DE19543682A1

DE19543682A1 - Verfahren zum Wenden und Endausformen von aufblasbaren Körpern

Info

Publication number: DE19543682A1
Application number: DE19543682A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Rer Nat Roehl; Klaus Dipl Ing Lissewski; Rolf Dipl Ing Peters; Joachim Dipl Ing Pollmann
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Automotive Safety Components International GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1996-06-13
Also published as: JPH09508874A; EP0815309A1; EP0815309B1; JP2744139B2; US5791532A; DE59505801D1; WO1996017993A1; ES2133826T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wenden und Endausformen von aufblasbaren Körpern aus Gewebe/n mit oder ohne Beschichtung, insbesondere von Luftsäcken (Airbags), unter Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung.

Aus der textilverarbeitenden Industrie sind verschiedene Wendevorrichtungen für biegeschlaffe Gewebeteile bekannt (DE-B-25 57 155, DE-U-17 78 607). Solche Vorrichtungen sind jedoch für das Wenden und Endausformen von Luftsäcken jeder Konstruktion aufgrund der verwendeten Werkstoffe und der vorgegebenen geometrischen Form nicht einsetzbar. Beim Luftsack handelt es sich nämlich um ein großvolumiges textiles Gebilde mit kleinformatigen Öffnungen; diese Gegebenheit erschwert den Wendevorgang erheblich. Beim Wenden wird die Innenseite des Körpers bzw. Luftsackes durch eine Öffnung in dem Körper bzw. Luftsack so hindurchbewegt, daß sie danach die Außenseite bildet, die vorherige Außenseite jedoch die Innenseite ist

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein wirtschaftliches Verfahren für das Wenden von aufblasbaren Körpern, insbesondere von Luftsäcken, mittels einer dafür besonders geeigneten Vorrichtung bereitzustellen. Den Wendevorgang abschließend soll mit derselben Vorrichtung auch das Endausformen des Körpers bzw. Luftsackes vorgenommen werden. Dabei darf das Gewebe nicht übermäßig gedehnt werden. Weiterhin dürfen keine Falten zurückbleiben.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren unter Verwendung einer Vorrichtung, umfassend

- ein Stülprohr, das den Körper bzw. Luftsack aufnimmt;
- einen Stempel, der mit einem Druckluftanschluß und einer Ausblasöffnung versehen ist, wobei der nach unten fahrende Stempel den Körper bzw. Luftsack unter gleichzeitigem Wenden des Körpers bzw. Luftsackes vollständig in das Stülprohr schiebt;
- ein Abdichtelement, welches die Oberkante des Stülprohres nach Ablauf der Stempelbewegung druckdicht abschließt; sowie
- eine Fangeinrichtung im Bereich des Stülprohrendes, in welcher der Körper bzw. Luftsack endgeformt wird, nachdem der mittels eines Druckluftstoßes durch den Stempel unter Aufblähen und Entfalten im gewendeten Zustand aus dem Stülprohr herausgetrieben wurde.

Zweckmäßigerweise wird ein Stempel verwendet, der folgende Kriterien erfüllt

- Der Druckluftanschluß befindet sich im oberen Teil, insbesondere direkt am Stempelanfang.
- Im unteren Teil, und zwar direkt am Stempelende, ist ein Stülpkopf angeordnet, der mit einer oder mehreren Ausblasöffnung/en versehen ist, wobei der Druckluftanschluß über einen im Stempel enthaltenen Luftkanal mit der oder den Ausblasöffnung/en des Stülpkopfes verbunden ist. Ferner ragt der Stülpkopf im verschlossenen Zustand des Stülprohres in die Fangeinrichtung hinein.
- Im oberen Teil weist der Stempel ein Abdichtelement auf, insbesondere eine Dichtplatte aus Metall und/oder elastomerem Werkstoff.

