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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung eines Airbagmaterials, beispielsweise eines Gewebes, vor dem Falten, um das Gewebe weich zu machen, wodurch die Herstellung eines gefalteten Airbagpakets mit reduzierten Abmessungen ermöglicht wird. Insbesondere wird gemäß der Hauptausführungsform der Erfindung das Airbagmaterial erwärmt, vorzugsweise durch Infrarotenergie, um das Airbagmaterial weich zu machen, wodurch das Material anschließend leichter gefaltet werden kann, um ein kleines Airbagpaket zu bilden, das auch als Mini-Paket bezeichnet wird.
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HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Allgemeinen sind Airbagpakete aus einem gefalteten Airbag ausgebildet, wobei die Falten zur Entfaltung im Airbaggehäuse neigen, wodurch ihr Volumen vergrößert wird und Verpackungsprobleme sowohl beim Zusammenbau des Airbagmoduls als auch, aufgrund des begrenzten Platzes im Fahrzeug, beim Einbau des Airbagmoduls in ein Fahrzeug entstehen.
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Aus dem Stand der Technik sind mehrere Vorschläge bekannt, um diese Probleme zu lösen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren beziehen sich auf die Herstellung von Airbagpaketen mittels Falten und Pressen des Airbags und mittels Erwärmen des Airbags vor oder gleichzeitig mit dem Pressschritt. In
US 9,333,933 B2 wurde vorgeschlagen, den gefalteten Airbag in ein Formelement zu inserieren und den gefalteten Airbag zur Kompression zu pressen, und währenddessen den komprimierten und gefalteten Airbag für mindestens 1-2 Stunden auf eine Temperatur zwischen 125 ° C und 150 ° C zu erhitzen und anschließend den komprimierte Airbag innerhalb des Formelements um mindestens 100 ° C schnell abzukühlen.
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Ein Verfahren zum Packen eines Airbags für Kraftfahrzeuge ist in der
US 9,205,797 B2 offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Faltens eines Airbags und des zumindest teilweise Umwickelns des Airbags mit einer anfänglich flexiblen Abdeckung, wobei ein Intermediärpaket gebildet wird, sowie des gleichzeitigen Erwärmens und Pressens des Intermediärpakets zur Ausbildung eines komprimierten Pakets, welches infolge der verschmolzenen Fasern des Abdeckungsmaterials eine stabile Form aufweist.
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Die
US 5,022,676 A offenbart ein Verfahren zum Falten eines Airbags zur Bereitstellung eines Airbagmoduls von geringerer Größe. Dieses Dokument aus dem Stand der Technik lehrt ebenfalls die Ausübung von Druck auf den gefalteten Airbag und das Erwärmen des gefalteten und gepressten Airbags. Insbesondere wird der gefaltete Airbag gepresst und gleichzeitig oder anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen. Alternativ kann der gefaltete Airbag vor dem Pressschritt erwärmt werden. Die Erwärmung kann dabei durch Erwärmen der Umgebungsluft zum direkten Erwärmen des Airbagmaterials erreicht werden, und/oder die verschiedenen Presswerkzeuge können zur Erwärmung des Airbagmaterials durch Konvektion erhitzt werden.
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Das in der
WO 2017/029388 A1 offenbarte Verfahren zum Anbringen eines Gassackes für einen Fahrzeuginsassen umfasst das Pressen eines gerollten oder gefalteten Airbags innerhalb einer Pressvorrichtung in ein Airbagpaket von geringerem Volumen sowie das Erwärmen des gerollten/gefalteten Airbags oder des Airbagpakets in der Pressvorrichtung und das Abkühlen des Airbagpakets, damit es sein geringeres Volumen beibehält.
