DE19531667A1 - Pyrotechnic gas generator with two separate combustion chambers - Google Patents
Pyrotechnic gas generator with two separate combustion chambersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gasgenerator mit zwei ge trennten Brennkammereinheiten nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to a pyrotechnic gas generator with two ge separated combustion chamber units according to the preamble of the patent saying 1.
Ein derartiger Gasgenerator ist aus der US 5,219,178 bekannt. Der darin be schriebene Gasgenerator weist jedoch zumindest den Nachteil auf, daß bei de Brennkammern einen gemeinsamen Filter nützen, wodurch keine opti male Anpassung des Filters an die beiden verschiedenen Treibsätze möglich ist. Hintergrund ist die Tatsache, daß die Art und Weise, wie ein Prallsack be füllt wird, ganz wesentlich nicht nur von der chemischen Zusammensetzung des verwendeten Treibstoffs, sondern auch von der Beschaffenheit und An ordnung der Filter abhängt. Deshalb müssen für jedes gaserzeugende Ge misch speziell hierauf abgestimmte Filter verwendet werden.Such a gas generator is known from US 5,219,178. The be in it written gas generator, however, has at least the disadvantage that at de combustion chambers use a common filter, which means no opti Male adaptation of the filter to the two different propellants possible is. The background to this is the fact that the way in which an impact bag is used is filled, not only essentially by the chemical composition of the fuel used, but also of the nature and type order of the filter depends. Therefore, for each gas generating Ge mixed filters can be used.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Gasgenerator anzugeben, der die vorgenannten Nachteile vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide a gas generator that avoids the aforementioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem zwei separate Brennkammereinheiten ein gemeinsames Verbindungsstück aufweisen und indem jede Brennkam mereinheit eine Anzündeinheit mit jeweiligen Filtern aufweist.This problem is solved by two separate combustion chamber units have a common connector and by each Brennamam mer unit has an ignition unit with respective filters.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen des er findungsgemäßen Gasgenerators beschrieben.In the subclaims are further advantageous developments of the gas generator according to the invention described.
Demgemäß weist jede Brennkammereinheit eine eigene Brennkammer mit darin angeordneten Treibstofftabletten als Festtreibstoff und einem Vorfil ter auf und ist mit einem speziell auf sie abgestimmten Feinfilter radial um geben. Um zu einer kostengünstigen Fertigung zu kommen, werden beide Brennkammereinheiten vormontiert und bei der Endmontage in ein entwe der gemeinsames oder jeweils in ein separates, rohrförmiges Filtergehäuse mit Ausblasöffnungen eingeschoben. Anschließend wird das gemeinsame bzw. die beiden separaten, rohrförmigen Filtergehäuse an einem Ende umgebördelt.Accordingly, each combustion chamber unit has its own combustion chamber fuel tablets arranged therein as solid fuel and a pre-film with a specially designed fine filter give. In order to achieve a cost-effective production, both Combustion chamber units pre-assembled and in a final assembly during final assembly the common or in each case in a separate, tubular filter housing with blow-in openings. Then the common or the two separate, tubular filter housings at one end flanged.
Die Vorteile der Erfindung liegen neben der optimalen Anpassung der je weiligen Filterkammern an den jeweiligen Treibsatz insbesondere darin, daß die beiden Brennkammern zeitlich versetzt gezündet werden können, wo durch bei einer Auslösung eine stufenweise Anpassung der Leistungsabgabe an die Unfallschwere vorgenommen werden kann, indem ein an den Gasge nerator angeschlossener Prallsack schneller oder langsamer, hart oder weni ger hart aufgeblasen wird. Auch kann durch eine zeitlich versetzte Zündung der beiden Treibsätze die Zeit verlängert werden, in der der Prallsack aufge blasen bleibt.The advantages of the invention lie next to the optimal adaptation of each because filter chambers to the respective propellant in particular in that the two combustion chambers can be ignited at different times, where by a gradual adjustment of the power output when triggered can be made to the severity of the accident by one to the gas Impact bag connected to the generator faster or slower, hard or less is inflated hard. It can also be caused by a staggered ignition of the two propellant charges extend the time in which the impact bag is opened remains blowing.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend ausführlich er läutert und anhand der Figuren dargestellt.Two embodiments of the invention are detailed below refines and represented with the help of the figures.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gasge nerators mit einem gemeinsamen Filtergehäuse für beide Brennkammereinheiten und Fig. 1 shows a first embodiment of the gas generator according to the invention with a common filter housing for both combustion chamber units and
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gas generators mit jeweils einem separaten Filtergehäuse für bei de Brennkammereinheiten. Fig. 2 shows a second embodiment of the gas generator according to the invention, each with a separate filter housing for de combustion chamber units.
