PT96604B - Processo para a insuflacao de uma almofada de gas e sistema de seguranca do tipo "airbag" - Google Patents

Description

MEMÕRIÂ DESGRITIYÀ

À presente invenção refere-se a um processo para a insuflação rápida de pelo menos uma almofada de gás, num sistema de segurança do tipo saco de ar (airbag), no qual se armazenam pelo menos dois gases de enchimento sob pressão, armazenados e isolados um do outro. Em vez dos gases de enchimento podem também armazenar-se primeiramente apenas a ou as matérias primas a partir das quais se obtêm os gases de enchimento. Ξ, caso de necessidade, ou seja, por exemplo, na presença de um sinal com características de colisão, libertam-se os gases de enchimento dos seus depósitos de armazenamento; eventualmente, a ou as referidas matérias primas de um ou vários gases de enchimento são em primeiro lugar inflamadas, em consequência do sinal com características de colisão, gerando em consequência disso o gás de enchimento. Os gases de enchimento libertados são então reunidos e inflem finalmente as almofadas de gás (parte do preâmbulo da reivindicação 1).

A presente invenção refere-se também a um sistema de segurança com uma almofada do tipo airbag que, quando necessário, por exemplo no caso de colisão atrás referido, é susceptível de se inflar rapidamente, em especial para a realização do processa referida. 0 sistema de segurança apresenta pelo menos dois recipientes de pressão, cada um dos quais armazena um gás de enchimento sob pressão, eventualmente primeiramente apenas a ou as matérias primas para obter os mesmos» Adicionalmente, prevêm-se saídas de gás que podem rebentar em caso de colisão, para a libertação e a junção dos gases de enchimento» Com os gases de enchimento libertados inflamam-se então as almofadas de ar» Se se armazenarem em vez dos gases de enchimento apenas as referidas matérias primai em caso de colisão, em primeiro lugar, são estas inflamadas para gerar os gases de enchimento (preâmbulo da rei vindicação 1Θ) » □s sistemas de segurança do tipo airbag são em geral utilizáveis, também no quadro da presente invenção, em coletes salva-vidas, barcos salva-vidas, balões de sinalização, e similares» São em especial conhecidos como os designados sistemas passivos de segurança para automóveis, por exemplo das patentes alemãs PS 21 18 817, 08 21 18 816, OS 21 31 9®2, OS 21 43. 1&5, OS 21 43 166 a OS 22 37 461 da R&Çj Π Ξ’Π t.S n

Uma almofada de ar, também designada pelo termo inglês airbag, flexível mais ou menos é em geral considerado um invólucro como um saco que, quando necessário, pode ser insuflado no mais curto intervalo de tempo possível» Nos automóveis pretende-se que um sistema de segurança com um airbag faça a inflação da almofada de ar, no caso de uma colisão, no tempo mais curto passível, e que coloque a almofada de gás inflada entre o condutor do automóvel e o volante (sistema do condutor) ou entre um passageiro ε o painel de instrumentos ou outras partes da carroçaria (sistema do passageiro)» Pretende-se desta modo que os ocupantes do automóvel, no caso de uma colisão, sejam recolhidos de maneir sistema de segurança de· almofada da gás tem de dentro de 30 ms„ Após a se de novo, suave» Uma condição essencial do te género consiste no facto de que a ssr inflada rapidamente, por exemplo inflação, a almofada ds gás esvaziaregularmsnts, para o habitáculo do automóvel»

São conhecidos sistemas de segurança que trabalham exclusivamsnts com os chamados geradores do estada sólido» Nestes geradores, uma carga pirotécnica, por exemplo acida de sódio (NaN3>, é inflada e arde então bruscamente, com desprendimento de gases de combustão» 0s gases de combustão, Também chamados de gases do gerador, têm uma temperatura de cerca ds 1200°C» Com eles enche-se a almofada de gases»

Os sistemas de gerador do estada sólida puras têm inconvenientes» Os gases da combustão quentes determinam designadamente uma estrutura especial da almofada ds gás, a fim de ela poder suportar as temperaturas elevadas» Para isso, a almofada de gás está datada na sua face interior com um revestimento de borracha resistente à temperatura, que tem ds ser protegida contra a destruição térmica» Além disso, a camada de borracha actua como camada isol ante, que deve impedir as gás» Para quei madtu·· manter a as nas pessoas recebidas camada, de borracha da flexível e com talco» funcional

Quando se gás, o talco é arrastada em é necessário pulvilhar verifica uma inflação turbilhão e pela almofada de almofada de gás a sua superfície da almofada de sai, quando do esvaziamento da almofada de gás, juntamente com os gases de combustão quentes, para o habitáculo do automóvel» Isso tem como consequência dificultar a visão do condutor» Pode desse modo surgir o chamado choque secundário» sistemas qeradore

Ainda outro do estado carga pirotécnica arder apenas arde sai do gerador juntaments contém não só uma proporção ele inconveniente essencial sólido reside no facto de em 6Θ a 70%. 0 resídua que com os gases da combustão» vada de materiais tóxicos, dos não !=·] a ltn> <t< Vm por

exemple óxido de azoto, monõxido de carbono e similares,, As partes da carga da asida ds sódio que não arderem formam com a água ou. com os líquidos corporais também materiais tóxicos, por exemplo ácido prússico ÍHCN). A almofada de gás despeja estes gases ou produtos da reacção para o habitáculo do automóvel» Isso pode conduzir a que as pessoas que se encontram no automóvel sobrevivam ao choque, mas não aos fenómenos consequentes referidos»

Finalmente, o tratamento da fracção de acida de sódio não queimada representa um problema importante» Esta substância e os seus produtos da reacção são tóxicos s podem mesmo ser usadas como matérias explosivos» Há portanto o perigo de uma utilização ulterior abusiva das frscçõss de acida de sódio não queimadas» Sendo necessários, por cada automóvel, cerca de 308) g ¢100 g para o condutor, 200 g para os passageiros) resultam - para um número estimado ds 100 milhões de automóveis - cerca de 30 milhões de kg (30.000 de toneladas) de acida de sódio tóxico utilizáveis como explosivos» Para uma duração média de cerca de S anos por cada carro.

ser lecessário tratar e depositar por ano cerca de 3 750 toneladas de az ida de sódio,

Para evitar este inconveniente, procurouse substituir este gerador de estado sólido por um recipiente de pressão que armazene o gás, que deve inflar o airbag, como gás sob pressão» Descrevem-se geradores de gás sob pressão deste tipo nas publicações da Requerente atrás mencionadas. Para simplificar, faz-se referência a essas publicações.

Um problema dos geradores de gás sob pressão consiste em que o gás sob pressão, quando da abertura do recipiente que o contém, expande-se fortemente e de maneira brusca, podendo arrefecer a cerca ds -50*0 ou menos» A humidade contida no gás pode desse modo condensar-se. Se, quando da inflação da almofada de gás for aspirado ar exterior, também a humidade nele contida pode condensar-se» zi.

Mo caso de temperaturas exteriores desfavoráveis pode então formar-se no habitáculo do automóvel um nevoeiro. A queda brusca da temperatura do gás sob pressão arrefece também a própria almofada de gás fortemente, o que, em ligação com o esvaziamento da almofada de gás, também reduz o volume do gás expandido. Portanto é necessário escolher o volume de gás sob pressão comprimido correspondentemente grande, o que conduz a recipientes de pressão degrandes dimensões. Daqui resultam problemas consideráveis para a construção.

Como é sabido, procura-se resolver os problemas dos sistemas de segurança com gerador de gás e os dos sistemas tr» segurança por meio dos chamados sistemas híbridos, é conhecido um sistema deste tipo da patente US-P5 4 131 3B0, Nesse caso, uma câmara de gás de pressão mais ou menos toroidal envolve uma câmara de mi =1combustí vel colocada no furo centrai do toro. A câmara de gás sob pressão e a câmara da mistura combustível estão separadas uma da outra por uma membrana susceptível de rebentar. Depois de recebei um sinal caracterí st ico de uma colisão, em primeira lugar esta membrana rebenta. □ gás combustível entra na câmara de gás sob pressão e mistura-se com o gás sob pressão para formar um gás híbrido. Este nessa camara depois de um ^:i nal mente, aquecimento e de uma elevação da pressão suficientes, rebenta uma segunda membrana susceptível de rebentar, que protege o recipiente do gás sob pressão relativamente ao exterior, tapais através de um referida publicação e escoa-se difusor para a almofada de gás» í menciona também a seguinte possibilidades a velocidade de escoamento do gás combustível poderia aumentar através de uma pequena abertura na primeira membrana. Desse modo o gás combustível obtinha uma melhor acção direccional. Mas o gás combustível tem de escoar-se sempre através do recipiente de gás sob pressão e misturar-se com esse gás sob pressão para dar um gás híbrido, antes de rebentar a segunda membrana. Os picos de pressão do gás combustível são portanto transmitidos directamente ao recipiente de gás sob pressão. Tem portanto que ser dimensionado para que tenha uma estabilidade apropriada à pressão» Além disso podem aparecer do recipiente do gás sob pressão seções mútuas entre o gás sob pressão ε o gás combustível» no interior indesejáveis

