Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Schutzes von Kraftfahrzeuginsassen
im Falle eines Zusammenstoßes mittels eines Kissens, das von einem pyrotechnischen
Gasgenerator aufgeblasen wird. Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung einer Vorrichtung, die ein progressives Entfalten eines Schutzkissens
bereitstellt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine pyrotechnische Ladung, die beim
Einsatz des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird.
Es ist bekannt im Fall des Zusammenstoßes eines Kraftfahrzeugs den
Schutz der Insassen dieses Fahrzeugs durch Kissen bereitzustellen, die durch Gase
aufgeblasen werden, die von einem pyrotechnischen Generator erzeugt werden. Die
Gase zum Aufblasen des Kissens können vollständig aus der Verbrennung einer pyrotechnischen
Ladung hervorgehen oder aus der Mischung von Gasen, die aus der Verbrennung einer
pyrotechnischen Ladung stammen, mit Gasen, die unter Druck in einer Kammer gespeichert
sind, wie dies für die sogenannten "hybriden" Gasgeneratoren der Fall ist. Als gaserzeugende
pyrotechnische Mischung kann der Fachmann mineralische Mischungen auf der Basis
von Natriumnitrid verwenden, wie diejenigen, die beispielsweise im französischen
Patent FR-B-2649478 oder in seinem entsprechenden amerikanischen Patent US-A-5,139,280
beschrieben sind. Der Fachmann kann auch Zusammensetzungen verwenden, die mit Schießpulver
für Waffen verwandt sind, einbasige Pulver auf Nitrozellulose-Basis, zweibasige
Pulver auf Nitrozellulose- und Nitroglyzerin-Basis, oder auch Pulver, die "zusammengesetzt"
genannt werden, auf der Basis eines organischen Bindemittels und einer oxidierenden
Ladung, wie dies beispielsweise im französischen Patent FR-B-262322 oder in seinem
zugehörigen amerikanischen Patent US-A-5,160,163 beschrieben ist.
Schutzkissen für Kraftfahrzeuginsassen müssen mit sehr kurzen Verzögerungen,
in der Größenordnung von 30 bis 40 ms, entfaltet werden können und benötigen um
dies zu erreichen den Einsatz pyrotechnischer Ladungen mit einer sehr hohen Verbrennungsgeschwindigkeit.
Der Einsatz solcher Ladungen bedingt jedoch ein neues Problem, da ein zu heftiges
Entfalten des Kissens in den ersten Millisekunden des Einsatzes dem Fahrzeuginsassen,
den das Kissen schützen soll, schwere Verletzungen zufügen kann. Es ist daher notwendig
über eine Ladung zu verfügen, die eine Gesamtverbrennungsgeschwindigkeit aufweist,
die den Anforderungen der Fahrzeugsicherheit entspricht, die jedoch einen progressiven
Verbrennungsverlauf hat. Der Fachmann sagt dazu, daß bei einem Schuß in einer geschlossenen
Kammer die Kurve, die den Druck in der Kammer als Funktion der Zeit darstellt, für
eine solche Ladung die allgemeine Form eines "S" hat.
Diese Art von Überlegungen schließt den Einsatz pyrotechnischer Ladungen
vollständig aus, die vollständig oder teilweise mit einer Schicht einer auf die
Zündung ansprechenden schnellen Zusammensetzung bedeckt ist, die auch unter der
angelsächsischen Bezeichnung "ignition enhancer coating" bekannt ist. Diese Ladungen,
die beispielsweise im Patent US-A-4,246,051 beschrieben sind, haben eine anfängliche
Druckentwicklung, die mit der geforderten Progressivität nicht verträglich ist.
Um ein progressives Entfalten des Schutzkissens zu erreichen, wurden
von den Fachleuten mehrere Lösungstypen untersucht.
Es wurde im Stand der Technik versucht Ladungen herzustellen, die
mehrere Schichten mit verschiedenen Dicken und Verbrennungsgeschwindigkeiten umfassen.
