DE19535564A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Faltung eines Gassackes für ein Airbagmodul - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Faltung eines Gassackes für ein Airbagmodul nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Um einen Gassack in einem Airbagmodul verstauen zu können, ist es bekannt, diesen zu einem entsprechend kleinen Paket zu falten. Es sind verschiedene Faltungsarten bekannt geworden. So sind aus der US-PS 4 173 356 unterschiedliche gradlinige Faltungsarten bekannt, wobei die Falten strahlen­ förmig von einem Zentrum nach außen oder annähernd parallel zueinander verlaufen. Diese Faltungsarten weisen den Nach­ teil auf, daß sie zumindest bei Anwendung in einem Fah­ rer-Airbagmodul so zusammengelegt werden müssen, daß beim Entfalten eines derartigen Gassackes der in Teilbereichen des Gassackes erzeugte Innendruck das Öffnen einiger Falten verhindert. Weiterhin ist der Aufwand für die Faltung erheblich.

Aus der DE 44 22 276 A1 ist ein Gassack für ein Airbagmodul bekannt, bei dem der Gassack Hauptfalten aufweist, die zumindest zu einem Teil entlang geschlossener Bahnen um ein gedachtes Zentrum auf dem im wesentlichen leeren, ausgebrei­ teten Luftsack herum verlaufen. Die geschlossenen Hauptfal­ ten beschreiben vorzugsweise Kreisbahnen oder Ellipsen geringer Exzentrizität.

Dieser Verlauf der Hauptfalten weist den Vorteil auf, daß sich der gefaltete Gassack sehr schnell und einfach öffnen kann. Insbesondere besteht beim Entfalten eines derartigen Gassackes nicht die Gefahr, daß der in Teilbereichen des Gassackes erzeugte Innendruck das Öffnen weiterer Falten verhindert. Dabei ist dieser Gassack für Fahrer-, Beifahrer- und Seitenairbags einsetzbar. Der Nachteil dieser Faltung besteht darin, daß der Aufwand für die maschinelle Faltung groß ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für das Zusammenlegen eines Gassackes auf eine Größe, die ein Verstauen in einem Airbagmodul ermöglicht, zu verringern, wobei ein leichtes und vollständiges Entfal­ ten des Gassackes im Crashfall gewährleitet sein muß.

Erfindungsgemäß wird das gemäß den kennzeichnenden Merkma­ len des Anspruchs 1 erreicht.

Das Verfahren zur Faltung des Gassackes ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete leere Gassack innerhalb eines festgelegten Höhenprofils auf ein Zentrum hin zusammengerafft wird. Im Gegensatz zu anderen bisher bekannten Faltungsarten wird bei diesem Verfahren eine chaotische Faltung vorgenommen, d. h. die Falten weisen keine vorbestimmte Form und Richtung auf. Es wurde jedoch gefunden, daß diese Faltung im wesentlichen hinterschnitt­ arm ist, da das Oberteil des Gassackes immer oben bleibt. Dadurch ist das Öffnen aller Falten beim Entfaltungsvorgang des Gassackes gewährleistet.

Der Raffvorgang kann innerhalb der vorgegebenen Höhe gleich­ mäßig von allen Seiten erfolgen. Bei einem asymmetrischen Airbagmodul ist es jedoch zweckmäßig, daß der Gassack in einer Richtung und in der dazu senkrecht verlaufenden Richtung nacheinander auf die erforderliche Größe gerafft wird. Dabei erfolgt die Raffung an den Seiten zuerst, an denen wenig Platz für die Unterbringung des Gassackes im Airbagmodul vorhanden ist.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß für die Raffung des Gassackes nur wenige Raffelemente erforderlich sind und daß gegenüber bekannten Faltverfahren wesentlich weniger Arbeitsschritte erforderlich sind. Es können alle Luftsack-Ausführungsformen gefaltet werden, z. B. mit Fang­ bändern und Reißnähten.

Der Aufwand für die Faltung des Gassackes wird nur unwesent­ lich erhöht, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Er­ findung dem ausgebreiteten leeren Gassack vor dem Raffen eine gewünschte Faltenlage und Biegerichtung des Gassackge­ webes eingeprägt wird. Das kann dadurch erfolgen, daß der ausgebreitete leere Gassack vor dem Raffen durch mechani­ sche Formelemente und/oder unter Hitze-, Dampf-, Druck- oder Vakuumeinwirkung vorgefaltet wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, den ausgebreiteten leeren Gassack vor dem Raffen zu plissieren.