Ein Rohr-Gasgenerator 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einer ersten Brennkam mereinheit 10 und einer zweiten Brennkammereinheit 20. Dabei weist die erste Brennkammereinheit 10 einen elektrischen Anzünder 11, eine Verstär kerladung 12, eine Brennkammer 13 mit Treibstofftabletten 15 als Festtreib stoff, einem Vorfilter 16 und Durchströmöffnungen 18 und eine Filterkam mer 14 mit einem Feinfilter 17 auf. A tube gas generator 1 shown in FIG. 1 consists of a first Brennkam mereinheit 10 and a second combustion chamber unit 20th The first combustion chamber unit 10 has an electric igniter 11 , a reinforcing charge 12 , a combustion chamber 13 with fuel tablets 15 as solid propellant, a prefilter 16 and flow openings 18 and a filter chamber 14 with a fine filter 17 .
Die zweite Brennkammereinheit 20 enthält einen elektrischen Anzünder 21, eine Verstärkerladung 22, eine Brennkammer 23 mit Treibstofftabletten 25 als Festtreibstoff, einem Vorfilter 26 und Durchströmöffnungen 28 und eine Filterkammer 24 mit einem Feinfilter 27. Die Brennkammereinheiten 10 und 20 weisen ein gemeinsames Verbindungsstück 3 auf und werden durch ein gemeinsames Filtergehäuse 2 zusammengehalten, das Ausblasöffnungen 4 und einen Befestigungsbolzen 5 aufweist. Bei feuchtigkeitsempfindlichen Treibstofftabletten 15 bzw. 25 müssen die Durchströmöffnungen 18 bzw. 28 oder die Ausblasöffnungen 4 mittels einer Dichtfolie 19 bzw. 29, beispiels weise mit einer Aluminiumfolie, verschlossen werden, um den Treibstoff daran zu hindern, Feuchtigkeit aufzunehmen. Zum Volumenausgleich sind zwischen den Treibstofftabletten 15 bzw. 25 und das Verbindungsstück 3 Füllkörper 6, beispielsweise ein Maschengestrick, eingelegt.The second combustion chamber unit 20 contains an electric igniter 21 , a booster charge 22 , a combustion chamber 23 with fuel tablets 25 as solid fuel, a prefilter 26 and flow openings 28 and a filter chamber 24 with a fine filter 27 . The combustion chamber units 10 and 20 have a common connecting piece 3 and are held together by a common filter housing 2 which has blow-out openings 4 and a fastening bolt 5 . In the case of moisture-sensitive fuel tablets 15 and 25 , the through-openings 18 and 28 or the blow-out openings 4 must be closed by means of a sealing film 19 and 29 , for example with an aluminum film, in order to prevent the fuel from absorbing moisture. To equalize the volume, fillers 6 , for example a knitted mesh, are inserted between the fuel tablets 15 and 25 and the connecting piece 3 .
Um bei einem Brand während der Lagerung des Gasgenerators 1 oder bei ei nem Fahrzeugbrand mit eingebautem Gasgenerator 1 ein Fragmentieren des Filtergehäuses 2 zu verhindern, müssen die Treibstofftabletten 15 bzw. 25 abbrennen, bevor das Filtergehäuse 2 aufgrund der hohen Temperatur seine mechanische Festigkeit verliert. Hierzu besitzt jede Brennkammerein heit 10 bzw. 20 Frühzündbehälter 9 mit Frühzündpellets 9′ und jeweils einer Abdeckung 9′′. Damit die Frühzündpellets 9′ im Fall eines Brandes möglichst schnell ihre Zündtemperatur erreichen und die Treibstofftabletten 15 bzw. 25 entzünden, deren Selbstzündtemperatur erheblich höher liegt, sind sie in unmittelbarer Nähe zum metallenen Filtergehäuse 2 oder zum metallenen Verbindungsstück 3 angeordnet, wo ein guter Wärmetransport stattfindet.In order to prevent fragmentation of the filter housing 2 in the event of a fire during storage of the gas generator 1 or in the event of a vehicle fire with a built-in gas generator 1 , the fuel tablets 15 and 25 must burn off before the filter housing 2 loses its mechanical strength due to the high temperature. For this purpose, each Brennkammerein unit 10 or 20 early ignition container 9 with early ignition pellets 9 'and each have a cover 9 ''. So that the early ignition pellets 9 'reach their ignition temperature as quickly as possible in the event of a fire and ignite the fuel tablets 15 or 25 , the auto-ignition temperature of which is considerably higher, they are arranged in the immediate vicinity of the metal filter housing 2 or the metal connector 3 , where good heat transport takes place .
