter Druck in einem Behälter aufbewahrten Gases, für das Zerreißen eines
Innenhütchens
oder die Zerstörung
einer Wand, mit welcher der leckdichte Behälter anfangs verschlossen wird.
Diese mechanische Vorrichtung für
die Freisetzung des Gases besteht zum Beispiel aus einem metallischen
Projektil, welches durch pyrotechnische Wirkung beschleunigt werden kann.
Leider weisen die mit solchen mechanischen Vorrichtungen ausgerüsteten Hybridgasgeneratoren ganz
wesentliche Nachteile auf. Die relativ große Zahl von schwer zu bearbeitenden
Metallteilen, die für
die Herstellung solcher Vorrichtungen notwendig sind, bewirken,
dass einerseits die Herstellkosten hoch sind, was auf einem von
starker Konkurrenz geprägten
Markt, wie dem Markt der Sicherheit von Kraftfahrzeugen von Nachteil
ist, und andererseits eine große
Masse und große
Baumasse beinhalten.
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Wie dies zum Beispiel in dem amerikanischen
Patent
US 5,263,740 beschrieben
wird, wurde später
vorgeschlagen, diese mechanische Vorrichtung für die Freisetzung der Gase
durch einen Initiator mit einer profilierten Ladung zu ersetzen,
der mit einem Innenhütchen
in Kontakt steht, welches den leckdichten Verschluss des Gasbehälters gewährleistet.
Daraus ergibt sich jedoch einerseits, dass das in dem Behälter enthaltene
kalte Gas den Initiator durchqueren muss, nachdem dieser das Innenhütchen zerrissen
hat, wodurch dieses Gas so erwärmt wird,
dass es den um den Generator gewickelten Airbag beschädigen kann,
und es andererseits sehr schwierig ist, eine entsprechende pyrotechnische
Ladung einzusetzen, die mit Hilfe des Initiators an einer anderen
Stelle gezündet
werden soll, als im Inneren des Behälters.
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Wie dies in dem amerikanischen Patent
US 5,468,015 beschrieben
wird, wurde ebenfalls vorgeschlagen, diese mechanische Vorrichtung
für die Freisetzung
der Gase (welche den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet), durch einen
Initiator zu ersetzen, welcher an eine pyrotechnische Ladung angeschlossen
ist und der im Abstand die Zerstörung
des zerreißbaren
Innenhütchens
bewirken kann, mit dessen Hilfe der Gasbehälter zu Anfang verschlossen
ist. Wie dies in dem amerikanischen Patent
US 5,263,740 beschrieben ist, heizt
sich jedoch das freigesetzte Gas im Betrieb auf, wenn es die pyrotechnische
Ladung durchquert, welche bei der Verbrennung gezündet wird.
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In dem amerikanischen Patent
US 3,191,533 ist außerdem eine
Vorrichtung vorgesehen, (welche den Oberbegriff von Anspruch 11
bildet), die einen Hohlladungszünder
aufweist, mit dessen Hilfe ein brechbarer Teil einer mit einem Gas
befüllten
Einfassung im Abstand perforiert werden kann. Diese Vorrichtung
ist nicht für
den Einsatz im Bereich der Sicherheit von Kraftfahrzeugen konzipiert.