So beschreibt das Patent US-A-5,507,890 solche Ladungen auf Natriumnitrid-Basis,
die durch Komprimierung realisiert sind. Dennoch ist die so beschriebene Technik
in ihren Anwendungsmöglichkeiten auf Zusammensetzungen auf Natriumnitrid-Basis eingeschränkt,
wobei diese Zusammensetzungen außerdem aufgrund von mit diesem Zusammensetzungstyp
verbundenen Problemen der Toxizität und der Sicherheit mehr und mehr aufgegeben
werden.
Es wurde im Stand der Technik ebenfalls versucht progressive Ladungen
zu erhalten, indem Ladungen auf der Basis von Zusammensetzungen, die eine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit
haben, mit einem hemmenden Film auf der Basis von Harzen oder von inaktiven mineralischen
Produkten umhüllt wurden, wie dies beispielsweise in den Patentanträgen EP-A-0 586
045 und EP-A-0 586 060 beschrieben ist. Diese Lösungen sind jedoch hinsichtlich
der Nicht-Toxizität und der Sauberkeit der so erzeugten Gase nicht befriedigend.
Im Stand der Technik wurde daher versucht eine progressive Freisetzung
der Gase zu erreichen, indem Generatoren mit mehreren koaxialen Verbrennungskammern
verwendet wurden, von denen jede eine verschiedene pyrotechnische Ladung enthält.
Diese Lösung, die beispielsweise im Patent US-A-5,529,335 beschrieben ist, das genauer
einen Generator für einen Sicherheitsgurtstraffer betrifft, bedingt einen komplexen
Aufbau des Generators und damit erhöhte Kosten für diesen.
Zur Zeit gibt es im Stand der Technik unter den durch die Anforderungen
der Fahrzeugsicherheit gegebenen Zeitbedingungen keine einfache und wirtschaftliche
Lösung zum progressiven Aufblasen eines Schutzkissens.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es gerade, eine Lösung
für dieses Problem bereitzustellen.
Die Erfindung betrifft daher ein Herstellungsverfahren für eine Vorrichtung,
die es gestattet, in progressiver Weise ein Schutzkissen (1) für Kraftfahrzeuginsassen
aufzublasen, wobei diese Vorrichtung im wesentlichen durch das Kissen gebildet wird,
das in Verbindung mit einem pyrotechnischen Generator (2) für Gas steht,
das wenigstens teilweise aus der Verbrennung einer festen pyrotechnischen Ladung
(9) mit zweifacher Zusammensetzung kommt, die im Inneren des Generators
angeordnet ist und deren Verbrennung durch eine mit einem Crash-Sensor gekoppelte
Zündvorrichtung (8) eingeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß:
- i) eine feste pyrotechnische Ladung (9) verwendet wird, die aus einer
pyrotechnischen Hauptladung (23) gebildet ist, die eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit
V1 von wenigstens 25 mm/s unter einem Druck von 20 MPa aufweist und deren
Oberfläche wenigstens teilweise durch Pulverisieren oder durch Eintauchen mit einem
äußeren Film (24) aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung, der an der
Hauptladung durch einfache Anlagerung anhaftet, bedeckt wird, wobei dieser Film
eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V2 aufweist, die unter einem
Druck von 20 MPa der folgenden Bedingung genügt:
0,05 V1 < V2 < 0,5 V1
wobei die pyrotechnische Hauptladung (23) und der äußere Film (24)
aus der pyrotechnischen Zusammensetzung gebildet sind aus: pyrotechnischen Zusammensetzungen
auf der Basis von Nitrocellulose oder zusammengesetzten pyrotechnischen Zusammensetzungen,
die im wesentlichen aus einem Bindemittel und einer energetischen Ladung gebildet
sind,
- ii) die Ladung mit zweifacher Zusammensetzung im Inneren des Generators in der
Weise angeordnet wird, daß die gesamte derart bedeckte Oberfläche der Hauptladung
als Oberfläche zur Einleitung von deren Verbrennung dient, wenn die Zündvorrichtung
durch den Crash-Sensor ausgelöst wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung betrifft damit ebenso die Schutzvorrichtungen,
in denen die Gesamtheit der Gase, die dazu dienen das Schutzkissen aufzublasen,
aus der Verbrennung einer festen pyrotechnischen Ladung stammen, wie diejenigen,
bei denen die Gase, die dazu dienen das Schutzkissen aufzublasen, nur teilweise
aus der Verbrennung einer festen pyrotechnischen Ladung stammen, wobei der andere
Teil entweder aus einem unter Druck stehenden Gasvorrat stammt, wie dies für die
als "hybrid" bezeichneten Generatoren der Fall ist, oder sogar von Außen, wie dies
für Pumpensysteme der Fall ist.
