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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Verbindung eines Anschlussmundes eines textilen Gassacks mit einem Anschluss, welcher eine im Wesentlichen zylindrische äußere Mantelfläche aufweist, wobei der Anschluss in den Anschlussmund eingefügt ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung.
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Es ist eine Unzahl von pneumatischen Verbindungen für im Wesentlichen harte Verbindungspartner auf dem Markt zu finden. Wesentlich geringer ist die Anzahl auf dem Markt angebotener Verbindungen für den sog. Hart-Weichübergang, zum Beispiel für Anschlussmöglichkeiten, mit denen z. B. pneumatisch belastete Textilien, in der Regel Luft- oder Gassäcke (Weichpartner), an insbesondere standardisierte Pneumatikeinrichtungen (Hartpartner) angeschlossen werden können. Derartige Verbindungen sind beispielsweise von der Herstellung von Seitenairbags bekannt, wobei jeweils ein harter zylindrischer Generatoranschluss in den weichen Generatormund des textilen Seitenairbags eingefügt wird und der textile Generatormund mit einer oder mehreren Schlauchschellen auf dem harten Generatoranschluss befestigt wird. Bei derartigen Verbindungen, welche üblicherweise maximal nur etwa fünf Sekunden dicht bleiben müssen, ist eine Dichtigkeit auf Dauer kein Thema. Aus diesem Grund sind derartige Verbindungsanordnungen für einen dauerhaften und zuverlässigen Betrieb, wie er beim Einsatz von dauerhaft oder wechsellastig, statisch oder dynamisch mit Druck beaufschlagten Luft- oder Gassäcken erforderlich ist, ungeeignet. Die sog. horizontale Leckage zwischen dem Textil und dem harten Anschlussteil ist bei sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nicht wirtschaftlich beherrschbar.
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Aus dem Stand der Technik sind auch Schnellkupplungen bekannt, die in der Weise konzipiert sind, dass sie zwei oder mehrere Leitungen in Form von Rohren, Schläuchen und/oder Verbraucher (Werkzeuge, Anlagen, Hebevorrichtungen usw.) miteinander verbinden. Bei der Verwendung derartiger Kupplungen zur Montage an textilen Bauteilen müssen diese, um sie mit dem textilen Bauteil zu verbinden, mit einem Fixiermittel, wie z. B. Schlauchschellen oder dergleichen fixiert werden.
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Nachteilig hierbei ist die sog. horizontale Leckage zwischen dem Textil und der Kupplung. Horizontale Leckage bedeutet, dass im wenn auch sehr schmalen Bereich der Gewebeebene des Textils (unerwünschte) Kanäle vorliegen, durch welche Gas in der Gewebeebene bis zum Ende des Gewebes und dann aus dem Gewebe bzw. einem hieraus bestehenden Luftsack entweichen kann. Zur Klarstellung: Wir sprechen hier nicht von der üblicherweise quer zur Gewebeebene betrachteten Permeabilität eines Gewebes. Die Verwendung der oben erwähnten Schlauchschellen, welche einen auf ein Anschlussstück gestülpten textilen Anschlussmund umgeben und umspannen birgt eine Reihe von Unsicherheiten und anderen Nachteilen. So können material- und verfahrensbedingte Streuungen im Anschlussbereich des textilen Bauteils zu Maßabweichungen führen mit der Folge, dass der Anschlussbereich nicht dem Außendurchmesser des Kupplungsstücks entspricht. Eine erhöhte Gefahr der Falten- und damit Leckagekanalbildung im Bereich des Anschlussmundes ist die Folge. Allein um diesen Nachteil zu verringern oder zu vermeiden entstehen nachteiliger weise ein hoher Zeitaufwand und dadurch hoher Kostenaufwand bei der Montage oder Demontage einer Kupplung an das textile Bauteil. Es ist in der Regel der Einsatz von zusätzlichem Werkzeug erforderlich. Beim Anbringen des Fixiermittels bzw. der Schlauchschelle auf der Außenseite im Anschlussbereich im das Textil umgebenden Bereich kann es zur mechanischen Beschädigung einer Gewebeauflage, wie z. B. eines Laminats oder einer Beschichtung kommen, was wiederum zur Bildung von Leckagestellen entlang der Gewebeauflage führen kann. Daneben ergibt sich durch den Einsatz von Fixiermitteln, wie z. B. Schlauchschellen oder -klemmen an der Außenseite des textilen Bauteils oft ein voluminöser, raumgreifender und störender Aufbau der Konstruktion.