Es ist zweckmäßig, daß die Aufblaseinrichtung oder eine Attrappe der Aufblaseinrichtung, die den Platz für die später einzubauende Aufblaseinrichtung freihalt, vor dem Raffen des ausgebreiteten Gassackes in diesem positioniert und vormontiert wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorher angegebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterteil für die Aufnahme des ausgebreiteten Gassackes und ein Oberteil mit Abständen zum Unterteil vorgesehen sind, wobei der Abstände dem erforderlichen Höhenprofil des gerafften Gassackes entsprechen, und daß Raffelemente zwischen dem Oberteil und dem Unterteil vorgesehen sind, die den Gassack umschließen und deren Lage diesem gegenüber veränderbar ist. Ober- und Unterteil sind zueinander verschiebbar. Der ausgebreitete leere Gassack für den Raffvorgang wird auf das Unterteil gelegt und das Oberteil wird in der erforder­ lichen Höhe über dem Unterteil positioniert. Anschließend werden die Raffelemente gegen den Gassack geschoben, bis dieser die für den Einbau in den Airbagmodul erforderliche Form und Größe aufweist.

Für die Raffung des Gassackes sind vorzugsweise vier Raffelemente vorgesehen, von denen sich je zwei paarweise gegenüberliegen, wobei die Paare quer zueinander liegen. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß der Gassack an seinem gesamten Umfang von den Raffelementen umschlossen ist.

Das Oberteil ist vorzugsweise mehrteilig ausgeführt, indem ein als Niederhalter ausgeführtes gesondert bewegbares Segment vorgesehen ist, das die Größe und die Form des gerafften Gassackes aufweist. Mittels dieses Niederhalters ist es möglich, den gerafften Gassack in der Raffvorrich­ tung auch in den Airbagmodul bzw. in das Generatorblech einzubringen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, auch das Unterteil mehrteilig auszuführen, indem ein als Generatorträgerblech-Halterung ausgeführtes, gesondert durch einen Ausschnitt in einer Un­ terplatte hindurch bewegbares Segment sowie auf der Un­ terplatte verschiebbare Schieber vorgesehen sind, die Schrauben des Gasgenerators sowie Haltestangen für die Gene­ ratorträgerblech-Halterung zumindest teilweise umschlie­ ßen. Dieses geteilte Unterteil ermöglicht zusammen mit dem vorgenannten geteilten Oberteil das Einbringen des geraff­ ten Gassackes in das Generatorträgerblech.

In einer weiteren Ausführungsform ist als Raffelement mindestens ein Spannband vorgesehen.

Zur Vorgabe einer Knick- oder Biegerichtung des Gassackes sind im Oberteil und/oder Unterteil an einen Druckluft- oder Vakuumerzeuger anschließbare Durchgangsbohrungen vorge­ sehen. Im Bereich der Durchgangsbohrungen kann der Gassack durch die eintretende Druckluft vor dem Raffen vom Ober- bzw. Unterteil weggedrückt werden oder infolge eines Vaku­ ums vom Ober- oder Unterteil angesaugt werden.

In einer weiteren Ausführungsform sind zur Vorgabe einer Knick- oder Biegerichtung des Gassackes im Oberteil und/o­ der Unterteil bezüglich des Gassackes bewegliche Stifte vor­ gesehen.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, die Raff­ vorrichtung durch eine Plissiervorrichtung zu ergänzen, mit deren Hilfe der Gassack vorgefaltet wird.

Als Plissiervorrichtung können zwei Bügelplatten mit zuein­ ander passender dem vorgesehenen Faltenverlauf entsprechen­ der Oberflächenstruktur vorgesehen sein. Weiterhin können auch Plissierräder vorgesehen sein.

