DE102005043401A1

DE102005043401A1 - Verbundteil

Info

Publication number: DE102005043401A1
Application number: DE200510043401
Authority: DE
Inventors: Heinz Günther Detering; Lale Stankovic
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: DE102005043401B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils aus einem Träger und einem Halbzeug. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Airbagvorrichtung, sowie ein Verbundteil und eine Airbagvorrichtung. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren enthält die Schritte: a) Falten des Halbzeugs (3) um definierte Faltkanten (9); b) Verbinden des gefalteten Halbzeugs (4) mit dem Träger (2). DOLLAR A Mit einem derartigen Verfahren lassen sich auch komplizierte Verbundteile mit unterschiedlichen strukturellen und/oder funktionellen Merkmalen unter Verwendung einer geringen Anzahl von Elementen und Arbeitsschritte herstellen, wodurch das Verfahen sehr kostengünstig und auch umweltfreundlich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils aus einem Träger und einem Halbzeug. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Airbagvorrichtung, sowie ein Verbundteil und eine Airbagvorrichtung.

Ein Verbundteil ist ein Bauteil, welches sich aus mehreren, miteinander verbundenen Einzelbauteilen zusammensetzt.

Verbundteile werden beispielsweise in Fahrzeugen als Innenverkleidungsteile eingesetzt. Instrumententafeln, Türverkleidungen, Säulenverkleidungen oder Mittelkonsolen sind Beispiele für solche Verbundteile. In diesem Falle enthält das Verbundteil in der Regel einen Träger aus Kunststoff, sowie als weitere Elemente beispielsweise Folien, Häute, Schaumlagen oder Halbzeug, welche auf verschiedene Art und Weise je nach Anwendungszweck miteinander kombiniert sind.

Zu den hier angesprochen Verbundteilen zählen auch Airbagvorrichtungen.

Airbagvorrichtungen weisen üblicherweise einen Träger, der gegebenfalls noch weitere Schichten wie beispielsweise Schaum und/oder dekorative Überzüge wie Leder, Textil oder Kunststoffhäute umfasst, eine in dem Träger integrierte Airbagklappe, ein Scharnier, welches Träger und Airbagklappe miteinander verbindet, und einen Schusskanal bzw. Luftsackführung auf. Der Airbag ist Teil eines Airbagmoduls, welcher bezüglich des Schusskanals angeordnet wird. Bei Auslösung des Airbags tritt der Airbag durch den Schusskanal hindurch, die Airbagklappe öffnet sich unter dem Druck des Airbags mit einer Drehung um eine Drehachse des Scharniers, und der Airbag kann austreten.

Derartige Airbagvorrichtungen können beispielsweise in einer Instrumententafel, einer Türverkleidung oder einer Säulenverkleidung integriert sein.

Verbundteile können, wie das Beispiel einer Airbagvorrichtung zeigt, einen komplizierten Aufbau aufweisen. Aufgrund des komplizierten Aufbaus, insbesondere wenn mehrere Einzelelemente unabhängig voneinander hergestellt und später miteinander verbunden werden müssen, kann das Herstellungsverfahren solch eines Verbundteils sehr zeit- und arbeitsintensiv sein und eine Mehrzahl von Werkzeugen benötigen. Entsprechend hoch sind die Herstellungskosten solch eines Verbundteils.

Des weiteren kann es unter dem Blickwinkel des Umweltschutzes problematisch sein, ein derartiges kom pliziertes Verbundteil mit einem angemessen Aufwand zu recyceln.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist somit, ein Verfahren zu schaffen, welches die Herstellung von auch komplizierter Verbundteile mit unterschiedlichen strukturellen und/oder funktionellen Merkmalen unter Verwendung einer geringen Anzahl von Elementen und Arbeitsschritten ermöglicht, welches dadurch insbesondere sehr kostengünstig und umweltfreundlich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verfahren zur Herstellung einer Airbagvorrichtung sowie ein Verbundteil und eine Airbagvorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgaben werden durch Verfahren und Vorrichtungen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils, insbesondere einer Airbagvorrichtung, aus einem Träger und einem flächigen Halbzeug, enthaltend die Schritte: a) Falten des Halbzeugs um definierte Faltkanten; b) Verbinden des gefalteten Halbzeugs mit dem Träger.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung liegt somit darin, dem Halbzeug durch Falten seine Form und/oder Funktion zu geben.

