DE112005001238T5

DE112005001238T5 - Gaserzeugungssystem

Info

Publication number: DE112005001238T5
Application number: DE112005001238T
Authority: DE
Inventors: David M. St. Claire Shores McCormick
Original assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Current assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2007-05-03
Also published as: US7343862B2; US20050280252A1; WO2005118356A2; WO2005118356A3

Abstract

Gaserzeugungssystem, umfassend:
ein Bafflesystem zur Kühlung eines Gases, welches durch ein Gaserzeugungssystem erzeugt wurde, wobei das Bafflesystem enthält:
eine erste Umhüllung;
eine zweite Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen ersten Fluidstromdurchlass zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand auszubilden, die zweite Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die zweite Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen; und
eine dritte Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen zweiten Fluidstromdurchlass zwischen der dritten Umhüllung und der Wand auszubilden, der zweite Fluidstromdurchlass sich in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass befindet, die dritte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die dritte Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine...

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Rechte der US-Provisional-Anmeldung mit dem Aktenzeichen 60/574,919, eingereicht am 27. Mai 2004.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Gaserzeugungssysteme und insbesondere filterlose Gaserzeugungssysteme zur Verwendung in Einsatzgebieten wie aufblasbaren Insassenrückhaltesystemen in Kraftfahrzeugen.

Der Einbau von aufblasbaren Insassenschutzsystemen, welche im Allgemeinen Airbagsysteme als Standardausrüstung in neuen Fahrzeugen beinhaltet, hat die Suche nach kleineren, leichteren und weniger kostspieligen Schutzsysteme intensiviert. Da der Aufblasgaserzeuger, der in solchen Schutzsystemen verwendet wird, die schwerste und teuerste Komponente ist, besteht ein Bedürfnis für leichtere und weniger kostspielige Gaserzeugungssysteme.

Ein typisches Gaserzeugungssystem umfasst ein zylindrisches Stahl-, Aluminium- oder Verbundwerkstoffgehäuse, welches einen Durchmesser und eine Länge in Bezug auf die Fahrzeuganwendung und die Charakteristika der darin enthaltenen Gaserzeugungszusammensetzungen aufweist. Das Einatmen von Partikeln, welche durch die Gaserzeugungsmittelverbrennung während der Airbagaktivierung entstehen, können für die Fahrzeuginsassen gesundheitsgefährlich sein. Daher ist das Gaserzeugungssystem im Allgemeinen mit einem internen oder externen Filter versehen, welcher aus einem oder mehreren Schichten von Stahlsieben mit variierender Maschendichte und Drahtdurchmessern besteht. Das Gas, das während der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels gebildet wird, passiert die Filter bevor es das Gaserzeugungssystem verlässt. Partikuläres Material oder Schlacke, welche während der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels in einem konventionellen System gebildet werden, wird zu wesentlichen Teilen entfernt, wenn das Gas durch den Filter tritt. Zusätzlich wird die Wärme der Verbrennungsgase in das Material der Filter überführt, wenn das Gas durch den Filter strömt. Daher werden sowohl Teilchen aus den Gasen entfernt und der Filter bewirkt die Kühlung der Verbrennungsgase vor deren Verteilung in dem angeschlossenen Airbag. Jedoch bedeutet der Einschluss des Filters in einem Gaserzeugungssystem eine Erhöhung der Komplexität, des Gewichts und der Kosten für das Gaserzeugungssystem. Während verschiedene Gaserzeugungsformulierungen entwickelt wurden, in welchen die entstehenden Partikel aus der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels substantiell eliminiert oder signifikant verringert sind, weisen bestimmte Typen von Gaserzeugungsmitteln weiterhin einen relativ hohen Anteil von gebildeten Verbrennungsfeststoffen auf, obwohl diese Gaserzeugungsmitteln bevorzugte Eigenschaften aufweisen, wie Verbrennungsrate, anhaltende Verbrennung und Wiederholbarkeit der Leistung.

Ein weiteres permanentes Anliegen bei Gaserzeugungssystemen umfasst die Möglichkeit, alle möglichen Varietäten von ballistischen Profilen zu erreichen, und zwar durch Veränderung von so wenig physikalischen Parametern des Gaserzeugungssystem als möglich und insbesondere durch Verringerung dieser physikalischen Parameter in der wirtschaftlichsten Weise. Ebenso wichtig ist das Bedürfnis, die Herstellungseffizienz zu erhöhen und das Bedürfnis, die Herstellungskosten zu senken.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Gaserzeugungssystem zur Verfügung, welches ein Bafflesystem zum Kühlen eines Gases einschließt, welches durch das Gaserzeugungs system erzeugt wurde. Das Bafflesystem umfasst eine erste Umhüllung und eine zweite Umhüllung, die von der Wand der ersten Umhüllung beabstandet ist, um einen ersten Fluidstromdurchlass auszubilden, der sich zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand erstreckt. Die zweite Umhüllung bildet eine Bafflekammer darin aus. Die zweite Umhüllung umfasst wenigstens eine Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer in der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen. Eine dritte Umhüllung ist ebenso vorgesehen, welche von der Wand der ersten Umhüllung beabstandet ist, um einen zweiten Fluidstromdurchlass auszubilden, der sich zwischen der dritten Umhüllung und der Wand erstreckt. Der zweite Fluidstromdurchlass steht in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass. Die dritte Umhüllung bildet eine Bafflekammer darin aus und umfasst ebenso wenigstens eine erste Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen.

In einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Kühlen von Gas zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer ersten Umhüllung und das Bereitstellen einer zweiten Umhüllung, die von der Wand und der ersten Umhüllung beabstandet ist, um einen ersten Fluidstromdurchlass zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand auszubilden. Die zweite Umhüllung umfasst eine darin angeordnete Bafflekammer und umfasst wenigstens eine erste Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer der zweiten Umhüllung zu er möglichen. Die zweite Umhüllung umfasst wenigstes eine zweite Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen. Eine dritte Umhüllung ist außerdem vorgesehen, welche von der Wand der ersten Umhüllung beabstandet ist und einen zweiten Fluidstromdurchlass ausbildet, der zwischen der dritten Umhüllung und der Wand angeordnet ist. Der zweite Fluidstromdurchlass ist in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass. Die dritte Umhüllung bildet darin eine Bafflekammer aus. Die dritte Umhüllung umfasst ebenfalls wenigstens eine erste Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren der dritten Umhüllung zu ermöglichen. Gas aus einer Gasquelle wird durch die wenigstens erste Öffnung der zweiten Umhüllung in die Bafflekammer der zweiten Umhüllung geleitet. Das Gas wird dann durch die wenigstens eine zweite Öffnung der zweiten Umhüllung aus der Bafflekammer der zweiten Umhüllung heraus in den erste Fluidstromdurchlass geleitet. Das Gas wird dann aus dem ersten Fluidstromdurchlass in den zweiten Fluidstromdurchlass und dann aus dem zweiten Fluidstromdurchlass durch die wenigstens eine erste Öffnung der dritten Umhüllung geleitet und in die Bafflekammer der dritten Umhüllung, dann durch die wenigstens eine zweite Öffnung der dritten Umhüllung aus der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu dem Äußeren der Bafflekammer der dritten Umhüllung. Die Hitze des Gases wird an die Umhüllung übertragen, während des Durchtritts des Gases durch die Bafflekammer und die Durchlässe, wobei das Gas sich während des Durchlassens zwischen der Gasquelle und dem Äußeren der dritten Umhüllung abkühlt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen, welche erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele veranschaulichen, ist:
1 eine Querschnittsseitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Gaserzeugungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsseitenansicht einer ersten Endverschlussanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
3 eine Querschnittsseitenansicht einer zweiten Endverschlussanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
4 eine Querschnittsseitenansicht eines Zündernapfes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
5 eine Querschnittsseitenansicht einer Mittelscheibe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
6 eine Querschnittsseitenansicht einer zweiten und dritten Baffleumhüllung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
7 eine Querschnittsseitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Gaserzeugungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
7A eine Querschnittsseitenansicht einer vierten Baffleumhüllung, die in der Ausführungsform wie in 7 gezeigt verwendet wird;
8 eine Querschnittsseitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Gaserzeugungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
8A eine Querschnittsseitenansicht einer fünften Baffleumhüllung, die in der Ausführungsform wie in 8 dargestellt verwendet ist; und
9 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Fahrzeuginsassenschutzsystems, welches ein Gaserzeugungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung inkorporiert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung umfasst im weitesten Sinne ein Gaserzeugungssystem, das ohne ein Drahtnetzfilter oder ein expandierten Metallfilter hergestellt werden kann, die in früheren Konstruktionen erforderlich waren, um partikuläres Material aus dem Strom des Aufblasgases zu entfernen. Anstelle eines Filters wird ein Bafflesystem verwendet, wobei nach der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels Schlacke innerhalb des Puffersystems gebildet wird und gleichfalls die Gase darin gekühlt werden. Die Auswahl geeigneter Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen, die in der Lage sind, bei Verbrennung Aufblasgase ohne eine übermäßige Menge an Partikeln zu erzeugen, vermeiden ferner den Bedarf an einem Filter. Das Vermeiden des Bedarfs an einem Filter ermöglicht es dem Gaserzeugungssystem einfacher, leichter und kostengünstiger und leichter herstellbar zu sein. Außerdem bewirkt das hier beschriebene Gaserzeugungssystem kältere Ausblasgase als bei vielen bekannten Gasgeneratoren, die mit einer typischen Kombination aus Filter und Hitzefalle ausgerüstet sind. Obwohl die Ausführungsformen des Gaserzeugungssystems wie hierin beschrieben keinen Filter enthalten, kann ein Filter, der in bekannter Weise hergestellt oder mit anderen geeigneten Verfahren hergestellt wurde, gegebenenfalls eingeschlossen sein.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Gaserzeugungssystems 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das Gaserzeugungssystem 10 umfasst ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12, welches ein Paar gegenüberliegender Enden 12a, 12b und eine Wand 14 aufweist, die sich zwischen den Enden erstreckt und einen Hohlraum im Gehäuseinneren ausbildet. Gehäuse 12 ist aus Metall oder Metalllegierung gefertigt und kann gegossen, geprägt, gezogen, extrudiert oder in anderer Weise umgeformt sein. Ein erster Endverschluss 16 ist am Ende 12a des Gehäuses 12 befestigt und ein zweiter Endverschluss 18 ist am gegenüberliegenden Ende 12b des Gehäuses 12 befestigt, unter Verwendung von einem oder mehreren bekannten Verfahren. In 1 sind die Enden 12a und 12b des Gehäuses 12 über Teile des ersten und zweiten Endverschlusses 16 und 18 gecrimpt, um die Endverschlüsse mit dem Gehäuse zu sichern.
Unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 weist der erste Endverschluss 16 eine periphere Schulter 20, eine zentrale Öffnung 22 und einen peripheren Hohlraum 24 auf. Der zweite Endverschluss 18 weist eine annulare Schulter 28 und einen peripheren Hohlraum 28 auf. Die annulare Schulter 26 ist entlang einer Fläche 30 des Endverschlusses ausgebildet und ist derart dimensioniert, dass ein Endteil einer Baffleumhüllung 32 (6), welche einen vorherbestimmten Außendurchmesser hat, entlang der Fläche 30 angeordnet werden kann, um einen Presssitz mit der Schulter 26 zu bilden, wodurch die Baffleumhüllung radial inwärts zur Gehäusewand 14 gestützt ist. Die Endverschlüsse 16, 18 können geprägt, extrudiert, gegossen oder in anderer Weise umgeformt sein und können beispielsweise aus Karbonstahl oder rostfreiem Stahl hergestellt sein. Ein erster O-Ring oder Dichtung 34 ist in dem peripheren Hohlraum 24 angeordnet, um das Interface zwischen dem ersten Endverschluss 16 und der Gehäusewand 14 abzudichten. Ein zweiter O-Ring oder Dichtung 36 ist in dem peripheren Hohlraum 28 angeordnet, um das Interface zwischen dem zweiten Endverschluss 18 und der Gehäusewand 14 abzudichten.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform enthält das Gaserzeugungssystem 10 vorzugsweise einen Gasaustrittsverteiler 38, der benachbart zum zweiten Ende 12b des Gehäuses ausgebildet ist. Der Gasaustrittsverteiler 38 kann integraler Bestandteil des Gehäuses 12 sein. Alternativ kann der Gasaustrittsverteiler 38 gefräst oder in anderer Weise aus Stahl oder anderen geeigneten Mate rialien geformt sein und dann an das zweite Ende 12b des Gehäuses geschweißt oder in anderer Weise fixiert werden. Der Gasaustrittsverteiler 38 bewirkt die Verteilung des Gases, welches vom Bafflesystem 40 (weiter unten beschrieben) aus dem zweiten Ende 12b des Gehäuses fließt. Eine Vielzahl von Gasverteilungsöffnungen 42 ist vorzugsweise an der Peripherie des Gasaustrittsverteilers angeordnet. Die in 1 gezeigte Ausführungsform umfasst vier Gasverteilungsöffnungen 42, die im Wesentlichen gleichmäßig um die Peripherie des Gasaustrittsverteilers angeordnet sind. Der Gasaustrittsverteiler kann einen Filter (nicht abgebildet) darin enthalten, um die Verbrennungsprodukte vom Aufblasfluid vor der Gasverteilung zu reinigen. Jeder geeignete metallische Netzfilter oder jedes Drahtgewebe kann verwendet werden, wobei viele Beispiele hiervon bekannt sind und von kommerziell erhältlichen Quellen bezogen werden können (zum Beispiel Wayne Wire Cloth Products, Inc. aus Kalkaska oder Bloomfield Hills, Michigan).
Der zweite Endverschluss 18 hat einen Schaft 44, der sich durch diesen hindurch erstreckt, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Bafflesystem 14 (unten beschrieben) und dem Gasaustrittsverteiler 38 zu ermöglichen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine zerbrechliche, fluiddichte Dichtung 46 über dem Endteil des Schafts 44, benachbart zum Bafflesystem 40 angeordnet, um das Bafflesystem von dem Gasaustrittsverteiler vor der Aktivierung des Gaserzeugungssystems fluidisch zu isolieren. Dichtung 46 ist an der Oberfläche des zweiten Endverschlusses 18 befestigt und bildet eine fluiddichte Barriere zwischen dem Gasaustrittsverteiler 38 und dem Bafflesystem 40. Verschiedene Scheiben, Folien, Filme, Bänder etc. können verwendet werden, um die Dichtung zu bilden.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 4 ist ein Zündernapf 48 gegenüber dem ersten Endverschluss 16 ange ordnet und innerhalb des Gehäuses 12 beherbergt, und zwar innerhalb eines Teils der Gehäuselänge. Zündernapf 48 hat einen Basisteil 48a und eine Wand 48b, welche sich vom Basisteil aus erstreckt und dem ersten Endverschluss 16 benachbart ist, und zwar entlang der Schulter 20 des ersten Endteils. Basisteil 48a, Wand 48b und erster Endverschluss 16 bilden einen Hohlraum 48c aus, um eine pyrotechnische Verbindung 50 darin aufzunehmen.
Wenigstens eine Zündgasaustrittsöffnung 48b ist in dem Zündnapf 48 ausgebildet, um die Verbrennungsprodukte der Zündverbindung freizusetzen, nachdem die Zündverbindung 50 gezündet wurde. In der Ausführungsform, die in den 1 und 4 gezeigt ist, verläuft der Durchmesser der Zündöffnung 48d von einem größeren Durchmesser benachbart zum Hohlraum 48c zu einem kleineren Durchmesser benachbart zur Gaserzeugungsverbrennungskammer 52 (im Einzelnen weiter unten beschrieben). Die Verringerung des Durchmessers entlang der Länge der Gasaustrittsöffnung 48d erzeugt einen Venturi-Effekt, wenn die Zündverbrennungsprodukte von dem Hohlraum 48c durch die Öffnung 48d und dann in die Verbrennungskammer 52 strömen. Eine annulare Vertiefung 54 ist in dem Basisteil 48a ausgebildet und derart dimensioniert, dass ein Endteil der annularen Hülse 56 (unten beschrieben), welches einen vorbestimmten inneren Durchmesser besitzt, innerhalb der Vertiefung 54 angeordnet sein kann, um einen Presssitz in dem Basisteil 48a zu bewirken. Zündnapf 48 kann geprägt, extrudiert, gegossen oder in anderer Weise umgeformt sein und kann beispielsweise aus Karbonstahl oder Edelstahl hergestellt sein.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung 58 über der Zündöffnung 48d angeordnet, um den Hohlraum 48c vor der Aktivierung des Gaserzeugungssystems von der Hauptverbrennungskammer 52 fluidisch zu isolieren. Die Dichtung 58 ist an einer der beiden gegenüberliegenden Flächen 60 oder 62 des Basisteils 48a des Zündnapfes befestigt und bildet eine flüssigkeitsdichte Barriere zwischen dem Hohlraum 48c und der Hauptverbrennungskammer 52. Verschiedene Scheiben, Folien, Filme, Bänder etc. können verwendet werden, um die Dichtung zu bilden.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 4 ist eine Menge einer pyrotechnischen Verbindung 50 innerhalb des Hohlraums 48c enthalten. In der in den 1 und 4 dargestellten Ausführungsform ist die pyrotechnische Verbindung eine bekannte oder geeignete Zünd- oder Beschleunigerverbindung, deren Verbrennung eine zweite Hauptgaserzeugungsladung 64 zündet, die in der Verbrennungskammer 52 angeordnet ist. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die pyrotechnische Verbindung 50 in dem Hohlraum 48c die Hauptgaserzeugungsladung für das Gaserzeugungssystem. Diese alternative Ausführungsform kann in Anwendungen verwendet werden, in denen eine relativ geringe Menge von Aufblasgas (und dadurch eine entsprechend geringe Menge von Gaserzeugungsmittel) benötigt wird. Eine oder mehrere Selbstzündtabletten (nicht abgebildet) können in dem Hohlraum 48c angeordnet sein, welche die Zündung der pyrotechnischen Verbindung nach einer Erhitzung von außen in einer im Stand der Technik bekannten Art und Weise gestattet.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist eine Zünderanordnung 66 in der mittleren Öffnung 22 des Endverschlusses angeordnet und befestigt, um so eine operative Kommunikation zwischen dem Hohlraum 48a, der die Zündverbindung 50 enthält, und dem Zünder 68, der in der Zünderanordnung inkorporiert ist, herzustellen, um die Zündung der Zünderverbindung 50 nach Aktivierung des Gaserzeugungssystems zu zünden. Die Zünderanordnung 66 kann in der Mittelöffnung 22 unter Verwendung von bekannten Verfahren befestigt werden, beispielsweise durch Schweißen, Crimpen, unter Anwendung eines Presssitzes oder durch Klebemaßnahmen. Eine für die Anwendung geeigne te Zünderanordnung kann von einer der verschiedenen bekannten Quellen bezogen werden, beispielsweise Primex Technologies, Inc. aus Redmond, Washington oder Aerospace Propulsion Products bv aus den Niederlanden.