A patente DE 23 48 834 apresenta igualmente um istema híbrido para inflação de uma almofada de gás» Neste sistema híbrido, de uma maneira conhecida, a pressão, a temperatura e a velocidade de escoamento de um gás sob pressão armazenado, aumentam devido ao fornecimento de calor» São fornecedores do calor combustível isoladas do gás sob pastilhas de ignição» Estas são, colisão, inf1amadas simultaneamente Qs gases combustíveis assim geradas duas cargas de mistura pressão mais as suas conforme a situação da ou desfasadas no tempo» escoam-se sempre par,a o recipiente de gás sob pressão, reuneis-se aí com o gás sob pressão para formar um gás híbrido, que fas rebentar um segundo fecho susceptível de rebentar e finalmente escoa—se para o interior da almofada de gás» Também aqui surgem os mesmos problemas que no caso da patente US-PS 4 131 300»

Da patente DE-OS 24 06 645 é ainda conhecida um outro sistema híbrido (de dois andares), no qual uma membrana susceptível de rebentar isola a câmara do gás combustível da câmara do gás sob pressão» Uma outra membrana susceptível de rebentar isola a câmara de gás sob pressão do difusor» As duas membranas susceptíveis de rebentar estão ligadas entre si através de uma barra móvel» Quando se recebe um sinal com a caracteristica de uma colisão, a membrana susceptível de rebentar da câmara da mistura explosiva desloca a barra contra a membrana susceptível de rebentar do recipiente do gás sob pressão e rebenta essa membrana» Também aqui o gás combustível se escoa primeiramente para o recipiente do gás sob pressão, mistura-se com o gás sob pressão para formar um gás híbrida a chega finalmente, através de um difusor, à almofada de gás» esta publicação ensina a aumentar a pressão combustível por redução da saída da combustível»

Por outro lado, na câmara do gás câmara do gás

A patente DE-0S 23 39 605 descrave, quer uni sistema híbrido, quer um sistema puramente de gás sob pressão. No caso do sistema híbrido, os gases combustíveis escoam-se primeiramente para a almofada de gás. A eles segue-se o gás sob pressão proveniente do recipiente de gás sob pressão. No duas câmaras ã outra no outra por apresenta no caso do sistema puramente de gás sob pressão, de gás sob pressão estão colocadas uma a seguir sentido do escoamento e estão separadas uma da uma parede intermédia. A parede intermédia entanto uma pequena abertura, de modo que as duas câmaras intermédia é rebentar. Mo gás sob pres· estão sempre ligadas para o escoamento» A parede além disso formada como um disco susceptível de caso de um sinal ds colisão, em primsiro lugar o ão escoa-se sem obstáculo para fora da câsiara de gás sob pressão dianteira. Daqui resulta uma queda de pressão dos dois lados da parede intermédia. Quando a queda de pressão atingir um valor pré-determinado, a parede intermédia rompe-se e portanto rebenta.

São conhecidos outros sistemas híbridos das patentes DE-OS-23 23 231, DE-OS-23 0Θ 577 e DE-OS-24 20 411. 0 gás combustível escoa-se sempre através do recipiente do gás sob pressão. Este tem portanto de poder resistir aos picos de pressão do gás combustível.

A partir deste estada da técnica, a presente invenção trata do problema de aperfeiçoar o processo referida na introdução, do tipo indicado no preâmbulo da reivindicação 1 e o sistema de segurança mencionado na introdução segunda a preâmbulo da reivindicação 10, em especial de modo tal que se evitam pelo menos alguns dos inconvenientes indicados, pelo menos sfsi tos.

reduzindo os seus

No problema é resolvido reivindicação 1, em es enchimento apenas se qus respeita de acordo com ao processo, sste o conteúdo total da pecial, pelo facto de que os gases de reúnem substanciaimente fora das suas

câmaras ds armazenamento (parte reivindicação 15»

Também o sistema com a reivindicação 10 resolve o de caracterização da de segurança de acordo ref er i do profa 1 ema, sm espacial pela sua caracteristica gue consiste em que as saídas dos gases dos recipientes de pressão desembocam numa câmara situada -fora destes recipientes (parte da caracterização da reivindicação 105»

Na presente invenção, ds acorda com as reivindicações 1 e 10, os gases de enchimento, por exemplo um gãs combustível e um gás sob pressão, misturam-se apenas -fora das suas câmaras de armazenamento um com o outro» Portanto o recipiente do gãs sob pressão não tem de suportar os picos de pressão do gãs combustível» isolamento mútuo dos dois recipientes dos gases de enchimento torna passível uma adaptação mútua óptima dos dois meios de enchimento ou das suas matérias primas, em especial para satisfazer os parâmetros de enchimento desejados» Deste modo, podem obter—se temperaturas desejadas e relações de pressões e de volumes desejadas da gás híbrida que se escoa para a almofada de gás» Simultaneamente pode também cuidar-se de que a almofadai de gãs, no início do processo de inflação, não se lance contra o passageiro como um pilão estreito, mas sim que logo desde o princípio infle uniformemente e com uma superfície larga» A adaptação dos meios de enchimento pode obter—se pela escolha de compostos químicas diferentes apropriados dos meios de enchimento e/ou das suas matérias primas, mas também pelo facto de os gases serem armazenadas com pressões diferentes e/ou introduzidos na almofada de gãs desfasados no tempo»

De preferência, para o isolamento mútuo dos gases de enchimento e em relação ao espaço exterior, utiliza-se um fecho explosivo comum para pelo menos dois depósitos de armazenamento dos gases de enchimento, o qual de preferência fecha as saídas dos gases dos depósitos de armazenamento. Daqui resulta uma possibilidade simples de garantir uma abertura simultânea dos depósitos de armazenamento ou uma libertação simultânea dos gases de enchimento ireivindicaçoes 2 e 11).

É preferido formar o fecho explosivo numa só peça ou com várias peças. No caso de um fecho explosiva com várias peças, essas peças estão no entanto ligadas, com ajuste de formas sem folgas. Um fecho explosivo deste género é fácil de fabricar? em especial é de montagem simples (reivindicações 3 e 12).

De acordo com uma outra forma ds realização preferida utilizam-se para a mistura das correntes de gases de enchimento meios cuja disposição e cuja estrutura correspondem às de uma válvula muitivias, em especial de uma válvula de três vias. Os elementos destes meios são de preferência as saidas dos gases, cujo fecho explosivo é comum e é o espaço de união dos gases. Garante-se deste modo uma condução precisa e controlável das correntes dos gases (reivindicações 5 e 13).

Os objectivos das reivindicações h e 14 têm todas as vantagens de um sistema híbrido. 0 objecto da reivindicação 15 liga as vantagens de um sistema híbrida com as de um recipiente de pressão toroidal e de um recipiente de gás combustível disposto no seu furo central. G fecho explosivo tem neste caso a configuração de um elemento em forma da disco e tapa as saídas dos gases sob pressão do recipiente do gás sob pressão e do recipiente do gás combustível, para fora. 0 elemento de fecho explosiva em forma de disco está além disso ligado, através de primeira costura de rotura priveiigiada periférica, com o bordo exterior de uma saída do gás combustível sob a forma de uma tubuladura? adicionalmente está ligado, através de uma segundi de rotura privilegiada periférica, com a

parede exterior do recipiente do gás sob pressão ou a uma parte saliente da mesma.

De maneira particularmente preferida, a variação da pressão do gás combustível na câmara de mistura combustível, designadamsnte a subida da pressão do gás combustível depois da ignição e/ou a queda da pressão que se lhe segue, é comandada em especial no sentida de obter as condições mais uniformes possíveis da pressão no ponto de junção das duas correntes dos gases de enchimento. A inflação uniforme da almofada de gás assim conseguida poupa essa almofada e a pessoa que é recebida na mesma ireivindicações 7, S e 17). Qs meios para o comando da variação da pressão do gás combustível podem de preferência compreender também meios para o comando do intervalo de tempo entre o rebentamento do fecho explosiva e a saída do gás combustível do recipiente deste gás (reivindicação 17). As medidas atrás referidas do processa e os meios previstas para as realizar podem então também usar-se com êxito quando os gases de enchimento não se unirem apenas fora dos seus recipientes, mas sim antes. Para isso, a requerente reserva expressamente o direito de protecção independente. De maneira especialmente preferida, estes meios e fases da processa são na entanto utilizadas num processo e com um dispositivo ds acordo com as reivindicações í ou 10.

