WO2001011306A1 - Pyrotechnical ignition chain - Google Patents

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WO2001011306A1
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Eduard Berenz
Uwe Brede
Anton Bretfeld
Harald Frank
Jürgen Knauss
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Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/26—Arrangements for mounting initiators; Accessories therefor, e.g. tools

Definitions

  • the invention relates to a pyrotechnic ignition chain with a cylindrical metal housing in which an amplifier charge is arranged and in which a self-contained ignition element is inserted.
  • Pyrotechnic ignition chains for military and civil use generally consist of at least one lighter and one booster charge.
  • care must be taken to ensure that the overall system is resistant to environmental influences in order to ensure full functional reliability over a long period of time.
  • an electrical ignition element which can be inserted into a metal housing in which an amplifier charge is arranged.
  • a ring seal on the outer circumference of the ignition element seals the metal housing, so that the entire system is sealed by a single seal.
  • the disadvantage of this is that no modular principle is possible, since the individual components are not sealed on their own. It is therefore not possible to temporarily store the individual components before assembly.
  • a self-contained ignition element is known which, as in DE 196 39 133 A1, can be inserted into a metal housing in which an amplifier charge is arranged.
  • a ring seal on the outer circumference of the ignition element seals the metal housing.
  • the invention has for its object to develop a pyrotechnic ignition chain according to the preamble of claim 1 so that a modular principle can be achieved with simple measures, with no leakage problems against moisture occur.
  • this object is achieved in that the metal housing with the booster charge is manufactured as a separate component, tightly sealed against environmental influences.
  • a cup preferably made of metal, is inserted in the metal housing above the booster charge. This creates a separate, tight component in which the ignition element must be inserted in order to maintain the ignition chain. Seals are no longer required.
  • the bottom of the cup facing the booster charge advantageously has a reduced thickness.
  • the bottom of the bowl expediently has a curvature which faces away from the booster charge.
  • the bowl is inserted into the metal housing by means of a press fit (press connection), an adhesive or sealing compound advantageously being introduced between the bowl and the metal housing.
  • the upper edge of the cup is preferably angled inwards so that an annular gap is formed.
  • the adhesive or sealing compound is introduced into this annular gap.
  • the adhesive or the sealing compound is applied to the outer surface of the cup and / or the inside of the metal housing, as a result of which the sealing takes place after the bowl has been inserted into the metal housing.
  • the bowl can also be welded to the circumference of the metal housing.
  • the metal housing is advantageously folded over at a right angle on its open side and fastened to the ignition element or to the ignition carrier via a clamping ring.
  • FIG. 1 shows a pyrotechnic ignition chain according to the invention in section with an adhesive or a sealing compound in the annular gap of the bowl,
  • Fig. 2 shows a pyrotechnic ignition chain with an adhesive or a sealing compound additionally on the outer surface of the bowl and
  • Fig. 3 shows a pyrotechnic ignition chain in which the bowl is welded to the metal housing.
  • the description and the drawings relate to the application of an ignition chain in the automotive sector, such as, for. B. in airbag generators.
  • the ignition chain can also be applied to other areas of application.
  • an ignition chain is sketched, which consists of a metal housing 1, in which both the ignition element 2 and the booster charge / booster charge 3 are introduced. Since the ignition element 2 is already tight, the booster charge 3 is advantageously closed by means of a metallic cup 4 after being introduced into the metal housing 1.
  • the bowl 4 is fixed by means of a press connection (press fit) and the sealing is achieved in that a suitable adhesive or sealing compound 5 is additionally introduced between the bowl 4 and the metal housing 1.
  • the cup is angled inwards 6 so that, after being pressed into the metal housing 1, an annular gap is formed in which the adhesive / sealing compound 5 is deposited.
  • the adhesive / sealing compound 5 can be designed in such a way that the annular gap formed ensures the sealing or, owing to the capillary action, completely wets the contact surface 7 of the bowl 4 - metal housing 1 and additionally seals it, as is shown in FIG. 2.
  • a practical variant of the seal described in Fig. 1 can consist in that the adhesive / sealing compound 5 is already applied (coated) to the bowl 4 and / or in the metal housing before joining and then, after the Join, the sealing function takes place. If necessary, this can also be supported or reinforced by means of temperature.
  • a two-component system can also be used, which becomes active after joining.
  • the ignition element 2 is surrounded by a plastic encapsulation which contains a plug and forms the ignition carrier 12.
  • the metal housing 1 is bent at a right angle at its open end and is fastened to the ignition carrier 12 via a clamping ring 10.

