DE102014010038A1 - Surface structure, hinge and cover with such a surface structure - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Flächengefüge mit Schlaufen, die derart angeordnet sind, dass bei einem Zug am Flächengefüge in einer Richtung das Flächengefüge sich in Zugrichtung verlängert.The invention relates to a surface structure with loops, which are arranged such that in a train on the surface structure in one direction, the surface structure extends in the pulling direction.
Description
Die Erfindung betrifft ein Flächengefüge mit sich in einer Richtung erstreckenden Fäden, die Schlaufen aufweisen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Scharnier insbesondere für eine Airbag-Klappe und eine Abdeckung insbesondere für eine Fahrgastzelle.The invention relates to a surface structure with unidirectional threads having loops. Moreover, the invention relates to a hinge, in particular for an airbag flap and a cover, in particular for a passenger compartment.
Derartige Flächengefüge sind als Bespiel in der
Derartige Flächengefüge können für die Herstellung von Airbag-Klappen verwendet werden. Es gibt jedoch eine Vielzahl weiterer Anwendungsbereiche, in denen ein Flächengefüge, während seiner Nutzung, seine Form verändern können sollte. Eine derartige Anwendung ist die Verwendung des Flächengefüges als Scharnier. Dabei soll sich das Flächengefüge bei der ersten Bewegung des Scharniers derart dehnen, dass das Scharnier seine Funktion erfüllen kann. Es werden jedoch auch im Bereich der Medizintechnik Flächengefüge benötigt, die mit einer speziellen Formgebung implantiert werden und später sich insgesamt oder partiell vergrößern sollen.Such surface structures can be used for the production of airbag flaps. However, there are a variety of other applications in which a surface structure, during its use, should be able to change its shape. One such application is the use of the sheet structure as a hinge. In this case, the surface structure should stretch during the first movement of the hinge so that the hinge can fulfill its function. However, surface structures are also needed in the field of medical technology, which are implanted with a special shape and later to increase in total or in part.
Auch bei der Verwendung von Flächengefügen als Verstärkung ist es vorteilhaft, wenn sich das Flächengefüge partiell vergrößern kann, um sich an gebogene konkave oder konvexe Flächen anzupassen. Dies ist beispielsweise bei der der Herstellung von glasfaserverstärktem Kunststoff relevant.Even when using surface structures as reinforcement, it is advantageous if the surface structure can partially enlarge to adapt to curved concave or convex surfaces. This is relevant, for example, in the production of glass fiber reinforced plastic.
In der Regel werden Flächengefüge derart hergestellt, dass sie nach der Herstellung eine spezielle Form haben, die langfristig beibehalten werden soll. Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde ein Flächengefüge bereitzustellen, das in einer speziellen Formgebung hergestellt werden kann und als Folge einer Druck- oder Zugbelastung seine Form verändert. Hierzu sind elastische Flächengefüge bekannt. Bei plastisch verformbaren Flächengefügen werden erhöhte Anforderungen an das Flächengefüge gestellt.As a rule, surface structures are produced in such a way that after production they have a special shape which is to be maintained over the long term. However, the object of the invention is to provide a surface structure which can be manufactured in a special shape and changes its shape as a result of a compressive or tensile load. For this purpose, elastic surface structures are known. For plastically deformable surface structures, increased demands are placed on the surface structure.
Diese Aufgabe wird mit Flächengefügen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 bis 3 gelöst.This object is achieved with surface structures according to the independent claims 1 to 3.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Flächengefüge vorgeschlagen, bei dem die Schlaufen mit parallel verlaufenden Fäden gebildet sind, wobei zwischen zwei parallel verlaufenden Schlaufen bildenden Fäden zwischen zwei Schlaufen dieser Fäden mindestens ein in diesem Bereich keine Schlaufe bildender Faden verläuft.According to a first aspect of the invention, a surface structure is proposed, in which the loops are formed with parallel threads, wherein between two loops forming threads between two loops of these threads at least one in this area does not form a loop thread.
