DE4106465C2 - Vorrichtung zum Herstellen einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung für einen Luftsack - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Her­ stellen einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung für einen Luftsack mit einer Form, die einen stationären unteren Formteil, einen bewegbaren oberen Formteil und ein bewegbares Teil hat, das an wenigstens einem der beiden Formteile ange­ bracht und mit Bezug auf einen zwischen den beiden Formteilen gebildeten Hohlraum vorwärts und rückwärts bewegbar ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung in einer Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Art von Luftsackab­ deckung, die mit einer genuteten, gerillten, gerieften oder in sonstiger Weise vertieften Reißlinie versehen ist, wobei in dieser Vorrichtung ein Harzmaterial in eine metallische Form zugeführt wird.

Es ist bekannt, daß eine Luftsackeinrichtung einen Luftsack umfaßt, der sich in einer Notsituation, wie beispielsweise bei einer Fahrzeugkollision, schnell entfaltet und aufbläst. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Luftsack 2 in seinem normalen Zustand zusammengefaltet und mit einer Abdeckung 1, insbeson­ dere einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung, abge­ deckt. Diese Abdeckung wird z. B. mittels einer Anschlußplatte 3, die als ein Halter bezeichnet wird, zusammen mit Nieten, Schrauben oder Bolzen, wie bei 5 dargestellt, festgehalten.

Die modulare Abdeckung 1 ist mit einer vertieften, insbeson­ dere gerillten, Reißlinie 1A zum Öffnen der Abdeckung, wenn sich der Luftsack 2 entfaltet und aufbläst, versehen. Die Reißlinie 1A selbst bildet einen dünnen Teil, der eine vorbe­ stimmte Form (generell etwa 0,5 bis 1,0 mm dick) und eine Fe­ stigkeit hat, die niedriger ist als diejenige des Teils der Abdeckung, welcher sich darum herum befindet, und wenn sich der Luftsack 2 entfaltet und aufbläst, öffnet sich die modu­ lare Abdeckung 1 infolge Durchreißens entlang der Reißlinie 1A.

Da auf die modulare Abdeckung, die außerdem dekorative Linien 1B haben kann, zum Zeitpunkt ihres Öffnens mittels Aufreißen eine übermäßig große Zugkraft ausgeübt wird, ist in die modu­ lare Abdeckung ein Verstärkungsmaterial 6 eingebettet, wie beispielsweise ein Tuch, ein Metalldrahtnetzwerk, ein Kunstfa­ sernetzwerk hoher Festigkeit o. dgl., so daß der Abdeckung mit Ausnahme des Teils, in dem sich die Reißlinie 1A befindet, die erforderliche Zugfestigkeit verliehen wird.

Es ist üblich, als Material für die vorstehend beschriebene modulare Abdeckung einen Integralhaut-Urethanschaum oder ein thermoplastisches Material zu benutzen und das Material zum Formen in eine Form einer vorbestimmten Gestalt einzuspritzen. Jedoch haben konventionelle Vorrichtungen zum Herstellen einer Abdeckung, insbesondere einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung, für einen Luftsack den Nachteil, daß zum Zwecke des Vorsehens des Teils kleiner Dicke der vertieften, insbesondere gerillten, Reißlinie, eine Form vorgesehen ist, die einen Vor­ sprung zum Formen der Reißlinie hat, welcher, da der Formungs­ raum von kleiner Dicke ist, das Fließen des eingespritzten Harzmaterials behindert, wodurch häufig ein fehlerhaftes For­ men des Materials verursacht wird.

Im einzelnen ist es so, daß dort, wo Urethanschaum als Harzma­ terial verwendet wird, eine turbulente Strömung des ursprüng­ lichen Harzformungsmaterials um den Vorsprung herum auftritt, so daß das erhaltene Produkt die Tendenz hat, Hohlräume, Lüc­ ken, Fehlstellen, feine Löcher, nadelförmige Lunker und dgl. auf beiden Oberflächen desselben aufgrund von Luft, die in die Form "geschluckt" bzw. hineingerissen worden ist, aufzuweisen. Weiterhin tritt in Teilen der Form, die von dem Einspritz­ durchlaß entfernt sind, eine Nichtkonformität oder Ungleichmä­ ßigkeit auf, wie beispielsweise eine nicht vollständige oder mangelhafte Füllung oder eine Verminderung der Urethandichte.

