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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Falten eines
aufblasbaren Gassacks einer Sicherheitsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges,
die einen weitgehend horizontalen Tisch enthält, der einen leeren ausgebreiteten
Sack so hält,
dass der Sack auf dem Tisch auf einem festen Teil in Position gehalten
wird, sowie mindestens ein Organ für das Verpressen aufweist,
das mindestens in einer Richtung parallel zu dem Tisch so verschiebbar
ist, dass ein Verpressen des Sacks dadurch möglich wird, dass man sich von
einem peripheren Punkt des Sacks gegen den festen Teil bewegt.
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Eine
solche Vorrichtung ist zum Beispiel aus der US-A-6 115 998 bekannt,
die ebenfalls ein Verfahren zum Falten eines aufblasbaren Sacks
nach dem Oberbegriff von Anspruch 17 offenbart.
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Aus
dem Stand der Technik sind Maschinen zum Falten von aufblasbaren
Säcken
oder „Airbags" bekannt, die bei
hohen Geschwindigkeiten automatisch solche Operationen des Faltens
und das Einlegen des mit seinem Gasgenerator ausgerüsteten Sacks
in einem Gehäuse
durchführen
können.
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Insbesondere
sind Vorrichtungen bekannt, in denen der Sack an dem Gasgenerator
gehalten wird, welcher den festen Teil des Sacks bildet, mit Hilfe
von vier um 90° versetzt
angeordneten Kolben, die radial beweglich sind, der Sack, welcher
zwischen dem Auflagetisch und einer im Abstand einer bestimmten Höhe dazu
angeordneten oberen Scheibe angeordnet ist, zusammengepresst wird.
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Mit
Hilfe solcher Vorrichtungen wird der Sack dadurch zusammengepresst,
dass die Kolben paarweise betätigt
werden, wobei die Kolben eines Paares um 180° versetzt angeordnet sind und
radial gegen das Zentrum in entgegengesetzten Richtungen betätigt werden.
Nach der Betätigung
des ersten Paares wird das zweite Paar so betätigt, dass sich die Kolben
des zweiten Paares im Inneren des Zwischenraumes bewegen, der von
dem ersten Paar gebildet wird.
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In
solchen Vorrichtungen haben die Kolben des zweiten Paares im allgemeinen
geringere Abmessungen, als die Kolben des ersten Paares, damit sie
sich nach dem Verpressen im Inneren des Zwischenraumes bewegen können, der
von dem ersten Paar gebildet wird. Diese Vorrichtungen erfordern
extrem präzise
Einstellungen, damit sich bei der Operation des Verpressens des
Sacks durch das zweite Paar die Kolben berührungsfrei jedoch in einem
sehr geringen Abstand zu den Kolben des ersten Paares bewegen können. Trotz
der Präzision
der Einstellung kann der Sack zwischen den Kolben eingeklemmt werden
und dadurch den Sack beschädigen.
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Ein
erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Risiko
einer Beschädigung
des Sacks zu verringern und die Einstellung der Vorrichtung für das Falten
zu erleichtern, und dadurch die Standardisierung der Kolben für das Verpressen
so zu verbessern, dass dieselben Kolben für eine größere Zahl von möglichen
verschiedenen Geometrien des Sacks verwendet werden können.
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Zu
diesem Zweck enthält
nach der vorliegenden Erfindung dieses Organ für das Verpressen zwei aneinander
befestigte Leisten, die weitgehend rechtwinklig angeordnet sind
und im Betrieb parallel zu dem Tisch verlaufen, wodurch das Organ
für das
Verpressen abwechselnd in die eine oder andere Richtung horizontal
rechtwinklig zu den Leisten verschoben werden kann.
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Aufgrund
der winkligen Konfiguration des Organs für das Verpressen ist es möglich, besonders zuverlässig ein
vollständiges
Falten des Sacks in einer geringen Anzahl von Arbeitsschritten und
mit einfachen Verschiebungen und/oder wenigen Verschiebungen dieses
Organs für
das Verpressen durchzuführen.