Coma meios para o comanda da variação da pressão do gás combustível e/ou para o camando do intervala de tempo entre o rebentamento do fecho explosivo e a saída do gás combustível do seu recipiente prefere-se utilizar um elemento estrangulador, que de preferência é montado entre a carga de gás combustível e o local de saída dos gases do recipiente do gás combustível. 0 elemento estrangulador pode então ser montado fixo ou então ser móvel e guiado contra o fecho explosivo (reivindicação 185« Das reivindicações 19 a 22, resultam variantes possíveis de um elemento estrangulador s

• móvel, em especial em ligação com uma ou várias aberturas de e

- estrangulamento, que se deslocam em sincronismo com o ele10 menta estrangulador, bem cama as respectivas vantagens. Com as medidas aí preconizadas poda também controlar-se um atraso temporal da saída do gás combustível. Com os canais de escoamento ou canais de derigação indicados na reivindicação 23, pode adieionalmente influenciar-se o atraso temporal; mas além disso também ainda as quantidades ds gás combustível que saí por unidade ds tempo. Também para estas medidas a requerente se reserva uma protecção independente, embora elas sejam utilizadas de preferência num processa segunda a reivindicação 1, ou num dispositivo segunda a reivindicação Í0„ mesmo se aplica também ao processo segundo a reivindicação 9 ou ao sistema de segurança de acordo com as reivindicações 24 ou 25« A libertação escalonada do gás sob pressão tem a função de obter ainda uma maior regularidade da inflação da almofada de gás. Além disso, as paredes intermédias indicadas na reivindicação 25 aumentam a estabilidade do depósito do gás sob pressão.

Outras formas de realização preferidas resultam das restantes reivindicações.

A seguir descrevem-se com mais pormenor a presente invenção e as suas vantagens, com base em exemplos de realização e com referência aos desenhos anexos esquemáticos e apenas de princípio, cujas figuras representam;

A fig. 1, um corte parcial de um sistema do volante de dírecção;

A fig. 2, um corte longitudinal de um outro exemplo de realização com um recipiente de pressão de forma toroidal e uma câmara ds um gás de aquecimento ou gás combustível, situada no furo central;

A fig. 3, a zona situada em torno do eixo central de um outro exempla de realização, em corte, incluindo o respectivo gráfico da pressão;

A fig. 4, um corte de um exempla de realização de um fecho explosivo de uma só peça a outras peç-as do sistema de segurança;

- íí -

A fig. 5, um exemplo de realização de um apoio para o •fecha explosiva representado na fig. 4?

•fig. 6, um exempla de realização com um elemento estrangulador -fixo, no tipo de representação da fig 3§

A fig. 7, uma variante do exemplo de realização representado na fig. 65 ft fig. 8, um exemplo de realização com um elemento estrangulador móvel, mais uma vez numa representação idêntica à da fig»

A fig. 9, um outra exempla de realização com elemento estrangulador móvel e um suporte armado da carga da mistura combustível §

A fig. 10, uma variante da exemplo de realização da fig.

na qual o elemento estrangulador móvel estã modificado para atrasar no tempo a saída de gás combustível 5 A fig. 11, uma variante do exemplo de realização representado na fig. 10 § As fig. 12 a 15, as peças adjacentes, por várias e peças, numa suportes da mistura combustível com mais uma vez numa representação esquemática do género da fig. 3§

A fig. ió, um corte de um exempla de realização com fecho explosivo constituído representação idêntica à da fig. 2§

A fig. 17, um corete de um sistema de segurança do passageira com um recipiente de gás sob pressão dividido em várias câmaras.

No seguimento utiliza-se uma terminologia que se destina a tornar mais simples a leitura da descrição, mas que não deve ser entendida cama limitativa. Por exemplo, as expressões em cima, em baixo, à direita^{1 11} á esquerda, dentro, fora refere-se á posição relativamente ao maio geométrico da representação gráfica dos exemplos de realização»

A referida terminologia inclui as palavras especiais referidas bem como derivados dessas mesmas palavras s palavras idênticas. Por outro lado, em todos os

desenhos utilizam-se sempre as mesmas referências para as mesmas peças.

realização representado na u.m sistema da segurança (í) □ exemplo de fig. 1 mostra, de maneira geral, que está montado numa peça interior em forma de terrina de um volante da direcçâo de um automóvel, por exempla do tipo dos sistemas descritos nas patentes DE-A-21 31 902 ou 2t 43 165.

da almofada ou airbag) uma mistura de de gás é por um qás meio de enchimento (i@5 (também chamada almofada de ar exemplo um gãs híbrido, isto é, combustível gerado a partir de uma carga de gás combustível também designada por gerador de gás.

Na fig» 1, pode ver-se apenas o contorno exterior de um recipiente de pressão (2) para o gás sob pressão» Quando surgir um sinal característico de uma colisão abrem-se o recipiente de gás sob pressão (2) e um recipiente de gás combustível, não representado» Então, os dois gases escoam-se através de um difusor finalmente, inflam o saco de gás cobertura (li) e o saco se colocar condutor do veículo automóvel» segurança (1) está montada com relação ao eixo central (2).

(3) e das	suas saídas	e?
(10), até	ser arrombada	t a
como protecção â frente	do
Aliás, o	dispositivo	de
simetria	de rotacção	em

A fig» 2 representa, em corte longitudinal, um exempla de realização do sitema de segurança (1). 0 recipiente do gás sob pressão (2) é formado substancialmente com a-forma toroidal, tendo portanto a forma ds um corpo anular oco» Um corpo deste género caracteríza-se por uma elevada resistência à pressão, uma superfície relativaments pequena s um volume relativaments grande»

No furo sob pressão está colocado substancialmente ao meio. 0 central do recipiente (2) do gás um dispositivo de disparo (4), furo central é a zona envolvida

- 13 pelo corpo anular oco dispositivo de disparo (4) é formado recipiente e funciona como câmara

como peça inserta no (26) para geração e armazenamento temporário do gás combustível» 0 dispositivo de disparo (4) encosta-se directamente à parede (5) do furo central. A parede (5) do furo central exterior do recipiente de pressão (2). centrai ê seguida, para baixo, por apresenta em cima um ressalto (7). ft peça (4) inserta no recipiente apresenta um fundo (12) do recipiente, a gue se (135 em forma faz parte da parede A parede (5) do furo uma saliência (6) e segue uma saliência de casquilho.

também (13). O designada por parede da peÇa inserta do recipiente dispositivo de dispara (4) é enrascado, por baixo, central, de modo que o fundo (12) do recipinete e a saliência (6) do furo central estão ligadas entre si através de uma rosca (8). Ma posição enroscada o bordo livre (superior) da parede (13) da peça inserta do recipiente esbarra no ressalto (7) do furo central» no furo

A parede recipiente envolve a câmara (13) da peça inserta do (26), no seguimento também designada por câmara de carga de gás combustível. Na câmara (26) da carga do gás combustível encontra-se uma carga de gás combustível (28), que, ao receber um sinal característico de uma colisão.

ger gás combustível portanto um dos componentes do gás híbrida» A carga de gás combustível (28) assenta num suporte (14) da carga de gás combustível que atravessa o fundo (12) do recipiente» Cavilhas percutoras (35) atravessas o suporte (14) da carga de gás combustível» Servem como ligação de um condutor de ignição (não representado)»

A câmara desemboca numa saída do gás (26) do gás combustível combustível ou canal do gás combustível (37). Q canal (37) do gás combustível é dirigido para um espaço (32) no difusor (3) e é envolvido por uma manga, no seguimento designada por manga da saída do gás combustível (21)» A zona inferior da manga de saída (21) do gás combustível está ligada com o ressalto (7) do fura central, de preferência saldado por raios laser» A extremidade livre da manga (21) de saída de gás combustível está ligada através de uma costura enfraquecida (25) com um fecho explosivo (20), portanto fechada por esse fecho»

Se a pressão do gás combustível na câmara (26) do gás combustível Ultrapassar um valor predeterminado, a pressão do rebentamento, o fecho explosiva (20) rebenta» 0 fecho explosivo (20) é feito substancialmente com a forma de disco e está ligado, através de uma outra costura enfraquecida (22) com uma peça (19)» Por sua vez, a peça (19) está ligada com a parede exterior do recipiente de pressão (2) oposto ao furo central, de preferência soldada por raios laser» No exemplo de realização representado, a peça (19), o fecho explosiva (20) e a manga de saída do gás combustível C21) são formados como um componemte construtivo numa só peça, o que tem vantagens do ponto de vista da fabricação. 0 facho explosivo (20) está representado no estado fechado na metade da esquerda da figura e na metade da direita do estada rebentado» Esta representação será, desde que seja pertinente, mantida nas figuras seguintes»

A câmara (2) do gás sob pressão (2) apresenta várias saídas de gás (18) na sua secção da parede anular oposta ao fecho explosivo (20)» Qs eixos médios (17) das saídas de gás sob pressão (18) dispõem-se em estrela no espaço (22). □ fecho explosivo (20), com a peça (19) a ela ligada formando uma só peça e a manga de saída C21) do gás combustível também a ele ligada formamdo uma só peça, formam um fecho comum para as saídas do gás sob pressão (18) e para a saída (37) do gás combustível» Este fecho tem mais ou menos a forma de um disco (disco explosivo (20)), no qual assenta uma saliência em forma de casquilho (manga de saída (21) do gás combustível). Entre o ponto inferior da saliência e o disco encontra-se uma incisão (junta enfraquecida (25))» 0 disco tem um diâmetro maior do que o diâmetro da sua saliência e é seguido, através de uma outra incisão

- 15 periférica (junta enfraquecida (22)), na sua periferia, por peça anular (peça (19)).

Se o disco explosivo (20) rebentar, o gás sob pressão e o gás combustível entram sucessivamente no espaço (32).

