ES2271437T3 - Dispositivo generador de gas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo generador de gas, con un generador de gas (10) que tiene una carcasa exterior (12), y un tubo conductor del gas (50) conectado al generador de gas (10), a través del cual sale el gas del generador de gas (10), presentando la carcasa exterior (12) por lo menos dos orificios (40, 42), por medio de los cuales el tubo conductor del gas (50) va fijado a la carcasa exterior (12), y a través de los cuales puede salir el gas cuando no está fijado el tubo conductor del gas (50), caracterizado porque el generador de gas (10) es neutro al empuje, cuando no lleva conectado el tubo conductor del gas (50), y porque el tubo conductor del gas (50) penetra en el interior del generador de gas (10) a través de por lo menos uno de los orificios (40, 42).
Description
Dispositivo generador de gas.
La invención se refiere a un dispositivo
generador de gas según el preámbulo de la reivindicación 1.
Los dispositivos generadores de gas para los
sistemas de seguridad en un vehículo presentan en parte unos tubos
conductores del gas que ofrecen la ventaja de que el generador de
gas puede estar situado más alejado del consumidor de gas (por
ejemplo airbag o tensor de correa). Además de esto, los tubos
conductores del gas permiten también una salida hacia el consumidor
en mayor superficie y más uniforme, por ejemplo en el caso de un
airbag de ventanilla de gran superficie, en el que un tubo conductor
del gas, con orificios de salida laterales distribuidos en su
longitud, se puede extender por el interior del airbag de
ventanilla.
Con vistas a que no se produzca una activación
inadvertida del generador de gas durante el transporte o el
almacenamiento, los generadores de gas deberían estar realizados con
empuje neutro en estado no instalado.
La patente DE 100 33 319 A1 describe un
dispositivo generador de gas conforme a la especie, en el que según
la figura 3, se fija desde el exterior en uno de los lados de la
carcasa exterior un tubo con una brida. En el tubo van fijados unos
ganchos de retención que penetran en unos orificios en la carcasa
exterior.
La invención crea un dispositivo generador de
gas con una estructura sencilla que permite una fijación buena y
estanca a los gases entre el tubo conductor del gas y la carcasa
exterior. Además, se trata de conseguir no solamente un montaje
sencillo y seguro de las piezas individuales sino también un
transporte más sencillo de las piezas individuales. Esto se
resuelve mediante un dispositivo generador de gas según la
reivindicación 1. En el dispositivo generador de gas conforme a la
invención, los orificios en la carcasa exterior cumplen una doble
función, al servir por una parte para la fijación del tubo conductor
del gas, y por otra parte sirven al mismo tiempo como orificios de
salida del gas cuando no esté fijado el tubo conductor del gas. Esto
permite almacenar y transportar por separado el generador de gas y
el tubo conductor del gas, y fijar el tubo conductor del gas de
forma rápida y sencilla en el generador de gas poco antes del
montaje definitivo. En estado de transporte, por lo tanto, el tubo
conductor del gas no está fijado al generador de gas, lo que permite
de forma más sencilla realizar el generador de gas con empuje
neutro. La característica de neutralidad de empuje generalmente ya
no se obtiene estando fijado el tubo conductor del gas. A través de
por lo menos uno de los dos orificios, el tubo conductor del gas
penetra en el interior del generador de gas, lo que mejora la
colocación y fijación en posición del tubo conductor del gas, para
lo cual el tubo conductor del gas también puede extenderse a través
de ambos orificios y con ello a través de la totalidad de la carcasa
exterior.
Por el hecho de que el tubo conductor del gas
penetra por lo menos en el interior del generador de gas,
preferentemente incluso atraviesa la carcasa exterior, se puede
conseguir de forma relativamente sencilla una estanqueidad
considerable de los orificios cuando está montado el tubo conductor
del gas. Sin embargo, es preciso subrayar que en determinadas
formas de realización no es necesario conseguir una estanqueidad
completa entre la carcasa exterior y el tubo conductor del gas, por
ejemplo, si por razones de costes se pueden tolerar pequeños
caudales de fuga.
Si el generador de gas tiene un eje central y
los dos orificios están dispuestos diametralmente con respecto a
éste, se garantiza en todo caso la neutralidad de empuje con
respecto a solamente estos dos orificios. Sin embargo, es preciso
señalar que teóricamente sería posible prever, además de los dos
orificios correspondientes al tubo conductor del gas, también otros
orificios de salida, por ejemplo si el generador del gas está
alojado en una cámara de un airbag y el tubo conductor del gas
conduce a otra cámara.