Gemäß einem ersten wesentlichen Charakteristikum der Erfindung wird
eine feste pyrotechnische Ladung mit zweifacher Zusammensetzung verwendet, die auf
der Basis einer gaserzeugenden pyrotechnischen Hauptladung gebildet ist, die eine
lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V1 von wenigstens 25 mm/s und vorzugsweise von
etwa 40 mm/s unter einem Arbeitsdruck von 20 MPa hat, um den Anforderungen der Fahrzeugsicherheit
entsprechen zu können. Diese Hauptladung kann in Form von Tabletten gegeben sein,
sie liegt jedoch vorteilhafterweise in Form eines ringförmigen Rotationsblocks vor,
der wenigstens einen zentralen Kanal aufweist, der es gestattet, ihn um die Zündvorrichtung
herum anzuordnen. Dieser Block umfaßt vorzugsweise ebenfalls wenigstens einen am
Umfang angeordneten Kanal und allgemein mehrere am Umfang angeordnete Kanäle.
Die Oberfläche dieser Hauptladung ist wenigstens teilweise mit einem
äußeren Film aus einer gaserzeugenden pyrotechnischen Zusammensetzung bedeckt, deren
Verbrennungsgeschwindigkeit unter der Verbrennungsgeschwindigkeit der Hauptladung
liegt, die jedoch nicht Null beträgt. Die hemmenden Zusammensetzungen, die sich
bei Hitze zersetzen, die jedoch keine eigene Verbrennungsgeschwindigkeit haben,
sind damit aus dem Bereich der vorliegenden Erfindung ausdrücklich ausgeschlossen.
In der Praxis wählt man für diesen Film eine pyrotechnische Zusammensetzung, die
eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V2 hat, die unter denselben
Druckbedingungen der folgenden Beziehung genügt:
0,05 V1 ≤ V2 ≤ 0,5 V1
und vorzugsweise: 0,1 V1 ≤ V2 ≤ 0,5 V1
Dieser äußere Film aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung soll
perfekt an der Hauptladung haften, ohne pyrotechnische Diskontinuität und insbesondere
ohne die Verwendung von Kleber. Dieser Film soll daher auf der Hauptladung durch
einfache Anlagerung haften. Aus diesem Grund sind der äußere Film und die Hauptladung
meistens von derselben Art.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung werden für die
pyrotechnische Hauptladung und den äußeren Film pyrotechnische Zusammensetzungen
auf Nitrozellulose-Basis verwendet. Diese Zusammensetzungen eignen sich tatsächlich
gut für die Herstellung von Lacken, die durch Eintauchen oder Pulverisieren in dünnen
Schichten auf die Hauptladung aufgetragen werden können, um, nach dem Verdampfen
des Lösungsmittels, einen Film zu bilden, der perfekt auf der Hauptladung
haftet. Vorteilhafterweise können dem Lack energetische oder nicht-energetische
Weichmacher beigemischt werden. Eine in diesem Rahmen besonders bevorzugte Lösung
besteht darin, eine pyrotechnische Hauptladung zu verwenden, die aus zweibasigem
Pulver auf der Basis von Nitrozellulose und Nitroglyzerin besteht; diese pyrotechnische
Hauptladung ist dabei von einem einbasigen Pulverfilm auf der Basis von Nitrozellulose
überzogen. Aus Gründen der zeitlichen Stabilität werden jedoch gemäß einer zweiten
bevorzugten Variante der Erfindung zum Ausbilden der pyrotechnischen Hauptladung
und des äußeren Films zusammengesetzte pyrotechnische Zusammensetzungen verwendet,
die hauptsächlich aus einem Bindemittel und einer energetischen Ladung bestehen,
wie beispielsweise die unter der angelsächsischen Bezeichnung "LOVA" bekannten Zusanmensetzungen.