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung zur Verbindung eines Anschlussmundes eines textilen Gassacks mit einem Anschluss und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen vorzuschlagen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet oder zumindest stark verringert.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, nämlich einer Verbindungsanordnung zur Verbindung eines Anschlussmundes eines textilen Gassacks mit einem Anschluss, welcher eine im Wesentlichen zylindrische äußere Mantelfläche aufweist, wobei der Anschluss in den Anschlussmund eingefügt ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass am äußeren Umfang des Anschlussmundes anliegend eine Gewebeanlagehülse mit einer im Wesentlichen zylindrischen Innenwand angeordnet ist und am inneren Umfang des Anschlussmundes anliegend wenigstens ein von einem, am Anschluss angebrachten, Klemmmechanismus wenigstens teilweise radial nach außen gedrückter Dichtungsring angeordnet ist. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lässt sich vorteilhafterweise eine, u. a. auch wieder lösbare, Verbindungsanordnung mit nahezu vollständiger Reduzierung der horizontalen Leckage im Anschlussbereich zwischen dem textilen Gassack und der Kupplung, also dem Anschluss erreichen. Die die textile Fläche quer zu ihrer horizontalen Erstreckung radial nach außen gegen die Gewebeanlagehülse drückende Dichtung verhindert die Bildung von Leckagekanälen in der Gewebeebene in diesem Bereich. Hierzu ist vorteilhafterweise keine webtechnische Anpassung des textilen Anschlussbereichs des Gassacks, also des Anschlussmundes erforderlich. Der Dichtungsring passt sich dem Innendurchmesser des textilen Anschlussmundes an. Dennoch bleibt ein schneller Austausch (Montage/Demontage) der Kupplung am textilen Bauteil möglich, und dies in einer werkzeuglosen Montage. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung ist kein Einsatz von weiteren Fixiermitteln, wie z. B. Schlauchschellen und dergl. und somit kein voluminöser und störender Aufbau auf der Außenseite des Anschlussbereichs notwendig. Darüber hinaus können Beschädigungen an möglichen Gewebeauflagen wie Beschichtungen etc. durch Einsatz von Fixiermitteln, da diese entfallen, vermieden werden.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Klemmmechanismus wenigstens zwei aufeinander zu bewegbare zwischen sich den Dichtungsring komprimierende Klemmflächen auf. Diese erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht – im Gegensatz z. B. zu Ballondichtungen – eine einfache kraftschlüssige und mechanisch sichere Lösung zur zuverlässigen Klemmung des Dichtungsrings.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Klemmflächen konisch geformt. Mit dieser vorteilhaften Variante lässt sich für jedwede gewünschte Klemmkraftumsetzung einer Längs- in eine Radialkomponente eine Feineinstellung realisieren.
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In noch einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Klemmflächen in Form von ebenen Anlageschultern gebildet. Diese Ausbildung ermöglicht ein geradlinige direkte Bewegung der Anlageschultern aufeinander zu und erlaubt ohne Weiteres den Einsatz mehrerer Dichtungsringe, eventuell sogar mit dazwischen angeordneten Abstandsringen oder -hülsen.
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In wieder einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Klemmmechanismus einen schnell lösbaren Rastmechanismus auf, welcher z. B. als Sägezahnratschenmechanismus ausgebildet ist. Diese Variante bietet sich an, wenn die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung beispielsweise zu Mess- oder Testzwecken oft und/oder schnell montiert und demontiert werden soll.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Klemmmechanismus eine Schraubverbindung auf. Diese Variante kann insbesondere dann Verwendung finden, wenn es um endgültige Verbindungen geht.
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In wieder einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Gewebeanlagehülse an ihrer Innenwand elastische Auflagen auf oder ist die Gewebeanlagehülse an ihrer Innenwand elastisch beschichtet. Diese Variante ist dann von besonderem Vorteil, wenn das textile Material des Anschlussmundes sehr dick ist. Die elastischen Materialien können auch bereichsweise radial nach innen ragen und mit dem oder den Dichtungsring(en) eine gewisse Verzahnung eingehen. Es lässt sich hierbei eine hervorragende „Leckagesperre” erreichen.