Bei einem Gewebe mit Kettfäden und Schussfäden kann dabei jeweils nur ein Teil der Kettfäden entlang eines Schussfadens Schlaufen bilden und ein anderer Teil der Kettfäden entlang eines anderen Schussfadens Schlaufen bilden.In the case of a fabric with warp threads and weft threads, in each case only a part of the warp threads can form loops along one weft thread and another part of the warp threads form loops along another weft thread.
Das Fehlen einer Grundkette und insbesondere das Fehlen von reißenden Fäden entsteht ein offenes Gewebe, das besser als herkömmliche für derartige Scharniere verwendete Gewebe in einen das Gewebe umgebenden Matrixwerkstoff eingebunden werden kann. Durch eine Anpassung der Schussdichte in Teilbereichen kann dort ein undurchlässigeres Gewebe entstehen, das insbesondere im Scharnierbereich vorteilhaft ist. Im Bereich des undurchlässigeren oder sogar für den Matrixwerkstoff undurchlässigen Gewebes kann ein Umspritzen des Gewebes mit dem Matrixwerkstoff sicher verhindert werden. Darüber hinaus ist ein Gewebe ohne Grundkette leichter im Gewicht und preiswerter herstellbar.The lack of a baseline, and in particular the absence of tearing filaments, results in an open fabric that can be incorporated into a matrix material surrounding the tissue better than conventional tissue used for such hinges. By adapting the weft density in partial areas, an impermeable tissue can be formed there, which is particularly advantageous in the hinge area. In the area of the impermeable or even for the matrix material impermeable fabric, overmolding of the fabric with the matrix material can be reliably prevented. In addition, a fabric without a basic chain lighter in weight and cheaper to produce.
Ein derartiges Flächengefüge kann auch mit einer Leinwandbindung hergestellt werden. Es ist aber vorteilhaft, wenn die mit parallel verlaufenden Fäden gebildeten Schlaufen miteinander verdreht sind. Durch das Verdrehen der Fäden erhält das Flächengefüge eine gewisse Stabilität, während das Flächengefüge auf einfache Art und Weise durch eine Kraft in Richtung der Fäden plastisch gedehnt werden kann.Such a surface structure can also be produced with a plain weave. However, it is advantageous if the loops formed with parallel threads are twisted together. The twisting of the threads gives the surface structure a certain stability, while the surface structure can be plastically stretched in a simple manner by a force in the direction of the threads.
Auf einfache Art und Weise wird ein erfindungsgemäßes Flächengefüge bereitgestellt, indem die Schlaufen in einem Drehergewebe ausgebildet sind. Das Drehergewebe hat eine spezielle Dreherbindung, die an ein Flechtwerk erinnert. Es wird für Gardinen und Bekleidung eingesetzt und zeichnet sich durch eine schiebefeste Dreherbindung aus.In a simple manner, an inventive surface structure is provided by the loops are formed in a leno fabric. The leno weave has a special leno weave, reminiscent of a wickerwork. It is used for curtains and clothing and is characterized by a non-slip leno weave.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Flächengefüge mit sich in einer Richtung erstrecken Fäden, die Schlaufen aufweisen, vor, wobei die Schlaufen derart im Flächengefüge angeordnet sind, dass sich bei einem Zug am Flächengefüge in Richtung dieser Fäden das Flächengefüge in Zugrichtung verlängert, ohne dass Fäden dieses Flächengefüges reißen. Das Flächengefüge selber kann somit leicht gedehnt werden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass in das Flächengefüge weitere Fäden eingearbeitet sind, die bei bestimmten Dehnungen oder Kräften reißen können.A further aspect of the invention provides a surface structure with threads extending in one direction, which have loops, wherein the loops are arranged in the surface structure in such a way that, when pulling on the surface structure in the direction of these threads, the surface structure lengthens in the pulling direction, without Threads of this surface structure tear. The surface structure itself can thus be easily stretched. However, this does not exclude that in the surface structure more threads are incorporated, which can tear at certain strains or forces.