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Der Fachmann ist daher immer noch
auf der Suche nach einem Hybridgasgenerator, der kostengünstig hergestellt
werden kann und eine geringe Masse und kleine Einbaumaße aufweist,
und der es ermöglicht,
kalte Gase in den ersten Augenblicken der Funktion des Generators
freizusetzen, der jedoch auch eine entsprechende pyrotechnische
Ladung aufnehmen kann, die an der Außenseite oder im Inneren des
Behälters
angeordnet werden kann, und der es erlaubt, sowohl frontal als auch
seitlich angeordnete Airbags aufzublasen.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es daher, genau einen solchen Hybridgasgenerator vorzuschlagen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich daher nach Anspruch 1 auf einen Hybridgasgenerator mit einem
Behälter,
der eine offenes Ende aufweist, in welchem eine Einfassung befestigt
ist, welche außerhalb
des Behälters
angeordnet und mit Öffnungen zur
Gasableitung versehen ist, wobei eine pyrotechnische Ladung in der
Einfassung gelagert ist und die Einfassung ein Zündungssystem umschließt und eine
Wand aufweist, die offen sein kann, und die anfangs ermöglicht,
in dichter Weise den Innenraum des Behälters von dem Inneren der Einfassung
zu trennen, wobei der Behälter
wenigstens mindestens ein unter Druck stehendes Gas enthält, wobei
das Zündungssystem
von einem Initiator mit einer profilierten explosiven Ladung gebildet
ist, der dazu in der Lage ist, mit Abstand die Zerstörung der
möglicherweise
offenen Wand der Einfassung zu bewirken.
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Aufgrund der Anwesenheit eines Initiators
in dem Generator, der in der Lage ist, im Betrieb einen aus einem
Plasma bestehenden Stachel abzugeben, welcher es ermöglicht,
die Wand der Einfassung im Abstand zu perforieren, wird das in dem
Behälter
enthaltene kalte Gas in die Einfassung abgegeben und kann dann direkt
durch die Auslassöffnungen
für die Gasableitung
austreten, um den Airbag aufzublasen, ohne mit dem Initiator direkt
in Kontakt zu treten.
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Vorzugsweise haben der Behälter und
die Einfassung eine allgemein zylindrische Form, wobei die Rotationsachse
des Behälters
und die Rotationsachse der Einfassung übereinstimmen, und der Initiator
mit der profilierten explosiven Ladung auf derselben Achse angeordnet
ist. Die Einfassung kann aus einem hohlen zylindrischen Körper hergestellt
werden, der eine Seitenwand mit Öffnungen
für die
Ableitung der Gase aufweist, sowie eine vordere Wand mit einer Öffnung,
die anfangs durch ein Innenhütchen
verschlossen ist, und ein offenes Ende aufweist, in dem ein Verschlussring
befestigt ist, welcher den Initiator mit der profilierten explosiven
Ladung trägt.
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Zweckmäßigerweise besteht der Initiator
der profilierten explosiven Ladung aus einem elektrischen Initiator,
welcher einerseits eine pyrotechnische Zusammensetzung für die Initialzündung enthält, die
von einem primären
Relais-Sprengstoff übertragen
wird, und andererseits einen Verbundsprengstoff mit wenigstens einem
Bindemittel und wenigstens einem Nitramin aufweist, wobei der Verbundsprengstoff
in Form einer Hohlladung profiliert ist. Dieser primäre Relais-Sprengstoff
besteht zum Beispiel aus Penthrit oder Silbernitrid und erlaubt
es, den Verbundsprengstoff zu zünden,
welcher die profilierte Ladung bildet. Dieser Typ eines Initiators
ist sehr gut geeignet, um einen Stachel zu bewegen, dessen Aktionsbereich
sehr groß ist.
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In die Einfassung ist eine entsprechende
pyrotechnische Ladung eingesetzt. Diese pyrotechnische Ladung wird
mit Hilfe des Initiators mit der profilierten pyrotechnischen Ladung
gezündet,
und erlaubt es, sobald ein Teil des aus dem Behälter austretenden kalten Gases
das Aufblasen des Airbags ausgelöst
hat, die Gase zu erzeugen, welche sich mit dem kalten Gas vermischen,
um den Airbag vollkommen zu entfalten.
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Vorzugsweise hat die entsprechende
pyrotechnische Ladung die Form eines ringförmigen Blocks, welcher um den
Initiator mit der profilierten explosiven Ladung angeordnet ist.