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Von besonderem Vorteil ist auch eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung, bei welcher der Dichtungsring aus Silikon oder silikonartigen Materialien gebildet ist. Diese Ausführung hat sich außerordentlich als zuverlässiger und langzeitstabiler Dichtungsstoff bewährt.
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Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung nach einer der im Vorhergehenden diskutierten Varianten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Material des Anschlussmunds des textilen Gassacks zwischen dem wenigstens einen Dichtungsring und der Gewebeanlagehülse reversibel verformt wird. Damit ist eine zerstörungsfreie Verbindung von Anschlussmund und Anschluss möglich, welche auch wieder gelöst werden kann, wobei von Vorteil ist, dass beide Verbindungspartner für eine weitere Verwendung geeignet sind.
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Den Unteransprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung sind weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zu entnehmen.
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Die Erfindung wird zum besseren Verständnis im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme einer Zeichnung kurz beschrieben.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht schematisch einen Gassack in nicht aufgeblasenem Zustand zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
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2 zeigt in perspektivischer Ansicht schematisch einen Anschlussmund des Gassacks gemäß 1, wobei der Anschlussmund geöffnet dargestellt ist und einen Anschluss „kurz vor dem Einfügen”.
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3 zeigt schematisch im Teilquerschnitt ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung in einer Prinzipskizze mit einem Dichtungsring.
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4 zeigt schematisch im Teilquerschnitt ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung in einer Prinzipskizze mit zwei Dichtungsringen.
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5 zeigt schematisch im Teilquerschnitt ein drittes Beispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit einem Dichtungsring mit integrierter Hohlschrauben-/Hohlmutter-Verbindung und quer zur Längsachse liegenden Anlageschultern für den einen Dichtungsring.
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6 zeigt schematisch im Teilquerschnitt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit konischen Klemmflächen vor dem Montieren des Anschlusses.
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7 zeigt schematisch die Vorrichtung gemäß 6 nach dem Montieren des Anschlusses.
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8 zeigt in perspektivischer Ansicht schematisch einen Anschlussmund des Gassacks gemäß 1 und 2 mit eingefügtem Anschluss und Gewebeanlagehülse.
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9 zeigt in Draufsicht (Blickrichtung gemäß Pfeil B aus 8) schematisch die Situation gemäß 8.
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10 zeigt in perspektivischer Ansicht schematisch einen Gassack mit Verbindungsanordnung in Verbindung mit einer Versorgungsleitung.
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In den folgenden Erläuterungen werden nebeneinander die Begriffe „Luftsack” und „Gassack” verwendet. Sie haben jedoch stets die gleiche Bedeutung. Zur Vereinfachung der Beschreibung tragen Elemente mit gleicher Funktion zum Teil gleiche Bezugszeichen.
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In 1 ist ein einfaches Beispiel eines nicht aufgeblasenen Gassacks 4 gezeigt, der zwei Gewebelagen O und U aufweist, zwischen welchen sich ein aufblasbarer Hohlraum H befindet. Die Gewebelagen O und U sind über Nahtbereiche 27 miteinander verbunden. Diese Nahtbereiche 27 – in 1 werden sie beispielsweise durch die Umfangslinie das Gassacks 4 und die dazu parallele gestrichelte Linie umfasst – können aus tatsächlich genähten Nähten bestehen oder bei in einem Stück gewebten Gassäcken, sog. OPW-(one-piece-woven)Gassäcken gewebte Nähte sein. Optional sind die Gewebelagen O und U des Gassacks 4 mit einer Dichtungsschicht beispielsweise aus Silikon oder anderen Dichtungsmaterialien, versehen, möglicherweise damit laminiert. Der Gassack wird beim bestimmungsgemäßen Einsatz über einen sog. Anschlussmund 2 mit einem (nicht gezeigten) Füllmedium wie Luft, Gas oder Fluid ver- und entsorgt und damit zur Ausdehnung „in die dritte Dimension” gebracht bzw. aus dieser wieder in seinen – wie dargestellt – entleerten Zustand gebracht. Der Anschlussmund 2 ist durch eine am Gassack angeformte Fahne 5 gebildet, welche, wie der Gassack 4, von Nahtbereichen 27 gesäumt ist.