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Ein weiteres Verfahren Herstellung eines Airbagkissens mit einem Erwärmungsschritt ist in der
WO 2016/069543 A1 offenbart. Ein gefalteter Airbag wird in einen Vakuumbeutel gelegt und die Luft durch Anlegen eines Vakuums und eines Drucks auf den Airbag aus dem Beutel evakuiert. Das Airbagkissen wird dadurch komprimiert und der den Airbag enthaltende Vakuumbeutel wird in eine Heizkammer gelegt, um die Form des komprimierten Airbags thermisch einzustellen.
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Ähnlich zu den oben zitierten Dokumenten des Standes der Technik offenbaren auch die
US 2012/0267880 A1 , die
GB 1202288 und die
US 2017/057446 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Airbags mit dem Schritt des gleichzeitigen Komprimierens und Erwärmens eines gefalteten Airbags in ein Paket, welches seine Form beibehält.
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Die
EP 1031473 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Airbagpakets. Ein gefalteter Airbag abdichtend mit einem mit einem gasdichten Film bedeckt und ein Vakuum wird zur Evakuierung der unter dem Film eingeschlossenen Luft angelegt. Während der Anwendung des Vakuums wird der gefaltete Airbag komprimiert, und durch Wirkung des atmosphärischen Luftdrucks und durch Anwendung von Wärme werden die synthetischen Fasern des Airbags thermisch fixiert. Nach Beendigung des Vakuums und der Erwärmung wird der gasdichte Film entfernt. Der resultierende, komprimierte Airbag weist reduzierte Abmessungen auf, wobei die Falten thermisch eingestellt sind.
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Es ist somit offensichtlich, dass herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines gefalteten Airbagpakets mit reduzierten Abmessungen Vorrichtungen erfordern, welche die Erwärmung aller Schichten des bereits gefalteten Airbags ermöglichen; dementsprechend könnte sich die Erwärmung nicht gleichmäßig über alle Schichten des gefalteten Airbags verteilen, sodass innerhalb der Pressform die zur Heizfläche benachbarten Falten relativ zu Falten in der Mitte des Airbagpakets überhitzt werden könnten. Darüber hinaus erfordern die bekannten Verfahren speziell konstruierte Pressformen zur Übertragung von Wärme um die Außenfläche des gefalteten Airbags herum oder sie erfordern, falls die Erwärmung nach dem Press-Schritt erfolgt, eine weitere Manipulation des bereits komprimierten Airbags.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und ein Verfahren bereitzustellen, ein Airbagkissen auf einfache und effiziente Art und Weise in ein kleines Paket zu verpacken, welches die Beibehaltung des Airbags im gefalteten Zustand ermöglicht, d.h. welches eine ununterbrochene Dimensionsstabilität des gefalteten Airbags gewährleistet.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Airbag-Mini-Pakets bereit, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen eines Airbagkissens aus Gewebematerial;
- b) Erwärmen des Airbagkissens unter Verwendung von Infrarotenergie oder einer anderen Wärmequelle;
- c) nachfolgendes Falten des erwärmten Airbagmaterials;
- d) Komprimieren des in Schritt c) erhaltenen, gefalteten Airbagmaterials und gegebenenfalls
- e) Abkühlen des in Schritt d) erhaltenen komprimierten Airbags.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Airbagkissen während des Faltschritts weiterhin erwärmt, um die Effizienz des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weiter zu verbessern und um ein Airbagpaket mit stark reduzierten Abmessungen bereitzustellen.
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Das Airbagmaterial kann jede Art von Material sein, welche dazu geeignet ist, infolge von Erwärmung eine reduzierte Steifheit aufzuweisen. Das Material des Airbagkissens kann beschichtet oder unbeschichtet sein. Vorzugsweise besteht das Airbagkissen aus einem Gewebematerial. Als nicht einschränkende Beispiele werden die folgenden, gemäß der vorliegenden Erfindung für das Airbagkissen geeignete Materialien genannt: Polyamid (PA 66) und Polyethylenterephthalat (PET), welche beschichtet, unbeschichtet oder teilweise beschichtet vorliegen können.
