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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten und Zusammenpressen
eines Gassackes, insbesondere eines Seitengassackes für
den Kopf- und Thoraxbereich, bei dem der Gassack flächig
auf eine Unterlage gelegt wird, an der zumindest zwei Anschläge
in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, wobei ein im Wesentlichen
geradliniger Seitenrand des Gassackes an einem ersten Anschlag ausgerichtet
wird und über eine erste Schiebereinrichtung in Richtung
auf den ersten Anschlag und über eine zweite Schiebereinrichtung
in Richtung auf den zweiten Anschlag verschoben wird. Die Erfindung betrifft
auch einen gefalteten und zusammengepressten Gassack.
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Aus
dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren
bekannt, um einen Gassack einer Airbageinrichtung zusammenzufalten.
Neben einer regelmäßigen Faltung ist es möglich,
eine sogenannte „chaotische" Faltung vorzusehen, bei der
die Position der jeweiligen Faltstellen oder Faltlinien nicht vorbestimmt
ist. Dazu werden die Gassäcke regellos zusammengeschoben und
zusammengepresst und gegebenenfalls mit einer Umhüllung
versehen, damit die Transportfähigkeit und Haltbarkeit
der Faltung innerhalb des Kraftfahrzeuges im montierten Zustand
erhalten bleibt.
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An
die Art und Weise der Faltung werden eine Vielzahl von Anforderungen
gestellt, so soll der zusammengelegte Gassack möglichst
schnell in den aufgeblasenen Zustand überführbar
sein und sich bevorzugt so entfalten, dass keine Wandungsteile des
sich entfaltenden Gassackes auf einen zurückzuhaltenden
Fahrzeuginsassen aufprallen. Schließlich ist eine automatische
Faltbarkeit des Gassackes erwünscht.
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Insbesondere
bei einem Seitenairbag ist ein schnelles und gerichtetes Entfalten
des Gassackes wichtig, da zwischen der Seitenstruktur des Fahrzeuges
und dem Fahrzeuginsassen nur ein relativ geringer Abstand besteht.
Ein solcher Seitenairbag ist in der
GB 2,299,061 A1 beschrieben.
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Ein
Verfahren zum Zusammenlegen eines Seitenaufprallgassackes für
ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem ist in der
EP 857 621 B1 gezeigt,
bei dem der Gassack im aufgeblasenen Zustand die Form eines Kissens
hat und mit einer Einblasöffnung in einer der Seitenflächen
versehen ist. Der Gassack wird dabei auf einer Unterlage ausgebreitet
und die Berandung der Einblasöffnung fixiert. Anschließend
wird eine Platte in einem vorbestimmten Abstand von der Unterlage
und parallel zu dieser so angeordnet, dass der Gassack zwischen
der Unterlage und der Platte liegt. In den Gassack wird Luft eingeblasen,
so dass sich der Gassack an die Unterlage und die Platte anlegt.
Ein Teil der Wandung des Gassackes wird in dessen Innenraum hineingestülpt. Die
Wandung des Gassackes wird so von außen nach innen zusammen
geschoben, dass eine Vielzahl unregelmäßig verlaufender
Einzelfalten entsteht. Dazu sind Schieber vorgesehen, die im Wesentlichen
senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Ebenfalls ist ein Schieber
vorgesehen, der in einem Winkel von ungefähr 30° zu
einer Grundseite des Gassackes bzw. eines Schiebers ausgerichtet
ist, um einen Teil der Wandung in das Innere des Gassackes hineinzustülpen.