Je nach Typ des Bindemittels kann die zur Ausbildung des äußeren Films
bestimmte Schicht der Zusammensetzung durch Eintauchen oder Pulverisieren wie folgt
auf der Hauptladung aufgetragen werden: entweder in Form einer Lösung in einem flüchtigen
Lösungsmittel oder in Form einer zusammengesetzten Paste, deren Bindemittel nicht
polymerisiert ist, wobei seine Polymerisation nach dem Auftragen auf der Hauptladung
stattfindet. Vorteilhafterweise werden zur Ausbildung der Hauptladung und des pyrotechnischen
Films zusammengesetzte Zusammensetzungen verwendet, die dasselbe Bindemittel enthalten,
damit das Anhaften des pyrotechnischen Films auf der Hauptladung verbessert wird.
Als im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte pyrotechnische
Zusammensetzungen können die in der französischen Patentanmeldung FR-A-2 728 562
oder in seinem entsprechenden amerikanischen Patent US-A-5,610,444 beschriebenen
oder auch die in der französischen Patentanmeldung 96.08050 beschriebenen genannt
werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine pyrotechnische
Hauptladung in Form eines ringförmigen Blocks verwendet, bei dem nur die äußere
Seitenfläche mit einem pyrotechnischen Film der Verbrennungsgeschwindigkeit V2
beschichtet ist.
Gemäß einem zweiten Charakteristikum der Erfindung wird die Ladung
mit zweifacher Zusammensetzung im Inneren des Generators in der Weise angeordnet,
daß wenigstens die gesamte derart bedeckte Oberfläche der Hauptladung als Oberfläche
zur Einleitung von deren Verbrennung dient, wenn die Zündvorrichtung ausgelöst wird.
Denn es ist im Rahmen der Erfindung wesentlich, daß der äußere Film aus einer langsamen
pyrotechnischen Zusammensetzung als Ganzes an der Einleitung der Verbrennung der
Ladung beteiligt ist und hierfür, daß die Gesamtheit dieses Films von den von der
Zündvorrichtung stammenden heißen Gasen erreicht werden kann. Wenn die Ladung mit
zweifacher Zusammensetzung in Form eines ringförmigen Blocks vorliegt, bedingt dies
insbesondere, daß die Abmessungen dieses Blocks kleiner sind als diejenigen der
Verbrennungskammer des Generators und das er durch Blockiermittel, die für die Zündgase
durchlässig sind, fest im Inneren dieser Kammer sitzt. Hierfür wird vorteilhafterweise
ein pyrotechnischer Generator verwendet, der durch einen hohlen zylindrischen Körper
in Form eines Gehäuses gebildet wird, das eine Seitenwand und eine ebene Fläche
umfaßt und das durch einen Schließring verschlossen ist, der von einer zentralen
Zündvorrichtung durchstoßen wird, die in das Innere des Gehäuses reicht und die
von einer pyrotechnischen Ladung in Form eines ringförmigen Blocks umgeben ist,
der durch Verklemmungssysteme gehalten wird, die für die Gase durchlässig sind,
wie beispielsweise Gitter und Federn, wobei die Seitenwand des Generators außerdem
Öffnungen zum Austritt der Gase aufweist, die vor dem Auslösen durch eine im Gehäuseinneren
angeordnete feine metallische Hülle aus Kupfer verschlossen sind.