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Das Erwärmen des Airbagkissens wird durch beliebige, bekannte Mittel durchgeführt, welche geeignet sind, das Gewebematerial des Airbags einer Hochtemperatur-Umgebung auszusetzen, welche einen definierten Bereich umfasst, beispielsweise zwischen + 50°C und 150°C. Während des Erwärmens des Airbagkissens vor dem Faltschritt wird das Erwärmen mittels mindestens eines vor der Faltvorrichtung angeordneten Heizelements ausgeführt.
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Beispielhaft werden nachstehend, ohne Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, die folgenden Heizelemente genannt: Wärmematten, Infrarotquellen, Heißluft, Heizfolien und andere Heizvorrichtungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Airbagkissen durch Befestigen eines ersten Teils des Airbags mittels Befestigungsmitteln, beispielsweise mittels einer Faltklammer, und durch Einführen eines zweiten Teils in eine Faltvorrichtung gestreckt. Das Airbagkissen wird vor dem Falten und vorzugsweise auch während des Faltens erwärmt. Der gefaltete Airbag wird durch Aufbringen einer vordefinierten Last gepresst, und schließlich kühlt der komprimierte Airbag aus oder wird mittels geeigneter, bekannter Mittel gekühlt. Der so erhaltene komprimierte und gefaltete Airbag behält sein kleines Volumen stabil bei.
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Es versteht sich, dass die Erwärmungszeit und die Erwärmungstemperatur an die Art des Airbagmaterials und an die Anzahl der zu erwärmenden Schichten angepasst werden müssen. Die Anpassung dieser erfindungsgemäßen Verfahrens-Parameter an das Airbagmaterial und an die Schichtdicke des Gewebes erfordert durchschnittliches Fachwissen.
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Wenn es sich bei dem Heizelement um eine Infrarotquelle (IR-Quelle) handelt, sollte der Abstand der Außenfläche des Airbagmaterials von der IR-Quelle in Abhängigkeit von der Art des Airbagmaterials, der Intensität des IR-Strahlers sowie des Reichweite des IR-Strahls definiert werden, um eine ausreichende Erwärmung des Airbagmaterials/der Schichten des Airbags zu ermöglichen und eine Beschädigung des Airbagmaterials durch die Einwirkung von starker Hitze zu verhindern. Es hat sich herausgestellt, dass die Form des Airbagkissens die Effizienz der Wärmebehandlung unter Verwendung einer IR-Quelle nicht beeinflusst, da Intensität und Reichweite der IR-Strahlen für einen Fachmann auf bekannte Weise entsprechend gesteuert werden können. Vorzugsweise ist die IR-Strahlung senkrecht zum Gewebematerial des Airbags angeordnet.
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Insbesondere wenn eine IR-Quelle als Heizelement verwendet wird, sollte ein Ende des Airbagkissens in der Faltvorrichtung angeordnet sein und die Außenfläche des Airbagmaterials muss sich in einem definierten Abstand von der IR-Quelle befinden, um eine ordnungsgemäße und sichere Erwärmung zu gewährleisten, d.h. Erwärmung des Airbagmaterials, beispielsweise in einem Abstand von ungefähr 100mm bis 150mm. Sollte sich die IR-Quelle zu nah am Gewebematerial befinden, würde die durch die IR-Strahlung übertragene Wärme das Airbagmaterial beschädigen, wohingegen bei zu großem Abstand der IR-Quelle die Wirkung der IR-Wärme im Airbagmaterial nicht ausreicht, um das Gewebe auf eine Temperatur bringen, die zur Verringerung der Steifheit des Materials des Airbagkissens notwendig ist. Sollte es sich bei dem Heizelement um eine Heizfläche handeln, beispielsweise um eine Heizfolie, muss diese Fläche mit dem Gewebematerial in Kontakt treten, um Wärme durch Wärmeleitung zu übertragen.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die gesamte Oberfläche des Materials des Airbagkissens oder nur denjenigen Teil davon zu erwärmen, an dem das Airbagmaterial zu steif zum Falten ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Erwärmen des Airbagmaterials auch während des Faltens durchgeführt wird, ist es möglich, nur den Bereich des Airbagmaterials zu erwärmen, der sich unter dem IR-Strahl mit einer definierten, experimentell eingestellten Geschwindigkeit effektiv bewegt, die experimentell gemäß der Art des Gewebematerials des Airbags, der Schichtdicke und der Intensität der IR-Strahlung ermittelt wurde. Dementsprechend kann während des Faltens auch eine große Fläche mit einem relativ begrenzten IR-Strahl erwärmt werden.