Übliche Verfahren zur Formgebung eines Halbzeugs sind beispielsweise das Pressen oder das Tiefziehen. Bei diesen Verfahren sind allerdings, da das Pressen bzw. das Tiefziehen in eine Richtung erfolgt, keine komplizierten Formen möglich bzw. erfordern einen sehr hohen Werkzeugaufwand.

Des weiteren wird durch das Pressen oder Tiefziehen das Halbzeug gestreckt. Eine Streckung reduziert die Wandstärke, führt somit zur Reduzierung der Belastbarkeit. Dies heißt, dass die Streckung nur bis zu einem bestimmten Maße möglich ist oder durch Auslegung des Materials berücksichtigt werden muss. Letzteres bedeutet eine variable, angepasste Wandstärke des Halbzeugs, das somit speziell für den Verwendungszweck hergestellt werden müsste.

Erfindungsgemäß hingegen wird das Halbzeug um definierte Faltkanten gefaltet. Unter „Falten" kann hier verstanden werden, dass die beidseitig der Faltkante liegenden Bereiche des zu faltenden Materials um eine Drehachse, die durch die Faltkante gegeben ist, gegeneinander verdreht werden. Eine Streckung bzw. Stauchung des zu faltenden Materials findet dabei nur im begrenzten Bereich der Faltkanten statt.

Vorzugsweise liegt hierbei der Krümmungsradius des gefalteten Halbzeugs im Bereich der Faltkante auf der Innenseite des Halbzeugs (d.h., auf der Seite der an die Faltkante grenzenden Bereiche, die durch das Falten einander zugewandt werden), im Bereich unterhalb von 30mm, bevorzugt unterhalb von 15mm, besonders bevorzugt unterhalb von 5mm.

Je kleiner der Krümmungsradius, desto ausgeprägter ist die Faltkante. Bei einem Krümmungsradius von 0mm würde somit die Faltkante eine „ideale" Kante sein. Bei einem Krümmungsradius größer 0 müsste korrekterweise von einer Biegung gesprochen werden, aber auch dies soll hier in einem gewissen Maße unter dem Begriff „Faltkante" verstanden werden. Material und Dicke des Halbzeugs spielen natürlich ebenfalls eine Rolle, weswegen angegebene Bereiche nur als eine gro be Orientierung anzusehen sind.

Vorzugsweise findet eine merkliche Stauchung (Innenseite) bzw. Dehnung (Außenseite) des Halbzeugs nur in einem Bereich einer Faltkante statt, dessen Breite senkrecht zur Faltkante vorzugsweise dem 5fachen der Wandstärke, bevorzugt der 3fachen, besonders bevorzugt der 2fachen Wandstärke des Halbzeugs im Bereich der Faltkante entspricht.

Dies gilt für jeweils eine der an die Faltkante grenzenden Bereiche. Beispielsweise würde somit bei einer Wandstärke des Halbzeugs von 10mm im besonders bevorzugten Fall bei einer Faltung um eine Faltkante eine Dehnung in einem zur Faltkante parallelen Abstand von 20mm beidseitig der Faltkante nicht mehr merklich stattfinden. Winkel der Faltung und das Material des Halbzeugs spielen allerdings ebenfalls eine bedeutende Rolle, so dass angegebene Werte nur als grobe Orientierung anzusehen sind.

Durch Falten ist es möglich, komplizierte Strukturen, beispielsweise Hinterschnitte, zu realisieren. Auch können durch Falten bestimmte Bereiche des Halbzeugs verstärkt werden, in dem beispielsweise einzelne Flächenbereiche doppelt gefaltet werden. Insbesondere lässt sich ein flächiges bzw. plattenförmiges Halbzeug mit einer einheitlichen Wandstärke verwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch mit anderen formgebenden Verfahren kombinieren: Beispielsweise wäre es möglich, das Halbzeug zunächst durch Pressen oder Tiefziehen vorzuformen, und danach das vorgeformte Halbzeug zu falten. Auch eine umgekehrte Reihenfolge der Verfahrensschritte wäre prinzipiell möglich.