A forma e a disposição representadas do fecho explosivo (20) garante que os canais de saida (18) e (37) são sempre libertadas simultaneamente. Além disso, os canais de saída do gás (18) e (37), bem como o espaço de mistura (32) dos gases colocados fora do disco explosivo (20), estão dispostos à maneira de uma válvula multivias, em particular uma válvula de três vias. Sarante-se desse modo que o gás combustível, quando o canal (37) do gás combustível se libertar não penetra no recipiente (2) do gás sob pressão, não carregando este com a pressão. Pelo contrário, o gás que se escoa com grande velocidade da saída (37) do gás combustível arrasta consigo o gás de pressão devido à sua acção de ressaca (Princípio de Bernulli/bomba de jacto de água), aspirando-o, por assim dizer, do recipiente de gás sob pressão (2). Finalmente, o isolamento completo das duas câmaras de pressão (2) e (26), bem como a primeira união dos gases neles contidos no espaço experior (32), têm a vantagem seguintes as condições dos gases ou as relações das pressões não se influenciam mutuamente nos depósitos de armamento, mas antes podem armazenar-se nas condições óptimas para cada um deles.

Por outro lado, o dispositivo para a recepção da almofada de gás (10) assenta no suporte (2) de pressão de modo tal que as saídas (34) da difusor desembocam na almofada de gás (1Θ). Por razões da técnica de construção, o recipiente tíe pressão (2) apresenta uma costura de soldadura (9) que é conduzida ao longo da linha de intersecção entre a sua parede situada exteriormente na direcção radial e o seu plano médio horizontal. 0 exemplo de

realização representado nas Fig» 1 e 2 é extraordinariamente compacto e pode portanto ser colocado comodamente no volante da direcção de um veículo automóvel»

A -fig. 3 mostra um corte longitudinal (corta vertical ao longo do eixo central (Z)1 da câmara da carga da mistura combustível (26) de um outro exemplo de realização, mas numa escala maior»

Este exemplo de realização difere

substancialmente apenas no seu portanto na peça inserta do realização da fig» 2» Para referência à descrição da fig» 2 dispositivo de disparo (4), recipiente, do exemplo de evitar repetições, faz-se

Neste exemplo de realização, a parede (13) sm forma de casquilho da peça inserta do recipiente não chega até ao ressalta (7) da fura central. Por outra lado, o suporte da carga de gás combustível (14) fica nitidamente saliente para fora do fundo (12) do recipiente» A extremidade saida do suporte da carga de gás combustível (14) apresenta uns pequenos pés (15) que isolam e protegem as cavilhas de ignição (35) e, com um nariz, encostam-se à parede interior da uma cavidade (16) no fundo (12) do recipiente» 0 suporte (14) da carga da mistura combustível pode ser introduzida par cima, isto é, com os pequenas pés (15) á frente, através do fundo (12) do recipiente» Na posição final do suporte (14) da carga da mistura combustível, os pés (Í5) fixam-se com os seus narizes na cavidade (16) do fundo» suporte (14) da carga do gás combustível recebe a carga do gás combustível» Esta carga é constituída por uma carga combustível (30) e uma pilha de ignição (31)» A carga do gás combustível (28) pode também ser construída como carga unitária, do género do cartucho ds manobra de 7,92 mm da MATO» Mas podem também utilizar-se outras cargas, cuja constituição se adapta ao meio sob pressão armazenado no recipiente de pressão (2), para obter o

- gás híbrido desejado, em especial para conseguir os parâmetros de enchimento desejados do saco de gás (10), Quando se misturam o gás de pressão que se expande proveniente do recipiente de pressão (2) e α gás combustível que se escoa a partir da câmara (26) do gás combustível para •formar um gás híbrido, como se sabe aumentam não só a temperatura, o volume e a pressão do gás que se expande, como também a sua velocidade de escoamento. Mediante uma adaptação mútua apropriada do gás sob pressão e do gás combustível, incluindo uma adaptação das condições mútuas de escoamento, podem controlar—se os parâmentros de enchimento da almofada de gás (10), designadamente a sua curva de enchimento, incluindo o andamento das formas variáveis da almofada de gás (10) durante o fenómeno da inflação.

A fig. 3, mostra também a curva aproximada (a variação no tempo) da pressão no sistema de segurança (1). Neste gráfico, a curva 1, indica a variação da pressão na câmara da carga de gás combustível (26) e as curvas (2) e (3) a variação da pressão no espaço de junção dos gases (32), A curva (2) reproduz então as relações no caso do recipiente (2) do gás sob pressão e a curva (3) as condições no caso de uma pressão de 250 bar no recipiente do gás sob pressão.

Com o rebentamento do disco explosivo (20), a pressão na câmara (26) da carga combustível cai bruscamente para o nível de pressão do recipiente do gás sob pressão (2), De modo muito geral, numa gama de pressões correspondentes ao recipiente do gás sob pressão, portanto de cerca de 250 bar ou menor, interrompe-se a queima da carga combustível (30), isto é, a reacção dos produtos químicas nela contidas. lndependentemente da quantidade da carga combustível, vsrifica-se o fim da combustão. As partículas sólidas não queimadas escoam—se através das saídas do difusor (34) para a almofada de gás (10). A quantidade de carga • combustível (30) não queimada depende da pressão de . rebentamento. As tolerâncias da pressão de rebentamento

- IS -

- provocam dispersões e podem portanto conduzir a um comportamento diferente da inflação da almofada de gás (10).

Antes de entrar na solução do problema ! atrás referida, faz-se referência á fig. 4. ÍMela está representada a ligação numa só peça do fecho explosiva (20) em forma de disco com a peça anular (19) e com o casquilho de saída (21) do gás combustível, mais uma vez numa escala maiorg e também incisões em forma de V, que formam as juntas enfraquecidas (22) e (25). Como já se mencionou, a disposição das peças (19, (20) e (21) garante sempre uma libertação simultânea dos canais de saida do gás (18) quando do rebentamento, mais cancretamente, independentemente do facto ds os três elementos mencionados serem feitas numa peça única ou, pelo contrário de peças unidas entre si por juntas enfraquecidas (22) e (25).

A fig. 5 mostra o apoio para o dispositivo de fecho representado na fig. 4» Por cima das saídas do gás sob pressão dispostas anularmente, a parede do recipiente (2) do gás sob pressão apresenta um reforço (44). Neste reforço previram-se duas cavidades anulares, desfasadas em degrau, (46) e (48)» iMa cavidade anular inferior (46) assenta a peça (19) e é aí soldada por raios laser» Q casquilho de saída do gás combustível (21) está soldada por raias laser nas extremidades livres do ressalta (7) da furo central» As duas juntas de soldadura têm as referências (23) e (24) (ver, por exemplo, a fig.3). Na cavidade superior (4S) assenta o difusor (3).

A fig. 6 mostra um exemplo de realização que resolve o problema mencionado em ligação com a fig» 3 da queda de pressão brusca» Este exemplo de realização difere do da fig» 3 por incluir meios para o comando da variação da pressão do gás combustível no recipiente (26) do gás combustível» Estes meios são um elemento extrangulador (38), e

⁹ que é colocado fixo entre a carga de combustível (28) e a e

- saída (37) do gás combustível» □ elemento de estrangulamento

extremidades livres do contra as superfícies (7) do furo anular (41) (5) do furo (41). A superfície do disca voltada para a carga do combustível (285 apoia-se então com o seu bordo nas extremidades livres da parede (13) em forma de casquilho da peça inserta do recipiente. As prolongamento anular (41) esbarram livres (voltadas para o disco (39)) do ressalto central. A superfície lateral do prolongamento encosta-se então à secção superior da parede central. Portanto, o elemento de estrangulamento (38) cobre a secção transversal interior do suporte da carga de combustível (26). Uma abertura de estrangulamento (40) atravessa o meio do disco (39). A abertura de estrangulamento (40) pode no entanto também ser colocada desviada do meio.

Deste modo, o recipiente (2ó) do gás combustível, incluindo a saída do gás combustível (37), é subdividido numa zona de alta pressão (HD) e uma zona de baixa pressão (ND). A zona de alta pressão (HD) comunica com a zona de baixa pressão (ND) através de uma tubeira aberta de diâmetro predeterminado, designadamente a abertura de estrangulamento (40). A abertura de estrangulamento é escolhida de modo tal que a zona de alta pressão (HD) que se estabelece depois da ignição da carga de combustível se mantenha durante um tempo suficiente para que se garanta de maneira reprodutível a queima da quantidade de carga combustível. Simultaneamente, no espaço que se encontra acima do disco (39) estabelece-se a zona de baixa pressão (ND). A abertura de estrangulamento (40) garante, depois do rebentamento do fecho explosivo (20) um escoamento posterior doseado de gases combustíveis quentes e portanto um aquecimento controlado do gás sob pressão que se escoa para fora do recipiente (2) do gás sob pressão. Podem deste modo controlar—se de maneira reprodutível as condições de inflação da almofada de gás (10).

