DE4116877A1

DE4116877A1 - Gas-generating charge prodn. used for airbags - by dry mixing nitrate, opt. perchlorate and azide, adding binder to make into a paste, granulating

Info

Publication number: DE4116877A1
Application number: DE19914116877
Authority: DE
Inventors: Martin Kloeber; Heinz Hofmann; Veronika Liebl
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-11-26

Abstract

In the prodn. of a gas-generating charge based on azide for an airbag, 20-60 (wt.%) nitrate and opt. perchlorate and 40-80% azide, all with particle size less than 80 microns, are dry mixed; the mixt. is made into a paste by adding a binder which is readily volatile on drying; the mixt. is granulated; dried and opt. sifted to remove a very fine fraction; and 80-98% of this mixt. are mixed with 2-20% of an ignition mixt., which burns faster. If a mixt. is used, this consists of 10-40% perchlorate and 60-90% nitrate. Pref. KNO3,NaNO3 or NH4NO3 or a mixt. of these is used. The ignition mixt. consists of 28% amorphous B, 67% KNO3 (finer than 80 microns) and 5% binder; or 35-65% perchlorate, 65-35% Zr, Ti, Al and/or Mg and 2-10% binder. USE/ADVANTAGE - The charge can be made cheaply and used in thin foil or pressed form. On ignition, it inflates the airbag within ca. 20 ms. The combustion gas is not toxic.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel lung eines gaserzeugenden Satzes für einen Airbag nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method of manufacture development of a gas generating set for an airbag according to the Preamble of claim 1.

Eine Gaserzeugungs-Einrichtung zur Erzeugung von Stick stoff zum Aufblasen eines Airbags ist aus der DE 37 27 822 A1 bekannt. Diese Gaserzeugungs-Einrichtung enthält in einem perforierten Metallgehäuse angeordnete feste Körper aus einem Material auf Azid-Basis, wobei die Körper mit einem die Zündung verbessernden Überzug versehen sind. Das Metallgehäuse ist die Voraussetzung dafür, daß die Körper vollständig abbrennen, um innerhalb von ca. 20 bis 40 ms den Airbag aufzublasen. Weiterhin enthalten die Körper noch Graphitfasern, wodurch die Festigkeit der Körper ver bessert wird, ebenfalls das beim Verbrennen entstehende Sinter zur Filterung der Verbrennungsprodukte verstärkt wird und wodurch die Verbrennungsgeschwindigkeit des Kör pers wesentlich gesteigert wird. Derartige Körper erfor dern einen hohen Fertigungsaufwand, da eine bestimmte geo metrische Form mit Durchgangsbohrungen notwendig ist und außerdem verteuert sich die Herstellung durch den Anteil von Graphitfasern innerhalb des Gefüges des Körpers.A gas generating device for generating stick Material for inflating an airbag is from DE 37 27 822 A1 known. This gas generating device contains in a solid body arranged in a perforated metal housing Made of an azide-based material, the body with an ignition-improving coating are provided. The Metal case is the requirement for the body burn completely to within about 20 to 40 ms inflate the airbag. The body also contains still graphite fibers, whereby the strength of the body ver is improved, also that which arises when burning Sinter for filtering the combustion products reinforced is and whereby the burning rate of the Kör pers is significantly increased. Such bodies require high manufacturing costs, since a certain geo metric shape with through holes is necessary and in addition, the production is more expensive due to the share of graphite fibers within the structure of the body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines gaserzeugenden Satzes für einen Air bag anzugeben, der einen kostengünstigen Gasgenerator eines Airbags ermöglicht, wobei der Satz sowohl in dünner Schicht als Folie als auch in verpreßter Form laborierbar ist.The invention has for its object a method for the production of a gas generating set for an Air bag specifying an inexpensive gas generator of an airbag, the set being both thinner Layer as a film as well as in a pressed form is.

Die Aufgabe ist entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruch 1 gelöst.The task is according to the characteristic features of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist der Satz in einem Airbag sowohl in loser granulierter Form als auch in dünner Schicht, als auch in verpreßter Form einsetzbar und brennt ohne Verdäm mung durch ein massives Gehäuse schnell und zuverlässig ab, um innerhalb von ca. 20 ms den Airbag aufzublasen. Die Verbrennungsgase sind nicht giftig.According to the invention, the set in an airbag is both in loose granular form as well as in a thin layer, as can also be used in compressed form and burns without damaging through a solid housing quickly and reliably to inflate the airbag within approx. 20 ms. The Combustion gases are not toxic.

Wesentlich ist, daß in den Partikeln der Grundmischung durch das Entziehen des Lösungsmittels Hohlräume und Ein buchtungen, also eine wesentliche Vergrößerung der Ober fläche entsteht, die für den Anzündvorgang und für die schnelle Verbrennung förderlich ist.It is essential that in the particles of the basic mixture by removing the solvent voids and A Bookings, so a significant increase in the upper surface arises for the ignition process and for the rapid combustion is beneficial.

Eine weitere Vergrößerung der Oberfläche dieser Partikel erfolgt durch die beim Granulieren aufgrund der Scherbe lastung entstehenden Risse.A further increase in the surface area of these particles is done by the when pelletizing due to the shard load cracks.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the Un specified claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend be schrieben.An embodiment of the invention is below wrote.