Bezug nehmend auf die 1 und 5 ist eine Mittelscheibe 70 in das Gehäuse 12 eingepresst. Ein annulare Vertiefung 72 ist auf einer Fläche 74 der Mittelscheibe 70 entlang der Peripherie dieser Scheibe ausgebildet. Vertiefung 72 ist derart dimensioniert, dass ein Endteil der annularen Hülse 56 (wie unten beschrieben), welche einen vorbestimmten inneren Durchmesser hat, innerhalb der Vertiefung 72 angeordnet werden kann, um einen Presssitz mit der Mittelscheibe 70 auszubilden. Eine annulare Schulter 76 ist entlang der Fläche 78 der Mittelscheibe 70, gegenüberliegend der Oberfläche 74 ausgebildet und derart dimensioniert, dass ein Endteil der Baffleumhüllung 80 (unten beschrieben), welche einen vorbestimmten äußeren Durchmesser aufweist, entlang der Fläche 78 der Mittelscheibe angeordnet ist, um einen Presssitz mit der Schulter 76 auszubilden. Wenigstens eine Öffnung 82 ist in der Mittelscheibe 70 vorgesehen, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gaserzeugungsmittelverbrennungskammer 52 und dem Bafflesystem, welches im Allgemeinen mit 40 bezeichnet ist, (im Einzelnen weiter unten beschrieben) zu ermöglichen. In den in den 1 und 5 dargestellten Ausführungsformen ist eine Mehrzahl von Öffnungen 82 in der Mittelscheibe 70 ausgebildet. Mittelscheibe 70 ist aus Metall oder Metalllegierungen hergestellt und kann gegossen, geprägt, gezogen, extrudiert oder in anderer Weise umgeformt sein.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung 84 über den Öffnungen 82 angeordnet, um das Bafflesystem 40 von der Verbrennungskammer 52 vor der Aktivierung des Gaserzeugungssystems fluidisch zu isolieren. Die Dichtung 84 ist an der Oberfläche 74 der Mittelscheibe 70 befestigt und bildet eine fluiddichte Barriere zwischen dem Bafflesystem 40 und der Verbrennungskammer 52. Verschiedene Scheiben, Folien, Filme, Bänder etc. können verwendet werden, um die Dichtung zu bilden.
Wie zuvor beschrieben, sind die Vertiefungen 54 in dem Zündnapf 48 und die Vertiefung 72 in der Mittelscheibe 70 so angepasst, um die Endteile der annularen Hülse 56 darin aufzunehmen. In der Ausführungsform eines Gaserzeugungssystems wie in 1 gezeigt, ist die Hülse 56 im Gehäuse inkorporiert, um die Wand des Gehäuses 40 während der Funktion als Gaserzeugungssystem zu verstärken.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 wird eine Gaserzeugungsverbrennungskammer 52 durch eine annulare Hülse 56, eine Mittelscheibe 70 und einen Zündnapf 48 gebildet. Nach Aktivierung des Gaserzeugungssystems steht die Verbrennungskammer 52 in Fluidkommunikation mit. dem Hohlraum 48c durch den Zündnapf und dessen teleskopartiger Öffnung 48d.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Gaserzeugungszusammensetzung 64 innerhalb der Verbrennungskammer 52 angeordnet. „Rauchlose" Gaserzeugungszusammensetzungen sind insbesondere bei Gaserzeugungssystemen gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von rauchlosen Gaserzeugungszusammensetzungen beschränkt ist. Geeignete Gaserzeugungsmittel sind beispielhaft, aber nicht beschränkend, durch Zusammensetzungen und Verfahren erläutert, wie in den US-Patenten Nr. 5,872,329, 6,074,502, 6,287,400, 6,306,232 und 6,475,312 angegeben, welche hiermit durch Referenz einbezogen sind. Wie hierhin verwendet, sollte der Begriff „rauchlos" im Allgemeinen so verstanden werden, dass er solche Treibmittel beschreibt, die in der Lage sind, wenigstens 90% gasförmige Produkte bei der Verbrennung zu bilden, bezogen auf die gesamte Masse, und folglich nicht mehr als 10% Feststoffe, berechnet auf die gesamte Produktmasse. Es wurde ganz all gemein gefunden, dass die Verwendung von Gaserzeugungszusammensetzungen, welche Verbrennungseigenschaften haben, wie diese in den angeführten Patenten beschrieben sind, den Bedarf an Filtern, die in anderen Gaserzeugungssystemauslegungen verwendet werden, zu vermeiden helfen.
Die Gaserzeugungszusammensetzung 52, die in der Umhüllung 50 angeordnet ist, kann jede bekannte Gaserzeugungszusammensetzung sein, die für Airbaganwendungen geeignet ist, und wird beispielhaft, aber nicht beschränkend, durch Zusammensetzungen und Verfahren beschrieben, wie in den US-Patenten mit den Nr. 5,035,757, 5,872,329, 6,074,502, 6,287,400, 6,306,232 und 6,475,312, wobei jedes durch Bezugnahme hierin durch Referenz einbezogen ist. Andere geeignete Zusammensetzungen sind in den US-Patentanmeldungen Nr. 10/407,300 und 60/369,775 beschrieben, welche hiermit durch Referenz einbezogen sind.
US-Patent Nr. 5,037,757 offenbart azidfreie Gaserzeugungsmittel, welche Tetrazolverbindungen einschließen, wie Aminotetrazol, Tetrazol, Bitetrazol und Metallsalze dieser Verbindungen, und auch Triazolverbindungen, wie 1,2,4-Triazol-5-on oder 3-Nitro-1,2,4-triazol-5-on und deren Metallsalze. Bestimmte Metallsalze (Erdalkalimetalle) dieser Verbindungen können zumindest teilweise als Hochtemperaturschlackenbildner wirken. So bildet beispielsweise das Kalziumsalz von Tetrazol- oder Bitetrazol nach Verbrennung Kalziumoxid, welches als ein Hochtemperaturschlackenbildner wirkt. Magnesium-, Strontium-, Barium- und möglicherweise Cersalze wirken in ähnlicher Weise. In Kombination mit einem Niedrigtemperaturschlackenbildner wird eine filterbare Schlacke gebildet. Die Alkalimetallsalze (Lithium, Natrium, Kalium) können zumindest teilweise als Niedrigtemperaturschlackenbildner angesehen werden, da sie nach Verbrennung zu niedrig schmelzenden Silikaten oder Carbonaten umgewandelt werden.