Das Flächengefüge ist ein im Wesentlichen ebenes aus einem oder mehreren Fäden hergestelltes Gebilde, dass ein Gestrick, ein Gewirk, ein Gewebe oder ein Vließ aufweisen kann. Dabei ist die Grundstruktur in der Regel ein Gewebe und insbesondere ein Drehergewebe. Je nach Anwendungsfall kann die Grundstruktur jedoch durch andere Gefügearten ergänzt oder ersetzt werden.The surface structure is a substantially planar structure made of one or more threads, which may comprise a knitted fabric, a knitted fabric, a woven fabric or a fleece. The basic structure is usually a fabric and in particular a leno fabric. Depending on the application, however, the basic structure can be supplemented or replaced by other types of structure.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Schlaufen in einer Kette eines Gewebes angeordnet sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn nebeneinander liegende Kettfäden in Längsrichtung der Fäden abwechselnd Schlaufen bilden. Das System besteht somit aus Fadenpaaren, die in einem Schlaufenbereich jeweils einen Faden für die Schlaufenbildung und den anderen Faden als schlaufenlosen Faden verwenden. Vorteilhaft ist es, wenn dieser schlaufenlose Faden in einem anderen Gewebebereich die Schlaufe bildet, während dort der zuvor für die Schlaufenbildung verwendete Faden als schlaufenloser Faden eingesetzt wird. A preferred embodiment provides that the loops are arranged in a chain of a fabric. It is particularly advantageous if adjacent warp threads alternately form loops in the longitudinal direction of the threads. The system thus consists of pairs of yarns, each using a thread for loop formation and the other thread as a loopless thread in a loop area. It is advantageous if this loopless thread forms the loop in another area of tissue, while there the thread previously used for looping is used as a loopless thread.
Die Schlaufen sind vorzugsweise quer zur Zugrichtung derart angeordnet, dass sie sich bei dem Zug am Flächengefüge glatt ziehen. Dabei können sich bei einem Zug am Flächengefüge alle Schlaufen gleichzeitig glatt ziehen. Dies ist beispielsweise bei einem Scharnier für einen sich schlagartig öffnenden Airbag vorteilhaft, um eine schnelle Dehnung zu gewährleisten. Bei anderen Einsatzgebieten ist es vorteilhaft, wenn Kräfte bei einem Zug am Gewebe abgebaut werden, indem sich die Schlaufen nach und nach glatt ziehen. Das Flächengefüge kann jedoch auch in Bereichen fester und in anderen Bereichen lockerer gewebt sein, um bei einer Kraft auf das Flächengefüge zunächst die Schlaufen im locker gewebten Bereich glatt zu ziehen und erst anschließend die Schlaufen im fester gewebten Bereich glatt zu ziehen. Durch die Webart kann dadurch die Dehnung in Abhängigkeit von Zeit und Kraft genau eingestellt werden.The loops are preferably arranged transversely to the pulling direction such that they pull smoothly during the pull on the surface structure. In this case, all loops can pull smoothly at the same time in a pull on the surface structure. This is advantageous, for example, in the case of a hinge for a sudden opening airbag in order to ensure rapid expansion. In other applications, it is advantageous if forces are reduced in a train on the tissue by the loops gradually smooth. However, the surface structure may also be woven more loosely in areas and looser in other areas in order to first pull the loops in the loosely woven area with a force on the surface structure and only then to pull the loops in the solid woven area smooth. The weave can thus be used to precisely set the elongation as a function of time and force.