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Außerdem wurde
festgestellt, dass ein Falten, das in einer begrenzten Höhe durchgeführt wird, insbesondere
dann nicht voll zufriedenstellend ist, wenn die gefalteten Säcke große Asymmetrien
aufweisen. Im Falle von Airbags auf der Fahrerseite, die im allgemeinen
eine kreisförmige
Form haben, und deren Gasgenerator im Zentrum angeordnet ist, führt das
Falten in einem in der Höhe
begrenzten Zwischenraum zu einer Geometrie des Faltens und daher
beim Entfalten des Sacks zu einem relativ einheitlichen Verhalten
des gesamten Sacks. Dagegen ist im Fall von Airbags für den Beifahrer
die Form des Sacks selten kreisförmig
und der Gasgenerator kann gegenüber
der von dem entfalteten Sack gebildeten Oberfläche deutlich außermittig
angeordnet werden. Unter diesen Umständen ist es nicht vollkommen
zufriedenstellend, eine Hülle
vorzusehen, in der das Falten erfolgt.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zum Falten eines aufblasbaren Sacks vorzuschlagen, die es erlaubt,
ein automatisches Falten durchzuführen und eine relativ einheitliche
Konfiguration des Faltens unabhängig von
der Geometrie des Teils des betroffenen Sacks zu erreichen.
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Zu
diesem Zweck enthält
eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung außerdem ein Druckorgan,
das horizontal verschiebbar mit dem Organ für das Verpressen verbunden
ist, und gegenüber
diesem entlang einer weitgehend vertikalen Achse zwischen einer
oberen Position über
dem Tisch und einer unteren Position des Verpressens des Sacks beweglich
ist.
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Aufgrund
dieser Anordnung werden die Falten aufgrund einer oberen Begrenzungswand
nicht auf natürliche
Weise hergestellt, sondern durch die Druckorgane zwangsweise hergestellt.
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Nach
weiteren Merkmalen der vorliegenden Erfindung
- – wird dieses
Organ für
das Verpressen drehbar beweglich gegenüber dem Tisch um die vertikale Achse
(Z-Z), welche den festen Teil durchquert, so montiert ist, dass
es nacheinander zwei um 180° versetzte
Winkelpositionen gegenüber
dieser Achse einnehmen kann, welche den vier aufeinanderfolgenden
elementaren Operationen für das
Verpressen des Sacks ab verschiedenen peripheren Punkten des Sacks
entsprechen,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten ein zweites Organ für
das Verpressen, dessen Leisten jeweils parallel zu den beiden Leisten
des ersten Organs für
das Verpressen verlaufen,
- – wird
jedes Organ für
das Verpressen zwischen einer aktiven Position in Kontakt mit dem
Tisch und einer inaktiven Position, die oberhalb des Tisches frei
liegt, vertikal so beweglich montiert, dass sich die Organe für das Verpressen
abwechselnd untereinander in einer aktiven oder inaktiven Position
befinden können,
- – ist
das Druckorgan gegenüber
dem Organ für das
Verpressen in einer abwechselnden Bewegung zwischen der oberen Position
und der unteren Position beweglich,
- – ist
das Druckorgan so ausgelegt, dass es in seiner oberen Position von
dem Sack abgehoben werden kann,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten zwei solcher Druckorgane, die in Richtung der Verschiebung
des Organs für
das Verpressen versetzt angeordnet sind,
- – sind
diese Druckorgane so ausgelegt, dass sie mit Hilfe einer relativen
parallelen Bewegung zueinander entlang ihrer weitgehend vertikalen
Achse der Verschiebung betätigt
werden können,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten für
jede Leiste ein zugeordnetes Druckorgan, welches während der
Verschiebung des Organs für
das Verpressen in einer Richtung senkrecht zu der Leiste aktiv ist,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten mindestens ein Übertragungsorgan,
das entlang einer weitgehend vertikalen Achse zwischen einer von dem
Sack abgehobenen Position oberhalb des Tisches und einer Auflageposition
auf einem radial äußeren Teil
des Sacks gegenüber
dem festen Teil beweglich ist, welcher einen Übertragungsteil bildet,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten programmierbare elektronische Mittel für die Kontrolle und Steuerung
der Position und der Verschiebung des Organs für das Verpressen und des Organs
für die Übertragung,
- – ist
der Tisch mit Klammern ausgestattet, die so ausgelegt sind, dass
sie von einer eingeklappten Position in dem Tisch in eine vorstehende
Position für
das EinKlammern eines Teils des gefalteten Sacks bewegt werden können,
