DE102012019945B4

DE102012019945B4 - Gassackeinheit mit einem eine Randnaht abdeckenden Abdeckband

Info

Publication number: DE102012019945B4
Application number: DE102012019945.7A
Authority: DE
Inventors: Jens Hoffmann; Ralph Koehnen; Thomas Niedernhuber; Roland Peiz; Marcin Wiaderny
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: DE102012019945A1

Abstract

Gassackeinheit mit einem Gassack (10) und einer Aufblaseinrichtung zur Befüllung des Gassacks (10), wobei der Gassack (10) wenigstens zwei Seitenwände (12, 14) aufweist, die entlang ihrer Ränder mittels einer Randnaht (16) miteinander verbunden sind, so dass die beiden Seitenwände (12, 14) einen Gasraum (G) umschließen, wobei zumindest ein Abdeckband (18) vorgesehen ist, welches die Randnaht (16) in Richtung des Gasraums (G) abgedeckt, wobei das Abdeckband (18) aus wenigstens einem thermoplastischen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) bei Füllung des Gasraumes (G) aufgrund der Betätigung der Aufblaseinrichtung schmilzt oder zumindest seine Festigkeit verliert, wodurch die Randnaht (16) bei Befüllung des Gasraumes (G) abgedichtet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gassackeinheit mit einem eine Randnaht abdeckenden Abdeckband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Gassackeinheit mit einem solchen Abdeckband ist aus der FR 2 767 763 A1 bekannt.
Jede Gassackeinheit besteht aus einem Gassack und einer Aufblaseinrichtung zur Befüllung dieses Gassackes. Der Gassack umschließt einen Gasraum, welcher von dieser Aufblaseinrichtung, welche zumeist als Gasgenerator ausgebildet ist, befüllt wird. Oft ist es erwünscht, dass der Gassack eine große Gasdichtigkeit aufweist, so dass nur wenig Gas entweicht oder wenn, dann nur durch eine extra hierfür vorgesehene Ventilationsvorrichtung. Häufig weist ein Gassack wenigstens zwei Seitenwände auf, welche zumindest abschnittsweise mittels einer Randnaht miteinander vernäht sind. Diese Randnaht trägt häufig einen großen Teil zur unerwünschten Leakage bei, da die Randnaht natürlich die Seitenwände durchstößt. Weiterhin ist der Bereich einer solchen Randnaht häufig ein Schwachpunkt dahingehend, dass hier ein unbeabsichtigtes Reißen von Gassackmaterial aufgrund der hohen Belastungen und der Schwächung des Gassackgewebes durch die Randnaht am wahrscheinlichsten ist. Weiterhin kann die Randnaht selbst reißen.
Aus der oben genannten Schrift ist es deshalb bekannt, ein Abdeckband vorzusehen, welches entweder die nach innen gestülpten Kanten der Seitenwände abdeckt, oder zwischen die beiden Seitenwände eingenäht ist. Hierdurch deckt das Abdeckband die Randnaht ab. Die Randnaht und zur Randnaht benachbartes Gewebe der Seitenwand wird somit geschützt.
Die gattungsbildende US 6,630,220 B1 schlägt vor, das Abdeckband aus einem thermoplastischen Kunststoff zu fertigen und dieses in einem Produktionsschritt mittels Mikrowellenheizung zu schmelzen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine gattungsgemäße Gassackeinheit dahingehend zu verbessern, dass bei gleichbleibendem Gewicht die Gasdichtigkeit verbessert wird und/oder dass das Gewicht reduziert wird. Weiterhin soll eine solche Gassackeinheit kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Gassackeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Gassackeinheit der FR 2 767 763 A1 besteht das Abdeckband aus einem Gewebe ähnlich wie das Material der Seitenwände des Gassackes, weist demnach also eine relativ hohe Flächendichte auf und ist relativ aufwendig in der Herstellung und der Verarbeitung.
Bei der gattungsgemäßen Gassackeinheit ist ein zusätzlicher Produktionsschritt notwendig.
Erfindungsgemäß wird für das Abdeckband ein anderes Material als für die Seitenwände des Gassackes eingesetzt. Dieses Material des Abdeckbandes ist so gewählt, dass es eine geringere Wärmestabilität als das Material der Seitenwände aufweist, nämlich derart, dass es bei Füllung des Gasraumes aufgrund der Betätigung der Aufblaseinrichtung schmilzt oder zumindest seine Festigkeit verliert. Das chemische Grundmaterial des Abdeckbandes kann das selbe wie das der Seitenwände sein (zum Beispiel Polyamid) oder es kann ein anderes Grundmaterial eingesetzt werden. Zumindest in dem Fall, in dem das Grundmaterial das selbe ist, muss sich die Struktur des Materials des Abdeckbandes von der Struktur des Materials der Seitenwände unterscheiden (sonst könnte ja keine unterschiedliche Wärmestabilität erzielt werden). In dem Fall, dass das Material des Abdeckbandes ein Gewebe ist, besteht der Strukturunterschied in der Regel in einer weniger dichten Gewebestruktur und einem geringeren Flächengewicht. Ein alternativer Strukturunterschied kann darin liegen, dass das Material des Abdeckbandes amorph ist und insbesondere in Form einer Folie vorliegt. In beiden Fällen ist das Material des Abdeckbandes relativ leicht und weiterhin einfach zu verarbeiten.