Aufgrund der Faltung ermöglicht somit das erfindungsgemäße Verfahren auch die Herstellung komplizierter Verbundteile unter der Verwendung von nur wenigen, bevorzugt nur ein, Bauteilen bzw. Bauteil. Dies ist insbesondere vorteilhaft für den Herstellungsprozess, der dadurch vereinfacht und verbilligt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Verbinden des gefalteten Halbzeugs mit dem Träger das gefaltete Halbzeug in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt wird und das Trägermaterial eingespritzt wird.

Herstellung des Trägers und Verbindung mit dem gefalteten Halbzeug können demnach in einem einzigen Prozessschritt umgesetzt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das gefaltete Halbzeug mit dem Träger verpresst wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das gefaltete Halbzeug mit dem Träger mittels Vibrationsschweißens, mittels Ultraschallschweißens, mittels Klebens, und/oder mittels eines Befestigungsmittels, beispielsweise Schrauben, Nieten oder Clipse, verbunden wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halbzeug einen Faseranteil aufweist.

Halbzeuge mit Faseranteil bieten sich insbesondere dann an, wenn das im Verbundteil verarbeitete Halbzeug mechanischen Belastungen standhalten muss. Als Fasern bieten sich beispielsweise Glasfasern, Kohlefasern, Naturfasern, beispielsweise Holzwolle, oder aber auch PP-Fasern bzw. PP-Bändchen an. Eine bestimmte Orientierung der Fasern kann ebenfalls vorteilhaft für die mechanische Stabilität des Bauteils sein. Insbesondere ist vorteilhaft, wenn die Verstärkungsfasern in Form eines Gewebes, eines Geflechts oder aber auch eines Geleges in das Halbzeug integriert bzw. Bestandteil des Halbzeugs sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halbzeug thermoplastisch verformbar ist und im erwärmten Zustand gefaltet wird.

Um das Halbzeug falten zu können, kann entweder das Halbzeug großflächig erhitzt werden, es reicht aber aus, nur die Faltkanten zu erhitzen. Im erwärmten Zustand werden dann die einzelnen Bereiche des Halbzeugs gefaltet werden. Durch das Abkühlen versteift sich das gefaltete Halbzeug, die Form fixiert sich.

Um die thermoplastische Verformbarkeit zur gewährleisten, besteht das Halbzeug zumindest teilweise aus einem Thermoplast. Neben Materialien wie PC/ABS, POM, PVC bietet sich speziell PP an. Zusatzstoffe können beispielsweise Fasern sein, insbesondere in Form von eines Gewebes, Geleges, Geflechtes oder Netzes.

Weitere mögliche Materialien sind Styrol-Polymerblends, PC, ASA, PP/PE-Kopolymere, ABS, PP/EPDM-Blends, PBT, PET, PC/PBT, PA, PC/PA-Blends, TPEs wie TPPV, TPPE, TPOs, SEBS-Blockkopolymere, SBS-Teleblockpoylmere oder TPV (thermoplastische Vulkanisate). Mögliche Fasern sind beispielsweise PES, Ara mid (und Derivate), Cellulose, Metallfasern, Glasfasern, Textilglasmatten bzw. -gewebe oder Kohlenstofffasern.

Vorteilhaft ist, wenn das Material des Halbzeugs mit dem Material des Trägers abgestimmt ist.

So ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Träger einen PP-Anteil aufweist, beispielsweise aus PP mit einem Anteil aus Langglasfasern besteht. Das Halbzeug enthält bevorzugt gerichtete, miteinander verpresste PP-Fasern, welche zwecks ausreichender Stabilität in Form eines Gewebes und in mehreren Lagen angeordnet sein können.

Aufgrund dessen, dass Träger und Halbzeug einen gemeinsamen Thermoplasten aufweisen, ist solch ein Verbundteil einfacher zu recyceln, als wenn unterschiedliche Materialkombinationen verwendet worden wären.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halbzeug duroplastisch verformbar ist und im erwärmten Zustand gefaltet wird und/oder nach dem Falten erwärmt wird, so dass das Halbzeug nach dem Falten verfestigt ist.

Neben einem Halbzeug mit einer thermoplastischen Matrix kann als Halbzeug auch ein Halbzeug mit einer duroplastischen Matrix verwendet werden. In diesem Falle wird das Halbzeug durch Überschreiten der Aktivierungstemperatur des Duroplasten verfestigt. Insbesondere ist es möglich, falls Träger und Halbzeug in einem Pressvorgang miteinander verbunden werden, den Pressvorgang zur Festigung des Halbzeugs durch Erhitzen des Presswerkzeugs zu verwenden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halbzeug entsprechend eines Faltmusters zugeschnitten wird, insbesondere dass zum Zuschneiden ein Stanzprozess verwendet wird.