Abstract

The invention relates to a pyrotechnical ignition chain, comprising a cylindrical metal housing (1) in which a booster charge (3) is located and into which an igniting element which is tight in itself (2) is introduced. According to the invention, the metal housing (1) with the booster charge (3) are produced as a separate component, in such a way that they are tight in relation to environmental factors. The ignition chain can therefore be produced using a modular concept without creating moisture-tightness problems.

Description

Pyrotechnische Zündkette Pyrotechnic ignition chain
Die Erfindung betrifft eine pyrotechnische Zündkette mit einem zylinderförmigen Metallgehäuse in dem eine Verstärkerladung angeordnet ist und in das ein in sich dichtes Anzündelement eingesetzt ist.The invention relates to a pyrotechnic ignition chain with a cylindrical metal housing in which an amplifier charge is arranged and in which a self-contained ignition element is inserted.
Pyrotechnische Zündketten für den militärischen und zivilen Einsatz bestehen in der Regel aus mindestens einem Anzünder und einer Boosterladung. Bei der Definition der Schnittstellen dieser Komponenten ist darauf zu achten, daß das Gesamtsystem gegen Umwelteinflüsse beständig ist, um die volle Funktionssicherheit über einen großen Zeitraum zu gewährleisten.Pyrotechnic ignition chains for military and civil use generally consist of at least one lighter and one booster charge. When defining the interfaces of these components, care must be taken to ensure that the overall system is resistant to environmental influences in order to ensure full functional reliability over a long period of time.
Ein Faktor, der die Funktion der Pyrotechnik negativ beeinträchtigt, ist Feuchtigkeit, deshalb ist ein Schutz dagegen notwendig. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Zündkette als Gesamtsystem geschützt ist oder in der Art und Weise, daß die pyrotechnischen Elemente für sich dicht sind.Moisture is a factor that negatively affects the functioning of pyrotechnics, so protection against it is necessary. This can be done in that the ignition chain is protected as an overall system or in such a way that the pyrotechnic elements are sealed in themselves.
Letztere Möglichkeit hat unter anderem den Vorteil, daß hier ein Baukastenprinzip eingesetzt werden kann. Dadurch können mittels Variationen der einzelnen Komponenten eine Vielzahl von Anwendungen unter optimalen wirtschaftlichen Bedingungen abgedeckt werden.The latter possibility has the advantage, among other things, that a modular principle can be used here. As a result, a variety of applications can be covered under optimal economic conditions by means of variations in the individual components.
Aus der DE 196 39 133 A1 ist ein elektrisches Anzündelement bekannt, welches in ein Metallgehäuse einsetzbar ist, in dem eine Verstärkerladung angeordnet ist. Über eine Ringdichtung am äußeren Umfang des Anzündelements erfolgt eine Abdichtung zum Metallgehäuse, so daß durch eine einzige Dichtung das Gesamtsystem abgedichtet ist. Nachteilig hieran ist, daß kein Baukastenprinzip möglich ist, da die einzelnen Komponenten für sich alleine nicht dicht sind. Es ist also keine Zwischenlagerung der einzelnen Komponenten vor dem Zusammenbau möglich. Aus der gattungsbildenden DE 196 17 481 A1 ist ein in sich dichtes Anzündelement bekannt, welches wie in der DE 196 39 133 A1 in ein Metallgehäuse einsetzbar ist, in dem eine Verstärkerladung angeordnet ist. Durch eine Ringdichtung am äußeren Umfang des Anzündelements erfolgt die Abdichtung zum Metallgehäuse.From DE 196 39 133 A1 an electrical ignition element is known which can be inserted into a metal housing in which an amplifier charge is arranged. A ring seal on the outer circumference of the ignition element seals the metal