Mittels Kälte und Feuchtigkeit kann diese Vorfaltung konser­ viert bzw. versteift werden.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Raffvorrichtung in der Ausgangslage;

Fig. 2 zwei Schieber in der Draufsicht, die Bestandteil des Unterteils der Raffvorrichtung sind;

Fig. 3 die Stellung der Raffvorrichtung nach Fig. 1 nach dem Raffvorgang;

Fig. 4 die Stellung der Raffvorrichtung nach Fig. 1 beim Einbringen des gerafften Gassackes in ein Generatorträgerblech;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen ohne Vorformen bzw. Vorgeben der Knick- oder Biegerichtung gerafften Gassack;

Fig. 6a-c eine Draufsicht auf die Raffelemente vor und nach dem Raffen sowie während des Raffens;

Fig. 7 die Raffvorrichtung mit zusätzlichen Öffnungen im Ober- und Unterteil für die Einführung von Druckluft;

Fig. 8 die Raffvorrichtung mit zusätzlichen Öffnungen für den Anschluß an einen Vakuumerzeuger;

Fig. 9 die Raffvorrichtung mit zusätzlichen Stiften im Ober- und Unterteil;

Fig. 10 schematisch den Aufbau einer Plissiervorrich­ tung;

Fig. 11 den Verlauf der vorgesehenen Falten im Gassack;

Fig. 12 einen Teilschnitt durch einen gefalteten Gassack in einer Raffvorrichtung mit Spannband;

Fig. 13 eine Draufsicht zu Fig. 12;

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen ungefalteten Gassack in einer Raffvorrichtung mit Spannband;

Fig. 15 einen Schnitt durch Bügelplatten mit dazwischen liegendem Gassack vor dem Vorformen;

Fig. 16 einen Schnitt durch den Gassack nach dem Vorfor­ men mittels der Bügelplatten nach Fig. 15.

Die Raffvorrichtung besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2. Das Oberteil 1 weist eine Oberplatte 3 und in einer Öffnung dieser Platte einen Niederhalter 4 auf. Das Unterteil 2 besteht aus einer Unterplatte 5, auf der zwei Schieber 6, 7 zueinander verschiebbar angeordnet sind. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, stoßen die Schieber in der Stellung der Fig. 1 mit geraden, parallelen Kanten 8 aneinander und umschließen dabei mit abgerundeten Kantenab­ schnitten 10, 11 einen Gasgenerator 9 sowie Schrauben 12 des Gasgenerators 9 und Haltestangen 13 für den Gasgenera­ tor. Unterhalb der Schieber 6, 7 ist in einer Halterung 14 ein Generatorträgerblech 15 angeordnet. Die Halterung 14 ist durch eine Ausnehmung in der Unterplatte 5 nach oben verschiebbar.

Auf den Schiebern 6, 7 befindet sich ein Gassack 16 im aus­ gebreiteten leeren Zustand zwischen Raffelementen 17-20 (Fig. 6), von denen in der Fig. 1 nur zwei dargestellt sind.

Zur Durchführung der Raffung des Gassackes 16 wird zunächst das Oberteil 1 abgesenkt, bis der Abstand h (Fig. 3) zwi­ schen dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 der vorgesehenen Höhe des gefalteten Gassackes entspricht. In dieser Lage wird der Gassack 16 auf dem Gasgenerator 9 durch den Nieder­ halter 4 festgehalten. Die Raffelemente 17 bis 20 umschlie­ ßen den ausgebreiteten Gassack 16 (Fig. 6a) und passen mit geringem Spiel zwischen das Ober- und Unterteil.

Für das Raffen werden die Raffelemente in Richtung des Zentrums des Gassackes verschoben. Dabei können die Raffelemente gleichzeitig oder nacheinander verschoben werden. In den Fig. 6b und 6c ist der Fall dargestellt, daß zunächst die Raffelemente 19, 20 in Richtung des Zentrums verschoben werden. Dann ergibt sich die aus Fig. 6b ersichtliche Raffung, bei der der Gassack in Richtung der Raffung verkleinert wird, während er sich in der quer dazu verlaufenden Richtung dehnt.

Nach Abschluß der Raffung mittels der Raffelemente 19, 20 erfolgt die Raffung quer dazu mittels der Raffelemente 17, 18. Der Gassack legt sich beim Raffvorgang willkürlich in Falten und wird nach oben und unten vom Ober- bzw. Unter­ teil begrenzt.