Andererseits kommt es dort, wo ein thermoplastisches Material verwendet wird, dazu, daß Einblasprägungen oder -fehlstellen oder eine unvollständige Füllung in dem Materialbereich er­ zeugt werden, welcher dem Vorsprung entspricht. Um derartige Nachteile zu verhindern, ist es notwendig, die Form mit einer Mehrzahl von Einspritzdurchlässen zu versehen oder den Ein­ spritzdruck zu erhöhen, und weiter sind die verwendbaren Harz­ materialien auf solche beschränkt, die eine hohe Fließfähig­ keit haben.

Aufgrund der Tatsache, daß es erforderlich ist, daß die Reiß­ linie einer Luftsackabdeckung, insbesondere einer modularen oder bausteinartigen Luftsackabdeckung, genügend klein in ih­ rer Dicke ist, um es zu ermöglichen, daß sie durch Aufreißen zum Zeitpunkt des Entfaltens und Aufblasens des Luftsacks schnell geöffnet wird, während es gleichzeitig erforderlich ist, daß sie eine solche Festigkeit hat, die ausreichend ist, ihr leichtes Aufreißen aufgrund äußerer Kräfte im Normal zu­ stand zu verhindern, ist es in hohem Maße wünschenswert, eine Vorrichtung zum Herstellen einer Luftsackabdeckung, insbeson­ dere einer modularen oder bausteinartigen Luftsackabdeckung, die eine kleine Dicke und genügende Festigkeit hat, zur Verfü­ gung zu haben, mit der kein fehlerhaftes Formen bewirkt wird und die einen hohen Grad an Ausbeute bzw. Produktivität hat.

Aus der GB 11 76 813 ist eine Vorrichtung der eingangs genann­ ten gattungsgemäßen Art für das Formen von gelenkige Bereiche aufweisenden Gegenständen, wie beispielsweise Faltkartons, be­ kannt, deren flächige Teile einen geschäumten Kernbereich aus thermoplastischem Polymermaterial haben und miteinander durch damit einstückige flexible Gelenkstreifen aus im wesentlichen nichtgeschäumtem Material verbunden sind, längs denen eine Faltung erfolgen kann.

In dieser bekannten Vorrichtung nach der GB 11 76 813 ist das bewegbare Teil, das an wenigstens einem der beiden Formteile angebracht und mit Bezug auf den zwischen den beiden Formtei­ len gebildeten Hohlraum vorwärts und rückwärts bewegbar ist, ein Druckstempel mit einer durchgehend ebenen und parallel zu dem gegenüberliegenden Formteil verlaufenden Druckfläche, wel­ cher dazu dient, die Gelenkstreifen auszubilden, indem der Druckstempel

• (1) entweder jede geschäumte Struktur, die sich in der Form bildet, im Bereich des Gelenks im wesentlichen zerstört,
• (2) oder, während der Schäumungsvorgang in der Form stattfin­ det, die Bildung irgendeiner geschäumten Struktur im Be­ reich des gewünschten Gelenks im wesentlichen verhindert.

Um die erste der beiden vorgenannten Varianten, nämlich die Zerstörung der geschäumten Struktur im Bereich des zu bilden­ den Gelenks, zu verwirklichen, ist der Druckstempel - außer, daß er verschiebbar in dem oberen Formteil angebracht ist - so ausgebildet, daß er auf eine Temperatur erhitzbar ist, die oberhalb des Erweichungspunkts der schäumbaren Masse liegt; und er wird, nachdem die geschäumte Struktur im Inneren des herzustellenden Gegenstands ausgebildet worden ist, in einem Zustand, in welchem er auf die vorgenannte Temperatur erhitzt ist, nach dem gegenüberliegenden Formteil zu verschoben, um in diesem Bereich die geschäumte Struktur des thermoplastischen Polymermaterials zu einer dünnen ungeschäumten Masse zusammen­ zuschmelzen, so daß dadurch ein Gelenkstreifen im Zwischenbe­ reich zwischen den geschäumten Teilen des zu formenden Gegen­ stands ausgebildet wird.