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Im Allgemeinen ist es ausreichend, nur eine Seite des Airbagkissens mittels der IR- Strahlung zu erwärmen, da die IR-Strahlung, wie aus dem Stand der Technik bekannt, das Gewebematerial bis zu einer bestimmten Anzahl an Schichten durchdringen kann, so dass eine Erwärmung mehrerer Schichten von einer Seite möglich ist. Bei zu vielen Gewebeschichten, d.h. einer großen Dicke des Airbagkissens, kann das Eindringen der IR-Strahlung jedoch nicht ausreichend sein, so dass die Erwärmung von mehreren Seiten des Airbagkissens aus erfolgen sollte, um die zum Erreichen der spezifizierten Temperatur erforderliche Zeit zu reduzieren. Wenn die Temperatur des Materials des Airbagkissens eine spezifische Temperatur erreicht, d.h. es weich ist und eine verringerte Steifheit aufweist, wird das Falten eingeleitet. Vorzugsweise wird das Erwärmen während des Faltens bis zum Abschluss der Faltung fortgesetzt.
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Sollte das Heizelement als Heizfläche ausgebildet sein, z. B. als Heizmatte oder Heizfolie, berührt es vorteilhafterweise die Oberfläche des Gewebematerials des Airbags zum Übertragen von Wärme durch Wärmeleitung. Die für die vorliegende Erfindung besonders geeigneten Heizfolien sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich. Die bekannten, herkömmlichen Heizfolien werden auf Trägerplatten aufgebracht, welche die Faltung der Heizfolie auf der Oberfläche des Airbags verhindert. Die Heizfolien werden auf die Oberfläche des Airbags aufgebracht und der Airbag wird durch Wärmeleitung auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, bei der das Airbagmaterial weicher wird oder eine verringerte Steifigkeit aufweist, um das Volumen des Airbagpakets zu minimieren. Vorzugsweise werden beide Seiten des gestreckten Airbagkissens erwärmt, um in kurzer Zeit die spezifizierte Temperatur zu erreichen, und die Faltung wird gestartet.
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Das Airbagmaterial sollte aufgewärmt werden, um Wärme im Gewebematerial und auch im gefalteten Airbagkissen bis zur Vollendung des Faltens einzuschließen. Erfindungsgemäß bezieht sich der Begriff „warmes Material“ auf ein Gewebematerial eines Airbags, welches insoweit weich gemacht ist, dass ein steifes Gewebematerial in ein weiches Material umgewandelt und der Federeffekt reduziert ist, welcher dann auftritt wenn der gefaltete Airbag seine komprimierte Form nicht beibehält. Der Begriff „warmes Material“ sollte nicht als geschmolzenes Material verstanden werden, das zum Zusammenkleben der gefalteten Schichten führen könnte. Daher sollten Zeit und Temperatur der Erwärmung entsprechend in Abhängigkeit von der Dicke des Airbagmaterials sowie der Zusammensetzung des für den Airbag verwendeten Gewebes eingestellt werden.
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Der Begriff „Erwärmen“, wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt an, dass das Gewebematerial des Airbags einer Hochtemperaturumgebung ausgesetzt wird, die zum Erreichen einer besseren Faltbarkeit des Gewebematerials beiträgt.
