DE60036554T2

DE60036554T2 - Verfahren zur Herstellung von Holmbedeckungen für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE60036554T2
Application number: DE60036554T
Authority: DE
Inventors: Jose Guedes Da Silva
Original assignee: CIE Automotive SA
Current assignee: CIE Automotive SA
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: EP1215092B1; EP1215092A1; ATE374135T1; ES2292419T3; DE60036554D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von verstärkten Abdeckungen für Holme zur Verwendung in mit Airbags (Seitenairbags und Deckenairbags) ausgestatteten Kraftfahrzeugen, die die rechtlichen Anforderungen erfüllen, die wiederverwertbar sowie kostengünstig sind.
Hintergrund der Erfindung
Für die Sicherheit von Fahrern und Passagieren rüstet die Autoindustrie Kraftfahrzeuge mit zumindest einem Airbag aus, das aus einem schützenden Kissen besteht, welches sich ausdehnt. Das Kissen kann aufgepumpt werden, in dem es mit einem Gas gefüllt wird (obwohl dies nicht sehr gebräuchlich ist) oder durch Verbrennung eines Fettkörpertreibstoffs (Solid Propergol), das durch einen elektrisch aktivierten Zünder entzündet wird. Die bei der Verbrennung entstehenden Gase „füllen" das Kissen oder blasen es auf, was sich in weniger als 25 Millisekunden abspielt.
Im Falle von Seitenairbags ist die ausgeübte Kraft ausreichend, um die Holmabdeckungen zu brechen infolge des Zusammenstoßes der in das Dach eingebauten Airbags, wenn sie sich entlang der Seitenfenster des Autos nach unten bewegen oder infolge des Drucks der Bänder, die die Ränder dieser Airbags halten, die unter den Holmabdeckungen angeordnet sind.
Tatsächlich besteht das Material, das zum Herstellen von Holmabdeckungen üblicherweise verwendet wird, aus einer Mischung von Polykarbonaten (PC) und Akrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder es besteht aus Polypropylen (PP). Alle diese Materialien sind bei niedrigen Temperaturen ver gleichsweise zerbrechlich und bieten eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und haben eine geringe Aufnahmefähigkeit zum Absorbieren von Energie. Aus diesem Grund zerbrechen sie in kleine Splitter, die eine erhebliche Gefahr für die Insassen des Fahrzeugs darstellen können.
Es hat verschiedene Versuche gegeben, dieses ernsthafte Problem zu lösen. Erwähnt seien insbesondere mechanische Lösungen, wie beispielsweise die der Patentanmeldung WO98/19893 , und eine Lösung mit einer Abdeckung, wie beispielsweise die des Patents EP 0857624 .
Die Patentanmeldung WO98/19893 betrifft Arten, eine Schutzeinrichtung für Passagiere eines Motorfahrzeugs anzuordnen und zu konstruieren, um den Rahmen des Holms am Zerbersten zu hindern, wenn sich ein in dem Holm angeordneter Airbag ausdehnt. Ein in einen Holm eingepasster Airbag ist in einem Raum angeordnet, der vom Körper des Frontholms und von dem Rahmen des Holms gebildet ist. Wenn sich der Airbag ausdehnt, wird durch das Ausdehnen des Airbags ein Druck auf den Rahmen des Holms ausgeübt, so dass sich eine Öffnung im Körper der Holme und ihrem Rahmen bildet, der es dem Airbag ermöglicht, sich in einem Innenraum auszudehnen.
Das Patent EP 0857624 betrifft einen Holm eines Fahrzeugs mit einer Abdeckung. Die Abdeckung hat einen Öffnungsbereich und einen Zusammensetzbereich. Im Öffnungsbereich befinden sich Gelenkpunkte oder Torsionspunkte. Die Abdeckung ist an dem Holm befestigt mit Hilfsmitteln, die in dem Aufbaubereich angeordnet sind. Die Gelenkpunkte oder Torsionspunkte sind vorzugsweise innerhalb der Struktur angeordnet.
Im Stand der Technik ist es vorgeschlagen, dass die Bereiche, in denen die Airbags angeordnet sind, mit einem Gewebe abgedeckt werden sollen. Darüber hinaus ist dies die Lösung, die im Allgemeinen in Fahrzeugen mit Band- oder Seitenairbags verwendet wird. In den meisten Fällen verhindert die Gewebeabdeckung, dass die Splitter die Insassen verletzen. Obwohl also weiterhin eine Zersplitterung der Komponenten in den Bereichen stattfindet, in denen die Airbags gespeichert sind, lösen sich die Fragmente nicht, sondern bleiben im Inneren des Gewebes.
Keine der Lösungen aus dem Stand der Technik löst vollständig das Problem, dem die Hersteller gegenüberstehen, die sowohl strenge Sicherheitsanforderungen als auch Umweltvorschriften beachten müssen, die verlangen, dass alle verwendeten Materialien wiederverwertbar sind gemäß der europäischen Richtlinie 2000/53/CE (Fahrzeuge am Ende ihrer Nutzdauer), die bestimmt, dass bis zum 31. 12. 2006 die Wiederverwendung und Wiederverwertung aller Fahrzeuge am Ende ihrer Lebensdauer sich auf mindestens 85% erhöhen muss. Wiederverwendung und Wiederverwertung müssen auf mindestens 80% erhöht werden.
Darüber hinaus sind die mit den oben beschriebenen Lösungen verbundenen Kosten hoch und verhindern es teilweise, dass sie allgemein bei allen Autos, inklusive Autos am unteren Ende der Skala, zum Einsatz kommen. Tatsächlich ist die Herstellung von Holmen, die mit Gewebe abgedeckt sind, erheblich teuerer nicht nur wegen des zusätzlichen Gewebes, das erforderlich ist, sondern auch wegen der Verfahrenskosten (Ausrüstung und Logistik) und der Arbeit, die zum Zusammensetzen der Abdeckungen erforderlich ist. Zusätzlich steigen die Kosten beträchtlich durch die Extrakosten für die Formen.
Es ist auch aus diesem Grund erforderlich, ein neues Verfahren oder eine neue Technologie zu finden, die die Verwendung von Gewebeabdeckungen ersetzen kann, die Vorteile bietet und die nicht die oben erwähnten Nachteile aufweist (Wiederverwertung, hohe Betriebskosten).
Ein weiterer grundsätzlicher Aspekt ist die äußere Erscheinung. Die auf einer Gewebeabdeckung basierende Lösung verschlechtert sich mit der Zeit und mit dem Gebrauch und das Gewebe wird schmutzig und nimmt unangenehme Gerüche an. Es bietet ferner eine Vermehrungsumgebung für Mikroorganismen, die die Gesundheit beeinträchtigen können.
Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung hat die nachfolgenden Hauptziele:

1. Vorstellen einer Lösung, die die Eigenschaften von Kunststoffkomponenten nach einem Stoß stärkt und die ein Aufblasen des zu lösenden Airbags ermöglicht ohne in Fragmente zu zersplittern, innerhalb eines Temperaturbereichs, in dem Fahrzeuge betrieben werden (–35° bis 80°C).
2. Die Abdeckung muss vollkommen wiederverwertbar sein (gemäß dem europäischen Standard Nr. 2000/53/CE ).
3. Die Herstellung muss mit geringen Kosten verbunden sein (Formen, Produktionsausrüstung und Produktion).
4. Die äußere Erscheinung der Holme muss von hoher Qualität sein und muss während der Lebensdauer des Fahrzeugs aufrechterhalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Lediglich zum Zwecke der Erläuterung und ohne Beschränkung für den Umfang der Erfindung werden Zeichnungen beigefügt, die ein einfaches Verständnis der Beschreibung der Erfindung ermöglichen, wobei:
1 einen schematischen Blick von oben auf eine Komponente mit dem Gewebe aber ohne die endgültige Abdeckung zeigt; und
2, die Komponente aus der vorangegangenen Figur zeigt, jedoch in einer Ansicht von unten.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Wie oben erwähnt ist das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung das Einfügen eines Stücks eines netzartigen Gewebes während des Spritzgießens der Holmabdeckung. Das netzartige Gewebe wird in der Gussform für die Holmabdeckung angeordnet und ist nach dem Spritzvorgang innerhalb der Kunststoffkomponente angeordnet.
Nachfolgend werden die „überbleibenden" Stücke des Gewebes (überschüssiges Material) abgeschnitten und der Holm kann ein weiteres Mal in einer neuen Form angeordnet werden, um mit der äußeren Abdeckung des endgültigen Materials ausgestattet werden, was ihm die gewünschte ästhetische Erscheinung verleiht.
Das vollständige Herstellungsverfahren besteht aus den folgenden Schritten:

• Nach dem Anordnen des Gewebes in der Form zwischen dem Stopfen und der Kavität der Gussform, wird die Gussform geschlossen. Das dadurch erhaltene Stück kann dieselbe Form haben wie die Komponente, oder es kann einfach ein Teil davon sein (1);
• Das thermoplastische Material wird dann in die Gussform eingespritzt (2);
• Die gespritzte Komponente wird aus der Gussform entfernt;
• Das überschüssige Gewebe (und gegebenenfalls Kunststoff) wird abgeschnitten;
• Die erhaltene Komponente wird in einer neuen Form angeordnet und das Abdeckmaterial wird auf die Komponente aufgespritzt.

Der auf diese Weise hergestellte Holm hat bei niedrigen Temperaturen oder Atmosphäretemperatur eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und hat eine höhere Hitzeresistenz. Er hat darüber hinaus Eigenschaften, die eine Perforationsfähigkeit und Behandlungsoberfläche ermöglichen.
Dieses neue Material verleiht dem Holm die folgenden Eigenschaften:

• nicht zersplitternd;
• vollständig wiederverwertbar;
• hervorragende Oberflächenqualität, die sich mit der Zeit und mit der Verwendung nicht verschlechtert;
• es speichert keine Mikroorganismen und/oder unangenehme Gerüche;
• waschbar;
• größere Aufnahmefähigkeit für Energie nach einem Stoß;
• niedrige Herstellungskosten.

Darüber hinaus können die Holmabdeckungen unter Verwendung von Polypropylen (PP) hergestellt werden, was ein günstigeres Polymermaterial ist und es ermöglicht, Ein-Material-Strategien umzusetzen.
Die Entwicklung dieses Holms umfasst die Ausbildung einer Rippenstruktur in der ersten Komponente durch Spritzgießen (das Innere, das das Gewebe umgibt), die es ihm erlaubt, Energie in einem frontalen Seitenaufprall aufzunehmen gemäß dem US Standard USFMVSS201 (Federal Motors Vehicle Safety Standard – Occupant Protection in Interior Impact), der fordert, dass eine Holmabdeckung 1000 HIC (d) nicht überschreiten darf.
Wie es für den zuständigen Fachmann offensichtlich ist, sind verschiedene Abwandlungen zu dem oben beschriebenen möglich, beispielsweise in Bezug auf die verwendeten Materialien. Alle Abwandlungen müssen in Bezug auf den Geist der nachfolgenden Ansprüche betrachtet werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Abdeckungen für Holme oder andere Komponenten, die in Kontakt mit der Explosion eines Airbags kommen können, das eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen einen Aufprall bietet und dadurch eine Zerteilung in Splitter bei einem Explodieren des Airbags im Temperaturbereich zwischen –35°C und +80°C verhindert und das es ermöglicht, dass die verwendeten Materialien wiederverwertbar sind und bei der Herstellung identischer Komponenten wieder verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass: a) ein Gewebe in einer Gussform zwischen einem Stopfen und einer Kavität der Gussform angeordnet wird, und die Form geschlossen wird; b) ein thermoplastisches Material in das Innere der Form eingespritzt wird, wodurch eine Gusskomponente erhalten wird; c) die Gusskomponente aus der Form entfernt wird; d) das überschüssige Gewebe abgeschnitten wird; e) die in Schritt d) erhaltene Komponente in einer neuen Form angeordnet wird und ein Abdeckmaterial auf die Komponente gespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen von Abdeckungen für Holme in Fahrzeugen, die durch die Explosion von Airbags beeinflusst werden können.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt d) ferner das Abschneiden von überschüssigem Kunststoff umfasst.
Abdeckung für Holme oder für andere Komponenten zum Aufnehmen von Airbags hergestellt gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.