Hinsichtlich des Stülprohres gelten zweckmäßigerweise folgende konstruktive Parameter:

- Das Stülprohr ist an seiner Oberkante mit einem Gleit-, Kugel- oder Rollenring versehen, dessen Form, Material und Oberfläche so gestaltet ist, daß dem Stülpvorgang nur minimale Reibungskräfte entgegengerichtet sind.
- Das Stülprohr ist im Übergangsbereich zwischen Stülprohrende und Fangeinrichtung derart ausgebildet, daß dem Ausformvorgang des Körpers bzw. Luftsackes nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird.

Im Zusammenspiel von Stempel und Stülprohr ist es ferner vorteilhaft, wenn diese Vorrichtungsteile fest mit je einem horizontal verlaufenden Haltearm verbunden sind, wobei jeder Haltearm wiederum mit einer parallel zu Stempel und Stülprohr verlaufenden Führungsschiene in Kontakt steht, und zwar unter vertikaler Verschiebbarkeit der Haltearme. Der Haltearm ist dabei zweckmäßigerweise direkt oberhalb des Abdichtelementes bzw. der Dichtplatte angeordnet; d. h., das Abdichtelement bzw. die Dichtplatte ist hier ein integriertes Teil des Haltearmes. In Verbindung mit diesem gesamten Anordnungsprinzip ist es besonders vorteilhaft, wenn das Stülprohr beim Einschieben des Körpers bzw. Luftsackes mittels eines Antriebes mit der halben Geschwindigkeit des Stempels nach unten bewegt wird.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine Fangeinrichtung verwendet wird, die den Austritt des Körpers bzw. Luftsackes mittels eines horizontalen Bodens nach unten hin zwecks bei einer möglichst flachen Endausformung in radialer Richtung begrenzt. Von Vorteil ist es auch, wenn alternativ die Fangeinrichtung als Transporteinrichtung zur Entnahme des gewendeten und endgeformten Körpers bzw. Luftsackes ausgebildet ist.

Schließlich es von Vorteil, wenn zusätzliche Einrichtungen vorhanden sind, mit deren Hilfe der zur Ausformung des Körpers bzw. Luftsackes notwendige Zeitpunkt, Druck und Volumenstrom des Druckluftstoßes eingestellt werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine Schnittdarstellung eines Luftsackes unmittelbar nach der Konfektionierung;

Fig. 1b eine dreidimensionale Darstellung eines Luftsackes gemäß Fig. 1a;

Fig. 2a eine Schnittdarstellung eines gewendeten und endausgeformten Luftsackes;

Fig. 2b eine dreidimensionale Darstellung eines Luftsackes gemäß Fig. 2a;

Fig. 3 eine Vorrichtung mit ausgefahrenem Stempel;

Fig. 4 eine Vorrichtung, bei der der Stempel in das Stülprohr unter gleichzeitiger Aufnahme des Luftsackes in das Stülprohr eindringt;

Fig. 5 eine Vorrichtung im geschlossenen Zustand des Stülprohres;

Fig. 6 eine Vorrichtung im geschlossenen Zustand des Stülprohres unter Heraustreiben des gewendeten Luftsackes bei gleichzeitigem Auftreffen auf die Fangeinrichtung;

Fig. 7 eine Vorrichtung im gewendeten und endgeformten Zustand des Luftsackes.

In Verbindung mit diesen Figuren gilt folgende Bezugsziffernliste:

A Luftsack (unmittelbar nach der Konfektionierung)
B Luftsack (gewendet, jedoch noch nicht endgeformt)
C Luftsack (gewendet und endgeformt)
1 Führungsschiene
1′ Haltearm für den Stempel
1′′ Haltearm für das Stülprohr
2 Stülprohr
2′ Oberkante (Öffnung) des Stülprohres
2′′ Übergangsbereich zwischen Stülprohrende und Fangeinrichtung
3 Fangeinrichtung
3′ Boden der Fangeinrichtung
4 Stempel
4′ Stempelanfang
4′′ Stempelende
5 Druckluftanschluß
5′ Luftkanal
5′′ Ausblasöffnung/en
6 Abdichtelement (Dichtplatte)
7 Gleit-, Kugel- oder Rollenring
8 Stülpkopf

Nach Fig. 3 umfaßt die Vorrichtung eine Führungsschiene 1, die mit zwei horizontal verlaufenden Haltearmen 1′ und 1′′ ausgestattet ist, wobei diese Haltearme innerhalb der Führungsschiene mittels eines Antriebes vertikal verschiebbar sind.