Oxidationsmittel liefern allen oder fast allen Sauerstoff, der in diesem System vorhanden ist. Darüber hinaus sind sie jedoch die bevorzugte Methode, um einen Hochtemperaturschlackenbildner in das Reaktionssystem einzuschließen. Die Erdalkali- oder Cernitrate sind beide Oxidationsmittel mit einem Hochtemperaturschlackenbildungspotential, obwohl die meisten dieser Salze hygroskopisch und schwierig effektiv zu verwenden sind. Strontium- und Bariumnitrate sind einfach zu erhalten und in wasserfreiem Zustand exzellente Oxidationsmittel. Alkalimetallnitrate, -chlorate und -perchlorate sind andere nützliche Oxidationsmittel, wenn diese mit einem Hochtemperaturschlackenbildner kombiniert werden.
Stoffe, welche als Hochtemperaturschlackenbildner wirken, haben Schmelzpunkte, die bei der oder über der Verbrennungstemperatur liegen und sich in Verbindungen zersetzen, welche Schmelzpunkte aufweisen, die an oder über der Verbrennungstemperatur liegen. Die Erdalkalioxide, -hydroxide oder -oxalate sind nützliche Hochtemperaturschlackenbildner. Magnesiumkarbonat und Magnesiumhydroxid sind sehr nützliche Hochtemperaturschlackenbildner, da sie sich vor dem Schmelzen zersetzen und Magnesiumoxid bilden, welches einen sehr hohen Schmelzpunkt (2800°C) besitzt. Wie oben erwähnt, sind Oxidationsmittel wie Strontiumnitrat insbesondere vorteilhaft, da sie sowohl als Hochtemperaturschlackenbildner und als Oxidationsmittel wirken und dadurch die Menge an produziertem Gas pro Gewichtseinheit erhöhen.
Als Brennstoffe verwendete Metallsalze, wie Kalzium- oder Strontiumsalze von 5-Aminotetrazol, Tetrazol oder Ditetrazol, sind ebenso nützliche Hochtemperaturschlackenbildner, obwohl sie nicht so effizient sind wie die Oxidationsmittel. Andere Metalloxide haben hohe Schmelzpunkte, wie die Oxide von Titan, Zirkon und Cer, und sind nützliche Hochtemperaturschlackenbildner.
Materialen, welche als Niedrigtemperaturschlackenbildner wirken, haben Schmelzpunkte an oder unterhalb der Verbrennungstemperatur und bilden während der Verbrennung Verbindungen, welche Schmelzpunkte an oder unter der Verbrennungstemperatur haben. Verbindungen wie Siliziumdioxid (SiO₂), Boroxid (B₂O₃), Vanadinpentoxid (V₂O₅), Natriumsilikat (Na₂SiO₃), Kaliumsilikat (K₂SiO₃), Natriumkarbonat (Na₂CO₃) und Kaliumcarbonat (K₂CO₃) sind Beispiele für Niedrigtemperaturschlackenbildner.
Es sollte bemerkt werden, dass sowohl das Oxidationsmittel als auch der Brennstoff als Niedrigtemperaturschlackenbildner wirken kann, wenn diese geeignete Substanzen enthalten, welche während der Verbrennung umgewandelt werden können. Beispielsweise Natriumnitrat oder das Natriumsalz von Tetrazol wird während der Verbrennung zu Natriumcarbonat oder Natriumsilikat umgesetzt, sofern Siliziumdioxid ebenso anwesend ist.
Im oben genannten Zusammenhang betrachtet enthält eine pyrotechnische, schlackenbildende Gaserzeugungsmischung, die im US-Patent Nr. 5,037,757 offenbart ist, wenigstens jeweils eine der folgenden Materialien.

a. Einen Treibstoff, ausgewählt aus der Gruppe von Tetrazolverbindungen, bestehend aus Aminotetrazol, Tetrazol, Bitetrazol und Metallsalzen dieser Verbindungen, sowie Triazolverbindungen und Metallsalzen von Triazolverbindungen.
b. Ein Sauerstoff enthaltendes Oxidationsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Lanthanid- und Ammoniumnitraten und -perchloraten, oder aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall- oder Erdalkalimetallchloraten oder -peroxiden.
c. Einen Hochtemperaturschlackenbildner, ausgewählt aus der Gruppe von Erdalkalimetall- oder Übergangsmetalloxiden, -hydroxiden, -carbonaten, -oxalaten, -peroxiden, -nitraten, -chloraten und -perchloraten, oder aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalimetallsalzen von Tetrazolen, Bitetrazolen und Triazolen.
d. Einen Niedrigtemperaturschlackenbildner, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Boroxid und Vanadinpentoxid, oder aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsilikaten, -boraten, -carbonaten, -nitraten, -perchloraten oder -chloraten, oder aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen von Tetrazolen, Bitetrazolen und Triazolen, oder aus der Gruppe bestehend aus verschiedenen natürlich vorkommenden Tonen und Talken.

In der Praxis können verschiedene dieser Materialien ersetzt oder ausgetauscht werden. Insbesondere können beide, nämlich der Treibstoff und der Hochtemperaturschlackenbildner ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalimetallsalzen von Tetrazolen, Bitetrazolen und Triazolen. Beide, das Sauerstoff enthaltende Oxidationsmittel und der Hochtemperaturschlackenbildner, können enthalten sein in einer oder mehreren aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalimetall- und Lanthanidnitraten, -perchloraten, -chloraten und -peroxiden. Beide, der Treibstoff und der Niedrigtemperaturschlackenbildner, können enthalten sein in einer oder mehreren aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallsalzen von Tetrazolen, Bitetrazolen und Triazolen. Beide, das Sauerstoff enthaltende Oxidationsmittel und der Niedrigtemperaturschlackenbildner, können enthalten sein in einer oder mehreren aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallnitraten, -perchloraten, -nitraten und -peroxiden.
Der Treibstoff kann 5-Aminotetrazol enthalten, welcher in einer Konzentration von etwa 22 bis etwa 36 Gewichtsprozent vorhanden ist, wobei das Sauerstoff enthaltende Oxidationsmittel und der Hochtemperaturschlackenbildner Strontiumnitrat ist, welches in einer Konzentration von etwa 38 bis etwa 62 Gewichtsprozent zugegen ist, und der genannte Niedrigtemperaturschlackenbildner Siliziumdioxid ist, welches in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 18 Gewichtsprozent zugegen ist.
Alternativ können der Treibstoff und der Hochtemperaturschlackenbildner das Strontiumsalz von 5-Aminotetrazol umfassen, welches in einer Konzentration von etwa 30 bis etwa 50 Gewichtsprozent vorhanden ist, wobei das Sauerstoff enthaltende Oxidationsmittel Kaliumnitrat ist, welches in einer Konzentration von etwa 40 bis etwa 60 Gewichtsprozent vorhanden ist, und der Niedrigtemperaturschlackenbildner Talkum ist, welches in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent vorhanden ist. Talkum kann durch Ton ersetzt werden.
Eine andere Kombination enthält 5-Aminotetrazol, welches in einer Konzentration von etwa 22 bis etwa 36 Gewichtsprozent vorhanden ist, wobei das Sauerstoff enthaltende Oxidationsmittel Natriumnitrat ist, welches in einer Konzentration von etwa 30 bis etwa 50 Gewichtsprozent vorhanden ist, der Hochtemperaturschlackenbildner Magnesiumcarbonat ist, welches in einer Konzentration von etwa 6 bis etwa 30 Gewichtsprozent vorhanden ist, und der Niedrigtemperaturschlackenbildner Siliziumdioxid ist, welches in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsprozent vorhanden ist. Magnesiumcarbonat kann durch Magnesiumhydroxid ersetzt werden.
Eine weitere Kombination enthält das Kaliumsalz von 5-Aminotetrazol, welches in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 30 Gewichtsprozent vorhanden ist, welches zum Teil als Treibstoff und zum Teil als Niedrigtemperaturschlackenbildner wirkt, und worin 5-Aminotetrazol in einer Konzentration von etwa 8 bis etwa 40 Gewichtsprozent ebenso als Treibstoff dient und worin Ton in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent teilweise als Niedrigtemperaturschlackenbildner wirkt und worin Strontiumnitrat in einer Konzentration von etwa 40 bis etwa 66 Gewichtsprozent sowohl als Sauerstoff enthal tendes Oxidationsmittel als auch als Hochtemperaturschlackenbildner wirkt.