Wenn die Hauptladung Zonen umfaßt, die nicht vom pyrotechnischen Film
bedeckt sind, können diese Zonen je nach vorliegendem Fall zur Einleitung der Verbrennung
der pyrotechnischen Ladung beitragen oder auch nicht.
Die Erfindung betrifft ebenfalls pyrotechnische Ladungen mit zweifacher
Zusammensetzung, die die Anwendung des soeben beschriebenen Verfahrens gestatten.
Diese Ladungen werden auf der Basis einer umhüllten Hauptladung mit einer linearen
Verbrennungsgeschwindigkeit von wenigstens 25 mm/s unter einem Druck von 20 MPa
gebildet und sind dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Oberfläche
der Hauptladung mit einem äußeren Film aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung
bedeckt ist, der an der Hauptladung durch einfache Anlagerung anhaftet und der eine
lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V2 aufweist, die unter einem Druck
von 20 MPa der folgenden Bedingung genügt:
0,05 V1 ≤ V2 ≤ 0,5 V1
Wie bereits weiter oben gesagt wurde, genügt die lineare Verbrennungsgeschwindigkeit
V2 vorzugsweise der folgenden Beziehung:
0,1 V1 ≤ V2 ≤ 0,5 V1
Dieser Film kann die gesamte Oberfläche der Hauptladung bedecken,
einschließlich der Oberfläche der Kanäle im Fall eines mehrfach durchbohrten
ringförmigen Blocks, oder nur einen Teil, beispielsweise nur die äußere Oberfläche
im Fall einer Hauptladung in Form eines ringförmigen Blocks. Wie im folgenden genauer
erläutert wird, sollte die Verbrennung dieses Films den allerersten Millisekunden
der vollständigen zweifach zusammengesetzten Ladung entsprechen. Dieser Film enthält
daher wenig pyrotechnisches Material und seine Dicke ist sehr gering, in den meisten
Fällen kleiner oder gleich 0,1 mm und vorzugsweise in der Größenordnung von einigen
hundertstel Millimetern. In der Praxis wird versucht die Dicke dieses Films so einzustellen,
daß seine Verbrennungszeit höchstens gleich einem viertel der Verbrennungszeit der
Hauptladung ist.
So sendet der Crash-Sensor im Fall eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs
ein elektrisches Signal an die Zündvorrichtung aus, die gezündet wird und die heiße
Gase auf wenigstens die gesamte Oberfläche der zweifachen Zusammensetzung ausstößt,
die durch den Film aus einer pyrotechnischen Zusammensetzung mit verminderter Verbrennungsgeschwindigkeit
bedeckt ist. Daraus folgt eine gemäßigte gasförmige Freisetzung, die das Entfalten
des Schutzkissens einleitet. Da, wie oben angegeben, die Dicke dieses Films sehr
gering ist, hat der Film nach einigen Millisekunden seine eigene Verbrennung abgeschlossen
und er hat die Verbrennung auf die Oberflächen der noch nicht gezündeten Hauptladung
übertragen. Die Verbrennung vollzieht sich dann auf der ganzen Oberfläche der Hauptladung
mit einer erhöhten Geschwindigkeit und erzeugt einen starken Gasausstoß, der das
Entfalten des Schutzkissens innerhalb der durch die Fahrzeugsicherheit geforderten
Verzögerungen weiterführt und vollendet. Die Erfindung bietet somit dem Fachmann
die Möglichkeit eine progressive Entfaltung des Schutzkissens auf der Basis von
herkömmlichen Generatoren und ohne eine wesentliche Erhöhung der Herstellungskosten
auszuführen, wobei die Realisierung einer zweifach zusammengesetzten pyrotechnischen
Ladung durch Eintauchen oder Pulverisieren leicht automatisiert werden kann.