housing, so that the entire system is sealed by a single seal. The disadvantage of this is that no modular principle is possible, since the individual components are not sealed on their own. It is therefore not possible to temporarily store the individual components before assembly. From the generic DE 196 17 481 A1 a self-contained ignition element is known which, as in DE 196 39 133 A1, can be inserted into a metal housing in which an amplifier charge is arranged. A ring seal on the outer circumference of the ignition element seals the metal housing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pyrotechnische Zündkette nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß mit einfachen Maßnahmen ein Baukastenprinzip erreichbar ist, wobei keine Dichtigkeitsprobleme gegen Feuchtigkeit auftreten.The invention has for its object to develop a pyrotechnic ignition chain according to the preamble of claim 1 so that a modular principle can be achieved with simple measures, with no leakage problems against moisture occur.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Metallgehäuse mit der Verstärkerladung als separates Bauteil dicht gegenüber Umwelteinflüssen hergestellt ist.According to the invention, this object is achieved in that the metal housing with the booster charge is manufactured as a separate component, tightly sealed against environmental influences.
Hierdurch ist ein Baukastenprinzip möglich, da beide Komponenten, nämlich das Anzündelement und das Metallgehäuse mit der Verstärkerladung dicht gegenüber Umwelteinflüssen sind.This makes a modular principle possible, since both components, namely the ignition element and the metal housing with the booster charge, are tight against environmental influences.
In bevorzugter Ausführungsform ist in das Metallgehäuse oberhalb der Verstärkerladung ein Napf vorzugsweise aus Metall dichtend eingesetzt. Hierdurch ist ein separates dichtes Bauteil geschaffen, in welches das Anzündelement eingesetzt werden muß, um die Zündkette zu erhalten. Es sind dabei keine Abdichtungen mehr vorzunehmen.In a preferred embodiment, a cup, preferably made of metal, is inserted in the metal housing above the booster charge. This creates a separate, tight component in which the ignition element must be inserted in order to maintain the ignition chain. Seals are no longer required.
Damit der Zündstrahl des Anzündelements die Verstärkerladung anzünden kann, weist vorteilhafterweise der zur Verstärkerladung gewandte Boden des Napfes eine verringerte Dicke auf.So that the ignition beam of the ignition element can ignite the booster charge, the bottom of the cup facing the booster charge advantageously has a reduced thickness.
Zur leichteren Anzündung weist der Boden des Napfes zweckmäßigerweise eine Wölbung auf, die der Verstärkerladung abgewandt ist. In bevorzugter Ausführungsform ist der Napf mittels Preßsitz (Preßverbindung) in das Metaligehäuse eingesetzt, wobei vorteilhafterweise zwischen Napf und Metallgehäuse ein Kleber bzw. eine Dichtmasse eingebracht ist.For easier ignition, the bottom of the bowl expediently has a curvature which faces away from the booster charge. In a preferred embodiment, the bowl is inserted into the metal housing by means of a press fit (press connection), an adhesive or sealing compound advantageously being introduced between the bowl and the metal housing.
Zur leichteren und besseren Abdichtung ist bevorzugt der obere Rand des Napfes nach innen abgewinkelt, so daß ein Ringspalt gebildet ist. In diesem Ring- spalt wird der Kleber bzw. die Dichtmasse eingebracht.For easier and better sealing, the upper edge of the cup is preferably angled inwards so that an annular gap is formed. The adhesive or sealing compound is introduced into this annular gap.