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Bewegt man die Nahtbereiche 27 des Anschlussmundes 2 aufeinander zu, dann entsteht die in 2 gezeigte Situation. Der Hohlraum des Anschlussmundes 2 öffnet sich in eine etwa ovale oder runde Form und ist damit zur Aufnahme eines in 2 auf gemeinsamer Achse bereitstehenden Anschlusses 6 bereit, welcher in Richtung des Pfeils A auf den Anschlussmund 2 zu bewegt und in diesen eingefügt werden soll. Erfindungsgemäß sind der Umfang 10 des Anschlussmundes 2 und auch dessen Durchmesser 110 des Anschlusses 6 geringfügig größer als der Umfang 12 des Anschlusses 2 und dessen Durchmessers 112.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 bestehend aus einer Gewebeanlagehülse 7, welche prinzipiell zwischen sich und einem sich in Richtung von Pfeilen RD radial nach außen erweiternden Dichtungsring 13 die Wandung eines Anschlussmundes 2 im Bereich K dicht klemmt. Die rechte und die linke Seite eines zweiteilig ausgebildeten Anschlusses 6 drücken in Richtung von Pfeilen HD axial auf den elastischen Dichtungsring 13, welcher dadurch in radialer Richtung nach außen, zur Gewebeanlagehülse 7 hin gedrückt wird und hierbei das Gewebe des Anschlussmundes 2 derart klemmt, dass ein Entweichen von Luft aus dem hier nicht gezeigten Luftsack „in der Gewebeebene” vermieden wird. Im etwa ringförmigen Bereich K ist also die eigentliche Dichtung zu sehen. Das Bezugszeichen M soll den Zuführkanal für ein Füllmedium für den Gassack andeuten.
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4 zeigt eine der Ausbildung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung gemäß 3 sehr ähnliche Variante, hier allerdings mit zwei Dichtungsringen 13, welche mittels einer Distanzhülse 28 auf Abstand gehalten werden. Diese Ausbildung arbeitet zur Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit einer doppelten Dichtung.
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5 zeigt schließlich wieder eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung, hier wieder mit einem Dichtungsring 13, im Schnitt dargestellt. Die Funktionsweise entspricht derjenigen der Ausführungen gemäß 3 und 4. Der Dichtungsring 13 wird mit einem Anschluss bestehend aus Hohlschraubenteil 61 und Hohlmutterteil 62, welche quer zur Längsachse liegenden Anlageschultern 61A und 62A für den einen Dichtungsring 13 haben, gebildet. Werden das Hohlschraubenteil 61 und das Hohlmutterteil 62 des Anschlusses über ein Gewinde G zueinander gedreht, dann drücken sie über die Anlageschultern 61A und 62A axial auf den Dichtungsring 13 mit dem Effekt, dass dieser radial nach außen verformt wird und das Material des Anschlussmundes 2 gegen die Gewebeanlagehülse 7 drückt und die gewünschte Dichtung bei K erzeugt. In 5 auf der linken Seite ist symbolisch eine mit AR markierte Außenriffelung des Anschlussteils 61 angegeben, welche optional eine Verdrehsicherheit des Anschlussteiles 61 gegen die textile Innenwandung des Anschlussmundes 2 das Gassacks erhöhen soll.
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6 und 7 zeigen eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung mit Anschlussteilen 161 und 162 mit konischen Klemmflächen 15 und 16 für einen Dichtungsschlauch 113, welcher beim Montieren des Anschlusses durch gegeneinander gerichtetes Drehen der Anschlussteile 161 und 162 über ein Gewinde G erfindungsgemäß zwei Dichtungsringe 1131 und 1132 bildet. Der Dichtungsschlauch 113 wird beim Verdrehen über die konischen Klemmflächen 15 und 16 axial zusammengedrängt, gelangt hierbei teilweise auf die zylindrischen Außenflächen der Anschlussteile 161 und 162 und weicht soweit wie möglich radial nach außen, bis er an seinen beiden axialen Enden radial an die Innenwandung des Anschlussmundes 2 gelangt und diese nach außen gegen die Gewebeanlagehülse 107 drückt. In den beiden Bereichen D ergeben sich dadurch erfindungsgemäß zwei Dichtungsringe 1131 und 1132 und die entsprechenden Klemmungen in den Bereichen D.
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7 zeigt schematisch die Vorrichtung gemäß 6 nach dem Montieren des Anschlusses 160.