Nachfolgend wird ein Beispiel für den Einsatz der Erfindung gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die 1
bis 4 beschrieben.
1 stellt in einer teilweisen Schnittansicht
eine Vorrichtung dar, die den Einsatz des Verfahrens gemäß der Erfindung gestattet.
2 stellt in einer perspektivischen Ansicht
eine zweifach zusammengesetzte Ladung dar, die im Rahmen der Erfindung verwendet
wird.
3 stellt in einer Schnittansicht entlang
einer Ebene axialer Symmetrie die in 2 abgebildete
Ladung dar.
4 stellt Druckkurven für eine Vorrichtung
gemäß der Erfindung im Einsatz dar.
In 1 ist eine Vorrichtung zum Schutz
von Insassen eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die durch folgendes gebildet wird:
ein aufblasbares Schutzkissen 1, das an einem pyrotechnischen Gasgenerator
2 durch Schrauben 3 befestigt ist, die auch dazu dienen, die Vorrichtung
am Fahrzeug zu befestigen.
Der durch einen hohlen zylindrischen Körper in Form eines Gehäuses
gebildete Generator 2 umfaßt eine Seitenwand 4 und eine ebene
Wand 5 aus einem Stück. Dieses Gehäuse ist durch einen Schließring
6 verschlossen, der im freien Ende des Gehäuses, das das Hauptteil des
Generators bildet, eingefaßt ist. Der Schließring 6 weist eine zentrale
Öffnung auf, die von einem Kragen 7 umrandet ist, der in den Generator
2 eindringt. In den Kragen 7 ist eine elektrische Zündvorrichtung
8 eingefaßt und über eine elektrische Verbindung mit einem in der Figur
nicht dargestellten Crash-Sensor verbunden. Eine pyrotechnische Ladung
9 in Form eines ringförmigen Blocks ist im Inneren des Generators um die
Zündvorrichtung 8 herum angeordnet. Insbesondere mit Bezug auf
2 ist zu sehen, daß dieser ringförmige Block die Form
eines gelappten Kranzes hat, der einen zentralen Kanal 10 mit großem Durchmesser
aufweist, wobei jeder Lappen 11 einen Kanal 12 mit kleinem Durchmesser
umfaßt. Die Ladung 9 hat Abmessungen, die kleiner sind als das Innenvolumen
des Generators 2, und sie ist durch Elemente 13 und
14 festgeklemmt, die für die von der Zündvorrichtung 8 kommenden
Gase durchlässig sind.
Die Seitenwand 4 des Hauptteils des Generators
2 umfaßt Gasauslaßöffnungen 15, die in der Nähe der ebenen Wand
5 angeordnet sind. Diese Öffnungen 15 sind durch ein inneres Gehäuse
16 aus sehr dünnem Kupfer verschlossen, dessen freies Ende zwischen dem
Schließring 6 und der Seitenwand 4 eingeklemmt ist.
Diese Öffnungen 15 sind einem durchbrochenen Ablenkelement
17 gegenüberliegend angeordnet, das von einem äußeren ringförmigen Reifen
18 und von einem ringförmigen Diffusor 19 getragen und festgeklemmt
wird. Der äußere ringförmige Reifen 18 sitzt auf einer äußeren Abflachung
22, die die Seitenwand 4 aufweist, während der Diffusor
19 in den Rand der ebenen Wand 5 eingefaßt ist. Filtergitter
20 und 21, die ebenfalls zwischen dem äußeren Reifen
18 und dem Diffusor 19 eingeklemmt sind, vervollständigen die
Gasaustrittsvorrichtung, die sich im Inneren des aufblasbaren Kissens
1 befindet.
