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Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Aufblasbare Sicherheitsgurte haben neben ihrer eigentlichen Funktion, den Insassen im Unfall zurückzuhalten und dadurch an die Fahrzeugverzögerung anzukoppeln, zusätzlich die Eigenschaft, dass sie im Unfall aufgeblasen werden können, so dass die Insassenbelastung reduziert wird. Ein wichtiges zu lösendes Problem ist dabei die Anordnung des Gasgenerators und die Befüllung des aufblasbaren Sicherheitsgurtes mit dem von dem Gasgenerator erzeugten Gasstrom. Der aufblasbare Sicherheitsgurt weist ferner ein mehrlagiges Gurtband mit einem zwischen den Lagen vorgesehenen Hohlraum auf.
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Aus der
DE 10 2008 055 769 A1 ist bereits ein aufblasbarer Sicherheitsgurt bekannt, bei dem der Gasgenerator an dem Endbeschlag angeordnet ist, über welchen das freie Ende des aufblasbaren Sicherheitsgurtes an der Fahrzeugstruktur befestigt wird. Der Endbeschlag weist zwei von einer Grundplatte vorstehende Schenkel auf, an denen jeweils eine Lage des Gurtbandes befestigt ist. Der Gasgenerator ist über eine Gaslanze strömungstechnisch an den Hohlraum des aufblasbaren Gurtbandes angeschlossen, welche zwischen den Lagen des aufblasbaren Gurtbandes verläuft.
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Bei der Aktivierung des Gasgenerators wird schlagartig ein sehr großer Volumenstrom freigesetzt und durch die Gaslanze in das aufblasbare Gurtband eingeleitet. Dabei wirken vergleichsweise große Impulskräfte auf die Gaslanze. Ferner muss die Gaslanze zur Befestigung an dem Gasgenerator geringfügig aus dem aufblasbaren Gurtband herausgezogen und anschließend wieder in dieses eingeschoben werden, so dass anschließend in der Gaslanze ein geringfügiger nicht zu vermeidender S-Schlag vorhanden ist. Aufgrund des S-Schlages in der Gaslanze kann der Gasdurchtritt in einem ungünstigen Fall blockiert werden, so dass das aufblasbare Gurtband nicht oder erst verspätet aufgeblasen wird. Ferner ist das Aufblasen an dieser Stelle des Eintritts der Gaslanze in das aufblasbare Gurtband von besonderer Bedeutung, da die Gurtbandlagen an der Eintrittsstelle zu Beginn des Aufblasvorganges noch miteinander verbunden sind, so dass der Gasstrom zu Beginn des Aufblasens durch eine Engstelle in das aufblasbare Gurtband eingeleitet werden muss. Sofern das Aufblasen zusätzlich durch weitere Engstellen der Gaslanze in dem S-Schlag an dieser Stelle zusätzlich erschwert wird, kann dies dazu führen, dass der Innendruck des Gasstromes an dieser Stelle nicht ausreicht, die beiden Lagen des Gurtbandes voneinander zu trennen, oder dass die beiden Lagen erst verspätet voneinander getrennt werden und der Aufblasvorgang verzögert wird. Ferner sind die Innenseiten der Gurtbandlagen bevorzugt beschichtet, damit das von dem Gasgenerator erzeugte Gas nicht durch die Gurtbandlagen nach außen entweicht.
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Aus der
DE 10 2010 023 875 A1 ist ferner ein aufblasbarer Sicherheitsgurt bekannt, welcher zwei Gurtbandlagen und einen zwischen den Gurtbandlagen angeordneten Schlauch zum Aufblasen des Sicherheitsgurtes aufweist. Um ein Verrutschen des Schlauches innerhalb des Gurtbandes während des An- und Ablegens des Sicherheitsgurtes zu verhindern, ist der Schlauch zumindest an einer der Gurtbandlagen befestigt. Die Befestigung des Schlauches erfolgt mittels einer Verklebung, wobei die Verbindungsfläche möglichst kleinflächig ausgebildet sein soll. Weitere Angaben über die Verbindung sind der Druckschrift nicht zu entnehmen.