US-Patent Nr. 5,872,329 offenbart nichtazidhaltige Gaserzeugungsmittel für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, welches Ammoniumnitrat als Oxidationsmittel und Kaliumnitrat als einen Ammoniumnitratphasenstabilisator verwendet. Der Treibstoff, in Kombination mit phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminsalzen von Tetrazolen und Triazolen, die eine kationische Aminkomponente und eine anionische Komponente aufweisen. Die anionische Komponente besteht aus einem Tetrazol- oder Triazolring und einer R-Gruppe, die an der 5-Position des Tetrazolringes substituiert ist, oder zwei R-Gruppen, die an den 3- und 5-Positionen des Tetrazolringes substituiert sind. Die R-Gruppen sind ausgewählt aus Wasserstoff und jeder Stickstoff enthaltenden Verbindung, wie Amino-, Nitro-, Nitramino-, Tetrazolyl- und Triazolylgruppen. Die kationische Aminkomponente ist ausgewählt aus einer Amingruppe, umfassend Ammonium, Hydrazin, Guanidinverbindungen, wie Guanidin, Aminoguanidin, Diaminoguanidin, Triaminoguanidin, Dizyandiamid, Nitroguanidin, stickstoffsubstituierten Carbonylverbindungen, wie Harnstoff, Carbohydrazid, Oxamid, Oxaminhydrazid, Bis(Carbonamid)amin, Azodicarbonamid und Hydrazodicarbonamid, und Aminoazolen, wie 3-Amino-1,2,4-triazol, 3-Amino-5-nitro-1,2,4-triazol, 5-Aminotetrazol und 5-Nitraminotetrazol. Optional können inerte Zusatzstoffe, wie Ton oder Siliziumdioxid, als Bindemittel, Schlackenbildner, Kühlmittel oder Verarbeitungshilfsstoff verwendet werden. Optionale Zündhilfsmittel, welche aus nichtazidhaltigen Treibstoffen bestehen, können ebenfalls anstelle des konventionellen Zündhilfsmittels, wie BKNO₃ verwendet werden. Die Gaserzeugungsmittel werden durch trockenes Vermischen und Verpressen der zerkleinerten Inhaltsstoffe hergestellt.
Bevorzugte hoch stickstoffhaltige Nichtazidverbindungen, die als primäre Treibstoffe in Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen verwendet werden, umfassen insbesondere Aminsalze von Tetrazolen und Triazolen, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Monoguanidinisalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·1GAD), Diguanidinsalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·2GAD), Monoaminoguanidinsalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·1AGAD), Diaminoguanidinsalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·2AGAD), Monohydrazinsalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·1HH), Dihydrazinsalz von 5,5'-Bis-1H-tetrazol (BHT·2HH), Monoammoniumsalz von 5,5'-bis-1H-tetrazol (BHT·1NH₃), Diammoniumsalz von 5,5'-bis-1H-tetrazol (BHT·2NH₃), Mono-3-amino-1,2,4-triazolsalz von 5,5'-bis-1H-tetrazol (BHT·1ATAZ), Di-3-amino-1,2,4-triazolsalz von 5,5'-bis-1H-tetrazol (BHT·2ATAZ), Diguanidinsalz von 5,5'-Azobis-1H-tetrazol (ABHT-2GAD) und Monoammoniumsalz von 5-Nitramino-1H-tetrazol (NAT-1NH₃). Der nichtazidhaltige Treibstoff umfasst im Allgemeinen 15-65 Gewichtsprozent, und vorzugsweise 20-55 Gewichtsprozent der gesamten Gaserzeugungsmittelzusammensetzung.
Die vorgenannten Aminsalze von Tetrazol oder Triazol werden mit dem phasenstabilisierten Ammoniumnitrat trocken vermischt. Das Oxidationsmittel wird im Allgemeinen in einer Konzentration von etwa 35 bis 85 Gewichtsprozent der gesamten Gaserzeugungsmittelzusammensetzung verwendet. Das Ammoniumnitrat wird mit Kaliumnitrat stabilisiert, wie dies in dem US-Patent Nr. 5,531,941 des gleichen Anmelders, mit dem Titel "Process For Preparing Azide-Free Gas Generant Composition", erteilt am 2. Juli 1996, gelehrt wird, welches hierdurch durch Referenz einbezogen ist. Das PSAN umfasst 85-90% AN und 10-15% KN und wird durch geeignete Mittel, wie der Co-Kristallisation von AN und KN gebildet, so dass ein Fest-Fest-Phasenaustausch im reinen Ammoniumnitrat (AN) zwischen –40°C und 107°C verhindert wird. Obwohl KN bevorzugt verwendet wird, um reines AN zu stabilisieren, kann ein Fachmann erkennen, dass auch andere Stabilisierungsmittel in Verbindung mit AN verwendet werden können.
Wenn ein Schlackenbildner, Bindemittel, Verarbeitungshilfsstoff oder Kühlmittel gewünscht ist, sind inerte Komponenten, wie Ton, Diatomeenerde, Aluminiumoxid oder Siliziumoxid in einer Konzentration von 0,1-10% der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung vorgesehen, wodurch die Bildung toxischer Abgase bei der Verbrennung minimiert wird.
Optionale Zündhilfen, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind ausgewählt aus nichtazidhaltigen Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen, umfassend einen Treibstoff, ausgewählt aus der Gruppe, welche Triazol, Tetrazol, Aminotetrazol oder Bitetrazol oder andere, wie in dem US-Patent Nr. 5,139,588 von Poole beschrieben, deren Lehre hiermit durch Referenz einbezogen ist. Konventionelle Zündhilfen, wie BKNO₃ sind nicht erforderlich, da der auf Tetrazol oder Triazol basierende Treibstoff, wenn dieser mit phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat kombiniert ist, die Zündfähigkeit des Treibstoffes signifikant erhöht und auch eine gleich bleibende Verbrennungsrate bewirkt.
Weitere geeignete Zusammensetzungen sind in den US-Patentanmeldungen mit den Nr. 10/407,300 und 60/369,775 beschrieben, welche hierin durch Bezugnahme einbezogen sind. Die Verwendung von rauchfreien Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen erlaubt es, das Gaserzeugungssystem ohne den Bedarf an Filtern zu betreiben, um partikuläres Material aus dem Aufblasgas zu entfernen. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass ein Filter innerhalb oder außerhalb des hierin beschriebenen Gaserzeugungssystems, falls notwendig, verwendet werden kann, beispielsweise in Anwendungen, wo ein nicht rauchfreies Gaserzeugungsmaterial verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 6 wird ein Bafflesystem, im Allgemeinen mit 40 bezeichnet, zur Küh lung und zur Entfernung von Schlacken aus den Verbrennungsprodukten, die durch die Aufblasgaserzeugungsmittelzusammensetzung 64 in der Verbrennungskammer 52 erzeugt wurden, vorgesehen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Baffle" auf eine Vorrichtung, die den Fluss eines Fluids reguliert.
Wie in den 1 und 6 dargestellt, umfasst in einer Ausführungsform das Bafflesystem 40 eine erste Umhüllung, welche durch die Gehäusewand 14 gebildet wird. Eine zweite Umhüllung 80 ist radial inwärts von der Gehäusewand 14 beabstandet und definiert, in Kombination mit der Gehäusewand 14 einen annularen ersten Fluidstromdurchlass 86, der sich zwischen der zweiten Umhüllung und der Gehäusewand 14 erstreckt. Die zweite Umhüllung 80 umfasst ein Basisteil 88, welches sich im Wesentlichen senkrecht zur longitudinalen Achse des Gaserzeugungssystems erstreckt, und eine im Wesentlichen zylindrische Wand 90 erstreckt sich von dem Basisteil 88. Basisteil 88 und Wand 90 definieren in Kombination die Bafflekammer 92. Wenigstens eine erste Öffnung 94 ist in der Wand der zweiten Umhüllung 90 vorgesehen, um eine Fluidkommunikation zwischen der Hauptverbrennungskammer 22 und der Bafflekammer 92 der zweiten Umhüllung zu ermöglichen. Eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung 84, wie vorgehend beschrieben, ist angeordnet, um die erste Öffnung 94 der zweiten Umhüllung abzudichten. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die erste Öffnung 94 der zweiten Umhüllung durch eine Kante der Wand 90 der zweiten Umhüllung ausgebildet, welche ein offenes Ende der zweiten Umhüllung umschreibt. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann die erste Öffnung 94 der zweiten Umhüllung verengt sein, um eine Öffnung auszubilden, die derart dimensioniert ist, um in einer vorbestimmten Weise den Gasfluss hierdurch zu kontrollieren.