Nun insbesondere mit Bezug auf 3 ist
zu sehen, daß die pyrotechnische Ladung 9 sich aus einer Hauptladung
23 zusammensetzt, die die weiter oben beschriebene Geometrie hat und deren
seitliche Oberfläche mit einem äußeren Film 24 bedeckt
ist, dessen Dicke aus Gründen der Deutlichkeit der 3
übertrieben dargestellt ist, was ebenfalls in 1 der
Fall ist.
Die Hauptladung 23 ist eine zusammengesetzte Ladung, die
im wesentlichen aus einem Silikonbindemittel und einer oxidierenden Ladung gebildet
ist, wobei die oxidierende Ladung eine Ammoniumperchlorat/Natriumnitrat-Mischung
ist, gemäß der im Patent FR 2 728 562 beschriebenen
Technik. Der Gehalt an oxidierender Ladung in dieser Hauptladung 23 liegt
bei 80 Gewichtsanteilen. Der äußere Film 24 wird durch eine pyrotechnische
Zusammensetzung derselben Art gebildet, bei der der Gehalt an oxidierender Ladung
nur bei 40 Gewichtsanteilen liegt. Dieser Film 24 wird vor dem vollständigen
Vernetzen des Silikonbindemittels durch Pulverisieren auf der Hauptladung
23 aufgetragen. Die Dicke des Films 24 liegt unter 0,1 mm (ein
zehntel mm) und seine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit V2 bei 20 MPa
ist in der Größenordnung von 4 mm/s bei einer linearen Verbrennungsgeschwindigkeit
V1 bei 20 MPa von 40 mm/s für die Hauptladung 23.
Die Funktionsweise dieses Generators ist die folgende. Im Fall eines
Unfalls sendet der in den Figuren nicht dargestellte Crash-Sensor ein elektrisches
Signal aus, das die Zündvorrichtung 8 zündet, die heiße Gase ausschickt,
um die Verbrennung der Ladung 9 über alle ihre zugänglichen Oberflächen
einzuleiten. Es ist zu bemerken, daß die ebenen Flächen dieser Ladung sowie die
inneren Oberflächen des zentralen Kanals 10 und der am Umfang angeordneten
Kanäle 12 sofort mit der erhöhten Geschwindigkeit V1 brennen,
während die seitliche Oberfläche des Ladung 9 mit der gemäßigten Geschwindigkeit
V2 zu brennen beginnt, um erst dann mit der erhöhten Geschwindigkeit
V1 zu brennen, wenn die Dicke des Films 24 abgebrannt ist.
Wenn der innere Druck des Generators einen vorbestimmten ausreichenden
Wert erreicht, platzen die Deckel, die durch die den Öffnungen 15 gegenüberliegenden
Teile des Gehäuses 16 gebildeten werden, und die Verbrennungsgase, verteilt
durch das durchbrochene Ablenkelement 17, durchströmen die Filtergitter
20 und 21 bevor sie das Kissen 1 aufblasen. Es ist zu
bemerken, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Deckel platzen müssen bevor
der Film 24 zu brennen aufgehört hat.
Es wurde überraschend beobachtet, daß der Einsatz eines Innengehäuses
16 aus dünnem Kupfer es gestattet, Gase zu erhalten, die sauberer und weniger
toxisch sind, als diejenigen, die mit einem herkömmlichen Innengehäuse aus dünnem
Aluminium erhalten werden.
Beispielhaft wurde ein pyrotechnischer Generator, der mit dem gerade
beschriebenen identisch ist, in einer dichten Kammer von 60 Litern, was dem Volumen
eines Schutzkissens entspricht, ausgelöst. Mit Hilfe von Drucksensoren wurde zum
einen der Druck Pc im Inneren des Generators und zum anderen der Druck Pt in der
dichten Kammer gemessen. 4 stellt die so erhaltenen
Kurven von Pc und Pt in Abhängigkeit von der Zeit dar. Die Pt-Kurve zeigt gut die
Progressivität des Druckanstiegs in der dichten Kammer.