Die Einfassung enthält
eine Innenwand, welche mit einer durch ein Innenhütchen verschlossenen Öffnung versehen
ist, wobei es diese Innenwand erlaubt, die Einfassung in eine erste
Initiations- und Verbrennungskammer, welche den Initiator mit der
profilierten explosiven Ladung und die pyrotechnische Ladung enthält, und eine
zweite Kammer für
die Vermischung und Ableitung der Gase mit der zu öffnenden
Wand und den Öffnungen
für die
Ableitung von Gasen zu unterteilen.
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Der Initiator mit der profilierten
explosiven Ladung besteht aus folgenden Bauteilen:
- i) einem Zündungsträger
- ii) einer aufbrechbaren Kappe, welche einen ausgehöhlten Boden,
eine Seitenwand und ein auf dem Zündungsträger befestigtes offenes Ende aufweist,
wobei die Kappe wenigstens eine explosive Zusammensetzung auf der
Basis von Nitramin einschließt
und wobei die Seitenwand wenigstens einen brüchig ausgebildeten Bereich
aufweist,
- iii) und einem elektrischen Initiierungssystem, welches den
Zündungsträger mit
einer Stromquelle verbindet.
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Auf diese Weise enthält der Initiator,
mit dessen Hilfe ein Stachel abgegeben werden kann, um die zu öffnende
Wand der Einfassung zu zerbrechen, um das in dem Behälter enthaltene
kalte Gas freizusetzen, ebenfalls einen brüchigen seitlichen Bereich, dessen
Zerstörung
im Betrieb es den durch den Initiator erzeugten Gasen erlaubt, mit
der entsprechenden pyrotechnischen Ladung in Kontakt zu treten. Dies
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die pyrotechnische Ladung
die Form eines ringförmigen Blockes
hat, der um den Initiator angeordnet ist.
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Vorzugsweise enthält die brechbare Kappe ein
Verstärkungspulver,
welches zwischen dem offenen Ende der Kappe und der mit dem ausgehöhlten Boden
in Kontakt stehenden explosiven Zusammensetzung so angeordnet ist,
dass dieses Verstärkungspulver
gegenüber
dem brüchigen
Bereich vorgesehen ist, wobei dieser Bereich aus einem dünner ausgebildeten
Umfangsrand der Seitenwand der Kappe oder den Öffnungen bestehen kann, die
in der Seitenwand vorgesehen und durch Innenhütchen verschlossen sind. Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn dieses Verstärkungspulver mit dem primären Relais-Sprengstoff vermischt
wird.
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Zweckmäßigerweise besteht der Zündungsträger aus
einem Isolierträger,
auf den ein heizbares Widerstandselement sowie die pyrotechnische
Zusammensetzung der Zündung
aufgetragen wird, wobei das Widerstandselement zum Beispiel aus
einer Halbleiterbrücke
oder einem Widerstandsdraht bestehen kann, welcher mit Hilfe von
zwei stromleitenden Stiften an eine elektrische Stromquelle angeschlossen
ist, welche das elektrische Initiationssystem bilden.
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Nach einer zweiten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung kann eine entsprechende pyrotechnische
Ladung in den Behälter
eingesetzt und gegenüber
der Wand der Einfassung angeordnet werden, die geöffnet werden
kann. Diese pyrotechnische Ladung wird mit Hilfe des Stachels gezündet, welcher
von dem Initiator mit der profilierten explosiven Ladung abgegeben
wird und erlaubt, sobald ein Teil des aus dem Behälter abgegebenen
kalten Gases begonnen hat, den Airbag aufzublasen, Gase zu erzeugen,
die sich mit dem kalten Gas vermischen, um den Airbag vollkommen
zu entfalten.
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Vorzugsweise wird die pyrotechnische
Ladung in einen Napf mit einem flachen kreisförmigen Boden und einer Seitenwand
eingesetzt, deren freies Ende in der Einfassung befestigt ist.