- – enthält die Vorrichtung
für das
Falten einen Heizposten, in dem die Mittel für die Erwärmung des Sacks angeordnet
sind,
- – enthält die Vorrichtung
ein Halteorgan, das entlang einer weitgehend vertikalen Achse zwischen einer
gelösten
Position oberhalb des Tisches und einer niedrigeren Position der
Auflage beweglich ist, und der Tisch um eine weitgehend Achse so gedreht
werden kann, dass er mindestens zwei Winkelpositionen gegenüber dieser
Achse einnehmen kann, wobei eine dieser Positionen der Position
des Sacks in dem Heizposten entspricht, während die andere Position der
Position des festen Teils an dem Halteorgan und den Operationen für das Verpressen
entspricht; und
- – ist
der Tisch mit Ansaugmitteln ausgestattet, die so ausgelegt sind,
dass sie auf den Sack Ansaugkräfte
ausüben
können,
mit deren Hilfe er lokal auf dem Tisch angepresst wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren für die Verwendung
der vorstehend beschriebenen Vorrichtung, um einen aufblasbaren Sack
für eine
Sicherheitsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges herzustellen.
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Nach
diesem Verfahren wird der leere ausgebreitete Sack auf einen Tisch
gelegt, und der auf dem Tisch angepresste Sack wird um einen festen Teil
dadurch gehalten, dass auf den festen Teil des Sacks eine Kraft
ausgeübt
wird. Anschließend
werden nacheinander die folgenden Operationen durchgeführt:
- – eine
erste elementare Operation des Verpressens, während der der Sack dadurch
verpresst wird, dass das Organ für
das Verpressen gegen den festen Teil in einer ersten weitgehend
parallel zu dem Tisch verlaufenden Richtung zu dem Tisch und orthogonal
zu der ersten Leiste des Organs für das Verpressen verschoben
wird;
- – der
so verpresste Teil des Sacks wird dadurch gehalten, dass mit Hilfe
des Übertragungsorgans ein
weitgehend vertikaler Druck ausgeübt wird;
- – eine
zweite elementare Operation des Verpressens, während der der Sack dadurch
verpresst wird, dass dasselbe Organ für das Verpressen gegen den
festen Teil in einer Richtung verschoben wird, die weitgehend parallel
zu dem Tisch und orthogonal zu der zweiten Leiste desselben Organs für das Verpressen
verläuft;
und
- – der
so verpresste Teil des Sacks wird dadurch gehalten, dass mit Hilfe
eines Übertragungsorgans
ein weitgehend vertikaler Druck ausgeübt wird.
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Nach
weiteren Merkmalen des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung:
- – werden
nacheinander zwei solche Reihenfolgen von Operationen durchgeführt und
zwischen diesen beiden Reihenfolgen wird das Organ für das Verpressen
winklig gegenüber
einer weitgehend vertikalen Achse verschoben, welche den festen Teil
durchquert;
- – es
werden die folgenden aufeinanderfolgenden Operationen durchgeführt:
- – eine
erste elementare Operation des Verpressens mit Hilfe einer ersten
Leiste des ersten Organs für
das Verpressen;
- – das
erste Organ für
das Verpressen wird in seiner inaktiven Position so freigesetzt,
dass er die Verschiebung des zweiten Organs für das Verpressen nicht stört,
- – es
wird eine erste elementare Operation des Verpressens mit Hilfe einer
ersten Leiste des zweiten Organs des Verpressens parallel zu der ersten
Leiste des ersten Organs für
das Verpressen durchgeführt,
- – es
wird eine zweite elementare Operation des Verpressens mit Hilfe
der zweiten Leiste des ersten Organs für das Verpressen durchgeführt;
- – das
zweite Organ für
das Verpressen wird in seiner inaktiven Position so freigesetzt,
dass es die Bewegung des ersten Organs für das Verpressen nicht stören kann,
und das erste Organ für
das Verpressen wird in seine aktive Position bewegt; und
- – es
wird eine zweite elementare Operation des Verpressens mit Hilfe
der zweiten Leiste des ersten Organs für das Verpressen durchgeführt;
- – während den
elementaren Operationen des Verpressens werden abwechselnd Drücke in einer weitgehend
vertikalen Richtung auf den Teil des Sacks der verpresst wird, so
ausgeübt,
dass Falten hergestellt werden;
- – diese
abwechselnden Drücke
werden in mindestens zwei Bereichen auf den Teil des Sacks ausgeübt, der
verpresst wird, und zwar versetzt in Richtung der Verschiebung parallel
zu dem Tisch;
- – zwischen
dem Sack und dem Auflagetisch wird mit Hilfe von Ansaugmitteln ein
Unterdruck erzeugt; und
- – es
wird eine Operation der Erwärmung
des Sacks vor der Durchführung
der elementaren Operationen durchgeführt.