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Auf dem Gebiet der Faltung von Airbags sind viele verschiedene Falttechniken bekannt und es werden viele verwendet. Jede der bekannten Falttechniken kann im vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahren zum Falten des warmen Airbagmaterials ohne Einschränkung verwendet werden.
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Nachdem der Airbag gemäß den vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrensschritten b) und c) erwärmt und gefaltet wurde, wird der erwärmte und gefaltete Airbag komprimiert unter Anwendung einer beliebigen Technik, die einem Fachmann zum Komprimieren von gefalteten Airbags unter Druck bekannt ist. In ähnlicher Weise kann auch der vorliegende, erfindungsgemäße Abkühlungsschritt e) des Verfahrens gemäß herkömmlichen, auf dem erfindungsgemäßen Gebiet bekannten Techniken durchgeführt werden.
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Das Pressen des gefalteten und wärmebehandelten Airbags kann durch Anwenden einer für einen Fachmann bekannten Technik zum Komprimieren von gefalteten Airbags unter Druck durchgeführt werden. In ähnlicher Weise kann auch der Abkühlungsschritt des vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung bekannten herkömmlichen Techniken ausgeführt werden. Die Kühlung des komprimierten und warmen Airbagkissens ist ein optionaler, aber bevorzugter Verfahrensschritt, da er die Beibehaltung der kleinen Abmessungen des erhaltenen Airbag-Mini-Pakets begünstigt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Packen eines Airbagkissens in ein Mini-Paket bereitgestellt. Das System zum Packen eines Airbagkissens umfasst einen Airbag, eine Faltvorrichtung, eine Kompressionsvorrichtung, gegebenenfalls eine Kühlvorrichtung und mindestens ein Heizelement, das der Faltvorrichtung vorgelagert vorgesehen ist. Vorzugsweise wird der Airbag durch geeignete, aus dem Stand der Technik bekannte Mittel gestreckt.
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Jede bekannte Art von Falt- und Kompressionsvorrichtungen ist hinsichtlich der vorliegenden Erfindung geeignet, unter der Bedingung, dass sie der Faltvorrichtung vorgelagert die Positionierung der Heizelemente für den gestreckten Airbag ermöglichen. Die Heizelemente sind in einem Abstand angeordnet, der eine ordnungsgemäße, gleichmäßige und zuverlässige Erwärmung des Gewebematerials des Airbags und der Schichten auf eine bestimmte Temperatur gewährleistet, die das Gewebe des Airbags so weich und warm macht, dass es leicht faltbar ist. Nicht einschränkende Beispiele für im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Heizelemente, sind Wärmematten, Infrarotquellen, Heißluft, Heizfolien und andere geeignete Heizvorrichtungen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Packen eines Airbagkissens in ein Mini-Paket bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Faltvorrichtung, die mit mindestens einem, zum Erwärmen eines Airbagkissens geeigneten Heizelement ausgestattet ist, eine Kompressionsvorrichtung und optional eine zum Kühlen eines warm gefalteten und komprimierten Airbagkissens geeignete Kühlvorrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Heizelement an einer Seite der Faltvorrichtung angeordnet, die dazu vorgesehen ist, das zu faltende Airbagkissen aufzunehmen.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Packen eines Airbagkissens in ein Mini-Paket bereit, wobei das Erwärmen des Airbagmaterials vor und vorzugsweise auch während des Faltens des Materials des Airbagkissens durchgeführt wird. Das Erwärmen des Airbagkissens gemäß dem vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung des Airbagmaterials entlang seiner Länge und Dicke (durch die das Airbagkissen ausbildenden Schichten hindurch) und die Bereitstellung eines warmen Airbagmaterials für einfach und effiziente auszuführende Falt- und Kompressionsschritte.