Die später gewünschte Form des gefalteten Halbzeugs erfordert die Festlegung einer bestimmten Form des Halbzeugs entsprechend eines Faltmusters. Das Halbzeug wird üblicherweise erst auf diese Form zugeschnitten werden müssen.

Des weiteren kann es erforderlich sein, Trennlinien in das Halbzeug einzubringen, um bestimmte Flächenbereiche von anderen zu trennen und ein Falten der Flächenbereiche relativ zueinander zu ermöglichen.

Des weiteren kann es erforderlich sein, lokale Verstärkungselemente, beispielsweise Metallösen an Schraublöcher, anzubringen, um die Funktion des gefalteten Halbzeugs zweckmäßig zu erfüllen.

Des weiteren kann es auch vorteilhafte sein, Faltkanten zu bearbeiten, beispielsweise durch Perforieren zu schwächen, damit das gefaltete Halbzeug später gewünschte Eigenschaften aufweist.

Für einen derartigen Zuschnitt bietet sich insbesondere ein Stanzprozess an. Alternativ kann der Zuschnitt auch mittels eines Lasers, durch Wasserstrahlschneiden oder Fräsen durchgeführt werden.

Durch einen Stanzprozess ist im Falle eines flächigen Halbzeugs der Zuschnitt in einem einzigen Verfahrensschritt möglich.

Des weiteren schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Airbagvorrichtung mit einem Träger, einer im Träger integrierten Airbagklappe, einem Airbagscharnier, welches mit Träger und Airbagklappe verbunden ist, und einem Schusskanal unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, enthaltend die Schritte: a) Falten des Halbzeugs um definierte Faltkanten, so dass das gefaltete Halbzeug einen durch Wände eingegrenzten Schusskanal, ein Scharnier und erste Laschen bildet; b) Verbinden des gefalteten Halbzeugs mit dem Träger und Airbagklappe, wobei das Scharnier mit Träger und der Airbagklappe verbunden wird und die ersten Laschen mit dem Träger verbunden werden.

Das Halbzeug erfüllt in diesem Falle mehrere Funktionen: Zum einen dient es als Innenklappe, bildet somit die Airbagklappe im Verbund mit dem Träger, und als Scharnier, um das die Airbagklappe aufklappen kann, zum anderen dient es als Schusskanal, in dem ein Airbag geführt wird, in dem aber auch ein Airbagmodul gehalten bzw. befestigt werden kann.

Um die Funktion eines Scharniers zu gewährleisten, muss das gefaltete Halbzeug zumindest bereichsweise elastische Eigenschaften aufweisen. Für die Bildung eines Schusskanals ist hingegen eine gewisse Steifheit des Materials erforderlich.

Des weiteren ist es möglich, das Halbzeug mit einer im Scharnierbereich sich befindenden Schlaufe mit Überlänge vorzusehen. Durch die Länge der Schlaufe lässt sich beispielsweise die Strecke festlegen, die ein mit der Schlaufe verbundener Airbagdeckel im Falle einer Airbag-Auslösung zurücklegt. Insbesondere können die elastischen Eigenschaften der Schlaufe so gewählt werden, dass der wegfliegende Airbagdeckel nicht abrupt, sondern über eine gewisse Strecke abgebremst wird.

Die Überlänge der Schlaufe kann beispielsweise durch eine Faltung oder durch Tiefziehen des Materials erzeugt werden.

Erfindungsgemäß ist es möglich, Elastizität und Steifheit des Halbzeugs in unterschiedlichen Bereichen dadurch zu gewährleisten, dass ein relativ steifes Halbzeug als Ausgangsmaterial verwendet wird, dieses aber zur Gewährleistung der Elastizität bereichsweise geschwächt wird, oder aber ein elastisches Material verwendet wird, welches, um eine genügenden Steifigkeit zu erhalten, unter Umständen im mehrfachen Lagen übereinander gefaltet wird.

Alternativ ist es möglich, durch geeignete Wahl der Halbzeugquerschnitte, z.B. dünneres Material für Scharnierfunktion kombiniert mit stärkerem Material für den Schusskanal, Elastizität und Steifheit des Halbzeugs in unterschiedlichen Bereichen zu gewährleisten.