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Ferner ist das aufblasbare Gurtband an den Innenseiten der Gurtbandlagen mit Silikon beschichtet, um die Gasdurchlässigkeit zu verringern bzw. um die Standzeit des aufblasbaren Gurtbandes im aufgeblasenen Zustand zu erhöhen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen aufblasbaren Sicherheitsgurt zu schaffen, bei dem die Gaslanze kostengünstig mit einer möglichst einfachen und zuverlässigen Klebverbindung mit einer der Gurtbandlagen verbunden ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein aufblasbarer Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Klebverbindung durch ein zweiseitig klebendes Klebeteil gebildet ist, wobei das Klebeteil auf einer ersten Klebeseite eine erste Klebsubstanz und auf einer zweiten Klebeseite eine sich von der ersten Klebsubstanz unterscheidende zweite Klebsubstanz aufweist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Klebverbindung zwischen der Gaslanze und der Gurtbandlage und damit die Befestigung der Gaslanze an der Gurtbandlage verbessert werden, indem die Klebverbindung durch die Wahl der ersten Klebsubstanz einerseits an die Oberflächenbeschaffenheit der Gurtbandlage und andererseits durch die Wahl der zweiten Klebsubstanz an die Oberflächenbeschaffenheit der Gaslanze angepasst werden kann. Dabei ist es für die Erfindung besonders wichtig, dass ein gesondertes Klebeteil vorgesehen ist, welches Träger der unterschiedlichen Klebsubstanzen ist, wodurch die unterschiedlichen Klebverbindungen zu der Oberfläche der Gaslanze und zu der Oberfläche der Gurtbandlage erst ermöglicht werden. Durch das Verkleben entstehen jeweils stoffschlüssige Verbindungen zwischen der Gurtbandlage und dem Klebeteil und zwischen dem Klebeteil und der Gaslanze, welche aufgrund der unterschiedlichen, auf die Oberflächeneigenschaften der Gurtbandlage und der Gaslanze abgestimmten Klebeigenschaften der Klebsubstanz insgesamt eine erheblich festere und sichere Befestigung der Gaslanze an der Gurtbandlage bildet. Das Klebeteil selbst kann dabei in den stoffschlüssigen Verbindungen mit aufgehen, so dass die stoffschlüssigen Verbindungen ineinander übergehen und zusammen eine dickere stoffschlüssige Verbindung mit einer inhomogenen Zusammensetzung der Klebsubstanzen in der Klebverbindung bilden.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Gaslanze eine hochenergetische Oberfläche und das Gurtband eine niederenergetische Oberfläche aufweist, und die erste Klebsubstanz auf der mit der Gaslanze verbundenen ersten Klebeseite durch einen Acrylklebstoff und die zweite Klebsubstanz auf der mit der Gurtbandlage verbundenen zweiten Klebeseite durch einen Silikonklebstoff gebildet ist. Hochenergetische Oberflächen (auch als polare Oberflächen bezeichnet) haben die Eigenschaft, dass sie vergleichsweise gut verklebt werden können. Dies liegt daran, dass die hochenergetischen Oberflächen eine sehr gute Benetzbarkeit aufweisen. Eine solche hochenergetische Oberfläche ist z.B. die Oberfläche eines Polyester-Aramidgewebes, aus dem die Gaslanze hergestellt ist. Niederenergetische Oberflächen hingegen sind erheblich schlechter benetzbar und können deshalb weniger gut verklebt werden, da sie den Klebstoffen eine geringere Haftoberfläche bieten. Eine niederenergetische Oberfläche ist z.B. die Oberfläche der Silkonbeschichtung der Innenseite der Gurtbandlage, an der die Gaslanze über das Klebeteil befestigt ist. Durch die vorgeschlagene Wahl der Klebsubstanzen, nämlich Acrylklebstoff und Silikonklebstoff, kann die Klebverbindung zwischen der Gaslanze und der Gurtbandlage über das Klebeteil sowohl an der hochenergetischen Oberfläche als auch an der niederenergetischen Oberfläche der Gurtbandlage mit einer ausreichend hohen Festigkeit verwirklicht werden, so dass im Ergebnis eine sehr viel zuverlässigere und festere Klebverbindung der Gaslanze mit der Gurtbandlage realisiert werden kann als dies bisher mit der im Stand der Technik bekannten Klebverbindung möglich war.