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Noch bevorzugter enthält der flache
kreisförmige
Boden eine zentrale Öffnung,
welche durch ein Innenhütchen
und die pyrotechnische Ladung verschlossen wird, und wird einerseits
durch einen Trennring verklemmt, der in der Seitenwand des Napfes
befestigt ist, und umrundet andererseits einen Relais-Sprengstoff, der
auf einem zentralen profilierten Ansatz des Trennrings angeordnet
ist.
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Vorzugsweise enthält die Seitenwand des Napfes
Verbindungsöffnungen,
die zwischen ihrem freien Ende und dem Trennring angeordnet sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ebenfalls einen elektropyrotechnischen Initiator nach Anspruch 11,
der insbesondere einen Zündungsträger enthält, der
in dem offenen Ende einer aufbrechbaren Kappe befestigt ist, welche
zumindest eine explosive Zusammensetzung einschließt, und
mit einem Initiierungssystem ausgestattet ist, das ermöglicht,
den Zündungsträger mit
einer elektrischen Stromquelle zu verbinden, wobei die Kappe einen
ausgehöhlten Boden
aufweist, dessen Innenfläche
in Kontakt mit der explosiven Zusammensetzung ist, dadurch gekennzeichnet,
dass: die Kappe eine Seitenwand mit zumindest einem brüchig ausgebildeten
Bereich aufweist.
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Nach einer ersten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung enthält
die Kappe ein Verstärkungspulver,
das zwischen dem offenen Ende der Kappe und der explosiven Zusammensetzung
so angeordnet ist, dass das Verstärkungspulver gegenüber dem
brüchigen
Bereich angeordnet ist.
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Nach einer zweiten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung besteht die explosive Zusammensetzung
aus einem Verbundsprengstoff, der mindestens ein Bindemittel und
wenigstens ein Nitramin enthält.
Vorzugsweise enthält
die Kappe einen primären
Relais-Sprengstoff. Dieser primäre
Relais-Sprengstoff wird vorzugsweise mit einem Verstärkungspulver
vermischt, und dieses Gemisch wird zwischen dem offenen Ende der
Kappe und der explosiven Zusammensetzung so eingeschoben ist, dass
es gegenüber
dem brüchigen
Bereich angeordnet ist.
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Vorzugsweise besteht der brüchig ausgebildete
Bereich aus einem dünner
ausgebildeten Umfangsrand der Seitenwand der Kappe oder aus Öffnungen,
welche in der Seitenwand vorgesehen und durch Innenhütchen verschlossen
sind.
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Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Kappe
mindestens 8 mm und der Boden ist kegelförmig ausgehöhlt: und besitzt einen Öffnungswinkel, der
höchstens
30° beträgt.
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Noch bevorzugter besteht der Zündungsträger aus
einem Isolierträger,
auf welchem ein Heizwiderstandselement sowie eine pyrotechnische
Zündungszusammensetzung
angeordnet sind, wobei das Heizwiderstandselement zum Beispiel aus
einer Halbleiterbrücke
oder einem Widerstandsdraht bestehen kann, welcher mit der pyrotechnischen
Zündungszusammensetzung
in Kontakt steht, und die mit Hilfe eines Initiierungssystems, das
zwei leitende Stifte enthält,
an eine elektrische Stromquelle angeschlossen werden können. Das
Initiationssystem kann ebenfalls aus einem optischen Kabel bestehen, das
an einen Lasergenerator angeschlossen wird.
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Der Hybridgasgenerator nach der vorliegenden
Erfindung gewährleistet
daher eine Lösung
für das
vorgenannte Problem, da
- – keine mechanische Vorrichtung
für die
Freisetzung der Gase notwendig ist,
- – das
in dem Behälter
enthaltene kalte Gas das Aufblasen des Airbags mit Hilfe einer Öffnung in dem
Behälter
im Abstand ermöglicht,
- – er
eine mit dem Gasgenerator verbundene pyrotechnische Ladung sowohl
in der Einfassung als auch in dem. Behälter enthalten kann,
- – er
es ermöglicht,
einen seitlichen Airbag mit einem geringen Volumen aufzublasen,
da die notwendige Gasquelle für
das Aufblasen des Airbag ausschließlich aus dem Gas bestehen
kann, das in dem Behälter
unter Druck gelagert ist.