Eine weitere Möglichkeit ist es, Halbzeuge mit bereichsweise unterschiedlicher Verstärkung, beispielsweise erreicht durch einen unterschiedlichen Typ Verstärkungsfaser oder eine unterschiedliche Dichte der Verstärkungsfasern, zu verwenden.

Mehrere Einzelkomponenten, beispielsweise ein Schusskanal und ein vom Schusskanal getrenntes Scharnier, welche nachträglich noch miteinander verbunden werden müssen, wie es Stand der Technik ist, sind nicht notwendig. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstel lung solch einer Airbagvorrichtung ist somit relativ unaufwändig, schnell und erfordert keine hohen Kosten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Halbzeug um definierte Faltkanten gefaltet wird, so dass das gefaltete Halbzeug an den Wänden, welche den Schusskanal eingrenzen, zweite Laschen aufweisen, und die zweiten Laschen mit den jeweils benachbarten Wänden verbunden werden.

Unter Umständen kann die mechanische Stabilität der Wände, welche den Schusskanal bilden, für die Funktion des Schusskanals nicht ausreichen. Mittels zweiter Laschen, die insbesondere an den Seiten der jeweiligen Wände vorgesehen sind, können die Wände direkt miteinander verbunden werden, was die Stabilität des Schusskanals erheblich erhöht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in das Halbzeug Befestigungsstellen zum Befestigen eines Airbagmoduls eingebracht werden.

Derartige Befestigungsstellen können beispielsweise in Form von Dellen, Vorsprüngen, Hinterschnitten oder Aussparungen vorgesehen sein.

Des weiteren offenbart die Erfindung ein Verbundteil, welches durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wurde.