As condições de pressão na zona de alta pressão (HD) e na zona de baixa pressão (ND) estão

representadas na parte inferior da figura pelas curvas da pressão em função do tempo» A pressão que se mantém durante um tempo relativamente grande na zona de alta pressão (HB) garante uma reacção óptima e uma combustão completa da carga térmica e combustível, Jâ não chegam à almofada de ar (10) partículas de pó quentes ou mesmo a arder» Também no caso de uma carga térmica e combustível mais forte, a pressão na zona de baixa pressão (ND) é limitada ao valor indicado nas curvas 2 e 3» Estas curvas ilustram que a almofada de gás (10) é inflada de maneira suave e uniforme, de maneira pratieamente independente do andamento da pressão na zona de alta pressão» □ escoamento ulterior, já referida, controlada, dos gases combustíveis quentes no difusor (3) prepara de maneira mais precisa o espaço (32) de união dos gases para um aquecimento controlado do gás sob pressão e impede desse modo uma queda da pressão do gás sob pressão, em expansão» Uma tal queda de pressãoseria particularmente gravosa no caso de temperaturas baixas» Para temperaturas baixas os gases que arrefecem devida à expansão baixariam ainda mais a sua pressão. 0 elemento de estrangulamento (38) torna portanto o sistema de segurança pratieamente independente das influências das temperaturas exteriores»

A superfície (51) da secção transversal do disco (39) que se encontra na zona de alta pressão (HB) ê maior do que a área da secção transversal (52) do fecho explosivo (20) que se encontra na zona de baixa pressão CND). Estas áreas das secções transversais estão dimensionadas de modo tal que as secções transversais ds rebentamento se rasgam antes tíe aparecer no lado da pressão baixa (ND) um aumenta substSncial de pressão» 0 nível de pressão na zona de alta pressão (HB) pode então ser determinada de acorda com as condições da combustão por meio dos parâmetros de controlo seguintes, sem que se influenciem outros parâmetros:

- Condições ds combustão do tipo produto combustível?

- Densidade de carga da carga de combustível (28)?

- Secção transversal da abertura de estrangulamento (40).

exemplo de realização da fig. 7 difere da exempla de realização da fig» ά essencialmente por teruma zona de alta pressão (HD) mais reduzida» Adieianalmente, neste exemplo de realização está reproduzida graficamente a disposição da abertura de estrangulamento (40)excêntrica referida na fig. 6. Finalmente, também a zona de baixa pressão (375 é menor que no exempla de realização da fig. 6»

Por outro lado, o elemento de estrangulamento (38) aqui representada não apresenta qualquer prolongamento anular (41). Em vez desse prolongamento, o disco (39) encosta-se directamente ao ressalto 87) do furo central s apoia-se através de um ressalto de apono na sua zona periférica nas extremidades livres da parede (13) da peça inserta am forma de casquilho do recipiente» □ fundo (12) do recipiente da carga combustível está elevado relativamente ao exemplo de realização da fig® 6, no sentido da câmara (26) da carga combustível» 0 mesma se aplica também à cavidade (16) inferior» Qs pequenas pés (155 e as pernos de ignição (35) mantêm-se completamente na cavidade inferior (16)? estão portanto melhor protegidos contra influências exteriores» Finalmente, o suporte (14) da carga combustível tem uma forma diferente da dos exemplos de realização anteriormente descritos»

A variação da pressão deste exemplo de realização coincide essencialmente com a representada na fig» 6» exemplo de realização da fig» 8 difere do exemplo de realização da fig» 6 por elemento de estrangulamento (38) ser móvel relativamente ao fecho explosivo (20) e guiado na câmara (26) da carga combustível, funcionando como pilão para o rebentamento do fecho explosivo (20).

Com o movimento do elemento de estrangulamento (38) relativamente ao -fecho explosiva (2®) deslocase também a zona de baixa pressão (MD) no sentida do espaço (32) de reunião dos gases.

Em pormenor, o elemento de estrangulamento (38) apresenta o já referido disco (39). Este apoia™ -se com a sua borda inferior na borda livre do casquilha da parede (13) da peça inserta do recipiente. A superfície periférica do disca (39) é guiada para cima ao lango da parede (5) do furo central, até se encostar ao ressalto de apoio (7) do furo central. A distância que então é deixada será no seguimento designada par passeia au comprimento do passeio» A abertura ds estrangulamento (40) atravessa α disco (39) centralmente, mas pode estar calocada em princípio excêntrica também neste exemplo de realização» Do disco (39) eleva-se um apêndice (50) em forma de casquilha, na sentida do fecho explosiva (20)» A barda livre da casquilho do apêndice (50) termina imediatamente antes do fecha explosivo (20) ou encosta-se a este. A superfície lateral do apêndice (50) conduz no seu trajecto contra o fecho explosivo (20) a manga ds saída (215 do gás combustível»

Com o arrasto já referido da zona de baixa pressão (37) no sentido do fecho explosivo (20), também a extremidade da abertura do canal de saída do gás combustível (37) é deslocada para cima, isto é, para o local da união dos gases (32), portanto para cima das extremidades livres da manga de saida do gás combustível» Quando da activação do dispositivo ds disparo (4), o disco de estrangulamento (39), através do apêndice (50) em forma de casquilho, apoia a pressão elevada no fecho explosiva que se forma na câmara da carga combustível (26). A pressão na câmara (265 da carga combustível não atinge aqui os picos de pressão indicados na fig» 6, ficando sim nitidamente mais baixa (ver o gráfico da pressão)« Também nesta zona de pressão garante-se, como anteriormente, uma reacção química completa, portanto uma combustão da quantidade de carga ou produto combustível. A redução das pontas de pressão é uma consequência do movimento do elemento de estrangulamento (38) contra o disco explosivo (2©) e ds um aumento correspondente do volume da câmara da carga combustível. Acresce que a energia armazenada no gás combustível, e portanto a pressão, são reduzidas pelo trabalho ds elevação do elemento de estrangulamento (38). Há então também que ter em conta naturalmente a relação das secções transversais entre a superfície superior (51) do disco de estrangulamento (39) a que está aplicada a pressão elevada da zona (HD) e a superfície (52) do fecho explosivo (2©) a que está aplicada a pressão baixa da zona (MD). Deve aqui partir-se da hipótese de que o fecho explosiva (20) também rebenta mais cedo que no caso do exemplo de realização da fig. 6, se existirem as mesmas relações das secções transversais nos dois exemplas de realização, entre as superfícies (51) e (52). Devida ao rebentamento mais cedo do fecho explosivo (20), a pressão na zona de baixa pressão (MD), e portanto também a pressão no espaço (32) de reunião dos gases, é inferior â do exempla de realização da fig. ώ, o que é confirmado pelos gráficos da pressão (2) a (3). Par outra lado, poderiam usar-se no exemplo da fig. 8 produtos combustíveis mais lentas e secções de rebentamento mais espessas. Obtém-se deste modo maior flexibilidade na utilização de determinadas materiais. Podem desprezar-se as influências de produtos combustíveis que ardem mais depressa ou mais devagar.

exemplo de realização da fig. 9 difere do exemplo de realização da fig. 8 essencialmente pelas características seguintess o elemento de estrangulamento (38) e o suporte da carga combustível (14) têm outra configuração. 0 Suporta (14) da carga combustível será descrito mais adiante. Mas menciona-se já aqui o facto de que, em vez do suporte (14) indicado, para a carga combustível, pode também utilizai'—se um suporte (14) como o das figuras anteriores» elemento de estrangulamento (38) é mais uma vez móvel contra □ fecho explosivo (20), mas desta vez á

- maneira de um êmbolo oco. Globalmente a zona de alta pressão (HD) , ou câmara da carga combustível (26), está vedada em relação ao fecho explosivo (20)» Consegue-se deste modo além dos atrasas já referidos com referência à fig» S - obter condições de pressão s de inflação ainda mais favoráveis»

Em pormenor, o elemento de estrangulamento (38) em forma de êmbolo oco apresenta uma face de topo (54) encostada ao disco explosivo (20) ou apenas pouco afastado do mesmo, uma superfície lateral (56) que se lhe segue e que se estende para a câmara (26) do gás combustível, e finalmente um apêndice em forma de flange anular (58)» 0 apêndice (58) é dirigido radialmente para fora, até à parede (13) da peça inserta do recipiente, apoia-se com um ressalto de apoio (60) na borda livre do casquilha da parede (13) da peça inserta do recipiente e encosta-se simultaneamente contra a parede (5) do furo central. 0 elemento de estrangulamento (38) tem portanto essencialmente a forma de um U na cabeça, com uma borda anular em forma de flange» Durante o seu movimento de elevação é guiado, por um lado, pela parede (13) da peça inserta no recipiente e pela parede (5) do furo central, designadamente na borda exterior do apêndice (58) e do ressalto de apoio (60)„ Adicionalmente, a superfície lateral (56) é guiada no interior da manga de saída (21) do gás combustível» A abertura de estrangulamento (40) está neste exempla de realização colocada na superfície de topo (54)» Ela é levada durante o movimento de elevação a encostar—se directamente ao espaço (32) de reunião dos gases»

A configuração em forma de êmbolo oco do elemento de estrangulamento (38) aumenta o volume da zona de pressão elevada (HD) da zona de baixa pressão (MD) indicada na fig» 8» Já daqui resulta uma outra diminuição da pressão de cerca de 20Z» A pressão que se gera depois da activação do dispositivo de dispara (4) e da combustão da carga térmica e da carga combustível (28) faz esbarrar o elemento de ’ estrangulamento (38) com a sua superfície de topo (54) contra « ^_ o fecho explosivo (20). Este rebenta depois de se ultrapassar