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Nachstehend werden in bezug auf die 1 bis 4 die bevorzugte Ausführungsart der vorliegenden
Erfindung eines Hybridgasgenerators, sowie zwei weitere mögliche Ausführungsarten
dieses Hybridgasgenerators beschrieben.
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Die 1 zeigt
einen Längsschnitt
eines Hybridgasgenerators nach der bevorzugten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung.
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Die 2 zeigt
einen Längsschnitt
eines Initiators mit einer profilierten explosiven Ladung, welcher
in den in der 1 dargestellten
Hybridgasgenerator eingesetzt ist.
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Die 3 zeigt
einen Längsschnitt
eines Hybridgasgenerators nach einer weiteren Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung für
das Aufblasen eines seitlichen Airbags.
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Die 4 zeigt
einen Längsschnitt
eines Hybridgasgenerators nach einer weiteren Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung.
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In der Darstellung der 1 kann man erkennen, dass
der Hybridgasgenerator 1 nach der bevorzugten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung aus einem Behälter 2 mit einer allgemein
zylindrischen Form besteht, der ein offenes Ende enthält, das
in eine Einfassung 3 eingeschweißt ist, die ebenfalls eine
allgemein zylindrische Form hat, wobei die Revolutionsachse 4 des
Behälters 2 mit
der Revolutionsachse der Einfassung 3 übereinstimmt. Der Behälter 2 enthält ein unter
Druck stehendes inertes kaltes Gas 10, wie zum Beispiel
Argon, das anfangs mit Hilfe eines eingeschweißten Ventils 11 eingeleitet wird.
Die Einfassung 3 wird mit Hilfe eines zylindrischen Hohlkörpers 5 hergestellt,
der einerseits eine Seitenwand aufweist, die mit Ableitungsöffnungen
für die
Gase 6 ausgestattet ist, wobei diese Seitenwand in ein
offenes Ende mündet,
in den ein Verschlussring 7 eingeschraubt ist, und andererseits
eine Vorderwand 8 aufweist, welche anfangs durch ein Innenhütchen 9 verschlossen
wird. Eine Innenwand 14, welche in die Seitenwand des Hohlkörpers 5 durch Einklinken
in Perforationen 18 eingesetzt ist, und die mit einer durch
ein Innenhütchen
verschlossene Öffnung
ausgestattet ist, unterteilt die Einfassung in eine erste Initiations-
und Brennkammer 40 und in eine zweite Kammer für die Vermischung
und Ableitung der Gase 17, welche die vordere Wand 8 sowie
die Öffnungen
für die
Ableitung der Gase 6 enthält. Ein pyrotechnisches Modul
wird in der Initiations- und Brennkammer 40 mit Hilfe eines
Verschlussringes 7 gehalten und dieses pyrotechnische Modul
besteht aus einem Klemmring 16, in den eine zylindrische Hülle eingesetzt
ist. Dieser Klemmring 16 enthält einerseits einen Boden mit
einer zentralen Öffnung,
die an der Innenwand 3 anliegt, und andererseits ein offenes
Ende, in das ein Initiationsträger 12 mit
einer profilierten pyrotechnischen Ladung eingepresst ist, die später noch
im Einzelnen beschrieben wird, und die ihrerseits von einer pyrotechnischen
Ladung umgeben ist. Diese pyrotechnische Ladung hat die Form eines
ringförmigen
Blockes und die Revolutionsachse dieses Blockes und die Revolutionsachse
des Initiators 12 stimmen mit der Revolutionsachse 4 überein.