In der obengenannten zweiten Variante, gemäß der die Ausbil­ dung irgendeiner geschäumten Struktur im Bereich des gewünsch­ ten Gelenkstreifens verhindert wird, wird der Druckstempel vor dem Schäumen in das Innere der Form eingefahren, um den Zwi­ schenraum zwischen der ebenen Stirnfläche des Druckstempels und der gegenüberliegenden Formfläche im Bereich des zu bil­ denden Gelenkstreifens einem derartigen Druck auszusetzen, daß - während im übrigen Teil der Form die Schäumung stattfindet - dort jedes Schäumen unterbunden wird. Oder es wird mittels des Druckstempels und eines diesem gegenüberliegenden flächigen Vorsprungs gleichen Querschnitts ein Textil- oder Folienmate­ rial, das sich über die seitlichen Ränder des Druckstempels hinaus erstreckt, vor dem Einspritzen des thermoplastischen Polymermaterials eingeklemmt, so daß der Gelenkstreifen allein von dem eingeklemmten Textil- oder Folienmaterial gebildet wird, dessen überstehende Ränder im fertigen Produkt integral mit dem thermoplastischen Polymermaterial verbunden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Herstellen einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung, für einen Luftsack zur Verfü­ gung zu stellen, mittels deren die Herstellung effektiv und mit einem hohen Grad an Ausbeute bzw. Produktivität durchführ­ bar ist, wobei die in dieser Vorrichtung herstellbare Abdec­ kung, insbesondere die modulare oder bausteinartige Abdeckung, mit einer Reißlinie von ausgezeichneten Eigenschaften als ei­ ner Linie, längs deren die Abdeckung durch Aufreißen geöffnet wird, versehen sein soll.

Das bedeutet, daß es insbesondere das Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Herstellung einer modularen oder bau­ steinartigen Abdeckung für einen Luftsack zur Verfügung zu stellen, mittels deren eine Abdeckung mit einer Reißlinie, die einerseits dünn genug für das Öffnen ist, während sie gleich­ zeitig eine genügende Festigkeit hat, welche es verhindert, daß sie sich unbeabsichtigt öffnet, effektiv und mit einem ho­ hen Ausbeute- bzw. Produktivitätsgrad herstellbar ist.

Die vorstehende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der ein­ gangs genannten gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bewegbare Teil ein Reißlinieneinprägeteil mit einem Vorsprung und flachen Teilen auf beiden Seiten des Vor­ sprungs ist, wobei der Vorsprung eine eingeprägte Reißlinie ausbildet und die flachen Teile eine Oberfläche der modularen oder bausteinartigen Abdeckung ausbilden.

In dieser Vorrichtung kann das Harzmaterial in einem Zustand in die Form eingespritzt werden, in welchem das bewegbare Teil zurückgezogen ist, so daß ein verhältnismäßig großer bzw. dic­ ker Formungsraum als der Reißlinienbildungs- bzw. -formungsab­ schnitt zur Verfügung steht und demgemäß das Harzmaterial wirksam und leistungsfähig so zugeführt werden kann, daß es den Formungshohlraum ausfüllt und ohne Verstopfung und Behin­ derung, Hemmung, Hindernis o. dgl. in diesen Abschnitt fließt.

Dann wird, nachdem das Harzmaterial in den Formhohlraum zuge­ führt worden ist, der Teil des Harzmaterials, welcher dem die Reißlinie formenden Abschnitt der Form entspricht, durch Vor­ schieben des bewegbaren Teils komprimiert bzw. zusammenge­ drückt. Wo ein Verstärkungsmaterial in dem Produkt eingebettet werden soll, wird dieses vor dem Zuführen des Harzmaterials in die Form innerhalb der Form angeordnet, so daß die erhaltene Abdeckung, insbesondere vom modularen oder bausteinartigen Typ, mit dem Verstärkungsteil verstärkt ist. Das Verstärkungs­ teil kann wenigstens aus einer der folgenden Arten ausgewählt sein: Tuch, metallisches Drahtnetzwerk und Kunstfasernetzwerk.

Das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu formende Harzma­ terial ist vorzugsweise ein wärmehärtbares Harz, ein Urethan­ harz, ein Urethanschaum bzw. ein schäumbares Urethan.