Die Anzünder 11 bzw. 21, die Verstärkerladungen 12 bzw. 22 und die Treib stofftabletten 15 bzw. 25 können von gleicher oder unterschiedlicher Be schaffenheit sein, je nachdem, welche Gasströme von der jeweiligen Brenn kammer 13 bzw. 23 bei einer Auslösung erzeugt werden sollen. Mit dem auf die jeweilige Brennkammereinheit 10 bzw. 20 abgestimmten Feinfilter 17 bzw. 27 wird hierdurch die Zeit bestimmt, in welcher das erzeugte Gasvolu men in einen angeschlossenen Prallsack eingeblasen werden soll. The igniters 11 and 21 , the booster charges 12 and 22 and the propellant tablets 15 and 25 can be of the same or different loading, depending on which gas streams are to be generated by the respective combustion chamber 13 or 23 when triggered . With the fine filter 17 or 27 matched to the respective combustion chamber unit 10 or 20 , the time is determined in which the gas volume generated should be blown into a connected impact bag.
Zweckmäßigerweise wird für jede Brennkammereinheit 10 bzw. 20 ein eige ner und optimal auf den Treibstoff 15 bzw. 25 abgestimmter Vorfilter 16 bzw. 26 und Feinfilter 17 bzw. 27 verwendet.Appropriately, for each combustion chamber unit 10 or 20 a separate ner and optimally matched to the fuel 15 or 25 pre-filter 16 or 26 and fine filter 17 or 27 is used.
Eine kostengünstige Herstellungsweise des erfindungsgemäßen Rohr-Gasge nerators 1 wird erreicht, indem jede Brennkammereinheit 10 bzw. 20 für sich vormontiert und bei der Endmontage in ein gemeinsames Filtergehäu se 2, getrennt durch ein gemeinsames Verbindungsstück 3, eingebracht werden.An inexpensive method of manufacture of the tube gas generator 1 according to the invention is achieved by preassembling each combustion chamber unit 10 or 20 and, during final assembly, into a common filter housing 2 , separated by a common connecting piece 3 .
Zur Fixierung des Verbindungsstücks 3 im Filtergehäuse 2 weist das Verbin dungsstück 3 an seiner Außenseite eine rundliche Aussparung 7 auf. Vorzugs weise durch Rollen wird nach dem Einschieben der Brennkammereinheiten 10 und 20 und des Verbindungsstücks 3 im Filtergehäuse 2 an der ent sprechenden Stelle eine Sicke 7′ erzeugt, die sich in die rundliche Ausspa rung 7 des Verbindungsstücks 3 einfügt. Durch diese Fügung aus Sicke 7′ und Aussparung 7 wird zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit zwischen Filter gehäuse 2 und Verbindungsstück 3 gewährleistet.To fix the connector 3 in the filter housing 2 , the connec tion piece 3 on its outside has a rounded recess 7 . Preference as by rolling is inserted after inserting the combustion chamber units 10 and 20 and the connector 3 in the filter housing 2 at the ent speaking point a bead 7 ', the tion in the rounded recess 7 of the connector 3 . This addition of bead 7 'and recess 7 also ensures good thermal conductivity between the filter housing 2 and connector 3 .
Zum Schluß wird das offene Ende des rohrförmigen Filtergehäuses 2 umge rollt, so daß jeweils eine Bördelung 8 entsteht, mit der die Einbauten des Gasgenerators 1 zusammengehalten werden.Finally, the open end of the tubular filter housing 2 is rolled over, so that a flange 8 is formed, with which the internals of the gas generator 1 are held together.
In Fig. 2 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Gasgenerator 1 dargestellt. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden in zwei separaten Filtergehäusen 2′ und 2′′ mit Ausblasöffnungen 4 eine erste und eine zweite Brennkammereinheit 10 und 20 angeordnet. Die beiden Filter gehäuse 2′ und 2′′ werden mit einem gemeinsamen Verbindungsstück 3 zu sammengehalten, indem das Verbindungsstück 3 an seiner Außenseite zwei rundliche Aussparungen 7/1 und 7/2 aufweist. Ein Endstück 3′ dient als Dec kel für die Brennkammereinheit 10. Als Variante können Verbindungsstück 3 und Endstück 3′ auch einstückig ausgebildet sein.In FIG. 2, another inventive gas generator 1 is shown. In contrast to the embodiment shown in Fig. 1, a first and a second combustion chamber units 10 and 20 are arranged in two separate filter housings 2 'and 2 ''with blow-out openings 4 . The two filter housing 2 'and 2 ''are held together with a common connector 3 by the connector 3 has two rounded recesses 7/1 and 7/2 on its outside. An end piece 3 'serves as a dec angle for the combustion chamber unit 10 . As a variant, connector 3 and end piece 3 'can also be formed in one piece.