Wesentlich ist also, dass das Material des Abdeckbandes weist eine geringere Wärmestabilität als das Material der Seitenwände des Gassackes aufweist. Die eigentliche Abdichtwirkung entsteht hierbei erst nach Betätigung der Aufblaseinrichtung, wenn diese heiße Gase erzeugt, welche in Kontakt mit dem Abdeckband kommen. Hierbei verliert das Abdeckband seine Stabilität und schmilzt sogar und umschließt hierdurch dicht die Randnaht, beispielsweise durch Umschließung der Kanten der Seitenwand. Dieser Schmelzprozess führt zu einer sehr effektiven Abdichtung, ohne dass hierbei ein hoher Produktionsaufwand notwendig wäre, da der Effekt, welcher für die eigentliche Abdichtung sorgt, „automatisch” bei der Befüllung des Gasraums mit heißen Gasen zur Verfügung gestellt wird.
Vorzugsweise ist das Abdeckelement ein amorphes Material, also eine Folie, oder ein Gewebe mit einer geringen Flächendichte, insbesondere mit einer Flächendichte von weniger als 100 g/m².
Es versteht sich von selbst, dass ein solches Abdeckband sinnvoll nur dann eingesetzt werden kann, wenn der Gasgenerator entsprechend heiße Gase erzeugt, und es sind deshalb insbesondere zwei Typen von Gasgeneratoren geeignet, nämlich zum einen pyrotechnische Gasgeneratoren und Gasgeneratoren, welche zwei miteinander reaktive Gase enthalten, welche bei Zündung im Gasgenerator und/oder im Gasraum des Gassackes unter Wärmefreisetzung miteinander reagieren.
Ein solches Abdeckband kann sowohl bei Gassackeinheiten verwendet werden, bei denen der Gassack nach dem Vernähen der Seitenwände nicht umgestülpt wird, also bei dem die Kanten der Seitenwände nach außen weisen, als auch bei Gassackeinheiten mit einem Gassack, welcher nach Vernähen der Seitenwände umgestülpt wird, bei dem also die Kanten nach innen weisen.
Das Material des Abdeckbandes hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt zwischen 150°C und 270°C und besteht weiter vorzugsweise aus Polyester oder Prolypropylen.
Weiter vorzugsweise kann das Abdeckband mehrschichtig, insbesondere dreischichtig ausgebildet sein, wobei die beiden äußeren Schichten aus einem Material mit einem niedrigeren Schmelzpunkt bestehen als die innere Schicht. Hierdurch erfolgt ein sukzessives Aufschmelzen von außen, was dazu führt, dass eine frühe, gute Abdichtung erfolgt und dennoch unter allen denkbaren Umständen sichergestellt ist, dass das Abdeckband im Nahtbereich verbleibt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine Seitengassack-Einheit in einer Seitenansicht,
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 1 bei nicht expandiertem Gassack,
3 das in 2 Gezeigte nach Zündung des Gasgenerators und Füllung des Gasraumes,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 2 entsprechenden Darstellung,
5 das in 4 Gezeigte nach Zündung des Gasgenerators und Füllung des Gasraumes und
6 das Detail D aus 4, wenn als Abdeckband ein dreilagiges Abdeckband verwendet wird.
Die 1 und 2 zeigen eine Gassackeinheit, nämlich eine Seitengassack-Einheit. Diese ist wie bekannt aufgebaut, sie weist nämlich zwei Seitenwände 12, 14 auf, welche entlang einer Randnaht 16 miteinander verbunden sind und einen Gasraum umschließen. Das Material der Seitenwände ist ein Kunststoffgewebe mit einer Flächendichte von 200 g/m² oder mehr. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Gassack aus einem einzigen, „schmetterlingsförmigen” Zuschnitt hergestellt. Innerhalb des Gasraumes ist eine Aufblaseinrichtung, nämlich ein Gasgenerator 20 angeordnet. Dieser Gasgenerator 20 kann insbesondere ein pyrotechnischer Gasgenerator sein oder ein Gasgenerator, welcher zwei miteinander reaktive Gase, wie beispielsweise Sauerstoff und Wasserstoff enthält, welche nach Zündung des Gasgenerator miteinander reagieren, wobei diese Reaktion ganz oder teilweise innerhalb des Gasraumes G erfolgen kann. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Kanten 12a, 14a der Seitenwände 12, 24 nach außen, also vom Gasraum G weg. Das heißt, dass der Gassack nach Vernähen der beiden Seitenwände 12, 14 nicht gewendet wird.