Eine einfache Ausführungsvariante sieht vor, dass die Schlaufen in einer Richtung quer zur Zugrichtung in einer Linie angeordnet sind. Eine stärkere Dehnung kann ohne Vergrößerung der Schlaufenschlingen dadurch erzielt werden, dass die Schlaufen in einer Richtung quer zur Zugrichtung in mehreren Linien angeordnet sind.A simple embodiment provides that the loops are arranged in a direction transverse to the pulling direction in a line. Greater elongation can be achieved without increasing the loop loops by arranging the loops in a direction transverse to the pulling direction in a plurality of lines.
Je nach Anwendungsfall können Stabilität und Dehnung des Gewebes dadurch variiert werden, dass schlaufenlose Bereiche und Bereiche mit Schlaufen vorgesehen werden. Ein derartiges Flächengefüge wird beispielsweise dadurch erzielt, dass die Schlaufen in einer Richtung quer zur Zugrichtung in Linien mit einem dazwischen liegenden schlaufenlosen Bereich angeordnet sind.Depending on the application, stability and elongation of the fabric can be varied by providing loop-free areas and areas with loops. Such a surface structure is achieved, for example, in that the loops are arranged in a direction transverse to the pulling direction in lines with an intermediate loop-free area.
Die schlaufenbildenden Fäden können unterschiedlich lang sein, um in unterschiedlichen Bereichen des Flächengefüges unterschiedlich große Schlaufen oder unterschiedlich viele Schlaufen vorzusehen. Auch bei einer unterschiedlichen Ausbildung der Schlaufen im Bereich des Flächengefüges ist es jedoch vorteilhaft, wenn nebeneinander liegende schlaufenbildende Fäden gleich lang sind.The loop-forming threads may have different lengths to provide different sized loops or different numbers of loops in different areas of the surface structure. Even with a different design of the loops in the area of the surface structure, however, it is advantageous if juxtaposed loop-forming threads are the same length.
Insbesondere für die Verwendung des Flächengefüges als Scharnier ist es vorteilhaft, wenn nebeneinander liegende schlaufenbildende Fäden aus dem gleichen Material hergestellt sind.In particular, for the use of the surface structure as a hinge, it is advantageous if adjacent loop-forming threads are made of the same material.
Darüber hinaus ist es für viele Anwendungsbereiche vorteilhaft, wenn nebeneinander liegende schlaufenbildende Fäden die gleiche Feinheit aufweisen.In addition, it is advantageous for many applications if juxtaposed loop-forming threads have the same fineness.
Je nach Bindung und Festigkeit des Gewebes steht einer Dehnung des Gewebes eine Kraft entgegen, die benötigt wird, um die Schlaufen glatt zu ziehen. Diese benötigte Kraft kann für spezielle Einsatzzwecke noch dadurch erhöht werden, dass das Flächengefüge Zusatzfäden aufweist, die bei einer bestimmten Zugkraft reißen. Diese Zusatzfäden können insbesondere in Richtung der schlaufenbildenden Fäden verlaufen.Depending on the weave and strength of the fabric, stretching the fabric counteracts a force needed to smooth the loops. This required force can be further increased for special purposes, that the surface structure has additional threads that tear at a certain tensile force. These additional threads can extend in particular in the direction of the loop-forming threads.
Als besonderen Anwendungsfall wird ein Scharnier mit einem derartigen Flächengefüge vorgeschlagen.As a special application, a hinge with such a surface structure is proposed.
Außerdem eignet sich das Flächengefüge für eine Abdeckung, insbesondere eine Abdeckung eines Airbags, in der ein Scharnier mit einem derartigen Flächengefüge vorgesehen ist.In addition, the surface structure is suitable for a cover, in particular a cover of an airbag, in which a hinge is provided with such a surface structure.