Zusätzlich ist wenigstens eine zweite Öffnung 96 in der Wand 90 der zweiten Umhüllung vorgesehen, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer 92 der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass 86 zu ermöglichen. In der in den 1 und 6 dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Öffnungen 96 entlang der Wand 90 der zweiten Umhüllung beabstandet, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 6 ist eine dritte Umhüllung 32 ebenfalls von der Gehäusewand 14 beabstandet, um einen zweiten annularen Fluidstromdurchlass 98 zu definieren, der sich zwischen der dritten Umhüllung und der Wand erstreckt. Die dritte Umhüllung 32 umfasst ein Basisteil 88, welches sich im Wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse L des Gaserzeugungssystems erstreckt, und eine im Allgemeinen zylindrische Wand, die sich von dem Basisteil 88 erstreckt. Basisteil 88 und Wand 100 bilden zusammen eine Bafflekammer 102. Der zweite Fluidstromdurchlass 98 steht in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass 86. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die dritte Umhüllung 32 der zweiten Umhüllung 80 benachbart und der zweite Fluidstromdurchlass 98 ist mit dem ersten Fluidstromdurchlass 86 zusammenhängend. In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) können die zweite und die dritte Umhüllung voneinander beabstandet sein und Vorrichtungen vorgesehen sein, welche eine Fluidkommunikation zwischen den jeweiligen Fluidstromdurchlässen 86 und 98 bewirken, die sich zwischen den Umhüllungen und der Gehäusewand erstrecken, und zwar nach Aktivierung des Gaserzeugungssystems. Wenigstens eine erste Öffnung 104 ist in der dritten Umhüllung vorgesehen, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass 98 und der Bafflekammer 102 der dritten Umhüllung zu ermöglichen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind eine Vielzahl von Öffnungen entlang der Wand 102 der dritten Um hüllung beabstandet angeordnet, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen.
Zusätzlich ist wenigstens eine zweite Öffnung 106 in der dritten Umhüllung 32 vorgesehen, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die zweite Öffnung 106 der dritten Umhüllung durch eine Kante an der Wand 100 der dritten Umhüllung definiert, welche ein offenes Ende der zweiten Umhüllung umschreibt, und ferner durch einen Teil des zweiten Endverschlusses 18 gebildet wird. Eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung 46, wie zuvor beschrieben, ist angeordnet, um die zweite Öffnung 106 der dritten Umhüllung abzudichten.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die dritte Umhüllung 32 der zweiten Umhüllung 80 benachbart und die zweite Umhüllung 80 und die dritte Umhüllung 32 bilden eine singuläre Struktur, welche einen gemeinsames Basisteil 88 besitzt. Andere Ausführungsformen (nicht dargestellt) werden in Betracht gezogen, in welchen die dritte Umhüllung nicht benachbart zur zweiten Umhüllung angeordnet ist.
Wie in 1 dargestellt, wirkt eine Mittelscheibe 70 als Barriere und trennt die Bafflekammer 92 der zweiten Umhüllung von der Verbrennungskammer 52. Zusätzlich kann man erkennen, dass die Mittelscheibe 70 als eine Barriere wirkt, die den ersten Fluidstromdurchlass 86 von der Verbrennungskammer 52 trennt. Ebenso wirken die Mittelscheibe 70 und die Wand 90 der zweiten Umhüllung als Barrieren und trennen den ersten Fluidstromdurchlass 86 von der Gaserzeugungszusammensetzung 64.
Wie in 1 zu sehen ist, wirken das Basisteil 88 der zweiten Umhüllung 80 und der dritten Umhüllung 32 derart, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer 102 der zweiten Umhüllung und der Bafflekam mer 92 der dritten Umhüllung zu verhindern. Dadurch wird die Fluidkommunikation zwischen den Bafflekammern der zweiten und der dritten Umhüllung indirekt zur Verfügung gestellt, und zwar über den ersten und zweiten Fluidstromdurchlass 86 und 96.
Das hierin beschriebene Bafflesystem ist derart modular aufgebaut, dass zusätzliche Baffleumhüllungen entlang der Länge des Gaserzeugungssystems gestapelt oder in anderer Weise angeordnet sein können, um die Länge des Flussweges des Gases durch das Bafflesystem zu bemessen, um verschiedene Grade der Kühlung des Aufblasgases nach Wunsch zu variieren. Dieses Prinzip wird unter Bezugnahme auf die 7, 7A, 8 und 8A unten beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 7 und 7A ist in einer anderen Ausführungsform des Gaserzeugungssystems eine vierte Umhüllung 108 vorgesehen und von der Gehäusewand 14 beabstandet, um einen dritten Fluidstromdurchlass 110 auszubilden, der sich zwischen der vierten Umhüllung 108 und der Wand 14 erstreckt. Die vierte Umhüllung 108 umfasst ein Basisteil 112, welches sich im Wesentlichen senkrecht zur longitudinalen Achse L des Gaserzeugungssystems erstreckt, und eine im Wesentlichen zylindrische Wand 114, die sich von dem Basisteil 112 aus erstreckt. Basisteil 112 und Wand 114 bilden zusammen eine Bafflekammer 116 innerhalb der vierten Umhüllung. Die vierte Umhüllung 108 umfasst wenigstens eine Öffnung 118, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer 102 der dritte Umhüllung und der Bafflekammer 116 der vierten Umhüllung zu ermöglichen. Die vierte Umhüllung 108 umfasst ferner wenigstens eine erste Öffnung 120, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer 116 der vierten Umhüllung und dem dritten Fluidstromdurchlass 110 zu ermöglichen.
Wie in 7 dargestellt, ist der dritte Fluidstromdurchlass 110 nicht in Fluidkommunikation mit dem zweiten Fluidstromdurchlass 98. Dies gewährleistet, dass die Ga se, die durch Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 64 erzeugt sind, dass Bafflesystem durchqueren, indem diese durch die aufeinander folgenden Bafflekammern und deren verbundene annulare Fluidstromdurchlässe geleitet wird, in einer Art und Weise, die weiter unten näher beschrieben wird. Weiterhin ist in der in 7 gezeigten Ausführungsform der dritte Fluidstromdurchlass 110 in Fluidkommunikation mit dem Äußeren des Gaserzeugungssystems über die Kanäle 112, die in dem zweiten Endverschluss 118 ausgebildet sind, welches den dritten Fluidstromdurchlass mit dem Gasaustrittsverteilerschaft 44 verbindet.
Unter Bezugnahme auf die 8 und 8A ist in einer anderen alternativen Ausführungsform eine fünfte Umhüllung 124 vorgesehen, welche von der Gehäusewand 14 beabstandet ist, um einen vierten Fluidstromdurchlass 126 auszubilden, der sich zwischen der fünften Umhüllung 124 und der Wand 14 erstreckt. Der vierte Fluidstromdurchlass 126 ist in Fluidkommunikation mit dem dritten Fluidstromdurchlass 110. In der in 8 gezeigten Ausführungsform ist der vierte Fluidstromdurchlass 126 mit dem dritten Fluidstromdurchlass 110 verbunden. Die fünfte Umhüllung 124 wird durch eine im Wesentlichen zylindrische Wand 130 ausgebildet, die an die vierte Umhüllung 108 angrenzt. Die Wand 130 definiert eine Bafflekammer 132 in der fünften Umhüllung. Die fünfte Umhüllung 124 umfasst wenigstens eine Öffnung 134, um eine Fluidkommunikation zwischen dem vierten Fluidstromdurchlass 126 und der Bafflekammer 132 der fünften Umhüllung zu ermöglichen. Die fünfte Umhüllung 124 umfasst wenigstens eine Öffnung 136, um die Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer 132 der fünften Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen.
Eine oder alle Öffnungen, die in den oben beschriebenen Umhüllungen ausgebildet sind, können derart bemaßt sein, um in einer erwünschten Weise den Fluss der Verbrennungsprodukte von der Aufblasgaserzeugungsverbren nungskammer zum Äußeren des Gaserzeugungssystems zu regulieren. Beispielsweise kann die Öffnung (oder Öffnungen) der Mittelscheibe 32 so bemaßt sein, dass diese als Flussregulator wirkt, um den Fluss der Verbrennungsprodukte von der Verbrennungskammer 52 in die Bafflekammer 92 der zweiten Umhüllung zu regulieren und entsprechend den Zeitabschnitt zwischen der Aktivierung des Gaserzeugungssystems und der Emission des Aufblasgases aus dem Gasaustrittsverteiler 38 zu regulieren. Alle oben beschriebenen Bafflebauteile können geprägt, gezogen, gegossen oder fein bearbeitet oder in anderer Weise aus Stahl oder anderen geeigneten Metallen oder Metalllegierungen hergestellt sein.