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Das Verfahren, das System und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung stellen verbesserte technische Effekte bereit, wie etwa ein gleichmäßiges Aufwärmen des Airbagkissens vor dem Falten, wobei der gefaltete Airbag warm ist und während der Falt- und Kompressionsschritte eine verringerte Steifigkeit aufweist; sowie das einfache Falten des Airbagkissens mit reduzierter Steifigkeit und die Vereinfachung des Faltens und Komprimierens des Airbags in ein sehr reduziertes Volumen.
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Das Airbagpaket, welches durch das vorliegende, erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden kann, weist sehr kleine Abmessungen auf und kann seine Form dauerhaft beibehalten. Vorzugsweise ist das Airbag-Minipaket in ein Airbaggehäuse gefaltet.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun in nicht einschränkender Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine schematische Darstellung des Erwärmens des Airbagkissens gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist; und
- 1a eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung des Erwärmens des Airbagkissens gemäß einer anderen Ausführungsform des vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- 4 stellt eine andere Ansicht der vorliegenden Erfindung dar.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Wie zunächst in 3 gezeigt, umfasst eine Vorrichtung 7 zum Falten von Airbagkissen 1 eine Vorrichtung 8, Wärme in ausreichendem Maß auf ein Kissen 1 übertragen kann, um das Material des Kissens zu erwärmen. Das Material des Kissens ist vorzugsweise ein thermoplastisches Material, so dass es nach dem Erwärmen weicher, d.h. biegsamer, werden kann als wenn es kalt ist, z.B. bei Raumtemperatur; das Kissen kann aus einem Stoff bestehen, der Stoff kann auf eine im Stand der Technik bekannte Weise beschichtet sein. Die Erfindung sieht vor, dass das Kissen zumindest vor dem Falten und nicht nach dem Faltschritt erwärmt wird. Das erwärmte Kissen 1 wird dann auf eine technisch an sich bekannte Weise in einer Faltvorrichtung 9 gefaltet; das gefaltete Airbagkissen wird in der Vorrichtung 10 auf an sich bekannte Weise gepresst und gegebenenfalls in der Kühlvorrichtung 11 gekühlt.
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1 zeigt schematisch die erste Ausführungsform des Verfahrens und des Systems der vorliegenden Erfindung, wobei eine IR-Quelle 4 zum Erwärmen oder Aufwärmen des Airbagkissens 1 auf eine spezifische Temperatur verwendet wird, um seine Materialeigenschaften in ausreichend weich, jedoch nicht geschmolzen oder klebrig, und von reduzierter Steifheit zu ändern. Das Airbagkissen 1 wird gestreckt, indem ein erster Teil des Airbags an Befestigungsmitteln, wie z.B. einer Faltklemme 2, befestigt wird, und indem ein zweiter Teil in eine Faltvorrichtung 9 (in 1 nicht gezeigt) eingeführt wird. Das Airbagkissen 1 wird wenigstens vor dem Faltschritt erwärmt; in einer Ausführungsform kann das Kissen auch während des Faltens erwärmt werden. Die IR-Quelle 4 ist in einem Abstand angeordnet, der die Projektion eines ausreichend intensiven IR-Strahls 4a erlaubt, um das Gewebematerial des Airbags und die Schichten des Kissens 1 auf eine Temperatur zu erwärmen, die abhängig von den Eigenschaften des Materials des Airbaggewebes spezifiziert ist. Wie oben angegeben, ist die Erwärmungszeit eine Funktion der IR-Intensität, des Abstandes der IR-Quelle von der Außenfläche des Airbagkissens, des Airbagmaterials und der Dicke der Schichten des Airbags. Der Fachmann kann die Werte für die obigen Parameter leicht auswählen. Wie zu erkennen ist, zeigen die Figuren nur eine Kantenansicht des Airbags, welche die Höhe des Airbags veranschaulicht. In 4 ist eine Draufsicht auf das Material 1 dargestellt mit zwei voneinander beabstandeten IR-Quellen 4 sowie der Verengung oder dem Einlass 1a des Airbags. Um die gewünschte Wärmeübertragung über den gesamten Airbag zu erreichen, kann der Airbag relativ zu der Heizquelle bewegt werden bzw. diese kann bewegt werden oder aber die Heizquelle kann eine ausreichende Länge und Tiefe aufweisen, um zu ermöglichen, dass ihre Strahlung, ohne größere Relativbewegung auf den gesamten Airbag auftreffen kann.