Der Stempel 4 ist mit einem Abdichtelement 6 (hier Dichtplatte) versehen. Direkt oberhalb dieser Dichtplatte ist nun der Stempel fest mit dem Haltearm 1′ verbunden. Am Stempelanfang 4′ befindet sich ein Druckluftanschluß 5, während das Stempelende 4′′ mit einem Stülpkopf 8 ausgestattet ist, der wiederum mit einer oder mehreren Ausblasöffnung/en 5′′ versehen ist, wobei der Druckluftanschluß über einen im Stempel enthaltenen Luftkanal 5′ mit der oder den Ausblasöffnung/en des Stülpkopfes verbunden ist.

Das Stülprohr 2 selbst ist etwa in seinem mittigen Bereich fest mit dem Haltearm 1′′ verbunden. An seiner Oberkante 2′ ist das Stülprohr 2 mit einem Gleit-, Kugel- oder Rollenring 7 versehen, dessen Form, Material und Oberfläche so gestaltet ist, daß dem Stülpvorgang nur minimale Reibungskräfte entgegengerichtet sind. Ferner ist das Stülprohr im Übergangsbereich 2′′ zwischen Stülprohrende und Fangeinrichtung 3 derart ausgebildet, daß dem Ausformvorgang des Luftsackes B (Fig. 6) in den Zustand C (Fig. 2a, 2b, 7) nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird. Die Fangeinrichtung selbst ist mittels eines horizontalen Bodens 3′ nach unten hin zwecks einer möglichst flachen Endausformung des Luftsackes C in radialer Richtung begrenzt (Fig. 7).

Der mit der Öffnung über dem Stülprohr 2 plazierte Luftsack A (Fig. 1a, 1b) wird nun durch den nach unten fahrenden Stempel 4 mit dem Stülpkopf 8 in das Stülprohr 2 geschoben (Fig. 4). Das Stülprohr bewegt sich dabei mittels eines Antriebes mit der halben Geschwindigkeit des Stempels nach unten (in Pfeilrichtung gemäß Fig. 4). Dadurch wird das Einziehen des Luftsackes in das Stülprohr erleichtert und die Ausbildung scharfer Falten verhindert. Dieses wird unterstützt durch den an der Stülprohroberkante angebrachten form- und werkstoffoptimierten Gleit-, Kugel- oder Rollenring.

Gemäß Fig. 5 bewegt sich der Stempel 4 relativ zum Stülprohr 2 soweit, bis sich der gesamte Luftsack B im bereits gewendeten Zustand im Stülprohr befindet. An diesem Endpunkt dichtet die Dichtplatte 6 das Stülprohr nach oben hin ab. In diesem verschlossenen Zustand ragt der Stülpkopf 8 in die Fangeinrichtung 3 hinein.

Nach Fig. 6 treibt nun ein starker Luftstoß (über den Druckluftanschluß 5) durch den Luftkanal 5′ des Stempel 4 und durch die Ausblasöffnung/en 5′′ des Stülpkopfes 8 den Luftsack B aus dem Stülprohr heraus. Beim Auftreffen des Luftsackes auf den horizontalen Boden 3′ der Fangeinrichtung 3 erfolgt dann das Aufblähen und Entfalten des Luftsackes.

Fig. 7 zeigt nun den gewendeten und endausgeformten Luftsack C, der dann aus der Fangeinrichtung 3 entnommen wird. Der Stempel 4 bewegt sich nun mit doppelter Geschwindigkeit des Stülprohres 2 nach oben (in Pfeilrichtung), und zwar unter Öffnung des Stülprohres (Ausgangszustand gemäß. Fig. 3).