In alternativer Ausführungsform ist der Kleber bzw. die Dichtmasse auf die Außenfläche des Napfes und/oder die Innenseite des Metallgehäuses aufgebracht, wodurch nach dem Einsetzen des Napfes in das Metallgehäuse die Abdichtung erfolgt.In an alternative embodiment, the adhesive or the sealing compound is applied to the outer surface of the cup and / or the inside of the metal housing, as a result of which the sealing takes place after the bowl has been inserted into the metal housing.
Alternativ kann der Napf mit dem Metallgehäuse auch umfangsseitig verschweißt sein.Alternatively, the bowl can also be welded to the circumference of the metal housing.
Vorteilhafterweise ist das Metallgehäuse an seiner offenen Seite rechtwinklig umgelegt und über einen Klemmring am Anzündelement bzw. am Anzündträger befestigt.The metal housing is advantageously folded over at a right angle on its open side and fastened to the ignition element or to the ignition carrier via a clamping ring.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigt:Further features result from the figures, which are described below. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße pyrotechnische Zündkette im Schnitt mit einem Kleber bzw. einer Dichtmasse im Ringspalt des Napfes,1 shows a pyrotechnic ignition chain according to the invention in section with an adhesive or a sealing compound in the annular gap of the bowl,
Fig. 2 eine pyrotechnische Zündkette mit einem Kleber bzw. einer Dichtmasse zusätzlich auf der Außenfläche des Napfes undFig. 2 shows a pyrotechnic ignition chain with an adhesive or a sealing compound additionally on the outer surface of the bowl and
Fig. 3 eine pyrotechnische Zündkette bei der der Napf mit dem Metaligehäuse verschweißt ist. Die Beschreibung und die Zeichnungen beziehen sich auf die Anwendung einer Zündkette im Kfz-Bereich, wie z. B. in Airbag-Generatoren. Die Zündkette kann aber auch auf andere Einsatzgebiete angewandt werden.Fig. 3 shows a pyrotechnic ignition chain in which the bowl is welded to the metal housing. The description and the drawings relate to the application of an ignition chain in the automotive sector, such as, for. B. in airbag generators. The ignition chain can also be applied to other areas of application.
In Fig. 1 ist eine Zündkette skizziert, die aus einem Metallgehäuse 1 besteht, in dem sowohl das Anzündelement 2 als auch die Boosterladung/Verstärkerladung 3 eingebracht sind. Da das Anzündelement 2 für sich bereits dicht ist, wird die Boosterladung 3 vorteilhaft nach dem Einbringen in das Metallgehäuse 1 mittels eines metallischen Napfes 4 verschlossen. Die Fixierung des Napfes 4 erfolgt mittels einer Preßverbindung (Preßsitz) und die Abdichtung wird dadurch erreicht, daß ein geeigneter Kleber bzw. Dichtmasse 5 zusätzlich zwischen Napf 4 und Metallgehäuse 1 eingebracht wird. Um das Auftragen des Klebers/der Dichtmasse 5 in der Praxis sicher durchführen zu können, ist der Napf nach innen abgewinkelt 6, damit nach dem Einpressen in das Metallgehäuse 1 ein Ringspalt entsteht, in dem der Kleber/die Dichtmasse 5 deponiert wird.In Fig. 1, an ignition chain is sketched, which consists of a metal housing 1, in which both the ignition element 2 and the booster charge / booster charge 3 are introduced. Since the ignition element 2 is already tight, the booster charge 3 is advantageously closed by means of a metallic cup 4 after being introduced into the metal housing 1. The bowl 4 is fixed by means of a press connection (press fit) and the sealing is achieved in that a suitable adhesive or sealing compound 5 is additionally introduced between the bowl 4 and the metal housing 1. In order to be able to carry out the application of the adhesive / sealing compound 5 safely in practice, the cup is angled inwards 6 so that, after being pressed into the metal housing 1, an annular gap is formed in which the adhesive / sealing compound 5 is deposited.