Wie man anhand der 1 und insbesondere anhand der 2 sieht, ist mit der Randnaht 16 ein Abdeckband 18 im Randbereich zwischen die beiden Seitenwände 12, 14 eingenäht. Dieses Abdeckband besteht beispielsweise aus Polyester (PET) oder Polypropylen (PP). Diese Materialien haben einen relativ niedrigen Schmelzpunkt von ca. 250°C (PET) beziehungsweise 160°C (PP).
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform liegt das Material des Abdeckbandes in Form einer Folie vor, ist also amorph. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform liegt das Abdeckelement in Form eines relativ leichten Gewebes mit einem Flächengewicht von unter 100 g/m², vorzugsweise von höchstens 70 g/m² vor. Das verwobene Garn hat hierbei vorzugsweise maximal 100 dtex.
Wird der Gasgenerator 20 gezündet, so wird der Gasraum mit heißem Gas gefüllt und der Gassack bläht sich auf, wodurch die beiden Seitenwände 12, 14 außer am Rand einen größeren Abstand zueinander gewinnen, wie dies in 3 gezeigt ist. Das heiße Gas trifft auch auf das Abdeckband 18, welches daraufhin anschmilzt beziehungsweise seine Festigkeit verliert und aufgrund des Gasdruckes zur Randnaht 16 hin gedrückt wird, so dass sich eine Art Pfropf bildet, welcher sich vor die Randnaht 16 legt, diese damit schützt und den Randbereich abdichtet, wie dies in 3 schematisch gezeigt ist. Aufgrund dieses „Pfropfes” gelangt kein oder nur sehr wenig Gas zur Randnaht 16 und zu den Bereichen der beiden Seitenwände 12, 14, welche durch die Randnaht geschwächt sind, so dass das erfindungsgemäße Ziel erreicht ist.
Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel in einer der 2 entsprechenden Darstellung, bei dem der Gassack nach dem Zusammennähen gewendet ist, die Kanten 12a, 14a, also nach innen in Richtung des Gasraumes weisen. Hier ist das Abdeckband 18 mittels einer separaten Befestigungsnaht 17 mit den beiden Seitenwänden 12, 14 vernäht, wobei diese Befestigungsnaht 17 auf der Gasraumseite der Randnaht 16 liegt. Das Abdeckband 18 umgreift somit die beiden Kanten 12a, 14a und ist so ausgeführt, dass es sich bis über die Randnaht 16 erstreckt. Wird nun der Gasgenerator gezündet und heiße Gase treffen auf das Abdeckband 18, so legt sich dieses dicht an die beiden Seitenwände 12, 14 und die Randnaht 16 an, wobei Material des Abdeckbandes 18 bis in die Löcher, durch welche sich die Randnaht 16 durch die beiden Seitenwände 12, 14 erstreckt eindringen kann, was zu einer entsprechenden Abdichtung und einem entsprechenden Schutz führt.
Wie man der 6 entnehmen kann, ist es zumindest in manchen Anwendungsfällen zu bevorzugen, ein mehrschichtiges, insbesondere dreischichtiges Abdeckband 18 vorzusehen, wobei die mittlere (innere) Schicht 18b aus einem Material mit höherem Schmelzpunkt als die äußeren Schichten 18a besteht. Hierbei bestehen die beiden äußeren Schichten 18a vorzugsweise aus dem selben Material, das heißt, dass das Abdeckband 18 symmetrisch ist. Der Vorteil ist, dass die zum Gasraum hin weisende Schicht früher schmilzt als die darunterliegende, so dass eine Art sukzessives Aufschmelzen erfolgt. Dies führt zu einer frühen Abdichtung der Randnaht 16 und stellt weiterhin sicher, dass die Abdichtwirkung über den gesamten erforderlichen Zeitraum anhält. Die innere Schicht 18b kann beispielsweise aus PET, die äußeren Schichten 18a können beispielsweise aus PP bestehen. Ein solches dreischichtiges Abdeckband kann auch bei einer Vernähung, wie sie in den 2 und 3 gezeigt ist (also bei einem nicht gewendeten Gassack), eingesetzt werden. Bei einem mehrschichtigen Abdeckband ist es in der Regel zu bevorzugen, dass zumindest die äußeren Schichten aus einem amorphen Material, also nicht aus Gewebe, bestehen.
Bei einer Vernähung, wie sie in den 4 und 5 gezeigt ist, wäre auch der Einsatz eines nur zweischichtiges Abdeckbandes sinnvoll, wobei dann die Schicht aus dem Material mit dem niedrigeren Schmelzpunkt zum Gasraum zeigen würde. Nachteilig gegenüber einem symmetrischen, dreischichtigen Abdeckband wäre hier, dass beim Vernähen auf die Orientierung des Abdeckbandes geachtet werden müsste.
Die Erfindung wurde anhand einer Seitengassack-Einheit erläutert, sie ist jedoch auch bei anderen Seitengassack-Einheiten, wie Kniegassack-Einheiten, Frontgassack-Einheiten und Vorhanggassack-Einheiten einsetzbar.
Bezugszeichenliste