Des weiteren offenbart die Erfindung eine Airbagvorrichtung, welche durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 hergestellt wurde.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispie len, welche durch Figuren dargestellt sind, näher erläutert.
Dabei zeigt
1a ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeschnittenes ungefaltetes erstes Halbzeug,
1b ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefaltetes erstes Halbzeug nach einer ersten Faltung,
1c ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefaltetes erstes Halbzeug nach einer zweiten Faltung, und
2a ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeschnittenes ungefaltetes zweites Halbzeug
2b ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zweites Halbzeug nach Faltung, und
3 eine erfindungsgemäße Airbagvorrichtung.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines gefalteten ersten Halbzeugs beschrieben, welches später für die Herstellung einer Airbagvorrichtung verwendet werden kann.
Ausgangspunkt ist ein flächiges Halbzeug. Entsprechend der gewünschten Form des gefalteten Halbzeugs wird Form und Faltmuster festgelegt. Der Zuschnitt des Halbzeugs erfolgt mittels eines Stanzprozesses.
Alternativ ist der Zuschnitt auch mit anderen Prozessen, beispielsweise mittels eines Lasers, Wasserstrahlschneiden oder Fräsen, möglich.
1a zeigt das ausgestanzte Halbzeug 3a.
Durch den Stanzprozess ist zum einen die äußere Form des Halbzeugs festgelegt. Des weiteren sind durch den Stanzprozess Trennlinien 14 erzeugt worden, um ein Falten bestimmter Flächenbereiche zu ermöglichen.
Das Halbzeug hat in diesem Falle einen ersten rechteckförmigen Bereich, an dessen Längsseite sich ein ebenfalls rechteckförmiger zweiter Bereich anschließt. Der zweite Bereich ist als Airbagscharnier 7a mit vorgesehen, der erste Bereich als Schusskanal 8a mit einem Randbereich bzw. Laschen 10a für die Fixierung an einem Träger.
Um die Ausbildung eines Schusskanals zu ermöglichen, sind auf der Innenfläche des ersten Bereiches 3 Trennlinien 14 durch den Stanzprozess eingebracht worden. Durch diese 3 Trennlinien sind im ersten Bereich zwei rechteckförmige Abschnitte 11a definiert, die die Wände des späteren Schusskanals bilden werden.
Des weiteren sind in die rechteckförmigen Abschnitte 11a mehrere Aussparungen 12a eingestanzt. An diesen Befestigungsstellen 12a lässt sich später ein Airbagmodul befestigen.
Im nächsten Schritt des Verfahrens wird das zugeschnittene Halbzeug 3a gefaltet. Die Faltkanten 9a, um die gefaltet wird, sind in 1 als gestrichelte Linien erkennbar.
Zwischen erstem Bereich und zweitem Bereich ist ebenfalls eine „Faltkante" vorgesehen. Diese dient aber als Drehachse 15a für das Airbagscharnier 7a, ist also nicht direkt mit den übrigen Faltkanten 9a zu vergleichen.
1b zeigt das Halbzeug 3a nach einer ersten Faltung.
Die Bereiche 11a sind hier rechtwinkelig in die gleiche Richtung herausgeklappt und bilden damit eine Begrenzung für einen Schusskanal 8a.
Die rechteckförmige Öffnung des Schusskanals 8a wird durch einen umlaufenden Rand umgeben, welcher als Lasche 11a für die Befestigung mit einem Träger vorgesehen ist.
Danach wird das Airbagscharnier 7a um die Drehachse 15 gefaltet.
1c zeigt das Halbzeug 3a nach dieser zweiten Faltung.
Das gefaltete Airbagscharnier 7a überdeckt vollständig die Öffnung des Schusskanals 8a.
Alternativ kann das Airbagscharnier in anderer Form, insbesondere auch mit einer Überlänge ausgebildet sein.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines weiteren gefalteten ersten Halbzeugs beschrieben, welches später für die Herstellung einer Airbagvorrichtung verwendet werden kann.
In Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist Ausgangspunkt ein flächiges Halbzeug. Entsprechend der gewünschten Form des gefalteten Halbzeugs wird Form und Faltmuster festgelegt. Der Zuschnitt des Halbzeugs erfolgt mittels eines Stanzprozesses.
1b zeigt das ausgestanzte Halbzeug 3b.
Das ausgestanzte Halbzeug 3b hat die Form eines Kreuzes. Die vier Arme des Kreuzes sind jeweils dafür vorgesehen, zum einen eine Seitenwand 11b für einen Schusskanal 8b, zum anderen einen Lasche 10b zu bilden, die mit einem Träger verbunden werden kann.
Diesbezüglich unterteilt sich jeder Arm in vier etwa gleichgroße, rechteckförmige Bereiche. Die beiden äußeren Bereiche sind als Laschen 10b vorgesehen, die zwischen den beiden äußeren Bereichen liegenden mittleren Bereiche 11b als Seitenwand des Schusskanals 8b.
An jeweils einem Arm des Kreuzes sind im zweitäußeren Abschnitt zwei gegenüberliegende, seitlich abstehende rechteckförmige Laschen 5b vorgesehen. Mit diesen Laschen 5b soll der später gefaltete Schusskanal stabilisiert werden.
Die Öffnung des Schusskanals ist in der Mitte des Zentrums des kreuzförmigen Halbzeugs 3b vorgesehen. Diesbezüglich sind in das Halbzeug 3 Trennlinien 14b durch den Stanzprozess eingebracht worden, welche einen rechteckförmigen Bereich mit zwei rechteckförmigen Airbagscharnieren 7b mit Drehachsen 15b definieren (H-förmige Anordnung für zwei Klappen).
Nach dem Zuschnitt wird das Halbzeug 3b gefaltet. Die Faltkanten 9b sind in 1b durch gestrichelte Linien dargestellt.