Pero además de esto, los dos orificios también
pueden ser los únicos orificios de salida del generador de gas
cuando el tubo conductor del gas no esté sujeto.
Si el tubo conductor del gas se extiende al
interior del generador de gas puede ser conveniente que el tubo
conductor del gas presente unos orificios de entrada laterales.
Una posibilidad para fijar de forma sencilla el
tubo conductor del gas consiste en que éste tenga el tope en uno de
sus extremos que sobresale de la carcasa exterior, y un dispositivo
tensor en el extremo opuesto, por ejemplo, una tuerca. El tope
puede ser, por ejemplo, una pestaña formada por conformado del tubo,
estando pillada la carcasa exterior entre el tubo y la tuerca.
Un extremo axial del tubo conductor del gas
puede estar eventualmente cerrado. En una forma de realización de
la invención está previsto que el generador de gas esté realizado
por lo menos en dos etapas y que el tubo conductor del gas esté
situado entre por lo menos dos etapas, es decir que forme la salida
común de por lo menos dos etapas.
A este respecto puede estar previsto un espacio
de salida común entre dos etapas, donde desemboque el tubo
conductor del gas. En el caso de un generador de gas puramente
pirotécnico, las "etapas" son las cámaras de combustión, o en
el caso de un generador de gas híbrido, las cámaras llenas de gas a
presión. Si el espacio de salida está situado entre las dos etapas,
es decir entre las cámaras de combustión o las cámaras llenas de
gas a presión, el tubo conductor del gas también puede actuar como
pared intermedia entre las dos etapas, impidiendo que salte la
inflamación o se abra la cámara opuesta, cuando se trate de activar
una sola etapa.
El tubo conductor del gas también puede actuar
como una forma de filtro, si sus orificios de entrada no están
orientados directamente al flujo de gas procedente de por lo menos
una de las cámaras de combustión o una de las cámaras llenas de gas
a presión, por ejemplo estando situado a 90º con respecto al flujo
de gas, o incluso dando la espalda a éste.
Otras características y ventajas de la invención
se deducen de la siguiente descripción y de los dibujos que figuran
a continuación, a los que se hace referencia. Las figuras
muestran:
- Figura 1 una vista en sección longitudinal a
través de un generador de gas de dos etapas de un dispositivo
generador de gas conforme a la invención.
- Figura 2 una vista del generador de gas según
la figura 1, desde arriba o desde abajo.
- Figura 3 el dispositivo generador de gas
completo montado conforme a la invención.
- Figura 4 una vista en sección longitudinal a
través de un dispositivo generador de gas según otra forma de
realización, y
- Figura 5 una variante de la forma de
realización según la figura 4.
En la figura 1 está representado un generador de
gas 10, que presenta una carcasa exterior 12. El generador de gas
10 es un generador de gas tubular de dos etapas, cuya primera etapa
está formada por una cámara 14 llena de gas a presión, y cuya
segunda etapa está formada por una cámara 16 también llena de gas a
presión. La carcasa exterior 12 de forma tubular lleva en sus
extremos axiales unos orificios a través de los cuales penetran en
el interior de la correspondiente cámara 14 ó 16 los fulminantes 18,
20. Unos cierres 20, 24 en forma de tapón sellan las cámaras 14 ó
16, respectivamente, hacia el exterior, hacia los extremos.
Las cámaras 14, 16 disponen de un espacio de
salida 26 común situado entre ellas, hacia el cual están selladas
respectivamente mediante un portamembranas 28, 30 y las
correspondientes membranas 32, 34 van fijadas sobre éstos.
La carcasa exterior 12 presenta en la zona del
espacio de salida 26 un rebaje en forma de cuello. En el fondo de
este rebaje están previstos en la carcasa exterior 12 dos orificios
pasantes 40, 42, dispuestos diametralmente con respecto al eje
central A de la carcasa exterior 12.
Los dos orificios 40, 42 están situados a mitad
del recorrido entre las membranas 34, 36.
El generador de gas 10 está realizado
intrínsecamente neutro al empuje. Los únicos orificios de salida
para el gas que se desprende al inflamar mediante un fulminante 18,
20 están representados por los orificios 40, 42. Dado que éstos
tienen iguales diámetros y están situados diametralmente entre sí,
no se produce ningún empuje en el caso de que el generador de gas
sea activado inadvertidamente durante el transporte o el
almacenamiento.
En la figura 3 está representado un dispositivo
generador de gas que se compone del generador de gas 10 antes
descrito y de un tubo conductor del gas 50. El tubo conductor del
gas 50 está representado únicamente por uno de sus extremos, es
decir por tramos, mientras que con su tramo más largo se extiende
hacia un airbag que no está representado u otro consumidor de gas.