Unter Bezugnahme auf 1 wird, um einen Gasgenerator zusammenzubauen, der zweite Endverschluss 18 innerhalb der Gehäusewand 14 angeordnet und gesichert, und ein Endteil der Wand 14 wird über den zweiten Endverschluss 18 gecrimpt, um den Endverschluss in seiner Lage zu sichern. Ein Endteil der dritten Umhüllung 32 wird dann mittels Presssitz innerhalb der Schulter 26 des Endverschlusses befestigt, wodurch ein zweiter Fluidstromdurchlass 98 ausgebildet wird, der sich zwischen der Gehäusewand 14 und der dritten Umhüllung 32 erstreckt. Die zweite Umhüllung 80 wird dann benachbart zur dritten Umhüllung 32 angeordnet, um den ersten Fluidstromdurchlass 86 zu bilden. Wenn die zweite Umhüllung 80 mit der dritten Umhüllung 32 einen monolithischen Block bildet, wie in 1 zu sehen, werden die zweite Umhüllung 80 und die dritte Umhüllung 32 gleichzeitig, wie dargestellt, innerhalb des Gehäuses 12 positioniert. Die Mittelscheibe 70 wird dann innerhalb des Gehäuses 12 positioniert, um in einen Teil der zweiten Umhüllung 80 einzureifen, und zwar in Form eines Presssitzes, wie zuvor beschrieben. Ein Endteil der annularen Hülse 56 wird dann in die Vertiefung 72 eingesetzt, die entlang der äußeren Kante der Mittelscheibe 70 ausgebildet ist, wodurch die Hülse 56 zentriert wird und einen Presssitz zwischen der Hülse 56 und der Mittelscheibe 70 ausbildet. Die Hauptgaserzeugungsmittelzusammensetzung 64 wird innerhalb der Verbrennungskammer 52 angeordnet, so dass diese benachbart zur Mittelscheibe 70 angeordnet ist, und ein Zündnapf 48 ist innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet, so dass ein Endteil der Hülse 56 innerhalb der Vertiefung 54 des Zündnapfes sitzt, wodurch der Zündnapf mit einem Presssitz gehalten ist. Der erste Endverschluss 16, der die Zündanordnung enthält, wird dann positioniert, um einem Endteil des Zündnapfes 48 benachbart zu sein, und die Endteile des Gehäuses 12 werden über den ersten Endverschluss 22 gecrimpt, um den Endverschluss in der Position zu sichern.
Der Betrieb des Gaserzeugers wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 diskutiert. Nach dem Erhalt eines Signals von einem Crashsensor wird ein elektrisches Aktivierungssignal an den Zünder 68 gesendet. Verbrennungsprodukte aus dem Zünder dehnen sich in den Hohlraum 48c aus und zünden die Beschleunigungsverbindung 50, die in dem Hohlraum 48c angeordnet ist. Produkte aus der Verbrennung der Beschleunigerverbindung 50 treten aus dem Hohlraum 48c durch die Öffnung 48d des Zündnapfes aus. Es wird angenommen, dass die Zeit, die erforderlich ist, um die Initiierung der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels in der Verbrennungskammer 52 zu initiieren, von den Abmessungen der Öffnung 48d des Zündnapfes abhängt. Beispielsweise wird angenommen, dass, wenn die Öffnung 48d des Zündnapfes relativ schmal ist, das Fortschreiten der Beschleunigerverbrennungsprodukte aus dem Hohlraum 48c in die Verbrennungskammer 52 verzögert ist, wodurch sich entsprechend der Start der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 64 in der Verbrennungskammer 62 verzögert.
Produkte der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 64 treten durch die Öffnungen 82 der Mittelscheibe in die entsprechende Bafflekammer 92 der zweiten Umhüllung ein, dann in den ersten und zweiten Flussdurchlass 86 und 96 und dann in die Bafflekammer 102 der dritten Umhüllung. Von hier treten die Gase durch die Öffnung 52, die in dem Gasaustrittsverteiler 38 ausgebildet sind, und durch die Löcher 42 und blasen den daran assoziierten Airbag (nicht dargestellt) auf. So wie in den 1 bis 6 dargestellt, strömt das in der Verbrennungskammer 52 produzierte Gas abwechselnd durch Bafflekammern und damit verbundene Flussdurchlässe, während die Gase gekühlt und die Schlacken aus dem Gas entfernt werden.
Der Betrieb der Ausführungsformen, die in den 7, 7A, 8 und 8A gezeigt sind, ist im Wesentlichen identisch zu den Ausführungsformen, die in den 1 bis 6 gezeigt sind. Gase, die in der Verbrennungskammer 52 gebildet werden, strömen abwechselnd durch Bafflekammern und damit verbundene Flussdurchlässe, währenddessen die Gase gekühlt und Schlacke aus den Gasen entfernt wird.
Das hierin beschriebene Gaserzeugungssystem liefert verschiedene Vorteile gegenüber den bekannten Konstruktionen. Der Grad der Kühlung der Gase kann entsprechend den Anforderungen des Designs durch Variierung der Anzahl und der Anordnung der Baffleumhüllungen innerhalb des Gehäuses des Gaserzeugungssystems variiert werden. Zusätzlich vermeidet die Verwendung von Presssitz und anderen Sicherungseinrichtungen das Verwenden von Schweißtechnik im Zusammenbau des Gasgenerators. Ebenso kann durch die Kontrolle der Abmessungen der Öffnungen, die zwischen der Zünderanordnung und dem Aufblasgaserzeugungsmittel in der Hauptverbrennungskammer angeordnet sind, der Zeitabschnitt zwischen der Aktivierung des Zünders und der Initiierung der Verbrennung der Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen entsprechend kontrolliert werden.
In bestimmten Anwendungsbereichen ist das oben beschriebene Gaserzeugungssystem in ein Airbagmodul eines Fahrzeuginsassenschutzsystems inkorporiert. Unter Bezugnahme auf 9 kann jede Ausführungsform des hierin be schriebenen Gaserzeugers in ein Airbagsystem 200 inkorporiert sein. Airbagsystem 200 umfasst wenigstens einen Airbag 202 und ein Gaserzeugungssystem 10, wie hierin beschrieben, welches an den Airbag angeschlossen ist, so dass eine Fluidkommunikation mit dem Inneren des Airbags ermöglicht ist. Airbagsystem 200 kann ebenso in Kommunikation mit einem bekannten Crashereignissensor 210 stehen, der in operativer Kommunikation mit einem bekannten Crashsensoralgorithmus (nicht dargestellt) stehen, welcher die Betätigung des Airbagsystems 200 über beispielsweise die Aktivierung des Zünders 68 (nicht in 9 dargestellt) im Falle einer Kollision bewirkt.
Unter Bezugnahme auf 9 kann eine Ausführungsform des Gasgenerators oder ein Airbagsystem, welches eine Ausführungsform des Gasgenerators umfasst, in ein größeres und weiter ausgedehntes Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 180 inkorporiert sein, welches zusätzliche Elemente, wie eine Sicherheitsgurtanordnung, umfasst. Die Sicherheitsgurtanordnung 150 umfasst ein Sicherheitsgurtgehäuse 152 und einen Sicherheitsgurt 160, der sich aus dem Gehäuse 152 heraus erstreckt. Ein Sicherheitsgurtstraffmechanismus 154 (beispielsweise ein federbeladener Mechanismus) kann an einen Endabschnitt des Gurtes gekoppelt sein. Zusätzlich kann ein Gurtvorspanner 156 an den Gurtstraffermechanismus 154 gekoppelt sein, um den Rückhaltemechanismus im Falle einer Kollision zu betätigen. Typische Sitzgurtrückhaltemechanismen, die in Verbindung mit dem Sicherheitsgurt 100 verwendet werden können, sind beschrieben in den US-Patenten Nr. 5,743,480, 5,553,803, 5,667,161, 5,451,008, 4,558,832 und 4,597,546, die hiermit durch Referenz einbezogen sind. Illustrative Beispiele von typischen Straffern, welche mit dem Sicherheitsgurt 160 kombiniert werden können, sind in den US-Patenten Nr. 6,505,790 und 6,419,177 beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind.
Die Sicherheitsgurtanordnung 150 kann mit einem bekannten Crashereignissensor 158 (beispielsweise einem Trägheitssensor oder einem Beschleunigungsmesser) in Verbindung stehen, welcher in operativer Verbindung mit einem bekannten Crashsensoralgorithmus (nicht dargestellt) steht, welcher die Betätigung des Gurtvorspanners 156 über beispielsweise die Aktivierung eines pyrotechnischen Zünders (nicht dargestellt), der innerhalb des Vorspanners inkorporiert ist, bewirkt. US-Patente Nr. 6,505,790 und 6,419,177, die zuvor durch Referenz einbezogen wurden, stellen illustrative Beispiele von Vorspannern, die in solch einer Art und Weise betätigt werden, zur Verfügung.
Es ist anzuerkennen, dass verschiedene, oben beschriebene Bestandteile in bekannter Art und Weise hergestellt werden. Beispielsweise können die Baffles und verschiedene Kammern gegossen, geprägt oder in anderer Weise umgeformt sein, und zwar aus Karbonstahl, Aluminium, metallischen Legierung oder polymeren Äquivalenten.
Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung nur für illustrative Zwecke vorgesehen ist, und dass verschiedene strukturelle und operationelle Merkmale, die hierin offenbart sind, einer Vielzahl von Modifikationen unterliegen können, von denen keine vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung gemeint. Vielmehr wird der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt.