2b zeigt das gefaltete Halbzeug 4b. Allerdings wurde hier auf die Darstellung sämtlicher Wände 11b des Schusskanals 8b zwecks Übersichtlichkeit verzichtet.
Die Seitenwände 11b bestehen aus jeweils zwei doppelt gefalteten Bereichen des Halbzeugs 3b. Hierdurch wird eine besondere Stabilität der Wände erreicht.
Des weiteren sind die Laschen 5b jeweils mit den benachbarten Seitenwänden 11b verbunden. Hierdurch wird die Stabilität des Schusskanals 8b zusätzlich verstärkt.
Des weiteren sind in die rechteckförmigen Abschnitte 11b mehrere Aussparungen 12b eingestanzt worden. An diesen Befestigungsstellen 12b lässt sich später ein Airbagmodul befestigen.
Das gefaltete Halbzeug 4 (4a oder 4b) wird nun mit einem Träger 2 mit einer integrierten Airbagklappe 6 verbunden. Dabei wird das Scharnier 7 mit dem Träger 2 und der Airbagklappe 6 verbunden, und die ersten Laschen 10 mit dem Träger 2.
3 zeigt diese Airbagvorrichtung 1.
In den Aussparungen 12 der Seitenwände 11 ist ein Airbagmodul 13 eingehängt. Dieses Airbagmodul wird zusätzlich durch eine Stütze 16 unterstützt.
Als Halbzeug 3 wurde in den Ausführungsbeispielen ein mehrlagiges Gewebe aus heissgepresstem, gerichteten PP-Fasern verwendet. Der Träger 2 besteht aus PP mit einem Langglasfaseranteil.
Um das Halbzeug zu Falten, wurde das Halbzeug mittels Infrarotstrahlung großflächig aufgewärmt. Alternativ wäre auch eine lokale Erwärmung entlang der Faltkanten 9 möglich.
Zum Verbinden des Halbzeugs 4 mit dem Träger 2 wurde das gefaltete Halbzeug 4 in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem Trägermaterial umspritzt. Herstellung des Trägers und Verbindung mit dem Halbzeug wurden somit in einem Prozess realisiert.
Alternativ wäre es möglich, den Träger getrennt herzustellen und mit dem gefalteten Halbzeug mittels Vibrationsschweißens, mittels Ultraschallschweißens, mittels Klebens, und/oder mittels eines Befestigungsmittels, beispielsweise Schrauben, Nieten oder Clipse, zu verbinden.
Eine andere Alternative ist, Halbzeug und Träger durch einen Pressvorgang miteinander zu verbinden.
Neben dem hier beschrieben thermoplastisch verformbaren Halbzeug lässt sich in analoger Weise auch ein duroplastisch verformbares Halbzeug einsetzen. Die Erwärmung kann hier auch nach der Faltung erfolgen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils, insbesondere einer Airbagvorrichtung (1), aus zumindest einem Träger (2) und einem flächigen Halbzeug (3), enthaltend die Schritte: a) Falten des Halbzeugs (3) um definierte Faltkanten (9); b) Verbinden des gefalteten Halbzeugs (4) mit dem Träger (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des gefalteten Halbzeugs (4) mit dem Träger (2) das gefaltete Halbzeug (4) in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt wird und das Trägermaterial eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gefaltete Halbzeug (4) mit dem Träger (2) verpresst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gefaltete Halbzeug (4) mit dem Träger (2) mittels Vibrationsschweißens, mittels Ultraschallschweißens, mittels Klebens und/oder mittels eines Befestigungsmittels, beispielsweise Schrauben, Nieten oder Clipse, verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (2) einen Faseranteil aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (2) thermoplastisch verformbar ist und im erwärmten Zustand gefaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (2) duroplastisch verformbar ist und im erwärmten Zustand gefaltet wird und/oder nach dem Falten erwärmt wird, so dass das Halbzeug nach dem Falten verfestigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (2) entsprechend eines Faltmusters zugeschnitten wird, insbesondere dass zum Zuschneiden ein Stanzprozess verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung einer Airbagvorrichtung (1) mit einem Träger (2), einer im Träger (2) integrierten Airbagklappe (6), einem Airbagscharnier (7), welches mit Träger (2) und Airbagklappe (6) verbunden ist, und einem Schusskanal (8) unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, enthaltend die Schritte: a) Falten des Halbzeugs (2) um definierte Faltkanten (9), so dass das gefaltete Halbzeug (4) einen durch Wände (11) eingegrenzten Schusskanal (8), ein Scharnier (7) und erste Laschen (10) bildet; b) Verbinden des gefalteten Halbzeugs (4) mit dem Träger (2) und Airbagklappe (6), wobei das Scharnier (7) mit Träger (2) und der Airbagklappe (6) verbunden wird und die ersten Laschen (10) mit dem Träger (2) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (2) um definierte Faltkanten (9) gefaltet wird, so dass das gefaltete Halbzeug (4) an den Wänden (11), welche den Schusskanal (8) eingrenzen, zweite Laschen (5) aufweisen, und die zweiten Laschen (5) mit den jeweils benachbarten Wänden (11) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in das Halbzeug (2) Befestigungsstellen (12) zum Befestigen eines Airbagmoduls (13) eingebracht werden.
Verbundteil, hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Airbagvorrichtung (1), hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11.