El extremo representado tiene forma lineal y se extiende formando
ángulo recto respecto al eje central A, en el estado representado en
la figura 3, fijado a la carcasa exterior 12.
Antes de efectuar el montaje del dispositivo
generador de gas en el vehículo se pasa el tubo conductor del gas
50, cuyo diámetro exterior se corresponde esencialmente con el
diámetro interior de los orificios 40, 42, a través de estos
orificios 40, 42 hasta que el extremo libre 52, que lleva una rosca
exterior, vuelva a sobresalir de la carcasa exterior 12. Junto al
orificio 40, el tubo conductor del gas 50 tiene un rebordeado 54
que actúa como tope, y con el cual asienta contra la carcasa
exterior 12. Con un dispositivo tensor en forma de tuerca 56, que
se enrosca sobre la rosca exterior en el extremo libre 52 del tubo
conductor del gas 50, se pueden fijar entre sí la carcasa exterior
12 y el tubo conductor del gas 50, fijándolos entre sí. El extremo
52 del tubo conductor del gas 50, que lleva la rosca exterior, va
cerrado, por ejemplo mediante un tapón. Mediante el tubo conductor
del gas 50 se sellan en gran medida o incluso concretamente hacia el
exterior los orificios 40, 42.
Para mejorar el sellado, se pueden prever juntas
tóricas entre la carcasa exterior 12 y el tubo conductor del gas
50. Además de esto, cabe también imaginar en la zona del reborde 54
y de la tuerca 56 un aplastamiento de la carcasa exterior 12,
mediante conformado o mecanizado.
En el tramo dentro del espacio de salida 25, el
tubo conductor del gas 50 tiene varios orificios de entrada
laterales 60, que con respecto a la figura 3, penetran y salen del
plano del dibujo, es decir están aproximadamente a 90º con relación
a los planos formados por la membrana 34 y la membrana 36. Los
orificios de entrada 60 por lo tanto no están orientados
directamente hacia las cámaras 12, 14.
A continuación se describe el funcionamiento del
dispositivo generador de gas. Para el transporte o para su
posterior almacenamiento, el generador de gas 10 se puede alojar en
unos recipientes contenedores cualesquiera, sin que sea necesario
fijar al mismo dispositivos que aseguren la neutralidad de
empuje.
El fabricante del automóvil fija entonces el
tubo conductor del gas 50 a la carcasa exterior 12, tal como se ha
explicado. De este modo, se procede a instalar el dispositivo
generador de gas en el vehículo.
En el caso de que se produzca un accidente, se
activan uno o ambos fulminantes 18, 20. Las ondas de presión que se
producen destruyen la correspondiente membrana 34 ó 36, de manera
que el gas caliente generado y el gas a presión acumulado en las
cámaras 14, 16 se mezclan y pasan al espacio de salida 26.
Comoquiera que los orificios de entrada 60 están dispuestos
lateralmente con relación a la dirección de flujo principal, se
obtiene una especie de efecto de filtrado. Por lo tanto las
partículas calientes pueden quedar retenidas en el generador de gas
12 y no pasan al tubo conductor del gas 50. El gas caliente fluye a
través de los orificios de entrada 60 al interior del tubo
conductor del gas 50 y al consumidor de gas, por ejemplo un airbag o
un tensor de correa.
El tubo conductor del gas 50 cumple además una
función adicional, concretamente cuando solamente se activen uno de
los fulminantes 18, 20, o se activen los dos fulminantes 18, 20
diferidos en el tiempo. En ese caso es necesario excluir la
posibilidad de que por medio de la onda de presión que se forme no
se destruya también la membrana 34, 36 correspondiente a la etapa
del fulminante 18, 20 que no se haya activado. El gas que fluye
desde el nivel activado rebota parcialmente en el tubo conductor del
gas 50, y por lo menos no puede incidir directamente sobre la
membrana 34, 36 que no se debe destruir. Este efecto se puede
intensificar aún más, si, con relación a la figura 2, la cara
exterior del tubo conductor del gas 50 llega hasta cerca de la cara
interior 70 de la carcasa exterior 12.
Otros mecanismos de fijación distintos a los
representados podrían ser, por ejemplo, una especie de asiento
cónico del tubo conductor del gas 50 en un orificio 40, 42, o por
ejemplo unos anillos elásticos o similares. Además de esto también
cabe imaginar el utilizar, en lugar de la tuerca 56 un tornillo y
permitir que el extremo del tubo conductor del gas 50 termine en el
interior del espacio de salida 26. El tornillo se podría enroscar
entonces en una rosca interior situada en el extremo del tubo
conductor del gas 50 y serviría también para el sellado del tubo
conductor del gas 50.