Vorzugsweise durch Rollen wird nach dem Einschieben der Brennkammer einheiten 10 und 20 und des Verbindungsstücks 3 in das jeweilige Filterge häuse 2′ bzw. 2′′ an der entsprechenden Stelle eine Sicke 7′/1 bzw. 7′/2 er zeugt, die sich jeweils in die rundliche Aussparung 7/1 bzw. 7/2 des Verbin dungsstücks 3 einfügt. Durch diese Fügung aus Sicke 7′/1 bzw. 7′/2 und Aus sparung 7/1 bzw. 7/2 wird zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit zwischen den Filtergehäusen 2′ und 2′′ und dem Verbindungsstück 3 gewährleistet.Preferably by rolling, after inserting the combustion chamber units 10 and 20 and the connector 3 in the respective Filterge housing 2 'or 2 ''at the corresponding point, a bead 7 ' / 1 or 7 '/ 2, he testifies inserts into the round recess 7/1 or 7/2 of the connec tion piece 3 . This addition of bead 7 '/ 1 or 7 ' / 2 and from saving 7/1 or 7/2 also ensures good thermal conductivity between the filter housings 2 'and 2 ''and the connector 3 .
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Brennkammereinheit 10 und 20 für sich alleine voll funktionsfähig, da sie über eine Anzündeinheit 11 bzw. 21 mit Verstärkerladung 12 bzw. 22, über ein Brennkammerrohr 13 bzw. 23 mit Treibstofftabletten 15 bzw. 25, Vorfilter 16 bzw. 26 und Durch strömöffnungen 18 bzw. 28 und über eine Filterkammer 14 bzw. 24 mit Feinfilter 17 bzw. 27 verfügen. Jede Durchströmöffnung 18 bzw. 28 oder je de Ausblasöffnung 4 ist mittels einer Dichtfolie 19 bzw. 29, beispielsweise ei ner Aluminiumfolie, luftdicht verschlossen, um eindringende Feuchtigkeit abzuhalten.In this exemplary embodiment, too, each combustion chamber unit 10 and 20 is fully functional on its own, since it has an ignition unit 11 or 21 with booster charge 12 or 22 , a combustion chamber tube 13 or 23 with fuel tablets 15 or 25 , pre-filter 16 or 26 and through flow openings 18 or 28 and have a filter chamber 14 or 24 with fine filter 17 or 27 . Each through-flow opening 18 or 28 or each de blow-out opening 4 is sealed airtight by means of a sealing film 19 or 29 , for example egg ner aluminum foil, in order to prevent penetrating moisture.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Gasgenerator 1 an der außenlie gen den Stirnseite des Filtergehäuses 2′ einen Befestigungsbolzen 5 auf, mit dem der Gasgenerator 1 an der Struktur eines Fahrzeugs befestigt wird. Um bei einem Brand ein Fragmentieren zu verhindern, weist der Gasgenerators 1 Frühzündbehälter 9 mit Abdeckungen 9′′ auf, die bekannte und deshalb nicht näher beschriebene Frühzündpellets 9′ enthalten.In the exemplary embodiment shown, the gas generator 1 has a fastening bolt 5 on the outer end of the filter housing 2 'with which the gas generator 1 is fastened to the structure of a vehicle. In order to prevent fragmentation in the event of a fire, the gas generator 1 has pre-ignition container 9 with covers 9 '', which contain known pre-ignition pellets 9 ', which are therefore not described in detail.
Bei der Endmontage der bereits vorgefertigen Brennkammereinheiten 10 und 20 wird das jeweils noch offene Ende der rohrförmigen Filtergehäuse 2′ und 2′′ umgerollt, so daß jeweils eine Bördelung 8 entsteht, mit der die Ein bauten des Gasgenerators 1 zusammengehalten werden.During the final assembly of the prefabricated combustion chamber units 10 and 20 , the still open end of the tubular filter housing 2 'and 2 ''is rolled over, so that a flange 8 is formed, with which the structures of the gas generator 1 are held together.
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