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Gaslanze an ihrem von dem Gasgenerator abgewandten Ende mit der Gurtbandlage verbunden ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann verhindert werden, dass das Ende der Gaslanze zu einer Falte aufgeworfen bzw. auf sich selbst zurückgeschlagen wird, wodurch wiederum das Erscheinungsbild und das Auf- und Abrollverhalten des Gurtbandes auf einem Gurtaufroller verschlechtert werden würde. Ferner wird die Gaslanze dadurch über ihre gesamte Länge gegenüber dem Gurtband fixiert und gespannt, so dass sie nicht ungewollt zwischen den Gurtbandlagen zurück in Richtung des Gasgenerators rutschen kann.
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Ferner kann das Klebeteil bevorzugt zwischen einer Ausströmöffnung der Gaslanze und einem zwischen den Gurtbandlagen angeordneten Ende der Gaslanze angeordnet sein. Die vorgeschlagene Position des Klebeteils ist insofern von Vorteil, da die Gaslanze dadurch in einem bevorzugt nicht von dem Gasstrom zu durchströmenden Abschnitt an der Gurtbandlage befestigt ist. Sollte die Gaslanze bei der Befestigung an der Gurtbandlage z.B. durch ein nicht erwünschtes Durchdringen beider Lagen der Gaslanze mit der Klebsubstanz verschlossen werden, hat dies aufgrund der vorgeschlagenen Anordnung des Klebeteils keinen Nachteil auf das Aufblasverhalten des Sicherheitsgurtes.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Klebeteil durch ein elastisches Trägervlies oder eine elastische Trägerfolie gebildet ist, welche(s) Träger der unterschiedlichen Klebsubstanzen ist. Durch die elastische Ausbildung des Trägervlies oder der Trägerfolie, wird die Beweglichkeit des Gurtbandes im Bereich der Verbindung der Gaslanze mit der Gurtbandlage bewusst nicht oder nur möglichst wenig eingeschränkt. Ferner dient das Trägervlies bzw. die Trägerfolie zur Aufnahme der unterschiedlichen Klebsubstanzen auf den unterschiedlichen Klebeseiten und ermöglicht damit auch eine Trennung der Klebsubstanzen. Das Trägervlies bzw. die Trägerfolie stellt dann nach dem Verkleben eine Verbindungsschicht dar, über die die beiden stoffschlüssigen Verklebungen zwischen dem Klebeteil und der Gaslanze und zwischen dem Klebeteil und der Gurtbandlage miteinander verbunden sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Klebeteil derart geformt ist, dass die dem Ende der Gaslanze zugewandte Randseite des Klebeteils in einem Winkel ungleich 90 Grad zu der Längsrichtung des Gurtbandes ausgerichtet ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann, sofern eine Dickenzunahme des Gurtbandes aufgrund des Klebeteils nicht vermieden werden kann, diese so gestaltet werden, dass die Dicke des Gurtbandes kontinuierlich, ausgehend von einer Seite zu der anderen Seite des Gurtbandes, zunimmt, statt in einer senkrecht zu der Längsrichtung des Gurtbandes verlaufenden Stufe zuzunehmen. Dadurch kann der möglicherweise vorhandene negative Einfluss der Dickenzunahme auf das Auf- und Abrollverhalten und auf das Umlenkverhalten des Gurtbandes auf einem Umlenkholm zumindest auf ein geringeres Maß reduziert werden. Ferner kann die Belastung des Klebeteils selbst während dieser Vorgänge verringert werden, so dass die Befestigung der Gaslanze dauerhafter und sicherer gestaltet werden kann.