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Der gefaltete Airbag wird in der Vorrichtung 10 durch Aufbringen einer vordefinierten Last 10a komprimiert, und schließlich kühlt der komprimierte Airbag aus oder wird durch geeignete Kühlmittel 11 gekühlt. Der so erhaltene, komprimierte und gefaltete Airbag wird in ein Airbaggehäuse 3 eingebracht und behält stabil sein kleines Volumen bei.
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1a zeigt eine alternative Ausführungsform, in der die IR-Quelle ungefähr die gleiche Länge wie das zu erhitzende Gewebe aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist die IR-Quelle von der Faltvorrichtung 10 entfernt, wodurch der erwärmte Airbag zur Faltvorrichtung transportiert werden muss.
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In 2 ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens und des Systems der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei es sich bei der Heizquelle um ein Paar auf Trägerplatten 6 aufgebrachter Heizfolien 5 handelt, welche Wärme durch Wärmeleitung auf das Airbagmaterial übertragen. Ein Ende der betreffenden Trägerplatten 6 ist in die Falteinrichtung eingesetzt (nicht gezeigt) oder kann darin automatisch positioniert werden, wenn das Airbagkissen 1 durch Klammern 2 im System zum Packen des Airbags gestreckt oder gehalten wird. In der gezeigten Ausführungsform werden beide Seiten des Airbagkissens durch die Heizfolien 5 direkt auf die erforderliche Temperatur erwärmt, und das erwärmte Airbagmaterial oder die erwärmten Airbagschichten werden zur Faltvorrichtung 9 bewegt (in 2 nicht gezeigt). In einer möglichen Ausführungsform wird das Erwärmen des Airbagkissens während der Faltung fortgesetzt, um die Effizienz des Faltens und des Komprimierens zur Minimierung des Airbagpakets weiter zu verbessern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vorzugsweise vor, dass das erwärmen bei einer Temperatur umfasst im Bereich von + 50°C bis 150°C durchgeführt wird. In einer möglichen Ausführungsform wird das Erwärmen durch mindestens ein Heizelement ausgeführt, welches in aus Heizmatten, Heizfolien, Infrarotquellen oder anderen Heizvorrichtungen ausgewählt ist; bevorzugte Heizmittel sind ausgewählt aus Heizfolien und IR-Quellen oder einer entsprechenden Kombination. Wenn Infrarotstrahlung verwendet wird, sind die Strahlen der IR-Quelle vorzugsweise senkrecht zum Airbagmaterial ausgerichtet.
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Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne deren Umfang auf diese Beispiele zu beschränken.
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Mehrere Experimente wurden durchgeführt, um einige Beispiele für die erfindungsgemäße Verwendung von IR-Emittern zum Erwärmen, d.h. Aufwärmen verschiedener Arten von Airbagmaterialien, bereitzustellen, um so das Falten von Gewebematerialien von Airbags und das Pressen des gefalteten Airbags in ein Paket mit reduzierten Abmessungen zu verbessern.
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Beispiel 1
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Erwärmen mittels IR-Emittern
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Einige Experimente wurden mit einem kurzwelligen, mit 2 kW betriebenen IR-Emitter der Optron GmbH durchgeführt, Typ IRD S380SM. Der IR-Emitter stellte eine maximale spektrale Emission von 1,2 µm für das Airbagkissen und eine Erwärmungsdistanz von 380 mm bereit (Strahlöffnungen bei 380 mm).