Der Kleber/die Dichtmasse 5 kann so ausgelegt sein, daß der ausgebildete Ringspalt die Abdichtung gewährleistet oder aufgrund der Kapillarwirkung die Berührungsfläche 7 Napf 4 - Metallgehäuse 1 völlig benetzt und diese zusätzlich abdichtet, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.The adhesive / sealing compound 5 can be designed in such a way that the annular gap formed ensures the sealing or, owing to the capillary action, completely wets the contact surface 7 of the bowl 4 - metal housing 1 and additionally seals it, as is shown in FIG. 2.
Die oben beschriebene Abdichtung hat gegenüber den zur Zeit auch angewandten Praktiken - wie z. B. Decklackieren, Abdecken mit Metall- oder Papierfolien, die auch teilweise zusätzlich lackiert werden - den Vorteil, daß die Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen wesentlich resistenter ist. Folien und Decklackierungen haben aufgrund ihrer begrenzten Dicke und Anbindung an das Metallgehäuse nur eine begrenzte Schutzwirkung.The sealing described above has compared to the currently used practices - such. B. top coating, covering with metal or paper foils, which are also partially coated additionally - the advantage that the seal is much more resistant to environmental influences. Films and top coats have only a limited protective effect due to their limited thickness and connection to the metal housing.
Eine praktische Variante der in Fig. 1 beschriebenen Abdichtung kann darin bestehen, daß der Kleber/die Dichtmasse 5 bereits auf den Napf 4 und/oder in das Metallgehäuse vor dem Fügen aufgebracht werden (beschichtet) und dann, nach dem Fügen, die Dichtfunktion erfolgt. Dies kann auch - wenn notwendig - mittels Temperatur unterstützt bzw. verstärkt werden.A practical variant of the seal described in Fig. 1 can consist in that the adhesive / sealing compound 5 is already applied (coated) to the bowl 4 and / or in the metal housing before joining and then, after the Join, the sealing function takes place. If necessary, this can also be supported or reinforced by means of temperature.
Bei beidseitiger Beschichtung kann auch ein Zweikomponenten-System eingesetzt werden, das nach dem Fügen aktiv wird.With two-sided coating, a two-component system can also be used, which becomes active after joining.
5 Eine weitere Variante der Abdichtung der Boosterladung 3 besteht darin, daß der Napf 4 mit dem Metallgehäuse 1 verschweißt wird. Die Schweißnaht 8, siehe Fig. 3, ist eine sichere Barriere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit.5 Another variant of the sealing of the booster charge 3 is that the bowl 4 is welded to the metal housing 1. The weld seam 8, see Fig. 3, is a safe barrier against the ingress of moisture.
In dieser Zeichnung ist auch dargestellt, daß es von Vorteil sein kann, wenn der Boden 9 des Napfes 4 gewölbt ist (siehe Bezugszeichen 9), um die Anzündung der 10 Boosterladung 3 zu verbessern.This drawing also shows that it can be advantageous if the base 9 of the cup 4 is curved (see reference number 9) in order to improve the ignition of the booster charge 3.
Das Anzündelement 2 ist, wie in allen Figuren gezeigt, mit einer Kunststoffumspritzung umgeben, die einen Stecker enthält und den Anzündträger 12 bildet.As shown in all the figures, the ignition element 2 is surrounded by a plastic encapsulation which contains a plug and forms the ignition carrier 12.
Zur Befestigung des Metallgehäuses 1 am Anzündelement 2 bzw. am Anzündträger 15 12 ist das Metallgehäuse an seinem offenen Ende rechtwinklig umgebogen und ist über einen Klemmring 10 am Anzündträger 12 befestigt. To attach the metal housing 1 to the ignition element 2 or to the ignition carrier 15 12, the metal housing is bent at a right angle at its open end and is fastened to the ignition carrier 12 via a clamping ring 10.