Eine Feder 37, die zwischen dem Initiationsträger 32 und
dem ringförmigen
Block mit Hilfe der zylindrischen Hülle 38 eingesetzt
ist, erlaubt es, diesen Block in einer stabilen Position zu halten.
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Insbesondere in der Darstellung der 2 kann man erkennen, dass
der Initiator 12 mit der profilierten explosiven Ladung
aus einem Zündungsträger
19 besteht,
der einerseits einen diskusförmigen Isolierträger 20 enthält, der
mit Hilfe einer Unterlegscheibe 21 befestigt ist, welche
in das freie Ende der Seitenwand 27 einer brüchigen zylindrischen
Kappe eingepresst ist, und andererseits einen Heizwiderstand 23 in
Form von dünnen
metallischen Halbleiterplatten auf dem Isolierträger 20 enthält, die
wiederum mit einer pyrotechnischen Zündungszusammensetzung 24 beschichtet
sind. Ein Initiationssystem, mit dessen Hilfe der Initiator 12 an
eine (nicht dargestellte) elektrische Stromquelle angeschlossen
werden kann, besteht aus zwei metallischen Stiften 25a und 25b,
die teilweise in den Isolierträger 20 eingespannt sind
und jeweils ein Ende aufweisen, das mit den dünnen Halbleiterplatten in Kontakt
steht.
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Insbesondere enthält die Kappe 22 einen
konusförmigen
Boden 26, und ihre Seitenwand 27 enthält einen
brüchigen
Bereich in Form eines dünner ausgebildeten
Umfangsrandes 28. Die Kappe enthält eine explosive Zusammensetzung 29,
die mit dem Boden 26 in Kontakt steht, und mit welcher
die Kappe 22 über
etwa die halbe Länge
ihrer Seitenwand 27 befällt
ist. Diese explosive Zusammensetzung 29, die aus einem
Verbundzündstoff
besteht, der mindestens einen Binder, wie zum Beispiel Polybutadien, oder
ein Polynitrid des Glycidil und mindestens ein Nitramin, wie Hexogen
oder Oktogen enthält,
wird in kompakter Form mit Hilfe einer zylindrischen Steckstelle 30 gehalten,
welche an einem der beiden offenen Enden eines zylindrischen Futters 31 anliegt, während das
andere offene Ende an der Unterlegscheibe 21 anliegt. Diese
Steckstelle 30 enthält
eine zentrale Perforierung 33 und das Futter 31 enthält einen
dünnen
ringförmigen
Umfangsrand 34, der gegenüber dem dünnen Umfangsrand 28 der
Kappe 22 angeordnet ist. Die Kappe 22 enthält ebenfalls
ein Gemisch 35, das ein Verstärkungspulver und einen primären Relais-Sprengstoff,
wie zum Beispiel Penthrit enthält,
wobei dieses Gemisch 35 das Volumen ausfüllt, das
von der Steckstelle 30, dem Futter 31 und den dünnen Halbleiterplatten,
welche mit der pyrotechnischen Zündzusammensetzung
beschichtet sind, definiert wird.
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Schließlich sind die beiden metallischen
Stifte 25a und 25b teilweise mit einer Schicht
aus einem thermoplastischen Harz umhüllt und sorgen zusammen mit
der Kappe 22 für
die Abdichtung des Initiators 12.
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Im Betrieb wird ein Zündstrom
durch die Stromquelle abgegeben und mit Hilfe der beiden metallischen
Stifte 25a und 25b auf den Heizwiderstand 23 des
Initiators 12 übertragen,
wodurch die pyrotechnische Zündzusammensetzung 24 durch
den Joul'schen Effekt
gezündet
wird, wobei diese Zündung
die Einleitung der Detonation des primären Relais-Sprengstoffes des
Gemisches 35 und anschließend die Einleitung der Detonation
der explosiven Zusammensetzung 29 durch die zentrale Perforation 33 der
Steckstelle 30 bewirkt. Die auf diese Weise erzeugte Detonationswelle
erzeugt, wenn sie die Spitze des Bodens 26 erreicht, einen
Stachel, welcher den Bereich entlang der Revolutionsachse 4 perforiert.