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gurtbandlagen in einem Aufblasabschnitt durch zwei Seitenteile verbreitert sind, welche im nicht aufgeblasenen Zustand des Gurtbandes zwischen die Gurtbandlagen gefaltet sind, und die Gaslanze derart angeordnet ist, dass die Seitenteile zwischen der Gaslanze und einer der beiden Gurtbandlagen angeordnet sind, und das Klebeteil zwischen der anderen Gurtbandlage und der Gaslanze angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann der Aufblasabschnitt des Gurtbandes durch die Seitenteile volumenmäßig vergrößert werden, wobei das Gurtband durch die Faltung der Seitenteile zwischen die Gurtbandlagen im nicht aufgeblasenen Zustand des Gurtbandes nach außen hin das Erscheinungsbild eines herkömmlichen Sicherheitsgurtes aufweist und in gewohnter Art und Weise auf einem Gurtaufroller aufgewickelt werden kann. Durch die vorgeschlagene Lösung werden die Seitenteile und das Klebeteil ferner durch die Gaslanze voneinander getrennt, so dass die Seitenteile in keinem Fall miteinander und mit der angrenzenden Gurtbandlage verklebt werden können. Ferner kann die Gaslanze dadurch unmittelbar an einer der Gurtbandlagen verklebt werden, was wiederum von Vorteil für die Befestigung der Gaslanze ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: einen Befestigungsbeschlag mit einem Ende eines aufblasbaren Gurtbandes und einer Gaslanze eines aufblasbaren Sicherheitsgurtes;
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2: das aufblasbare Gurtband mit einem Ende der Gaslanze;
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3: einen Querschnitt durch das aufblasbare Gurtband mit der über ein Klebeteil an einer Gurtbandlage befestigten Gaslanze; und
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4: das Klebeteil im Querschnitt.
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In der 1 ist ein Ende eines erfindungsgemäßen aufblasbaren Sicherheitsgurtes zu erkennen, welcher im weiteren Verlauf z.B. als 3-Punktgurt ausgeführt sein kann. In diesem Fall ist das dargestellte Ende des Sicherheitsgurtes das Ende des Beckengurtabschnittes, welches zwischen einem Fahrzeugsitz 3 und einem Radhaus 2 der Fahrzeugstruktur hindurch verläuft und mit einem Befestigungsbeschlag 6 an einem Strukturteil 1 der Fahrzeugstruktur befestigt ist.
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Der Sicherheitsgurt umfasst ein aufblasbares Gurtband 4 mit zwei aufeinanderliegenden, in einem Aufblasabschnitt miteinander verbundenen Gurtbandlagen 9 und 10. Der Befestigungsbeschlag 6 weist eine Grundplatte 13 und zwei einseitig von der Grundplatte 13 vorstehende Schenkel 14 und 15 auf. Ferner ist ein Gasgenerator 5 vorgesehen, welcher ebenfalls an dem Strukturteil 1 befestigt ist. Dabei kann der Gasgenerator 5 auch über den Befestigungsbeschlag 6 an dem Strukturteil 1 der Fahrzeugstruktur befestigt sein. Ferner ist eine Gaslanze 11 vorgesehen, welche mit einem Ende strömungstechnisch an den Gasgenerator 5 angeschlossen ist und in den Hohlraum des Aufblasabschnittes zwischen die Gurtbandlagen 9 und 10 führt. Der Aufblasabschnitt des Gurtbandes 4 ist der Abschnitt, in dem die Gurtbandlagen 9 und 10 miteinander verbunden sind und sich durch Einleiten des Gasstromes zu einer dicken „Wurst“ entfalten. Die Gurtbandlagen 9 und 10 sind jeweils mit einem Ende 7 und 8 an einem der Schenkel 14 und 15 befestigt, so dass die Gurtbandlagen 9 und 10 in einem Anfangsabschnitt, ausgehend von dem Befestigungsbeschlag 6, in einem Abstand zueinander verlaufen. Der Gasgenerator 5 ist zwischen den Schenkeln 14 und 15 des Befestigungsbeschlages 6 angeordnet, so dass die Gaslanze 11, ausgehend von dem Gasgenerator 5, zwischen den Gurtbandlagen 9 und 10 in den Aufblasabschnitt hinein verläuft.