Dieser Schieber wird nach dem Hineinfalten der Wandung in den aufgeblasenen
Gassack wieder herausgezogen und der gesamte Gassack mittels senkrecht
zueinander ausgerichteter Schieber auf das endgültige Packmaß komprimiert.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zum Falten und Zusammenpressen eines Gassackes und
einen Gassack bereitzustellen, mit denen eine verbesserte Entfaltung
im Falle eines Unfalles erzielt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie durch einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Falten und Zusammenpressen
eines Gassackes, insbesondere eines Seitengassackes für
den Kopf und Thoraxbereich, bei dem der Gassack flächig
auf eine Unterlage gelegt wird, an der zumindest zwei Anschläge
in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, wobei ein im Wesentlichen
geradliniger Seitenrand des Gassackes an einem ersten Anschlag ausgerichtet
wird und über eine erste Schiebereinrichtung in Richtung
auf den ersten Anschlag und über eine zweite Schiebereinrichtung
in Richtung auf den zweiten Schieber verschoben wird, sieht vor,
dass die zweite Schiebereinrichtung in Abhängigkeit von
der gewünschten Entfaltungsrichtung des Gassackes in einem
Winkel zwischen +20° und –10° zu dem
ersten Anschlag auf den zweiten Anschlag hin verfahren wird. Es
hat sich überraschend gezeigt, dass es eine Korrelation
zwischen der Ausrichtung der Schiebereinrichtung zu dem Anschlag
und der Art und Weise der Entfaltung gibt. Der Entfaltungsvorgang
verändert sich in Abhängigkeit von der Stauchrichtung, also
in Abhängigkeit von derjenigen Richtung, in der der zunächst
flache, flächig ausgerichtete Gassack zusammengepresst
wird. Insbesondere hinsichtlich der Vertikalkomponente der Entfaltung
des Gassackes, also desjenigen Bereiches des Gassackes, der sich
nach oben entfaltet und sich beispielsweise neben den Kopf des Fahrzeuginsassen
legt, ist die Entfaltungsrichtung wichtig, da an sich gleich geformte Gassäcke
aufgrund unterschiedlicher Einbaulagen in verschiedenen Fahrzeugen
oder Fahrzeugtypen unterschiedliche Entfaltungscharakteristika entwickeln müssen,
um den Fahrzeuginsassen optimal schützen zu können.
Es hat sich dabei herausgestellt, dass die zweite Schiebereinrichtung
in Abhängigkeit von der gewünschten Entfaltungsrichtung
des Gassackes in einem veränderlichen Winkel bewegt werden
kann, wobei der Winkel von der gewünschten Entfaltungsrichtung
des Gassackes abhängt. Soll sich der Gassack mehr nach
vorne entfalten, ist eine stärkere Neigung der zweiten
Schiebereinrichtung angezeigt. Soll sich der Gassack schneller nach
oben ausdehnen, ist eine Faltung bzw. Stauchung parallel oder in
einem negativen Winkel zu dem zweiten Anschlag vorgesehen. Der zweite
Anschlag ist im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des
Gassackes angeordnet. Weist in der Einbaulage der Seitenrand des
Gassackes, in der Regel die in Fahrtrichtung hintere Begrenzung
des Thoraxbereiches, eine Neigung zur Vertikalen auf, ist der Winkel der
zweiten Schiebereinrichtung so einzustellen, dass er der gewünschten
Entfaltungsrichtung im eingebauten Zustand entspricht. Die Faltung
und das Zusammenpresssen erfolgt dabei sowohl über die erste
als auch über die zweite Schiebereinrichtung, die den Gassack
auf seine Endmaße zusammenpressen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Anschlag
in einem rechten Winkel zu dem ersten Anschlag ausgerichtet wird,
so dass die Winkelverstellung in Abhängigkeit von der geradlinigen
Seitenkante des Gassackes eingestellt werden kann, die an dem ersten
Anschlag anliegt oder daran zumindest ausgerichtet ist.
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Vor
dem Zusammenschieben des Gassackes wird bevorzugt ein Gasgenerator
in den Gassack eingeführt, um das Zusammenschieben bzw. Zusammenfalten
des Gassackes vollständig ausführen zu können
und einen fertig montierbaren, zusammengefalteten und transportablen
Gassack bereitstellen zu können.