Los orificios 40, 42 tampoco tienen por qué ser
circulares, pudiendo estar previstas también otras formas de
orificios que, por ejemplo, resulten también adecuadas para asegurar
una orientación predeterminada de los orificios de entrada 60 con
respecto al eje central A.
También es necesario señalar que el dispositivo
generador de gas no está limitado a un generador de gas de varias
etapas o a un generador de gas híbrido. También cabría la
posibilidad de prever la disposición especial de los orificios 40,
42 y el tubo conductor del gas 50 montado en su interior, en un
generador de gas puramente pirotécnico o en un generador de gas de
una sola etapa.
Un dispositivo generador de gas con un generador
de gas de una sola etapa, puramente pirotécnico, está representado
en la figura 4. La cámara de combustión lleva como referencia 80.
Delante de la pared de la cámara de combustión 82 está dispuesto un
disco acodado 84 con orificios de paso. En el espacio de salida 26
está dispuesto alrededor del tubo conductor del gas 50, un filtro
86, que sin embargo también se puede omitir. El tubo conductor del
gas va fijado a la carcasa exterior 12 mediante un tope en forma de
pasador 88.
En la figura 5 se puede ver que los orificios de
entrada 60 están totalmente alejados de la cámara de combustión 80,
mientras que en la figura 4 todavía están situados a 90º con
respecto a los servicios de salida 90 en la pared de la cámara de
combustión 82, y por lo tanto 90º con respecto al eje central A del
generador de gas 10. En esta forma de realización actúa como tope
un anillo de retención 92.
Claims (12)
1. Dispositivo generador de gas, con un
generador de gas (10) que tiene una carcasa exterior (12), y un
tubo conductor del gas (50) conectado al generador de gas (10), a
través del cual sale el gas del generador de gas (10), presentando
la carcasa exterior (12) por lo menos dos orificios (40, 42), por
medio de los cuales el tubo conductor del gas (50) va fijado a la
carcasa exterior (12), y a través de los cuales puede salir el gas
cuando no está fijado el tubo conductor del gas (50),
caracterizado porque el generador de gas (10) es neutro al
empuje, cuando no lleva conectado el tubo conductor del gas (50), y
porque el tubo conductor del gas (50) penetra en el interior del
generador de gas (10) a través de por lo menos uno de los orificios
(40, 42).
2. Dispositivo generador de gas según la
reivindicación 1, caracterizado porque los orificios (40,
42), a través de los cuales puede salir el gas cuando no está fijado
el tubo conductor del gas (50), están situados en lados opuestos
con relación a la carcasa exterior (12).
3. Dispositivo generador de gas según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tubo conductor
del gas (50) se extiende a través de los dos orificios (40, 42) y a
través de la carcasa exterior (12).
4. Dispositivo generador de gas según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el generador de gas (10) tiene un eje central (A), y los dos
orificios (40, 42) están dispuestos diametralmente con respecto a
éste.
5. Dispositivo generador de gas, según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los dos orificios (40, 42) son los únicos orificios de salida del
generador de gas (10), cuando no está fijado al mismo el tubo
conductor del gas (50).
6. Dispositivo generador de gas según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el tubo conductor del gas (50) se extiende al interior del generador
de gas (10) y tiene unos orificios de entrada laterales (60).
7. Dispositivo generador de gas según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el tubo conductor del gas (50) tiene un tope en un extremo que sale
de la carcasa exterior (12) y porque en el extremo opuesto va
fijado un dispositivo tensor.
8. Dispositivo generador de gas según la
reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo tensor
es una tuerca (56) o un tornillo.
9. Dispositivo generador de gas según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
un extremo del tubo conductor del gas (50) está cerrado.
10. Dispositivo generador de gas según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
generador de gas (10) está realizado por lo menos en dos etapas, y
porque el tubo conductor del gas (50) está dispuesto entre por lo
menos dos etapas.
11. Dispositivo generador de gas según la
reivindicación 10, caracterizado porque las distintas etapas
del generador de gas (10) tienen un espacio de salida común (26)
para el gas que queda libre, dentro del cual desemboca el tubo
conductor del gas (50).
12. Dispositivo generador de gas según la
reivindicación 10 ú 11, caracterizado porque las distintas
etapas del generador de gas están formadas por unas cámaras (14, 16)
cerradas y llenas de gas a presión.
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