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In diesem Experiment wurden verschiedene, beschichtete, unbeschichtete und teilweise beschichtete Gewebematerialien für Airbags getestet. Insbesondere wurden die getesteten Airbagmaterialien aus den folgenden Garnen hergestellt: 470 dtex PA66-beschichtetes Gewebe (Nylon); 470 dtex PET-beschichtetes Gewebe (Polyethylenterephthalat); 350 dtex PA66 unbeschichtetes Gewebe und 350 dtex PA66 teilbeschichtetes Gewebe.
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Die gleichen Experimente wurden wiederholt, mit dem Unterschied, dass der kurzweilige IR-Emitter der Optron GmH, Typ IRD S750Z, mit 6 kW betrieben wurde, und die Erwärmungsdistanz des Airbagmaterials 750 mm betrug (Strahlöffnungen bei 750 mm).
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In den oben beschriebenen Experimenten, bei denen die beiden Arten von kurzwelligen IR-Emittern verwendet wurden, lag die Erwärmungszeit im Bereich von 10s bis 50s und die Temperatur an der von der IR- Strahlung kontaktierten Außenfläche des Airbagmaterials lag im Bereich von 90°C bis 140°C.
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Das erwärmte Airbaggewebe wurde auf bekannte Weise gefaltet, komprimiert und abgekühlt. Das erhaltene Airbagpaket wies eine stark verringerte Abmessung im Vergleich zu Airbagpaketen auf, die hergestellt wurden gemäß bekannten Verfahren ohne Aufbringung von Wärme oder gemäß bekannten Verfahren mit Wärmezufuhr zu den bereits gefalteten Airbags.
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Beispiel 2
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Erwärmung mittels Heizfolien
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Einige Experimente wurden mit einem Paar kommerziell erhältlicher Heizfolien zum Erwärmen der verschiedenen, in Beispiel 1 genannten Arten von Airbagmaterialien durchgeführt. Eine Wärmefolie wurde auf zwei gegenüberliegende Seiten eines gestreckten Airbagmaterials aufgebracht und eine Airbagfläche von 120mm x 300mm wurde auf jeder Seite des Airbags durch die mit 65 W bei 220 V betriebenen Heizfolien erwärmt.
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Die Ergebnisse dieser Experimente bestätigen, dass mittels der Erfindung ein erheblich kleineres, gefaltetes und komprimiertes Airbagpaket erhalten werden kann. Darüber hinaus behält das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Paket stabil seine kompakte und reduzierte Abmessung bei.
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In einer möglichen Ausführungsform kann das Material des Airbagkissens ein Material enthalten, das während der Faltung Wärme speichern kann. Das wärmespeichernde Material kann dem Material des Kissens als Füllstoff zugesetzt werden, z. in dem zur Beschichtung des Gewebes vorgesehenen Material. Geeignete Materialien sind Eisensilikate wie Kupferschlacke, wie in der koreanischen Anmeldung
KR 10-2001-0058900 (
KR2003-0028859 ) und in der
US 2013/40082 offenbart; Eisensilikate können auch als Heizmittel dienen, wenn sie mit einem elektromagnetischen Feld oder elektromagnetischen Wellen, insbesondere mit Mikrowellen, bestrahlt werden.
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Natürlich können viele Änderungen und Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, ohne von deren Schutzumfang abzuweichen. Dementsprechend soll dieser Umfang nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9333933 B2 [0003]
- US 9205797 B2 [0004]
- US 5022676 A [0005]
- WO 2017/029388 A1 [0006]
- WO 2016/069543 A1 [0007]
- US 2012/0267880 A1 [0008]
- GB 1202288 [0008]
- US 2017057446 A1 [0008]
- EP 1031473 A2 [0009]
- KR 1020010058900 [0051]
- KR 20030028859 [0051]
- US 2013/40082 [0051]