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Die
Reihenfolge der Schieberbewegungen kann frei gewählt werden,
entweder wird zuerst in Richtung auf den ersten und dann in Richtung
auf den zweiten Anschlag verfahren oder umgekehrt.
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Um
ein Ausweichen des Gassackes auf der Unterlage senkrecht zu der
flächigen Erstreckung der Unterlage zu vermeiden, wird
in Richtung auf die Unterlage eine Abdeckung zugestellt, die in
einem bestimmten Abstand von der Unterlage positioniert wird. Gegebenfalls
kann die Abdeckung auf den Anschlägen aufliegen.
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Die
Schiebereinrichtungen oder Schieber werden dann zwischen der Unterlage
und der Abdeckung in Richtung auf die Anschläge verfahren,
wobei die Unterlage und die Anschläge zusammen mit der
Abdeckung eine Art Kammer bilden, deren Volumen durch die einfahrenden
Schieber verringert wird. Die Schieber können dabei gleichzeitig
oder abwechselnd in Richtung auf die jeweiligen Anschläge
verfahren werden, um den Gassack in seine Endposition zu falten
bzw. zusammenzupressen.
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Vor
dem Verschieben der Schiebereinrichtung und dem Zusammenpressen
wird der Gassack an einem Anschlag oder an der Unterlage bevorzugt fixiert,
wobei insbesondere eine Fixierung an der Seitenkante im Bereich
des gegebenenfalls eingeführten Gasgenerators oder in der
Einführöffnung des Gasgenerators erfolgt. Aufgrund
der vorzunehmenden Anschlüsse an den Gasgenerator ist es
bevorzugt, dass dieser am Rand des zusammengefalteten Gassackes
angeordnet ist und die Anschlüsse von außen frei
zugänglich sind.
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Um
eine optimale Faltung und Kompression zu erreichen, werden die Schiebereinrichtungen mehrfach
in Richtung der Anschläge verfahren, sofern dies notwendig
ist, dabei können die Schiebereinrichtungen mehrfach abwechselnd
in Richtung der jeweils zugeordneten Anschläge verfahren
werden, gg. Können die Schiebereinrichtungen stufenweise
in Richtung auf die Anschläge verfahren werden, um den
Grad des Zusammenschiebens schrittweise zu erhöhen.
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Während
oder nach dem Zusammenpressen und Zusammenfalten des Gassacks kann
aus dem Gassack Luft abgesaugt werden, um ein minimales Packvolumen
zu gewährleisten.
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Der
erfindungsgemäße Gassack, insbesondere für
einen Seitenairbag, weist eine Kammer mit einer Längserstreckung
auf und sieht vor, dass der Gassack mittels einer ersten Schiebereinrichtung senkrecht
zu der Längserstreckung der Kammer und mit einer zweiten
Schiebereinrichtung in einem Winkel zwischen +20° und –10° zu
der Längserstreckung der Kammer zusammengeschoben ist.
Durch die Einstellung des Winkels der zweiten Schiebereinrichtung
und eine entsprechende Zusammenfaltung des oberen Bereiches des
Gassackes, also beispielsweise eines Kopfbereiches in Richtung auf
einen Thoraxbereich, in dem sich die Einführöffnung
für einen Gasgenerator befindet, kann eine angepasste Entfaltung
des Gassackes aus der Montageposition erreicht werden. Bevorzugt
ist der Gassack zusammen mit dem Gasgenerator in einem Fahrzeugsitz,
beispielsweise in dem Sitzkissen oder in einer Seitenlehne angeordnet,
um sich nach oben bzw. nach vorn in Fahrtrichtung nach oben zu entfalten,
um sich vor den Thoraxbereich und den Kopfbereich des Fahrzeuginsassen
zu legen.