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In der 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt des aufblasbaren Gurtbandes 4 mit dem darin angeordneten Ende der Gaslanze 11 zu erkennen. Die Gaslanze 11 weist an ihrem Ende mehrere rückwärts, in Richtung der Gaslanze 11 bzw. in Richtung des dem Gasgenerator zugeordneten Endes der Gaslanze 11 gerichtete Ausströmöffnungen 21 auf. Ferner ist zwischen dem Ende der Gaslanze 11 und den Ausströmöffnungen 21 ein Klebeteil 12, z.B. in Form eines Klebepads oder eines Klebestreifens, zur Befestigung der Gaslanze 11 an der Gurtbandlage 10 vorgesehen, wie auch in der 3 zu erkennen ist. Das Klebeteil 12 ist bewusst zwischen dem Ende der Gaslanze 11 und den Ausströmöffnungen 21 angeordnet, so dass der durch die Gaslanze 11 in das aufblasbare Gurtband 4 eingeleitete Gasstrom die Befestigungsstelle nicht passieren muss, um in das Gurtband 4 zu gelangen. Dadurch hat die Befestigung der Gaslanze 11 an der Gurtbandlage 10 keinen Einfluss auf das Aufblasverhalten des Gurtbandes. Ferner kann die Gaslanze 11 dadurch an ihrem Ende nicht umschlagen, wodurch eine den Auf- und Abrollvorgang störende Falte der Gaslanze 11 und eine dadurch bedingte Verdickung des Gurtbandes 4 vermieden werden kann. Ferner ist das Klebeteil 12 durch einen Streifen gebildet, welcher derart geformt ist, dass die in Längsrichtung dem Ende der Gaslanze 11 zugewandte vordere Randseite 22 in einem Winkel von ungleich 90 Grad zu der Längsrichtung des Gurtbandes 4 und der Gaslanze 11 ausgerichtet ist, so dass eine mögliche Dickenzunahme des Gurtbandes 4 kontinuierlich, ausgehend von einer Seite des Gurtbandes 4 zu der anderen Seite des Gurtbandes 4, erfolgt, so dass eine senkrecht zu der Längsrichtung des Gurtbandes 4 verlaufende Stufe vermieden werden kann, wodurch wiederum das Aufroll- und Abrollverhalten des Gurtbandes 4 und das Führen des Gurtbandes 4 über einen Umlenker verbessert werden kann. Ferner kann dadurch die Belastung der Randseite 22 des Klebeteils 12 während des Umlenkens verringert werden.
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Das aufblasbare Gurtband 4 weist zwei Gurtbandlagen 9 und 10 auf, welche in einem aufblasbaren Abschnitt des Gurtbandes 4 zur Vergrößerung des Aufblasvolumens durch beidseitig vorgesehene Seitenteile 20 vergrößert sind. Die Gurtbandlagen 9 und 10 werden nach dem Weben auf „links“ umgestülpt, wodurch die Seitenteile 20 zwischen den Gurtbandlagen 9 und 10 zu liegen kommen. Die Gurtbandlagen 9 und 10 werden anschließend an der inneren Oberfläche 24 mit einer Silikonschicht 19 beschichtet, wodurch die Gasdurchlässigkeit der Gurtbandlagen 9 und 10 verringert werden kann. Die Gurtbandlage 10 ist durch ein Polyestergewebe gebildet und weist durch die Beschichtung mit der Silikonschicht 19 eine niederenergetische Oberfläche auf, welche für die Klebverbindung eine vergleichsweise niedrige Benetzbarkeit aufweist. Die Gaslanze 11 ist aus einem Gewebe aus Aramid- und Polyesterfäden gebildet und weist dadurch im Vergleich zu der Gurtbandlage 10 eine höherenergetische Oberfläche auf, die für die Klebverbindung eine größere Haftoberfläche bietet.