- 25 a pressão de rebentamento. Os dois canais de saída dos gases (18) e (37) são libertadas pelo rebentamento, simultaneamente. Os gases armazenados escapam-se e reuneni-se no espaço (32) de reunião dos gases para formar um gás híbrido. Então mais uma vez a abertura de estrangulamento (40) controla a pressão, a temperatura e o volume do gás híbrido» 0 gráfico da pressão ilustra as condições de pressão e de inflação favoráveis.

exemplo de realização da fig. 10 difere do exempla da fig» 8 apenas por uma outra configuração do elemento de estrangulamento (38) e do exemplo de realização da fig. 9 ainda por uma outra configuração do suporte (14) da carga combustível» Na medida em que o exemplo de realização da fig. 1Θ correspondem aos exemplos de realização das fig» 8 e 9, faz-se referência à descrição destas figuras.

elemento de estrangulamento (38) difere do elemento de estrangulámento da fig» 9 por a abertura de estrangulamento (40) estar colocada, não na face de topo (54), mas sim na superfície lateral (56)» Em vez de uma abertura de estrangulamento (40), podem também prever-se várias aberturas de estrangulamento, por exemplo numa disposição anuiar»

A abertura ou as aberturas de estrangulamento (40) estão colocadas na superfície lateral (56) de modo tal que elas, quer na fase estacionária, quer durante o movimento de elevação do elemento de estrangulamento (38), fiquem tapadas pela tubeira de saída do gás combustível (21). Se apenas se previr uma abertura de estrangulamento, eia deve estar situada, depois de terminar o movimenta de subida do elemento de estrangulamento (38) acima da tubeira de saída do gás combustível (21), provoca-se desse modo um atraso da libertação do gás combustível» 0 passeia de elevação do elemento de estrangulamento (38) corresponde então a um atraso temporal At’.

A superfície lateral (56) pode também apresentar na zona da abertura de estrangulamento (40) uma cavidade em forma de canal (42), tendo nesta zona portanto uma distância insignificante à parede interior da manga de saída (21) do gás combustível. A libertação do gás combustível faz-se neste caso logo que a extremidade da abertura (42) do canal voltada para a face de topo se desloque para mais acima da extremidade livre da manga de saída (21) do gás combustível. 0 atrasa temporal Δ f desejado pode portanto neste caso corresponder ao comprimento da cavidade (42) em forma de canal, isto é, pode ser controlado. A libertação do gás combustível neste caso, portanto, já se ajusta antes de a abertura de estrangulamento (40) ter atingida a extremidade livre da manga (21) de saída do gás combustível.

No exempla de realização representada, a abertura de estrangulamento (4®) é também ainda tapada depois de se completar o movimento de subida da manga ds saída (21) do gás combustível. No entanto, o gás combustível pode sair pela cavidade (42) em forma de canal, embora com um caudal reduzido. Este caudal pode ser controlado, entre outras coisas, pelo número das aberturas de estrangulamento (40) e dos canais (42). Globalmente, a quantidade de gás combustível que sai por unidade de tempo é determinada pelo número e pelas secções transversais livres da ou das cavidades (42) e da ou das aberturas de estrangulamento (40). 0 atrasa temporal Δ t’ da libertação da gás combustível depende do comprimento da ou das cavidades (42) em forma de canal.

atrasa Δ t^? e a quantidade de gás combustível que se escoa por unidade de tempo podem ser determinados com muita precisão pela velocidade de saída do gás sob pressão, o que conduz a uma inflação muito regular do saco de gás (10) com picos de pressão reduzidos e substancialmente com uma pressão constante. A operação de inflação pode ser controlada ds maneira seguramente reprodutível em todas as condições.

exemplo de realização da fig. 11 difere do exempla de realização da fig» 10 apenas por um deslocamento das aberturas de estrangulamento (40) da superfície lateral (56) para uma aba anular (62) que fica saliente do apêndice (58) sm forma de flange anular no sentido da câmara (26) da carga combustível § além disso por meio de uma outra configuração do elemento de estrangulamento (38) na sana do apêndice (58) e uma condução do gás combustível ao longo de um canal de derivação (65, 66, 67)»

Por outras palavras, o elemento de estrangulamento Í5S) tem mais uma vez a forma de um êmbolo oca. Também neste caso se encosta com a sua face de topo (54) no fecho explosivo (20)» Também a sua superfície lateral (56) é mais uma vez guiada pela manga de saída (21) do gás combustível , mas não apresenta qualquer abertura de estrangulamento» Além disso, □ elemento de estrangulamento (38) é guiado pelo apêndice (58) em forma de flange na parede (13) da peça inserta do recipiente» 0 apêndice (58), designadamente com a sua aba anular (62), encosta-se à parede (13) da peça inserta do recipiente»

Finalmente, o elemento de estrangulamento (38) é também ainda guiada pela parede (5) do furo central» Para isso, são utilizadas nervuras (64) que estão dispostas no lado do apêndice em forma de flange (58) voltado para o ressalto de azoio (7) do furo central e que esbarram, com as suas extremidades exteriores radialmente, na parede (56) do furo central» As nervuras £64) ficam portanto salientes acima do apêndice (58), como um ressalta de apoia e apoiam-se na borda livre da parede £13) da peça inserta do recipiente» Depois de completado o movimento de elevação, a aresta livre superior das nervuras (64) encosta-se ao ressalto de apoio (7) do furo central»

Esta configuração do apêndice (58) em forma de flange anular conduz ao já referido canal de derivação (65) e (66) entre o apêndice (58) e a parede (5) ou

o ressalto de apoio (7) do -furo central» 0 canal de derivação (65, 66) ê prolongada pelo outro canal de derivação C67) entre a superfície lateral (56) e a parede interior da manga de saída (21) do gás combustível»

Mediante a distância entre a ou as abei-— turas de estrangulamento (40) e a borda livre da parede (13) em forma de casquilho da peça inserta do recipiente pode mais uma vez controlar-se o atraso no tempo Δ t’ da libertação do gás combustível do recipiente (26) do gás combustível» Este atraso no tempo Δ t’ conduz a que o gás combustível chegue correspondentemente mais tarde que o gás sob pressão ao sítio de reunião (32) dos gases» 0 atrasa temporal Δ t’ pode ainda além disso ser controlado pelo comprimento do canal de derivação (65, 66, 67)» A secção transversal livre de escoamento do canal de derivação determina o caudal de gás combustível que se escoa para fora e naturalmente também o andamento da pressão na câmara (26) do gás combustível» Há ainda uma outra possibilidade de comando que consiste em - no caso de várias aberturas de estrangulamento (40) - nem todas as aberturas de estrangulamento serão libertadas simultaneamente, mas sim desfasadamente no tempo, portanto umas a seguir âs outras, pela manga de saída (21) do gás combustível» Como é evidente, isto aplica-se igualmente ao exemplo de realização da fig» 10»

Em princípio, os elementos de estrangulamento móveis (3S) podem também ser configurados sem função de pilão, ou seja, de rotura da membrana (20). 0 movimento do elemento de estrangulamento (38) serve então essencialmente para aumentar a zona de alta pressão (HD) e para o estabelecimento adicional da pressão pelo movimento de subida efectuado» Em sincronismo com o aumento da zona de pressão elevada (HD) diminui neste caso a zona de pressão baixa (ND).

Os exemplos de realização ilustradas nas fig» 7 a 11 têm em comum as seguintes vantagens! a câmara de baixa pressão é formada como percutor» Portanto, a pressão da carga térmica chega directamente ao fecho explosivo (2©),. A pressão da carga térmica serve para α movimenta do percutor e portanto para a abertura do fecho explosivo (20). A temperatura dos gases térmicos e da carga combustível ligada com a pressão aquece os gases em expansão que saem da câmara (2) do gás sob pressão» Com o aumento da superfície (51) do percutor onde incide a pressão, relativamente á superfície (52) do fecho explosiva (20), pode abrir-se o fecho explosivo (20) mais facilmente ou para uma pressão mais baixa» Finalmente, os picos de pressão na zona ds pressão elevada (HD) são ainda reduzidos pelo facto de (em consequência da maior superfície do percutor) o fecho explosivo rebentar mais cedo e o volume da zona de pressão elevada (HD) aumentar simultaneamente cora o movimento do percutor» Desde que se prevejam canais de derivação, portanto por exempla os canais (42) e (65), entra em acção o gás quente, com atraso» Portanto a acção do gás combustível pode ser controlada de modo tal que a curva de pressão do gás híbrida se mantenha com um valor constante» Devido à vedação da câmara (26) do gás combustível relativamente ao espaço (32) de mistura ou reunião dos gases e devido á libertação atrasada do gás combustível da câmara (26) do gás combustível, podem controlar-se com precisão o instante da saída do gás e a quantidade de gás combustível que sai por unidade de tempo» Deste modo, a inflação da almofada de gás é seguramente reprodutível em todas as condi ções»

As fig» 9 e 12 a 15 mostram formas de realização resistentes à pressão de guias das cavilhas de ignição e dos dispositivos da reforço no suporte (14) da carga combustível»

Para as temperaturas elevadas, por exemplo 85°C, e para uma pressão relativamente e constante durante muito tempo na zona de pressão elevada (HD), □ suporte (14) da carga combustível e o guia dos pernas de ignição (35) ficam xpostos a cargas extraordinariamente elevadas» é pois vantajoso prever elementos de reforço para

que não sejam arrancados o suporte (14) do gás combustível ou os pernas de ignição (35), conduzindo a perdas de pressão durante a inflação da almofada de gás (1©).