Vorzugsweise wird das bewegbare Teil innerhalb von fünf Minu­ ten, nachdem das Harzmaterial in den Hohlraum der Form einge­ speist worden ist, vorwärtsbewegt.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird eine Reißlinie kleiner Dicke ausgebildet, die dünn genug ist, um ein Öffnen durch Zerreißen zum Zeitpunkt des Entfaltens bzw. Aufblasens des Luftsacks zu ermöglichen, und da das Harzmaterial den Formhohlraum unter Vermeidung der Bildung von Hohlräumen, Lüc­ ken, Fehlstellen, feinen Löchern, nadelförmigen Lunkern und/ oder Einblasprägungen oder -fehlstellen genügend ausfüllt, hat dann das Harzmaterial bzw. die Reißlinie eine genügende Fe­ stigkeit bzw. einen so hohen Grad an Festigkeit, daß ein unbe­ absichtigtes Aufreißen derselben zuverlässig verhindert wird.

Aus den obigen Gründen ist es möglich, mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Luftsackabdeckung, insbesondere eine modulare oder bausteinartige Luftsackabdeckung, in einer lei­ stungsfähigen Art und Weise und mit einem hohen Grad an Aus­ beute bzw. Produktivität herzustellen, welche gleichzeitig eine ausgezeichnete Festigkeit und hervorragende Aufreißeigen­ schaften, insbesondere eine ausgezeichnete Aufreißfähigkeit, besitzt.

Die Erfindung sei nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsformen dersel­ ben näher beschrieben und erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die zum Herstellen einer modularen oder bausteinartigen Luftsackabdec­ kung verwendet wird, und zwar ist diese Vorrichtung in dem Zustand gezeigt, den dieselbe vor dem Zufüh­ ren eines Harzmaterials hat;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in dem Zustand, den dieselbe hat, nachdem das Harzmate­ rial zugeführt worden ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1 in dem Zustand derselben, in welchem das Harzmaterial zum Zwecke des Formens zusammengedrückt wird;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Luftsackeinrichtung, an der eine Abdeckung, insbesondere eine modulare oder bausteinartige Abdeckung, angebracht ist, die mit einer Vorrichtung der vorstehenden Art hergestellt worden ist; und

Fig. 5 und 6 Schnittansichten von Vorrichtungen gemäß zweier weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Zunächst sei auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, wonach ein Harzmaterial 16 mittels einer Form geformt wird, die einen unteren Formteil 11 (Hohlraumtyp) und einen oberen Formteil 12 (Kerntyp) umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der obere Form­ teil 12 ist an einer Position, an der eine Reißlinie in dem Material gebildet wird, mit einem bewegbaren, insbesondere verschiebbaren, Teil 13 versehen, das in dem oberen Formteil 12 nach dem Hohlraum 7 der Form zu und von dem Hohlraum 7 weg bewegbar ist. Das bewegbare Teil 13 ist ein langgestrecktes Teil, das einen Vorsprung 13A hat, der zum Formen bzw. Ausbil­ den der oben erwähnten Reißlinie geeignet ist, und dieses be­ wegbare Teil 13 ist mittels einer Bewegungseinrichtung 14 ver­ tikal bewegbar, insbesondere verschiebbar. Der untere Formteil 11 ist mit Vorsprüngen 11B und 11C zum jeweiligen Ausbilden von dekorativen Linien versehen.

Beim Formen wird das bewegbare Teil 13 aus dem Hohlraum 7 zu­ rückgezogen gehalten, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und in die­ sem Zustand wird die Form geschlossen und das Harzmaterial 16 aus einer Einspritzöffnung, einem Einspritzkanal, einem Ein­ spritzgate o. dgl. 15 in den Hohlraum 7 eingespritzt. Da das bewegbare Teil 13 zurückgezogen gehalten wird, ist der Reißli­ nienausbildungs- bzw. -formungsabschnitt A in dem Hohlraum 7 verhältnismäßig groß, so daß das in den Hohlraum 7 einge­ spritzte Harzmaterial 16 glatt und störungsfrei (in der Rich­ tung des Pfeils B) strömt, ohne daß es durch den für die Reiß­ linienausbildung bzw. -formung vorgesehenen Vorsprung 13A behindert wird, und dieses Harzmaterial 16 breitet sich genü­ gend im Hohlraum 7 aus und erfüllt den Hohlraum 7 genügend.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß, wenn nötig oder ge­ wünscht, ein Verstärkungsteil, wie beispielsweise ein Tuch, ein Metalldrahtnetzwerk, ein Netzwerk aus synthetischen Fasern hoher Festigkeit o. dgl. vorher innerhalb der Form angeordnet werden kann.