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Das Klebeteil 12 ist in der 4 in einer vergrößerten Schnittdarstellung zu erkennen. In seinem Grundaufbau weist das Klebeteil 12 ein Trägerteil 18 auf, welches durch ein Trägervlies oder eine Trägerfolie gebildet ist. Das Trägerteil 18 weist an seiner ersten Klebeseite eine erste Klebsubstanz 16 und an seiner gegenüberliegenden zweiten Klebeseite eine zweite Klebsubstanz 17 auf. Die erste Klebsubstanz 16 ist in seinen Klebeigenschaften auf die niederenergetische (unpolare) Oberfläche der Silikonschicht 19 der Gurtbandlage 10 angepasst und hier durch einen Silikonklebstoff gebildet. Die zweite Klebsubtanz 17 ist in seinen Klebeigenschaften auf die hochenergetische (polare) Oberfläche der Gaslanze 11 abgestimmt und hier durch einen Acrylklebstoff gebildet. Zur Befestigung der Gaslanze 11 an der Gurtbandlage 10 wird das Klebeteil 12 zwischen die Gaslanze 11 und die Gurtbandlage 10 eingelegt und durch das Ausüben einer Druckkraft mit der Gurtbandlage 10 und der Gaslanze 11 verklebt. Dabei dringen die Klebsubstanzen in die Gurtbandlage 10 und die Gaslanze 11 ein und bilden jeweils stoffschlüssige Verbindungen, wobei das Trägerteil 18 dabei entweder als Trennung und gleichzeitig als Verbindung der stoffschlüssigen Verbindungen dienen kann, oder auch selbst von den Klebsubstanzen durchdrungen werden kann, so dass die stoffschlüssigen Verbindungen der beiden Klebsubstanzen 16 und 17 in dem Klebeteil 12 ineinander zu einer einzigen stoffschlüssigen Verbindung mit einer inhomogenen Verteilung der Klebsubstanzen 16 und 17 ergänzen.
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Dabei ist es wichtig, dass die Gaslanze 11 so angeordnet ist, dass die Seitenteile 20 zwischen der gegenüberliegenden anderen Gurtbandlage 9 und der Gaslanze 11 angeordnet sind. Dadurch kann erstens die Befestigung der Gaslanze 11 an dem Gurtband 4 verbessert werden, und zweitens kann dadurch sichergestellt werden, dass die Seitenteile 20 in keinem Fall miteinander oder mit dem Gurtband 4 verklebt werden, wodurch das Aufblasverhalten durch die möglicherweise verhinderte Entfaltung der Seitenteile 20 nachteilig beeinflusst werden würde. Die Gaslanze 11 ist praktisch so angeordnet, dass das Klebeteil 12 und die Seitenteile 20 in unterschiedlichen Hohlräumen zwischen der Gaslanze 11 und den Gurtbandlagen 9 und 10 angeordnet sind, so dass die Seitenteile 20 in keinem Fall unmittelbar in Kontakt mit dem Klebeteil 12 gelangen können. Ferner kann die Gaslanze 11 dadurch mit einer größtmöglichen Oberfläche über das Klebeteil 12 mit der Gurtbandlage 10 verklebt werden, was wiederum vorteilhaft für die Befestigung der Gaslanze ist.