De acordo com a fig. 9, o suporte (14) da carga combustível tem um contorno exterior substancialmente em forma de funil e assenta numa passagem do fundo (12) do recipiente correspondente. £3 suporte (14) da carga combustível pode então ser por exemplo de material plástico» Para reforço, apresenta um disco metálico estampado (70) que serve de armadura. 0 disco metálica (70) tem um diâmetro igual ou maior que o do suporte (14) da carga combustível.

No disco metálico (/0), previram-se aber— turas, como passagens para os pernas de ignição (35) e para o seu isolamento. As dimensões destas aberturas podem ser reduzidos â distância mínima necessária para o isolamento dos pernos de ignição. Quando da montagem, o suporte (14) da carga combustível, mais o reforço metálico (43), são introduzidos por pressão num encaixe no fundo (12) do recipiente ε ai fixados, por exempla par colagem, ajuste forçado ou outro meio de fixação.

a saída estes podem ser cónicas (fig. 13

Para eliminar, no caso dos pernos de ignição (35), dotados com grossuras (36) das pressões pela pressão, salientes ou a 15). Preferem-se pernos de ignição (35) com as suas grossuras formadas como peças estampadas.

Os pernos de ignição (35) e o reforço metálico (70) podem ser, quando da fabricação do suporte (14) da carga combustível, moldadas coma peças de plástico juntamente com o mesmo.

Além disso também se pode, mediante a modelação do suporte (14) da carga combustível, evitar a sua saída pela pressão através do fundo (12) do recipiente, como

se apresenta, por exempla, na fig. 12, mas também nas fig. 2, 3, 6, 8, 10 e 11.

A fig. 16 mostra um outro exempla tíe realização de um recipiente toroidal do gás sob pressão (2), cujo furo central, está adaptado a um dispositivo de dispara (não representado) ou a uma peça inserta do recipiente para receber a câmara (26) do gás combustível, 0 recipiente (2) do gás sob pressão é aqui constituído por duas meias valvas do recipiente, designadamente da valva interior (72) e uma valva exterior (74). As duas valvas do recipiente estão saldadas em beixo e em cima através de duas juntas de soldadura anulares (9). 0 elemento de estrangulamento é aqui formado fixo. Os canais dos gases (IS) e (37), o fecho explosivo (20) e o espaço (32) de mistura dos gases estão mais uma vez dispostas como válvula de várias vias» 0 fecho explosivo é no entanto aqui formado por duas peças. Tem em princípio a mesma forma que os fechas explosivos anteriormente representados, mas é constituído por uma peça inferior (20’), voltada directamente para o canal (37) de saída de gãs combustível, e uma peça superior Í20” ) com ela ligada com adaptação de formas, sem folga.

Também este fecha explosivo tem as mesmas vantagens que os fechas explosivos (20) até aqui descritas» A vedação do recipiente (2) do gás sob pressão relativamente ã câmara (26) do gãs combustível e ao espaço de mistura (32) dos gases pode garantir-se de maneira absoluta por meio de juntas de soldadura, de preferência juntas de soldadura por raios laser (23) e (24). Acresce que a abertura do recipiente (2) do gás sob pressão s da câmara (26) da câmara do gás combustível é feita simultaneamente e pode ser comandada de maneira controlada, o que era impossível, por exemplo, no caso da patente US 4 Í21 300 mencionada na introdução, visto que aí se preveêm dois discas explosivos situadas a uma certa distância. A disposição â maneira de uma válvula de várias vias garante nesse caso que nenhum gás se escoa para fora da câmara (26) do gás combustível para o recipiente (2) do gás

sob pressão» Pelo contrário, o gás combustível escoa-se exclusivamente para o local (32) de mistura dos gases» A câmara (2) de gás sob pressão não é portanto carregada com as pontas de pressão do gás combustível» A pressão de rebenta; mento do fecho explosivo pode portanto manter—se mais ou menos a qualquer nível, mas em qualquer caso muito acima da capacidade de carga de pressão do recipiente (25 do gás sob pressão» Isto representa uma grande vantagem relativamente à patente DE-OS 23 48 834, na qual a carga térmica se escoa primeiro para o recipiente do gás sob pressão.

exemplo de realização representado na fig. Í7 mostra um sistema de segurança (i) que é utilizado num automóvel como o chamada sistema do passageira e nele é fixado por meio de um dispositivo de montagem (80)» recipiente (2) ds pressão aqui não é formada com a configuração toraidal, mas sim com a forma de garrafa de gás, estando então dividido em várias câmaras, dasignadaments as câmaras (2’), (2’’) e (2’’ ’)» Para estabilização do recipiente (2) de pressão, o fundo do recipiente é formado do modo que é conhecido para as garrafas de vinho. As câmaras (2’) e (2’’) são separadas uma da outra por uma parede intermédia (84’). Esta parede apresenta uma linha de menor resistência (86)', formada por exemplo como uma incisão anular. A linha de menor resistência (86) limita uma membrana explosiva (88’). 0 mesmo se aplica para a parede intermédia (84’’) entre as câmaras (2’’) e (2’’’)» A membrana explosiva tem aí a referência (88’’) e a linha de menor resistência a referência (86’’). A câmara (2’) voltada para o canal' (18) de saída do gás está ligada através de uma junta saldada (82) com uma peça de disparo e de fecho» Esta peça de disparo e de fecho está substancialmente equipada como o furo central nos exemplos de realização atrás mencionados» Utilizam-se mais uma vez as mesmas referências, de modo que se dispensa uma descrição pormenorizada»

Também aqui mais uma vez os canais de saída do gás (18) e (17) foimam, juntamente com o fecho explosivo (20) e 0 espaço (32) de mistura dos gases, uma válvula de várias vias. 0 gás híbrido formado no espaço (32) de mistura dos gases seca -se através de um tubo em cotovelo (não apresentado) para uma almofada de gás (também não representada).

Ho estado de repouso, reina no recipiente de pressão (2) uma pressão igual em todo ele» As paredes intermédias (84⁸) e (84’⁸) não ficam portando de modo nenhum expostas a uma carga de pressão„ Has , quando o fecho explosivo (20) rebenta5 a pressão na primeira câmara de pressão (2⁸) cai fortemente», Estabelece-se portanto um diferencial de pressão dos dois lados da parede intermédia (84^ê). Se este diferencial de pressão ultrapassar uma pressão de rebentamento pré-determinada, a membrana explosiva (88®) rebenta. 0 gás sob pressão contido na segunda câmara de pressão (2⁸) escoa-se então para fora. Em seguida estabelece-se um diferencial de pressão dos dois lados da segunda parede intermédia (84⁸), até rebentar a membrana explosiva (88⁸¹) aí existente.

Em vez de, ou adicionalmente às membranas explosivas (88⁸), (88”) as paredes intermédias (84⁸) e (84”) podem também ter aberturas de estrangulamento (não. representadas).

Claims (1)

1. Processo para a insuflação rápida de pelo menos uma almofada de gás (10) num sistema de segurança (1) do tipo saco de ar( airbag”), no qual dois gases de enchimento, pele menos 5 ou eventualmente primeiramente apenas a ou as suas matérias primas (50) são armazenados separados um do outro, sendo, quando necessário, os gases de enchimento - eventualmente gerados por inflamação da matéria prima - libertados dos seus depósitos (2,26), sendo depois os gases de enchimento reunidos e finalmente a almofada de gás (10) insuflada pelos gases de enchimento, caracterizado por os gases de enchimento serem reunidos previamente substancialmente fora dos seus depósitos (2,26),

   - 2ã Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, para a separação dos gases de enchimento um do outro e do exterior, se utilizar um fecho explosivo (20) comum, a pelo menos dois depósitos de gás de enchimento (2,26),

   - 5& Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela utilização de um fecho explosivo (20) formado por uma só peça ou por várias peças, estando essas peças (20⁸,20’⁸) ligadas entre si com ajustamento de formas sem folgas.

   - 4-â Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se comandarem duas correntes de gases de enchimento, pelo menos, de tal modo que elas se encontrem misturadas no local (52) da sua reunião simultaneamente ou dentro de um intervalo de tempo curto ,

   - „

   Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por se utilizarem para a reunião das correntes de gases de enchimento meios cuja disposição se faz como a de uma válvula multivias, em especial uma válvula de 3 vias (18,57,52) — Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, no caso de utilização de dois depósitos (2,26) de gases de enchimento, caracterizado por se armazenar no primeiro depósito (2) um primeiro gás ou mistura de gases sob pressão e no segundo depósito (26) uma mistura combustível (28) que, quando necessário, pode ser inflamada para gerar um gás propulsor.