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Eine
Seitenkante der Kammer verläuft im Wesentlichen parallel
zu der Längserstreckung der Kammer und kann dadurch als
Bezugslinie dienen. Entlang der Seitenkante ist eine Einführöffnung
für einen Gasgenerator ausgebildet, so dass eine einfache
Montage vor oder nach dem Zusammenfalten bzw. Zusammenpressen des
Gassackes erfolgen kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Gassack, mit zumindest
zwei Kammern, die in strömungstechnischer Verbindung miteinander stehen
und in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, ausgestattet ist,
wobei die erste Kammer aus einer Thoraxkammer ausgebildet ist und
eine Längserstreckung aufweist und eine zweite Kammer als Kopfkammer
ausgebildet ist, deren Längserstreckung in einem Winkel
zu der Längserstreckung der ersten Kammer ausgerichtet
ist. Es ist vorgesehen, dass der Gassack mittels der ersten Schiebereinrichtung
senkrecht zu der Längserstreckung der ersten Kammer und
mit der zweiten Schiebereinrichtung in einem Winkel zwischen +20° und –10° zu
der Längserstreckung der ersten Kammer zusammengeschoben
ist. Der Kopfbereich und der Thoraxbereich werden somit über
separate Kammern geschützt, die untereinander in strömungstechnischer
Verbindung stehen. Durch die zweikammerige Ausgestaltung kann eine
verbesserte Anpassung der Entfaltung an die Anatomie der Fahrzeugnutzer
erfolgen.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten
Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 – eine
Airbaganordnung mit Gassack in einer Seitenlehne eines Fahrzeugsitzes,
sowie
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2 – eine
Vorrichtung zum Falten und Zusammenpressen eines Gassackes.
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In
der 1 ist eine Airbaganordnung mit einem Gassack 4 in
einer Rückenlehne 10 eines Fahrzeugsitzes in einem
aufgeblasenen Zustand gezeigt. Die Airbaganordnung sieht einen Gassack 4 vor,
der zwei Kammern 41, 42 aufweist, die eine Trennwandung 43 aufweisen,
die die Kammern 41, 42 voneinander trennt. In
der Wandung 43 ist eine Durchströmöffnung 412 angeordnet,
durch die die Kammern 41, 42 in strömungstechnischer
Verbindung miteinander stehen. Innerhalb der ersten Kammer 41,
die als Thoraxkammer ausgebildet ist, ist ein Gasgenerator 6 mit einem
Diffusor 61 angeordnet. Werden elektrische Impulse über
die Leitungen 62 zum Gasgenerator übermittelt,
zündet dies einen pyrotechnischen Treibsatz und Entfaltungsgas
strömt aus dem Gasgenerator 6 und durch den Diffusor 61 in
die erste Airbagkammer 41. Der Airbag 4 entfaltet
sich dann nach vorne in Fahrtrichtung und nach oben in Richtung
des Kopfes des nicht dargestellten Sitznutzers. Die so genannte
Kopfkammer 42 schließt sich an das obere Ende
der Thoraxkammer 41 an. Beide Kammern 41, 42 weisen
eine langgestreckte Form auf, wobei diese entlang ihrer Längserstreckungen 410, 420 ausgerichtet
sind. Die Längserstreckungen 410, 420 der Kammern 41, 42 stehen
in einem schiefen Winkel aufeinander, der so gewählt ist,
dass die Thoraxkammer 41 den Thorax des Fahrzeuginsassen
schützt, während die Längserstreckung 420 der
Kopfkammer so orientiert ist, dass die Kopfkammer 42 seitlich
neben dem Kopf des Fahrzeuginsassen positioniert wird. Die Längserstreckung 410 der
Thoraxkammer 41 verläuft dabei im Wesentlichen
parallel zur Längserstreckung der Rückenlehne 10 und
parallel zu dem Diffusor 61 bzw. dem Gasgenerator 6,
die an einer Seitenkante 5 des Gassackes 4 angeordnet
sind.
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In
Abhängigkeit von der Einbaulage des Gassackes 4 und
der Ausgestaltung der Rückenlehne 10 kann es erforderlich
sein, den Entfaltungsvorgang des Gassackes 4 zu modifizieren.