Der Raffvorgang ist abgeschlossen, wenn der Gassack auf eine solche Größe zusammengedrückt ist, daß er in das Air­ bagmodul einsetzbar ist. Zu diesem gehört das Generator­ trägerblech 15, in das der geraffte Gassack einzusetzen ist. Zu diesem Zweck wird die Halterung 14 mit dem Genera­ torträgerblech 15 bis an die Unterseite der Schieber 6, 7 nach oben geschoben. Anschließend werden die Schieber 6, 7 aus dem Bereich des Gassackes 16 entfernt und mittels des Niederhalters 4 wird der geraffte Gassack 16 zusammen mit dem Gasgenerator 9 in das Generatorträgerblech geschoben (Fig. 4).

Aus dem in der Fig. 5 dargestellten Verlauf der Faltung ist erkennbar, daß die Falten keine Vorzugsrichtung aufweisen. Versuche haben jedoch ergeben, daß bei dieser willkürlichen Faltung das Oberteil des Gassackes immer oben liegt, so daß die Faltung im wesentlichen hinterschnittsarm erfolgt. Damit ist ein leichtes Entfalten des gesamten Gassackes gewährleistet.

Ohne großen Mehraufwand ist es auch möglich, die Knick- bzw. Biegerichtung des Gassackes vorzugeben. Zu diesem Zweck sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 im Oberteil 1 Durchgangsbohrungen 21 und im Unterteil 2 Durchgangsbohrun­ gen 22 vorgesehen, durch die Druckluft in den Raum geblasen wird, der durch das Ober- und Unterteil 1, 2 und die Raffe­ lemente 17 bis 20 gebildet wird. Durch die Druckluft der Durchgangsbohrungen 21 wird der ausgebreitete Gassack 16 auf das Unterteil 1 gedrückt, während durch die Druckluft der Durchgangsbohrungen 22 der Gassack angehoben wird, wodurch die Knick- bzw. Biegerichtung vorgegeben ist. Die Beaufschlagung mit Druckluft kann während des Raffens bestehen bleiben, da dabei keine mechanischen Teile in den Raum zwischen dem Ober- und Unterteil eingreifen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 sind im Oberteil 1 Durch­ gangsbohrungen 23 und im Unterteil 2 Durchgangsbohrungen 24 vorgesehen, die an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen sind. Infolge des Vakuums wird der Gassack im Bereich der Durchgangsbohrungen 24 an das Unterteil gesaugt, während er im Bereich der Durchgangsbohrungen 23 angehoben wird. Damit wird wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 die Knick- und Biegerichtung vorgegeben.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 weist das Oberteil 1 Stifte 32 auf, von denen nur einer dargestellt ist. Weiter­ hin weist das Unterteil 2 Stifte 33 auf. Diese Stifte sind im Oberteil bzw. Unterteil beweglich so angeordnet, daß die Stifte des einen Teils zwischen den Stiften des jeweils anderen Teils liegen. Werden die Stifte deshalb gegeneinan­ der bewegt, wird der Gassack durch die Stifte vorgefaltet, wie es aus der Fig. 9 ersichtlich ist. Während des Raffvor­ ganges werden die Stifte 32, 33 bei Annäherung der Raffele­ mente schrittweise aus dem Raum zwischen dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 zurückgezogen, so daß der Gassack mittels der Raffvorrichtung auf die für den Einbau in den Airbagmo­ dul erforderliche Größe gebracht wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist schematisch eine Plissiervorrichtung dargestellt. Diese weist Plissierräder 25 mit einem Positivprofil 27 am Umfang und Gegenräder 26 mit einem Negativprofil 28 auf. Die Plissierräder mit positivem und negativem Profil kämmen miteinander, wobei sich zwischen diesen der zu plissierende Gassack 16 befin­ det.

Die Stellung der Achsen zueinander richtet sich nach der gewünschten Ausrichtung der Falten. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 sollen die Falten entlang von Kreisbahnen ver­ laufen, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Deshalb sind beidseitig des zu plissierenden Gassackes Plissierräder unterschiedlicher Größe auf Wellen angeordnet, deren Längs­ achsen 29, 30 durch einen Punkt 31 verlaufen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 12, 13 und 14 ist der Raffvorgang mittels eines Spannbandes 34 dargestellt. Diesem sind Spannbandbacken 35 zugeordnet, die das Spann­ band mittels Zylindern 36 in einer Ausgangslage halten. Aus dieser wird das Spannband 34 mit Hilfe eines Druckzylinders 37 gezogen, wobei die Spannbandbacken 35 dabei ihre Lage mit verändern bis sie an einer justierbaren Anschlag-Grund­ platte 38 anliegen, wie es in Fig. 12 und 13 dargestellt ist. Die Spannbandbacken 35 bestimmen die äußere Form des gerafften Gassackes mit, da das Spannband an den Spann­ backen 35 jeweils abgebogen wird. Die Bewegungsrichtung der Spannbandbacken ist in der Fig. 14 durch Pfeile dargestellt.