   _ 7a _

   Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a variação da pressão do gás propulsor no depósito (26) do gás propulsor (subida de pressão após a inflamação e/ou em seguida a queda da pressão) ser comandada, em especial por ser retardada a queda de pressão da fase de alta pressão (HD).

   - 8ã Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a saída do gás da mistura explosiva do depósito da mistura explosiva (26) ser comandada, em especial no sentido das condições de pressão o mais uniformes possível no local (32) da reunião das correntes de gases de enchimento.

   Processo de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 8, caracterizado por a saída do primeiro gás comprimido ser comandada, especialmente de modo tal que o primeiro gás saia do depósito (2) do gás comprimido escalonaôamente »

   - 10â Sistema de segurança (1) com uma almofada de gás (10) do tipo saco de ar (airbag) que pode ser insuflada em caso de necessidade, oom pelo menos dois recipientes de pressão (2,26) que armazenam cada um, um gás de enchimento,ever tualmente primeiro apenas a ou as suas matérias primas (30), sob

   - 36 pressão, saídas dos gases que podem ser rebentadas quando necessário (18,37) para a libertação e reunião dos gases de enchimento - eventualmente gerados por inflamação da ou das mate rias primas - com a finalidade de insuflar a almofada de gás (10), caracterizado por as saídas (18,37) dos gases desembocarem numa câmara (32) situada fora dos recipientes de pressão (22,26).

   - llã Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicações 10, caracterizado por as saídas dos gases (18,37) de pelo menos dois recipientes de pressão (2,26) serem fechadas por um fecho explosivo (20) comum»

   - 12â Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o fecho explosivo (20) ser constituído por uma só peça ou apresentar peças (20’,20'’) ligadas com ajuste de formas sem folga»

   - 13â Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o espaço (32) situado fora dos recipientes de pressão (2,26), as saídas dos gases (18,37) que nele desembocam e o fecho explosivo (20) estarem dispostos como uma válvula multivias, em especial uma válvula de 3 vias (18,37,32)»

   - 14ã Sistema de segurança (1) de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 13, caracterizado por se armazenar num recipiente de pressão (2) um gás comprimido ou uma mistura de gases comprimidos e no outro recipiente de pressão (26), uma mistura combustível (28) que, quando necessário , pode ser inflamada e que produz depois um gás propulsor»

   - 37 15ã Sistema de segurança (1) de acordo com as reivindicações 13 ou 14, caracterizada pors

   a) o recipiente de gás comprimida (2) ter substancialmente a configuração de um anel oco;

   b) o recipiente do gás propulsor (26) ter a configuração substancialmente de uma panela e estar colocado no furo central circundado pelo recipiente (2) do gás comprimido?

   c) as saídas (18,37) dos gases dos dois recipientes (2,26) desembocarem na câmara exterior (32) situada na zona do furo central, afastando-se a saída (37) do gás propulsor, como uma tubuladura, do recipiente (26) do gás propulsar?

   d) o fecho explosivo (20) apresentar um elemento em forma de disco que cobre por fora as saídas (18,37) dos gases comprimidas?

   e) a elemento em forma de disco estar ligado, através de uma primeira costura de rotura privilegiada (25) periférica, com o bordo exterior da saída (37) do gás propulsor em forma de tubulatura (21) s adicionalmente, através de uma segunda costura de rotura privilegiada periférica (22) com a parede exterior do recipiente (2) do gás comprimido ou uma peça que dela sai»

   - 16â Sistema de segurança (1) da acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o elemento em forma de disco apresentar dois discos encostadas um ao outro em sanduíche (20’,20’’), estando o disco interior (20’) ligado através da primeira costura de rotura privilegiada (25) com a saída (37) do gás propulsor e o disco exterior (20’’) ligada através da segunda costura de rotura privilegiada (22) com a parede exterior ou uma peça do recipiente (2) do gás comprimido nela fixada tíe maneira estanque aos gases»

   - 17ã Sistema de segurança (1) de acorda com qualquer das reivindicações 14 a 16, em especial para a realização do processo de acordo com as reivindicações 4 ou 7, caracterizado por apresentar meios para o comando da variação da pressão (alta/baixa pressão) do gás propulsor no recipiente (26) do gás propulsor (subida da pressão após a inflamação e/ou em seguida queda da pressão) e/ou para o camando do intervalo de tempo (At^p) entre o rebentamento do fecho explosivo (20) e a saída do gás propulsar da recipiente (26) do gás propulsor.

   - ISã Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por os meios de comando apresentarem um elemento de estrangulamento (38) que está colocado fixo entre a mistura combustível Í2S) e o local da saída dos gases do recipiente (26) da mistura combustível ou móvel guiada contra o fecho explosivo (20).

   - 19ã Sistema ds segurança (1) de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o elemento de estrangulamento (38) s

   a) ter mais ou menos a forma de um disco (39) que cobre a secção transversal interior do recipiente (26) da mistura combustível, com ou sem uma guarnição (50) em forma de manga, colocada no fecho explosiva (20), ou a forma de um êmbolo oco interior (54,56,58)g e

   b) apresentar pelo menos um furo de estrangulamento (40) no disco (39) ou na face de topo (54) e/ou na superfície lateral do êmbolo oco (56).

   - 20â Sistema de segurança (1) com elemento de estrangulamento (38) móvel, guiado, de acordo com as reivindicações 18 ou 19, caracterizado pors

   a) uma parte terminal (50,54) da elemento de estrangulamento (38) já na posição de repouso se encostar ao fecho explosivo (20) ou ficar a uma distância insignificante do mesma;; e

   b) o passeio do elemento de estrangulamento (38) ser limitado a um valor que garante uma rotura segura do -fecha explosivo (28).

   - 2iã Sistema de segurança (1) com elemento de estrangulamento (38) com a -forma de disco (39) mais uma guarnição (50) em -forma de manga ou com a -forma de êmbolo oco (54,56,58) de acordo com a reivindicação 2®, caracterizado por ter uma limitação do curso tal que a parte terminal (50, 54) do elemento de estrangulamento (38) se encontra, depois de completado o movimento no seu passeio, -fora da saída do gás propulsar (37).

   - 22ã Sistema de segurança (1) com uma ou mais aberturas de estrangulamento (4©) na superfície lateral (56) do elemento de estrangulamento (38) em forma de êmbolo oco de acordo com as reivindicações 19 e 21, caracterizado por ter uma limitação do curso e/ou uma disposição das aberturas de estrangulamento (40) tais que a ou as aberturas de estrangulamento (40) se encontram, após tes—se completado o movimenta no seu passeio, fora da saída do gás propulsor (37)»

   - 231 Sistema de segurança (1) com um elemento de estrangulamento em forma de êmbolo oco (38), de acordo com as reivindicações 17 a 21, caracterizado por o elemento de estrangulamento (38) ser guiado de modo tal na saída (37) do gás propulsor que o gás propulsor só depois de completado o movimento no seu passeio do elemento de estrangulamento pode sair através do canal de escoamento estreita (65,66,67) entre a superfície lateral (56) do elemento de estrangulamento (38) e a parede interior da saída (37) do gás propulsor»

   - 24ã Sistema de segurança (í) de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 23, em especial para a rea- 4© - lização da processa de acordo com a reivindicação 9, carac— terizado por o recipiente (2) do gás sob pressão ser dividida em pelo menos duas câmaras (2’ ,2”5«

   - 251 Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pars

   s) as câmaras (2”,2’’) estarem dispostas uma a seguir à outra, no sentida do escoamento, e estarem separadas uma da outra por meio de uma parede divisória Í84’,84”) que apresenta uma membrana susceptível de rebentar <88’,38’’>; e

   b) a câmara dianteira, no sentida da escoamento (2^?) apresentar a ou as saídas do gás comprimido (18).

   - 26ã Sistema de segurança (í) de acordo com a reivindicação 14 ou qualquer das reivindicações 15 a 25, com um suporte (14) da mistura combustível e/ou da mistura de inflamação que atravessa o fundo (12) do suporte da mistura combustível (26), caracterizado por o suporte (14) da mistura propulsora ou da mistura de inflamação ser protegido contra uma retirada do fundo do suporte da mistura propulsora por meio de diversas formas da secção transversal e/ou por meio de uma armadura.

   ~ 27ã Sistema da segurança (1) de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o suporte (14) da mistura propulsora/mistura de inflamação ser feito de material plástico e apresentar no sentido uma armadura metálica rígida, em especial um disco metálico estampada (78).

   - 28ã Sistema de segurança (1) de acordo com a reivindicação 27, caracterizado par a bardo exterior do disco metálico (70) terminar no alinhamento com a superfície exterior do suporte da mistura propulsora/mistura de inflamação.

   ~ 29â Sistema de segurança (1) de acorda com qualquer das reivindicações 26 a 28, com as cavilhas percutoras de inflamação (35) que atravessam o suporte (14) da mistura propulsora/mistura de inflamação, caracterizado por as cavilhas (35) serem protegidas, pór formas diferentes de secção transversal, contra o facto de, depois da inflamação da mistura propulsora (28), sairem do suporte (14) da mistura propulsora/mistura de inflamação»

   A requerente reivindica a prioridade de patente alemão apresentada em 3© de Janeiro de 1990, sob o n2 P 4© ©2 662»©-21»