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Schließlich zeigt 8 einen vom Gassack 4 abgeschnitten dargestellten Anschlussbereich eines Gassacks 4, mit einem im Anschlussmund 2 erfindungsgemäß eingefügten Anschluss 6 und einer Gewebeanlagehülse 7. An der mit F gekennzeichneten Stelle des Anschlusses 6 – dies gilt analog für alle in den 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung – sind jegliche dem Fachmann bekannten Möglichkeiten (Schraub-, Klemm-, Bajonett-Verschlüsse etc.) zum Anschluss von Fittings zur Versorgung des Gassacks 4 mit Füllmedien wie Luft, Gas oder Fluiden aus dem Bereich der Pneumatik oder Hydraulik denkbar.
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In 9 ist die sich in Blickrichtung des Pfeils B aus 8 ergebende Ansicht dargestellt. Zentral sind der Anschluss 6 zu erkennen, um den sich der aus Gründen der besseren Darstellbarkeit leicht beabstandet gezeichnete in der Realität jedoch am Anschluss 2 satt anliegende Anschlussmund 2 gezeigt. Um den Anschlussmund 2 umgeschlagene Flügel 51 und 52 der Fahne liegen dem äußeren Umfang des Anschlussmundes 2 folgend flächig auf diesem auf. Um dies beispielhaft zu zeigen ist der in 6 rechte Flügel zunächst in der Ausgangsposition 52', in welcher er in der Ebene des nicht aufgeblähten Gassacks 4 liegt, mit etwas dickerer Linierung hervorgehoben gezeigt. Der Flügel wird dann dem gestrichelten etwa kreisförmigen Pfeil S folgend „umgeschlagen” und in Position 52 am Anschlussmund 2 angelegt. Die Vorgehensweise garantiert eine knitterfreie „Versorgung” der Flügel 51 und 52, um die zuvor erfindungsgemäß geschaffene dichte Verbindungsanordnung 1 nicht zu gefährden. Die Gewebeanlagehülse 7, ist ebenso aus Gründen der besseren Darstellbarkeit leicht beabstandet gezeichnet, liegt in der Realität jedoch am Anschluss 2 satt an und sichert die erfindungsgemäß geschaffene dichte Verbindungsanordnung 1. Der Anschluss 6 weist mittig einen Zuführkanal M für das Füllmedium für den Gassacks 4 auf.
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10 zeigt einen Gassack 4 mit Verbindungsanordnung 1 in Verbindung mit einer Versorgungsleitung V, welche zu einer (nicht gezeigten) Quelle für das Füllmedium führt.
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Selbstverständlich sind die hier gezeigten Beispiele nicht maßstäblich gezeichnet. Gerade zu Verdeutlichung von Einzelheiten wurden jeweils relevante Elemente teilweise maßlich extrem überzeichnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungsanordnung
- 2
- Anschlussmund
- 4
- Gassack
- 5
- Fahne
- 6
- Anschluss
- 7
- Gewebeanlagehülse
- 8
- Mantelfläche
- 9
- Innenwand
- 10
- Innerer Umfang
- 11
- Klemmmechanismus
- 12
- Umfang der äußeren Mantelfläche
- 13
- Dichtungsring
- 14
- Anschlussende
- 15
- Klemmfläche
- 16
- Klemmfläche
- 20
- Elastische Auflage
- 22
- Rastmechanismus
- 24
- Schraubverbindung
- 27
- Nahtbereich
- 28
- Distanzhülse
- 51
- Flügel
- 52
- Flügel
- 52'
- Ausgangsposition
- 61
- Hohlschraubenteil
- 62
- Hohlmutterteil
- 61A
- Anlageschulter
- 61B
- Anlageschulter
- 107
- Gewebeanlagehülse
- 110
- innerer Durchmesser
- 112
- äußerer Durchmesser
- 113
- Dichtungsschlauch
- 161
- Anschlussteil
- 162
- Anschlussteil
- 1131
- Dichtungsring
- 1132
- Dichtungsring
- A
- Pfeil
- AR
- Außenriffelung
- B
- Pfeil
- D
- Bereich
- F
- Fittinganschluss
- G
- Gewinde
- H
- Hohlraum
- HD
- Pfeil
- K
- Klemmbereich
- M
- Zuführkanal
- O
- obere Gewebelage
- RD
- Pfeil
- S
- Pfeil
- U
- untere Gewebelage
- V
- Versorgungsleitung