Wie aus der Fig. 14 ersichtlich ist laufen die Bandenden dabei über Umlenkrollen 39 und sind an einer Traverse 40 befestigt, die auf der Kolbenstange des Druckzylinders 37 sitzt. In den Fig. 12 und 13 ist der Gassack in einem ge­ falteten Zustand dargestellt, während er in der Fig. 14 vor Beginn der Faltung zwischen den Spannbändern ausgebreitet dargestellt ist.

Die in Fig. 11 und in Fig. 16 dargestellte Struktur kann auch mittels zweier Bügelplatten 41, 42 mit zueinander pas­ sender Oberflächenstruktur erzielt werden. Mit deren Hilfe wird die Faltenlage und Richtung der Falten mit Dampf und Wärme in den Gassack eingebügelt.

Claims (16)

1. Verfahren zur Faltung eines Gassackes für ein Airbagmodul, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete leere Gassack innerhalb eines festgelegten Höhenprofils auf ein Zentrum hin zusam­ mengerafft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack in einer Richtung und in der dazu senkrecht verlaufenden Richtung nacheinander auf die erforderliche Größe gerafft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem ausgebreiteten leeren Gassack vor dem Raffen eine gewünschte Faltenlage und Biegerich­ tung des Gassackgewebes eingeprägt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete leere Gassack vor dem Raffen durch mechanische Formelemente und/oder unter Hitze-, Dampf-, Druck- oder Vakuumeinwirkung vorgefaltet wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete leere Gassack vor dem Raffen plissiert wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauf­ blasvorrichtung vor dem Raffen des ausgebreiteten Gassackes in diesem positioniert wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterteil (2) für die Auf­ nahme des ausgebreiteten Gassackes (16) und ein Oberteil (1) mit Abständen (h) zum Unterteil (2) vorgesehen sind, wobei die Abstände (h) dem erfor­ derlichen Höhenprofil des gerafften Gassackes (16) entsprechen, und daß Raffelemente (17-20) zwi­ schen dem Oberteil (1) und dem Unterteil (2) vorge­ sehen sind, die den Gassack (16) umschließen und deren Lage diesem gegenüber veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß vier Raffelemente (17-20) vorgesehen sind, von denen sich je zwei (17, 18 und 19, 20) paarweise gegenüberliegen, wobei die Paare quer zueinander liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Oberteil (1) mehrteilig ausge­ führt ist, indem ein als Niederhalter (4) ausgeführ­ tes gesondert bewegbares Segment vorgesehen ist, das die Größe des gerafften Gassackes (16) auf­ weist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2) mehrteilig ausgeführt ist, indem ein als Generatorträgerblech-Halterung (14) ausge­ führtes gesondert durch einen Ausschnitt in einer Unterplatte (5) hindurch bewegbares Segment sowie auf der Unterplatte (5) verschiebbare Schieber (6, 7) vorgesehen sind, die Schrauben (12) des Gasgen­ erators (9) sowie Haltestangen (13) für die Genera­ torträgerblech-Halterung zumindest teilweise um­ schließen.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil (1) und/oder Unterteil (2) an einen Druckluft- oder Vakuumerzeuger anschließbare Durch­ gangsbohrungen (21-24) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß als Raffelement ein Spannband vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil (1) und/oder Unterteil (2) bezüglich des Gassackes bewegliche Stifte für das Vorformen der Knick- bzw. Faltrichtung des Gassackes vorgese­ hen sind.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plissiervorrichtung vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß als Plissiervorrichtung zwei Bügelplatten (41, 42) mit zueinander passender, dem vorgesehenen Faltenverlauf entsprechender Oberflächenstruktur vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß Plissierräder (25, 26) vorgesehen sind.