10: Gassack
12: erste Seitenwand
12a: Kante
14: zweite Seitenwand
14a: Kante
16: Randnaht
17: Befestigungsnaht
18: Abdeckband
18a: äußere Schicht
18b: innere Schicht
20: Gasgenerator
G: Gasraum

Claims

Gassackeinheit mit einem Gassack (10) und einer Aufblaseinrichtung zur Befüllung des Gassacks (10), wobei der Gassack (10) wenigstens zwei Seitenwände (12, 14) aufweist, die entlang ihrer Ränder mittels einer Randnaht (16) miteinander verbunden sind, so dass die beiden Seitenwände (12, 14) einen Gasraum (G) umschließen, wobei zumindest ein Abdeckband (18) vorgesehen ist, welches die Randnaht (16) in Richtung des Gasraums (G) abgedeckt, wobei das Abdeckband (18) aus wenigstens einem thermoplastischen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) bei Füllung des Gasraumes (G) aufgrund der Betätigung der Aufblaseinrichtung schmilzt oder zumindest seine Festigkeit verliert, wodurch die Randnaht (16) bei Befüllung des Gasraumes (G) abgedichtet wird.
Gassackeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) zumindest teilweise aus einem Gewebe mit einer Flächendichte von weniger als 100 g/m², insbesondere aus einem Gewebe mit einer Flächendichte von weniger als 70 g/m² besteht.
Gasackeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus einem Garn mit weniger als oder gleich 110 dtex gewoben ist.
Gassackeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband zumindest teilweise aus einem amorphen Material, insbesondere in Form einer Folie, besteht.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kannten (12a, 14a) der Seitenwände (12, 14) nach innen in Richtung des Gasraumes (G) weisen und dass das Abdeckband (18) die beiden Kanten (12, 14a) zumindest abschnittsweise derart umgibt, dass die Randnaht (16) in Richtung des Gasraums (G) von diesem Abdeckband (18) abgedeckt ist.
Gassackeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) zwischen den Rändern der Seitenwände (12, 14) gehalten ist.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Abdeckbands (18) einen Schmelzpunkt zwischen 150°C und 270°C aufweist.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Abdeckbandes (18) Polyester oder Polypropylen ist.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) ausschließlich über die Randnaht (16) mit den Seitenwänden (12, 14) verbunden ist.
Gassackeinheit nach einem der Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (18) mittels einer separaten Befestigungsnaht (17) mit den Seitenwänden (12, 14) verbunden ist.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufblaseinrichtung zwei miteinander reaktive Gase gespeichert sind, welche bei Betätigung der Aufblaseinrichtung miteinander reagieren.
Gassackeinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Reaktion der Gase miteinander im Gasraum außerhalb der Auflaseinrichtung stattfindet.
Gassackeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufblaseinrichtung ein pyrotechnischer Gasgenerator (20) ist.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband wenigstens zwei Schichten aufweist, wobei die beiden Schichten aus unterschiedlichen thermoplastischen Materialen bestehen.
Gassackeinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband drei Schichten aufweist, wobei die mittlere Schicht (18b) einen höheren Schmelzpunkt als die äußeren Schichten (18a) aufweist.