Dann, nachdem das Harzmaterial 16 in genügendem Umfang in die Form eingespritzt worden ist, wird das bewegbare Teil 13 vor­ geschoben, um den Anteil des Harzmaterials 16, welcher dem Reißlinienausbildungs- bzw. -formungsabschnitt A entspricht, mit Druck zu beaufschlagen bzw. zu pressen, und das gesamte Harzmaterial 16 wird gehärtet bzw. sich verfestigen gelassen, wodurch eine dünne und hochfeste Abdeckung 1 (siehe Fig. 4), insbesondere modulare oder bausteinartige Abdeckung, die eine Reißlinie 1A mit hoher Harzbeladungsrate bzw. hohem Harzbela­ dungsgrad hat, als Ergebnis dessen erhalten wird, daß das Harzmaterial 16 zwischen dem unteren Formteil 11 und dem Vor­ sprung 13A des bewegbaren Teils 13 gepreßt bzw. zusammenge­ drückt worden ist.

In den Fällen, in denen ein thermoplastisches Material verwen­ det wird, ergibt es sich manchmal, daß das Formen wegen der Notwendigkeit eines Drucks zum Bewegen des bewegbaren Teils 13 schwierig wird. Andererseits kann in den Fällen, in denen ein Urethanschaummaterial verwendet wird, das Formen deswegen, weil die Zwei-Flüssigkeits-Reaktionszeit, die für die Inte­ gralhautformung des Urethanharzes erforderlich ist, im allge­ meinen etwa fünf Minuten beträgt, leicht durch Bewegen des be­ wegbaren Teils 13 innerhalb einer Zeitdauer ausgeführt werden, in welcher das Material zu schäumen beginnt. Es ist auch mög­ lich, andere wärmehärtbare Harzmaterialien als Urethan zu ver­ wenden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung, welche vorste­ hend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, nur eine der möglichen Ausführungsformen ist, und daß die Erfindung daher nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt ist. So kann z. B. das bewegbare Teil 13 an dem Formteil 11 vom Hohlraumtyp angebracht sein, wie in Fig. 5 gezeigt ist, oder es können mehrere, beispielsweise zwei be­ wegbare Teile 13 der oben beschriebenen Art vorgesehen sein, von denen das eine an dem Formteil 11 vom Kerntyp angebracht ist, während das andere an dem Formteil 12 vom Hohlraumtyp an­ gebracht ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß in den Fig. 5 und 6 die Teile, welche solchen der Fig. 1 bis 3 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so daß zu ihrer Erläuterung, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die Erläuterung der Fig. 1 bis 3 verwiesen wird.

Die vorstehenden Vorrichtungen dienen zum Herstellen einer Ab­ deckung für einen Luftsack, insbesondere einer modularen oder bausteinartigen Abdeckung, die mit einer vertieften, insbeson­ dere gerillten, Reißlinie versehen ist, längs deren die Abdec­ kung aufgerissen wird, um es zu ermöglichen, daß sich der Luftsack entfaltet und aufbläst.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer modularen oder bau­ steinartigen Abdeckung (1) für einen Luftsack (2) mit einer Form, die einen stationären unteren Formteil (11), einen beweg­ baren oberen Formteil (12) und ein bewegbares Teil (13) hat, das an wenigstens einem der beiden Formteile (11, 12) ange­ bracht und mit Bezug auf einen zwischen den beiden Formteilen (11, 12) gebildeten Hohlraum (7) vorwärts und rückwärts be­ wegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Teil (13) ein Reißlinieneinprägeteil mit einem Vorsprung (13A) und flachen Teilen auf beiden Seiten des Vorsprungs (13A) ist, wobei der Vorsprung (13A) eine eingeprägte Reißlinie (1A) aus­ bildet und die flachen Teile eine Oberfläche der modularen oder bausteinartigen Abdeckung (1) ausbilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegbare Teil (13) so angeordnet ist, daß die Reißlinie (1A) auf der inneren Oberfläche der Ab­ deckung (1) ausgebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet , daß das bewegbare Teil (13) so angeordnet ist, daß die Reißlinie (1A) auf der äußeren Oberfläche der Ab­ deckung (1) ausgebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl an dem einen, bewegbaren Form­ teil (12) als auch an dem anderen, stationären Formteil (11) ein Reißlinieneidrückteil (13) vorgesehen ist, so daß die Ab­ deckung mit zwei Reißlinien (1A) versehen wird.