Insbesondere bei einem Scharnier ist als Material für die Kette ein fester Faden wie Aramid (z. B. Twaron®, Kevlar®, oder Heracon®) vorteilhaft, während der Schuss aus Baumwolle oder Polyester hergestellt sein kann. Die Aramidfäden dienen somit als Stoppfäden, um beispielsweise bei ausgelöstem Airbag die Airbagklappe zu halten, während reißende Fäden in Richtung der auftretenden Kräfte nicht benötigt werden.Particularly, in a hinge, a fixed yarn such as aramid (for. Example, Twaron ®, Kevlar ®, or Heracon ®) is advantageous as material for the chain, while the firing of cotton or polyester may be prepared. The aramid threads thus serve as stop threads, for example, to hold the airbag flap when the airbag is triggered, while tearing threads are not required in the direction of the forces occurring.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An inventive embodiment is shown in the drawing and will be described in more detail below.
Es zeigtIt shows
Die Ausführungsbeispiele zeigen Drehergewebe mit zwei umwundenen Kettfäden, die an beabstandeten Stellen Schlaufen aufweisen. Ein Zug am Gewebe in Richtung der Kettfäden führt daher dazu, dass sich das Gewebe dehnt und die Schlaufen in die Ebene des Gewebes gezogen werden.The embodiments show leno fabrics with two wound warp yarns having loops at spaced locations. A pull on the fabric in the direction of the warp yarns therefore causes the fabric to stretch and the loops to be pulled into the plane of the fabric.
Eine ähnliche Ausbildung kann auch im Schussfaden vorgesehen werden, um bei einer Zugrichtung in Richtung des Schussfadens im Gewebe vorgesehene Schlaufen zunächst als Fadenreserve zu halten und bei einem Zug am Gewebe das Gewebe zu dehnen, während die Schlaufen in die Gewebeebene gezogen werden. A similar design can also be provided in the weft to hold at a pulling direction in the direction of the weft thread provided in the tissue loops initially as a thread reserve and stretch in a train on the tissue, while the loops are pulled into the tissue plane.
Die
Bei jeder fünften Umschlingung bildet ein Kettfaden
Im Ausführungsbeispiel kreuzen die Kettfäden jeweils zwischen zwei Schussfäden die Gewebeebene. Zwischen zwei Schussfäden können jedoch auch mehr oder weniger Umschlingungen der Kettfaden vorgesehen sein.In the exemplary embodiment, the warp threads each intersect the fabric plane between two weft threads. However, more or fewer wraps of the warp thread can be provided between two weft threads.
Die mehrfache Umschlingung der Kettfäden zwischen zwei Schlaufen führt zu einem stabilen Gewebe, das nur bei erhöhter Kraft derart gedehnt werden kann, dass sich die Schlaufen bei einer Dehnung in Längsrichtung der Kettfäden in das Gewebe hineinziehen und das Gewebe verlängern.The multiple wrapping of the warp threads between two loops results in a stable fabric which can only be stretched with increased force in such a way that the loops, when stretched in the longitudinal direction of the warp threads, contract into the fabric and extend the fabric.
Die Ausbildung des Gewebes erlaubt es, über die Anzahl der Umschlingungen, die Größe der Schlaufen und die Anordnung der Schlaufen im Gewebe verschiedenartigste Gewebefestigkeiten und Widerstände auszubilden.The formation of the tissue makes it possible to form the most varied tissue strengths and resistances via the number of wraps, the size of the loops and the arrangement of the loops in the tissue.
Die
Das Ausführungsbeispiel in
Die Ausführungsbeispiele zeigen nur exemplarisch verschiedene Arten an Gewebeausbildungen, die einige Variationsmöglichkeiten aufzeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erstreckt sich auf weitere Ausführungsbeispiele, die von der Art der Fadenführung Gebrauch machen, um gewebte Bereiche, umschlungene Bereiche und Schlaufenbereiche zu kombinieren.The exemplary embodiments show only examples of different types of tissue formations, which show some possible variations. However, the invention is not limited to these embodiments, but extends to other embodiments that make use of the type of thread guide to combine woven areas, looped areas and loop areas.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 2057044 B1 [0002] EP 2057044 B1 [0002]
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