Mit Hilfe dieses Stachels wird nacheinander die Hülle 38 zerstört, und
anschließend
das die Öffnung 15 verschließende Innenhütchen 15 und
das die Öffnung
in der vorderen Wand 8 des Hohlkörpers 5 verschließende Innenhütchen zerrissen.
Das inerte kalte Gas 10 kann dann langsam aus dieser Öffnung austreten
und in die Kammer für
die Vermischung und die Ableitung der Gase 17 eindringen,
um schließlich aus
den Öffnungen
für die
Ableitung der Gase 6 auszutreten und die Entfaltung des
(nicht dargestellten) Airbags einzuleiten.
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Parallel hierzu bewirken die Gase,
welche durch die Verbrennung des Verstärkungspulvers des Gemisches 35 erzeugt
werden, sukzessive die Zerstörung
des dünner
ausgebildeten ringförmigen
Umfangsrandes 34 des Futters 31 und des dünner ausgebildeten
Umfangsrandes 28 der Kappe 22.
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Diese Gase gelangen dann in die Initiations- und
Verbrennungskammer 40 und bewirken die Zündung der
pyrotechnischen Ladung 13. Die dadurch erzeugten Gase durchqueren
die Hülle 38 und
die Öffnung 15 und
vermischen sich mit dem inerten kalten Gas aus dem Behälter 2 in
der Kammer für
die Vermischung und Ableitung der Gase 17, und dieses Gemisch
entweicht schließlich
durch die Öffnungen für die Ableitung
der Gase 6, um den Airbag komplett aufzublasen.
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Wie dies in der 3 dargestellt ist, ist es möglich, einen
Hybridgasgenerator 101 nach der vorliegenden Erfindung
herzustellen, der besonders geeignet ist, einen seitlichen Airbag
aufzublasen.
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Analog zu den vorstehend beschriebenen Fakten
besteht dieser Hybridgasgenerator 101 aus einem Behälter 102 mit
einer allgemeinen zylindrischen Form, der ein offenes Ende aufweist,
welches in eine Einfassung 103 eingeschweißt ist,
die ebenfalls eine allgemein zylindrische Form hat. Der Behälter 102 enthält ein unter
Druck stehendes kaltes inertes Gas 110, welches durch ein
Ventil 111 eingeleitet wird. Die Einfassung 103 besteht
aus einem Hohlkörper 105,
der einerseits eine Seitenwand aufweist, die mit Öffnungen
für die
Ableitung von Gasen 106 ausgestattet ist, wobei diese Seitenwand
in einem offenen Ende mündet,
in das ein Verschlussring 107 eingepresst ist, und die
andererseits eine Vorderwand 108 aufweist, welche eine Öffnung enthält, die
anfangs durch ein Innenhütchen 109 verschlossen
wird. Ein Initiator 112 mit einer profilierten explosiven
Ladung nach der vorliegenden Erfindung wird in den Verschlussring 107 eingesetzt
und gegenüber
dem Innenhütchen 109 angeordnet.
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Im Betrieb wird durch den Initiator 112 ein Zündbefehl
abgegeben, mit dessen Hilfe dann ein Stachel betätigt wird, der es erlaubt,
das Innenhütchen 109 zu
perforieren. Das kalte inerte Gas 110 kann dann aus dem
Behälter 102 austreten und
die Öffnungen
für die
Ableitung der Gase 106 durchqueren, um schließlich den
Airbag aufzublasen.
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In der Darstellung der 4 ist eine weitere Möglichkeit
für die
Herstellung eines Hybridgasgenerators 201 nach der vorliegenden
Erfindung dargestellt.