Claims

1. Verfahren zum Wenden und Endausformen von aufblasbaren Körpern aus Gewebe/n mit oder ohne Beschichtung, insbesondere von Luftsäcken (Airbags), unter Verwendung einer Vorrichtung, umfassend

- ein Stülprohr (2), das den Körper bzw. Luftsack aufnimmt;
- einen Stempel (4), der mit einem Druckluftanschluß (5) und einer Ausblasöffnung (5′′) versehen ist, wobei der nach unten fahrende Stempel den Körper bzw. Luftsack unter gleichzeitigem Wenden des Körpers bzw. Luftsackes vollständig in das Stülprohr (2) schiebt;
- ein Abdichtelement (6), welches die Oberkante (2′) des Stülprohres (2) nach Ablauf der Stempelbewegung druckdicht abschließt; sowie
- eine Fangeinrichtung (3) im Bereich des Stülprohrendes, in welcher der Körper bzw. Luftsack endgeformt wird, nachdem er mittels eines Druckluftstoßes durch den Stempel (4) unter Aufblähen und Entfalten im gewendeten Zustand aus dem Stülprohr (2) herausgetrieben wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stempel (4) verwendet wird, bei dem sich der Druckluftanschluß (5) im oberen Teil, insbesondere direkt am Stempelanfang (4′), befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stempel (4) verwendet wird, der im unteren Teil, und zwar direkt am Stempelende (4′′) mit einem Stülpkopf (8) versehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stülpkopf (8) verwendet wird, der mit einer oder mehreren Ausblasöffnung/en (5′′) versehen ist, wobei der Druckluftanschluß (5) über einen im Stempel enthaltenen Luftkanal (5′) mit der oder den Ausblasöffnung/en des Stülpkopfes verbunden ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stempel (4) verwendet wird, der im oberen Teil ein Abdichtelement (6) aufweist, insbesondere eine Dichtplatte aus Metall und/oder elastomerem Werkstoff.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stempel (4) und ein Stülprohr (2) verwendet werden, die fest mit je einem horizontal verlaufenden Haltearm (1′, 1′′) verbunden sind, wobei jeder Haltearm wiederum mit einer parallel zu Stempel und Stülprohr verlaufenden Führungsschiene (1) in Kontakt steht, und zwar unter vertikaler Verschiebbarkeit der Haltearme innerhalb der Führungsschiene.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stempel (4) verwendet wird, dessen Haltearm (1′) direkt oberhalb des Abdichtelementes (6) bzw. der Dichtplatte angeordnet ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stülprohr (2) beim Einschieben des Körpers bzw. Luftsackes mittels eines Antriebes mit der halben Geschwindigkeit des Stempels (4) nach unten bewegt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stülprohr (2) verwendet wird, das an seiner Oberkante (2′) mit einem Gleit-, Kugel- oder Rollenring (7) versehen ist, dessen Form, Material und Oberfläche so gestaltet ist, daß dem Stülpvorgang nur minimale Reibungskräfte entgegengerichtet sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stülprohr (2) verwendet wird, das im Übergangsbereich (2′′) zwischen Stülprohrende und Fangeinrichtung (3) derart ausgebildet ist, daß dem Ausformvorgang des Körpers bzw. Luftsackes nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fangeinrichtung (3) verwendet wird, die den Austritt des Körpers bzw. Luftsackes mittels eines horizontalen Bodens (3′) nach unten hin zwecks einer möglichst flachen Endausformung in radialer Richtung begrenzt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fangeinrichtung (3) verwendet wird, die als Transporteinrichtung zur Entnahme des gewendeten und endgeformten Körpers bzw. Luftsackes ausgebildet ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einrichtung/en verwendet werden, mit deren Hilfe der zur Ausformung des Körpers bzw. Luftsackes notwendige Zeitpunkt, Druck und Volumenstrom des Druckluftstoßes eingestellt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stülpkopf (8) verwendet wird, der im verschlossenen Zustand des Stülprohres (2) in die Fangeinrichtung (3) hineinragt.