Dazu sind unterschiedliche Entfaltungsgeschwindigkeiten oder Entfaltungsreihenfolgen
der einzelnen Kammern 41, 42 vorgesehen. Die Entfaltung
in Vertikalrichtung oder in Horizontalrichtung, also in Fahrtrichtung, kann
unter anderem durch die Art und Weise der Faltung variiert werden.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass die Art und
Weise der Faltung Auswirkungen auf das Entfaltungsverhalten des
Gassackes 4 hat. Um den Erfordernissen an unterschiedliche
Einbaulagen, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Modellgestaltungen
in den Kraftfahrzeugen, Rechnung zu tragen, wird der erfindungsgemäße
Gassack 4 in einem besonderen Verfahren zusammengefaltet
bzw. zusammengepresst, damit er in der Ruheposition ein minimales
Bauvolumen einnimmt und sich während des Aufblasens wie
gewünscht entfaltet.
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In
der 2 ist eine Vorrichtung 1 zum automatischen
Falten und Zusammenpressen des Gassackes 4 dargestellt.
Die Vorrichtung 1 weist zwei Anschläge 2, 3 auf,
die vorliegend in einem rechten Winkel zueinander orientiert sind.
Grundsätzlich können auch abweichende Orientierungen
der Anschläge 2, 3 zueinander vorgesehen
sein.
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Die
Vorrichtung 1 weist weiterhin zwei Schiebereinrichtungen 20, 30 auf.
Die erste Schiebereinrichtung 20 hat eine konturierte Frontfläche,
die der Kontur des zusammengepressten und zusammengefalteten Airbags 4 entspricht.
Die zweite Schiebereinrichtung 30 ist im Wesentlichen gerade
ausgebildet, kann jedoch auch eine Kontur aufweisen.
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Die
erste Schiebereinrichtung 20 verfährt parallel
zu dem zweiten Anschlag 3 und einer Führungsschiene 21 in
Richtung auf den ersten Anschlag 2. An dem ersten Anschlag 2 ist
der flächig ausgelegte Gassack 4 angelegt. In
der ausgebreiteten Stellung ist der Gassack 4 durch die
unterbrochene Linie gezeigt. Der Gassack 4 liegt auf einer
flächigen Unterlage 40 und schließt mit
seiner im Wesentlichen geraden Seitenkante 5 bündig
mit dem ersten Anschlag 2 ab. Der Gassack 4 kann
an der Seitenkante 5 an dem Anschlag 2 festgelegt
sein. Ebenfalls ist ein Gasgenerator 6, gegebenenfalls
ein Diffusor 61 in den Gassack 4 eingeführt.
Der Gassack 4 weist wiederum zwei Kammern 41, 42 auf,
wobei die Längserstreckung 410 der ersten Kammer 41 im
Wesentlichen parallel zu der Seitenkante 5 und damit parallel zu
dem ersten Anschlag 2 orientiert ist. Die zweite Kammer 42 mit
ihrer Längserstreckung 420 ist in einem Winkel
zu der ersten Längserstreckung 410 der ersten
Kammer 41 orientiert. Grundsätzlich ist die Erfindung
unabhängig von der Formgebung der Kammern anwendbar. Oberhalb
des ersten Anschlages 2 sind zwei Führungsschienen 31 angeordnet,
die in unterschiedlichen Winkelstellungen gezeigt sind. Die rechte
Stellung ist in einem Winkel von –10° zur Vertikalen
orientiert, während die linke Stellung in einem Winkel
von +20° zur Vertikalen ausgerichtet ist. Die Führungen 31 sind
verschwenkbar, wie durch die Doppelpfeile gezeigt ist. Bevorzugt
sind die Führungen 31 parallel zueinander verschwenkt,
so dass die zweite Schiebereinrichtung 30, die ebenfalls
in zwei möglichen Stellungen gezeigt ist, parallel entlang
der Führungen 31 verschoben werden kann. Die zweite Schiebereinrichtung 30 verfährt
in einem dem Winkel der Führungen 31 entsprechenden
Winkel in Richtung auf den zweiten Anschlag 3 und presst
die zweite Kammer 42 bzw. das Gewebe der zweiten Kammer 42 des
Gassackes 4 nach unten in Richtung auf den zweiten Anschlag 3.