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Analog zu den vorstehend beschriebenen Fakten
besteht dieser Hybridgasgenerator 201 aus einem Behälter 202 mit
einer allgemein zylindrischen Form mit einem offenen Ende, das in
eine Einfassung 203 eingeschweißt ist, die ebenfalls eine
allgemein zylindrische Form hat. Die Einfassung 203 besteht aus
einem Hohlkörper 205,
der einerseits eine Seitenwand mit Öffnungen für die Ableitung von Gasen 206 aufweist,
wobei diese Seitenwand in einem offenen Ende mündet, in das ein Verschlussring 207 eingepresst
ist, und andererseits eine Vorderwand 208 enthält, die
anfangs durch ein Innenhütchen 209 verschlossen
ist. Ein Initiator 212 mit einer profilierten explosiven
Ladung nach der vorliegenden Erfindung wird in den Verschlussring 207 eingeschoben
und gegenüber
dem Innenhütchen 209 angeordnet.
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Der Behälter 202 enthält einen
zylindrischen Napf 250, welcher einerseits einen kreisförmigen flachen
Boden 251 enthält,
der eine durch ein Innenhütchen 252 verschlossene
zentrale Öffnung
enthält, und
andererseits eine Seitenwand 253 aufweist, deren freies
Ende in die Einfassung 203 eingeschweißt ist. Ein Trennring 254 wird
in die Seitenwand 253 des Napfes 250 eingepresst
und besitzt einen profilierten zentralen Ansatz 255, auf
den ein Relais-Sprengstoff 256 aufgesetzt ist. Eine pyrotechnische
Ladung 213 in Form von Pastillen wird um den Relais-Sprengstoff 256 angeordnet
und füllt
das Volumen aus, welches durch den Trennring 254, den flachen
kreisförmigen Boden 251 und
die Seitenwand des Napfes 250 definiert wird, wobei Letztere
die nicht durch ein Innenhütchen
verschlossenen Verbindungsöffnungen
zwischen dem freien Ende und dem Trennring 254 enthält.
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Der Behälter 202 enthält ebenfalls
ein unter Druck stehendes kaltes inertes Gas 210, das durch ein
Ventil 211 eingeleitet wird.
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Im Betrieb wird durch den Initiator 112 ein Zündbefehl
abgegeben, mit dessen Hilfe dann ein Stachel bewegt wird, der es
erlaubt, das Innenhütchen 209 zu
perforieren. Das unter Druck stehende kalte inerte Gas 110 kann
dann aus dem Behälter 202 austreten
und anschließend
die Öffnungen
für die
Ableitung der Gase durchqueren, um den Airbag aufzublasen. Der durch
den Initiator 212 erzeugte Stachel bewirkt außerdem die
Initiierung des Relais-Sprengstoffes 256, der wiederum
die Zündung der
pyrotechnischen Ladung 213 bewirkt. Die dadurch erzeugten
Gase vermischen sich, nachdem sie das Innenhütchen 252 perforiert
haben, mit dem kalten inerten Gas in dem Behälter 202, und durchqueren
die Verbindungsöffnungen 257 des
Napfes 250, und treten dann aus dem Behälter 202 aus, um endlich
den Airbag komplett aufzublasen, nachdem sie die Öffnungen
für die
Ableitung der Gase 206 durchquert haben.
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Es ist ebenfalls möglich, statt
dem Trennring 254, welcher einen profilierten zentralen
Ansatz 255 trägt,
einen konusförmigen
Trennring vorzusehen, der nur eine einfache zentrale Öffnung aufweist.
In diesem Fall kann der Relais-Sprengstoff
einerseits aus einer Zündung
bestehen, welche in die zentrale Öffnung eingesetzt ist, und
andererseits aus einer brüchigen
Kappe bestehen, welche eine verstärkbare pyrotechnische Zusammensetzung
enthält,
und die über
der Zündung
angeordnet ist, wobei die pyrotechnische Ladung dann rundum die
Kappe angeordnet ist.