Eine gaserzeugende Grundmischung, bestehend aus 34% Ka liumnitrat < 80 µm und 66% Natriumazid < 80 µm, wird durch trockenes Mischen in einer Mischmaschine herge stellt. Dieser Satz wird durch Zugabe von NC-Lack ange teigt und durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 500 µm granuliert. Die Konzentration des NC-Lackes ist so be schaffen, daß bei ausreichender Durchfeuchtung des Satzes ein Feststoffanteil von bevorzugt 2% NC, bezogen auf den trockenen Satz, entsteht. Der Gehalt an Bindemittel kann sich von von 1-10% erstrecken.A gas-generating basic mixture consisting of 34% Ka lium nitrate <80 µm and 66% sodium azide <80 µm by dry mixing in a mixing machine poses. This set is added by adding NC varnish dough and through a sieve with a mesh size of 500 µm granulated. The concentration of the NC varnish is so create that with sufficient moisture in the set a solids content of preferably 2% NC, based on the dry set, arises. The binder content can range from 1-10%.

Nach erfolgter Granulation, Trocknung und eventuellen Ab sieben eines Feinstkornanteils ist der Satz zur Weiterver arbeitung bereit.After granulation, drying and any ab seven of a fine grain fraction is the rate for further processing work ready.

Dazu wird eine Anzündmischung, entweder bestehend aus Bor (amorph) 28%, Kaliumnitrat 67% < 80 µm und Nitrocellu lose 5% oder bestehend aus Kaliumperchlorat 47,5% < 80 µm, Titanmetallpulver 47,5% und Nitrocellulose 5% durch Mischen hergestellt. Diese trockene Mischung wird mittels eines Lösungsmittels, z. B. Aceton oder Ethylace tat, angeteigt und zu einer Korngröße < 300 µm granuliert. Nach dem Trocknen ist die Anzündmischung zur Weiterver arbeitung bereit.For this, an ignition mixture, either consisting of boron (amorphous) 28%, potassium nitrate 67% <80 µm and nitrocellu loose 5% or consisting of potassium perchlorate 47.5% < 80 µm, titanium metal powder 47.5% and nitrocellulose 5% made by mixing. This dry mix will by means of a solvent, e.g. B. acetone or ethyllace did, pasted and granulated to a grain size <300 microns. After drying, the ignition mixture is ready for further processing work ready.

2-10%, bevorzugt 5% der Anzündmischung werden mit 95% granuliertem Gassatz trocken vermischt. Anschließend wird zum trockenen Gemisch eine niederviskose, gut benetzende Mischung aus einem NC-lösendem, leicht flüchtigem Lösungs mittel und aus einem NC-nichtlösendem, leicht flüchtigem Lösungsmittel zugegeben, z. B. eine Mischung aus 15% Aceton und 85% Diethylether (5/95 bis 50/50). Dadurch werden die Partikel des gaserzeugenden Satzes und der An zündmischung an ihrer Oberfläche leicht angelöst und ver kleben so miteinander, so daß die gegenüber der Anzündmi schung größeren Partikel der gaserzeugenden Masse an ihren freien Oberflächen mit einer Schicht aus Anzündmi schung belegt werden.2-10%, preferably 5% of the kindling mixture is 95% granulated gas mixture mixed dry. Then will with the dry mixture a low-viscosity, well-wetting Mixture of an NC-solving, volatile solution medium and from an NC non-solvent, volatile Solvent added, e.g. B. a mixture of 15% Acetone and 85% diethyl ether (5/95 to 50/50). Thereby the particles of the gas generating set and the ignition mixture slightly dissolved on its surface and ver stick to each other so that the opposite of the igniter larger particles of the gas-generating mass their free surfaces with a layer of igniter research.

Dies ist ein wesentlicher Gedanke der Erfindung.This is an essential idea of the invention.

Nach Zugabe des Lösungsmittelgemisches wird unter ständi gem Mischen des Satzes das Lösungsmittel bis zur Trockene ausgetrieben.After adding the solvent mixture is under constant after mixing the set the solvent to dryness expelled.

Der so entstandene, mit Anzündmischung belegte, gaser zeugende Satz kann in dieser granulierten Form entweder in die entsprechenden Behältnisse laboriert oder zu Tabletten verpreßt werden. Er läßt sich sehr leicht zünden und brennt sehr leicht ab.The resulting gas, filled with ignition mixture Constructive sentence can either be in this granular form the appropriate containers are laboratory or tablets be pressed. It is very easy to ignite and burns very easily.

Die Zusammenfassung ist ein Teil der Beschreibung.The summary is part of the description.

Claims

1. A process for producing a gas-generating set for an airbag based on azide, characterized by the following components and process steps for a gas-generating basic mixture:

- Dry mixing of nitrate or a mixture of nitrate and perchlorate 20-60 wt .-%, grain size <80 microns Azide 40-80 wt .-%, grain size <80 microns
Pasting of the mixture by adding a binder which is volatile during drying,
- Granulate into a grain
- Drying the mixture and possibly screening a fine grain fraction, mixing the basic mixture and an ignition mixture; that burns faster than the gas-generating basic mixture:
- Mix basic mixture 80-98% by weight with the ignition mixture 2-20% by weight
- Coating the particles of the basic mixture with the ignition mixture.

2. Mixture for the method according to claim 1, characterized, that 10-40 wt% perchlorate and 60-90 wt% nitrate be used.

3. sentence components for the method according to claim 1, characterized, that potassium nitrate, sodium nitrate or ammonium nitrate or a mixture of the first two with Ammo nium nitrate can be used.

4. sentence components for the method according to claim 1, characterized, that the kindling mix from amorphous boron 28% by weight, Potassium nitrate 67 wt .-%, grain size <80 microns and Binder 5% by weight consists.

5. sentence components for the method according to claim 1, characterized, that the kindling mix from Perchlorate 35-65% by weight, Zircon, titanium, aluminum, magnesium or a mixture the same 65-35 wt .-% and Binders 2-10% by weight consists.