Zusammenfassung
Gaserzeugungssystem (10), welches ein Bafflesystem zum Kühlen eines Gases einschließt, welches durch das Gaserzeugungssystem erzeugt wurde. Das Bafflesystem (40) umfasst eine erste Umhüllung und eine zweite Umhüllung (80), die von der Wand (14) der ersten Umhüllung beabstandet ist, um einen ersten Fluidstromdurchlass (86) auszubilden, der sich zwischen der zweiten Umhüllung (80) und der Wand (14) erstreckt. Die zweite Umhüllung (80) bildet eine Bafflekammer (92) darin aus. Die zweite Umhüllung (80) umfasst wenigstens eine Öffnung (94), um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer (92) in der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine Öffnung (96), um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer (92) der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass (86) zu ermöglichen. Eine dritte Umhüllung (32) ist ebenso vorgesehen, welche von der Wand (14) der ersten Umhüllung beabstandet ist, um einen zweiten Fluidstromdurchlass (98) auszubilden, der sich zwischen der dritten Umhüllung (32) und der Wand (14) erstreckt. Der zweite Fluidstromdurchlass (98) steht in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass (86). Die dritte Umhüllung (32) bildet eine Bafflekammer (102) darin aus und umfasst ebenso wenigstens eine erste Öffnung (104), um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass (98) und der Bafflekammer (102) der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine Öffnung (106), um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer (102) der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen. Ein Verfahren zur Kühlung von Gasen wird ebenfalls offenbart.

Claims

Gaserzeugungssystem, umfassend: ein Bafflesystem zur Kühlung eines Gases, welches durch ein Gaserzeugungssystem erzeugt wurde, wobei das Bafflesystem enthält: eine erste Umhüllung; eine zweite Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen ersten Fluidstromdurchlass zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand auszubilden, die zweite Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die zweite Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen; und eine dritte Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen zweiten Fluidstromdurchlass zwischen der dritten Umhüllung und der Wand auszubilden, der zweite Fluidstromdurchlass sich in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass befindet, die dritte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die dritte Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung, angeordnet, um wenigstens eine erste Öffnung der zweiten Umhüllung abzudichten.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine zerbrechbare, fluiddichte Dichtung, angeordnet, um wenigstens eine zweite Öffnung der dritten Umhüllung abzudichten.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin die dritte Umhüllung benachbart zur zweiten Umhüllung angeordnet ist.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin die zweite Umhüllung und die dritte Umhüllung eine einzige Struktur bilden.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin die dritte Umhüllung der zweiten Umhüllung benachbart ist.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin der zweite Fluidstromdurchlass mit dem ersten Fluidstromdurchlass verbunden ist.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin die Gasquelle eine Gaserzeugungsmittelverbrennungskammer ist und das Gaserzeugungssystem weiterhin eine Barriere umfasst, welche die Bafflekammer der zweiten Umhüllung von der Verbrennungskammer trennt.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin die Gasquelle eine Gaserzeugungsverbrennungskammer ist und das Gaserzeugungssystem weiterhin eine Barriere umfasst, welche den ersten Fluidstromdurchlass von der Verbrennungskammer trennt.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin eine dritte Umhüllung benachbart zur zweiten Umhüllung angeordnet ist, und beide entlang der longitudinalen Ausdehnung des Gaserzeugungssystems liegen.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung und eine Barriere, welche den ersten Fluidstromdurchlass von der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung trennt.
Ein Airbagsystem nach Anspruch 11, worin die Gaserzeugungsmittelzusammensetzung eine rauchlose Gaserzeugungsmittelzusammensetzung ist.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine vierte Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen dritten Fluidstromdurchlass zwischen der vierten Umhüllung und der Wand auszubilden, die vierte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die vierte Umhüllung wenigstens eine Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und der Bafflekammer der vierten Umhüllung zu ermöglichen; und wenigstens eine Öffnung, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der vierten Umhüllung und dem dritten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen, worin der dritte Fluidstromdurchlass nicht in Fluidkommunikation mit dem zweiten Fluidstromdurchlass steht und der dritte Fluidstromdurchlass in Fluidkommunikation mit dem Äußeren des Gaserzeugungssystems steht.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 13, weiterhin umfassend eine fünfte Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen vierten Fluidstromdurchlass zwischen der fünften Umhüllung und der Wand auszubilden, der vierte Fluidstromdurchlass in Fluidkommunikation mit dem dritten Fluidstromdurchlass steht, die fünfte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die fünfte Umhüllung wenigstens eine Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem vierten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der fünften Umhüllung zu ermöglichen; und wenigstens eine Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der fünften Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystem zu ermöglichen.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 14, worin der vierte Fluidstromdurchlass mit dem dritten Fluidstromdurchlass verbunden ist.
Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung; eine Zündquelle zur Zündung einer Gaserzeugungsmittelzusammensetzung nach Aktivierung des Gaserzeugungssystems; und eine Barriere, angeordnet zwischen der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung und der Zündquelle, wobei die Barriere eine Öffnung umfasst, welche eine Fluidkommunikation zwischen der Zündquelle und der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung aufweist, und die Öffnung eine Venturi-Rohr ausbildet.
Verfahren zur Kühlung eines Gases, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer ersten Umhüllung; Bereitstellen einer zweiten Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen ersten Fluidstromdurchlass zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand auszubilden, die zweite Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die zweite Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweisend, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen; Bereitstellen einer dritten Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen zweiten Fluidstromdurchlass zwischen der dritten Umhüllung und der Wand auszubilden, der zweite Fluidstromdurchlass sich in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass befindet, die dritte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die dritte Umhüllung wenigstens eine Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen; Leiten des Gases von Gasquelle durch die wenigstens eine erste Öffnung der zweiten Umhüllung in die Bafflekammer der zweiten Umhüllung; Leiten des Gases durch die wenigstens eine zweite Öffnung der zweiten Umhüllung aus der Bafflekammer der zweiten Umhüllung heraus und in den ersten Fluidstromdurchlass hinein; Leiten des Gases aus dem ersten Fluidstromdurchlass heraus und in den zweiten Fluidstromdurchlass hinein; Leiten des Gases aus dem zweiten Fluidstromdurchlass heraus durch die wenigstens eine erste Öffnung der dritten Umhüllung und in die Bafflekammer der dritten Umhüllung hinein; und Leiten des Gases durch die wenigstens eine zweite Öffnung der dritten Umhüllung aus der Bafflekammer der dritten Umhüllung in das Äußere der Bafflekammer der dritten Umhüllung; wobei die Hitze des Gases während der Passage des Gases zwischen der Gasquelle und dem Äußeren der dritten Umhüllung auf die Umhüllung übertragen wird, wodurch das Gas während der Passage des Gases von der Gasquelle zum Äußeren der dritten Umhüllung gekühlt wird.
Fahrzeuginsassenschutzsystem, umfassend: ein Airbagsystem, umfassend einen Airbag und ein Gaserzeugungssystem, das an den Airbag gekoppelt ist, so dass eine Fluidkommunikation mit dem Airbag nach Aktivierung des Airbagsystems ermöglicht ist, und das Gaserzeugungssystem ein Bafflesystem zur Kühlung des durch ein Gaserzeugungssystem erzeugten Gases aufweist, und das Bafflesystem enthält: eine erste Umhüllung; eine zweite Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen ersten Fluidstromdurchlass zwischen der zweiten Umhüllung und der Wand auszubilden, die zweite Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die zweite Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen einer Gasquelle und der Bafflekammer der zweiten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der zweiten Umhüllung und dem ersten Fluidstromdurchlass zu ermöglichen; und eine dritte Umhüllung, beabstandet von der Wand der ersten Umhüllung, um einen zweiten Fluidstromdurch lass zwischen der dritten Umhüllung und der Wand auszubilden, der zweite Fluidstromdurchlass sich in Fluidkommunikation mit dem ersten Fluidstromdurchlass befindet, die dritte Umhüllung eine darin befindliche Bafflekammer aufweist, die dritte Umhüllung wenigstens eine erste Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Fluidstromdurchlass und der Bafflekammer der dritten Umhüllung zu ermöglichen, und wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, um eine Fluidkommunikation zwischen der Bafflekammer der dritten Umhüllung und dem Äußeren des Gaserzeugungssystems zu ermöglichen.
Fahrzeuginsassenschutzsystem gemäß Anspruch 18, weiterhin umfassend einen Crashereignissensor, der in Kommunikation mit einem bekannten Crashsensoralgorithmus steht, um die Aktivierung des Airbagsystems zu signalisieren.
Fahrzeuginsassenschutzsystem gemäß Anspruch 18, weiterhin enthaltend eine Sicherheitsgurtanordnung, umfassend wenigstens einen Sicherheitsgurt.