Dabei kann die zweite Schiebereinrichtung 30 parallel zu
dem Anschlag 3 oder auch in einem Winkel zu dem Anschlag 3 ausgerichtet
sein. Um ein Ausweichen nach oben, also von der Unterlage 40 weg
aus Zeichenebene heraus, zu vermeiden, kann eine Abdeckung auf die
Anschläge 2, 3 und die Führungen 21, 31 aufgelegt
und aufgedrückt werden. Über die Abdeckung kann
auch eine Festlegung und Einklemmung des Gassackes 4, zumindest
der Seitenkante 5 erfolgen.
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Nach
dem Verfahren der zweiten Schiebereinrichtung 30 in Richtung
auf den zweiten Anschlag 3 verfährt die erste
Schiebereinrichtung 20 in Richtung auf den ersten Anschlag 2 und
bringt den Gassack 4 in seine Endposition, wie sie durch
die durchgezogene Linie dargestellt ist. Grundsätzlich
ist es auch möglich, zunächst die erste Schiebereinrichtung 20 und
dann die zweite Schiebereinrichtung 30 zu betätigen.
Ebenfalls ist es möglich, die Schiebereinrichtungen 20, 30 abwechselnd
und mehrmals in Richtung auf den jeweiligen Anschlag 2, 3 zu
verfahren.
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Gleichzeitig
mit dem Zusammenschieben und Zusammenfalten des Gassackes 4 ist
es vorgesehen, dass eventuell innerhalb der Kammern 41, 42 befindliche
Luft aus dem Gassack 4 abgesaugt wird. Dies geschieht am
besten im Bereich einer Einführöffnung innerhalb
des Gassackgewebes, die für das Einführen des
Gasgenerators 6 vorgesehen ist. Die Schieber 20, 30 sind
so ausgebildet, dass die Endform des Gassackes 4 erreicht
wird, d. h. dass beide Schieber in Richtungen 20, 30 in
ihren jeweiligen Orientierungen eine maximale Faltung und Kompression
des Gassackes 4 bis in die Endposition verwirklichen.
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Durch
die Vorrichtung 1 und das oben beschriebene Verfahren ist
eine automatische, chaotische Faltung eines Seitenairbags möglich,
mit der der Entfaltungsvorgang des Seitenairbags an das jeweilige
Fahrzeugmodell angepasst werden kann. Der Entfaltungsvorgang des
Gassackes 4 wird in Abhängigkeit von der Stauchrichtung
der jeweiligen Schiebereinrichtungen 20, 30 verändert,
wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Schiebereinrichtung 20 senkrecht
zur Längserstreckung 410 der ersten Kammer bzw.
zur Haupterstreckung der ersten Kammer 41 orientiert ist.
Das Zusammenschieben und Zusammenfalten des Gassackes 4 durch
die erste Schiebereinrichtung 20 erfolgt somit senkrecht zum
ersten Anschlag 2 und damit parallel zur Entfaltungsrichtung
der Thoraxkammer 41. Trotz der im entfalteten Zustand festen
Orientierung der Längserstreckungen 410, 420 der
beiden Kammern 41, 42 ist es möglich,
eine Variation der Entfaltung zumindest der zweiten Airbagkammer 42,
also der Kopfkammer, zu bewirken, um so entweder die Entfaltung
in Vertikalrichtung, also in Richtung auf den Kopf, oder in Horizontalrichtung,
also in Fahrtrichtung, zu unterstützen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - GB 2299061
A1 [0004]
- - EP 857621 B1 [0005]