Claims

Patentansprüche claims
1. Pyrotechnische Zündkette mit einem zylinderförmigen Metallgehäuse (1 ) in dem eine Verstärkerladung (3) angeordnet ist und in das ein in sich dichtes Anzündelement (2) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (1 ) mit der Verstärkerladung (3) als separates Bauteil dicht gegenüber Umwelteinflüssen hergestellt ist.1. Pyrotechnic ignition chain with a cylindrical metal housing (1) in which an amplifier charge (3) is arranged and in which a tight ignition element (2) is inserted, characterized in that the metal housing (1) with the amplifier charge (3) as separate component is made tight to environmental influences.
2. Zündkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in das Metallgehäuse (1) oberhalb der Verstärkerladung (3) ein Napf (4) vorzugsweise aus Metall dichtend eingesetzt ist.2. Ignition chain according to claim 1, characterized in that in the metal housing (1) above the booster charge (3) a cup (4) is preferably used sealing metal.
3. Zündkette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verstärkerladung (3) gewandte Boden (9) des Napfes (4) eine verringerte Dicke aufweist.3. Ignition chain according to claim 2, characterized in that the bottom (9) of the cup (4) facing the booster charge (3) has a reduced thickness.
4. Zündkette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (9) des Napfes (4) eine Wölbung aufweist, die der Verstärkerladung (3) abgewandt ist.4. Ignition chain according to claim 2 or 3, characterized in that the bottom (9) of the cup (4) has a curvature which faces away from the booster charge (3).
5. Zündkette nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Napf (4) mittels Preßsitz in das Metallgehäuse (1 ) eingesetzt ist.5. Ignition chain according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cup (4) is inserted by means of a press fit into the metal housing (1).
6. Zündkette nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Napf (4) und Metallgehäuse (1 ) ein Kleber bzw. Dichtmasse (5) eingebracht ist.6. Ignition chain according to one of claims 2 to 5, characterized in that an adhesive or sealing compound (5) is introduced between the cup (4) and the metal housing (1).
7. Zündkette nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand des Napfes (4) nach innen abgewinkelt ist, so daß ein Ringspalt (11 ) gebildet ist. 7. Ignition chain according to one of claims 2 to 6, characterized in that the upper edge of the cup (4) is angled inwards so that an annular gap (11) is formed.
8. Zündkette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber bzw. die Dichtmasse (5) in dem Ringspalt (11 ) angeordnet ist.8. Ignition chain according to claim 7, characterized in that the adhesive or the sealing compound (5) is arranged in the annular gap (11).
9. Zündkette nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber bzw. die Dichtmasse (5) auf die Außenfläche des Napfes (4) und/oder die Innenseite des Metallgehäuses (1 ) aufgebracht ist und dadurch nach dem9. Ignition chain according to one of claims 6 to 8, characterized in that the adhesive or the sealing compound (5) on the outer surface of the cup (4) and / or the inside of the metal housing (1) is applied and thereby after
Einsetzen des Napfes (4) die Abdichtung erfolgt.Inserting the bowl (4) the seal is made.
10. Zündkette nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Napf (4) mit dem Metallgehäuse (1 ) umfangsseitig verschweißt (8) ist.10. Ignition chain according to one of claims 2 to 9, characterized in that the cup (4) with the metal housing (1) is welded circumferentially (8).
11. Zündkette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (1 ) an seiner offenen Seite rechtwinklig umgelegt ist und über einen Klemmring (10) am Anzündelement (2) bzw. am Anzündträger (12) befestigt ist. 11. Ignition chain according to one of claims 1 to 10, characterized in that the metal housing (1) is folded at right angles on its open side and is fastened to the ignition element (2) or to the ignition carrier (12) via a clamping ring (10).
PCT/EP2000/006927 1999-08-05 2000-07-20 Pyrotechnical ignition chain WO2001011306A1 (en)

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DE19936488 1999-08-05
DE19960642A DE19960642B4 (en) 1999-08-05 1999-12-16 Pyrotechnic ignition chain
DE19960642.0 1999-12-16

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