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Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung in bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen folgendes dargestellt ist:
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Die 1 zeigt
eine schematische Oberansicht des Auflagetisches nach der vorliegenden
Erfindung für
einen zu faltenden aufblasbaren Sack, sowie ein Gehäuse in vier
aufeinanderfolgenden Positionen und eines Operators;
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Die 2 zeigt
eine schematische Vorderansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und des aufblasbaren Sacks, der für das Falten bereit ist;
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Die 3A, 4A, 5, 6A bis 9A, 10 bis 13 zeigen
analoge Ansichten des Sacks und der Vorrichtung in aufeinanderfolgenden
Positionen, welche die jeweiligen Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
darstellen; und
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Die 3B, 4B, 6B bis 9B zeigen
schematische Teilansichten der Oberseite des Sacks und der Vorrichtung,
die jeweils den Darstellungen der 3A, 4A, 6A bis 9A entsprechen.
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In
der 1 ist eine Oberansicht des leeren aufblasbaren
Sacks 1 gezeigt, der auf einem horizontalen Auflagetisch 3 ausgebreitet
ist. In dem dargestellten Beispiel hat der Sack 1 eine
kreisförmige Form,
er kann jedoch auch jede andere Form haben. Der Sack ist mit seinem
Gasgenerator 5 ausgestattet, der im Inneren einer aufblasbaren
Hülle 7 des
Sacks zum Beispiel in einem Teil angeordnet ist, der in seinem Zentrum
liegt. Der Gasgenerator 5 ist zum Beispiel mit einem Schraubengebläse ausgerüstet.
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Der
Tisch 3 kann um eine vertikale Achse gedreht werden, welche
seinen Mittelpunkt durchquert, und kann gegenüber dieser Achse vier Winkelpositionen
einnehmen.
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Die
erste Winkelposition entspricht einer ersten Position des Sacks 1 (in
gestrichelten Linien dargestellt). Diese erste Position ermöglicht einem
Bediener 8 einen freien Zugang zu dem Tisch 3,
und dieser Zugang erlaubt es ihm, den Sack 1 auf dem Tisch 3 anzuordnen
und zu befestigen. Selbstverständlich
kann diese Operation auch mit Hilfe eines Roboters durchgeführt werden.
Die Position des freien Zugangs ist in der Figur durch die Bezugsnummer 3A gekennzeichnet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
können
zwei verschiedene Arten von Säcken
in dem ersten Posten (Ladeposten) angeordnet werden. Es handelt
sich zum Beispiel um Säcke vom
Typ „Fahrer", die im allgemeinen
eine kreisförmige
Form haben, sowie um Säcke
vom Typ „Beifahrer", die eine rechteckige
Form haben können.
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Die
Vorrichtung für
das Falten, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet,
enthält
einen Posten für
die Erwärmung 3B,
in dem die Mittel für
die Erwärmung
des Sacks 103 angeordnet sind, wie zum Beispiel elektrische
Heizwiderstände, die
in Form eines Gitters in den Tisch 3 eingefügt sind.
Die zweite Winkelposition des Tisches 3 um seine vertikale
Achse entspricht der Position des Sacks 1 in dem Heizposten 3B.
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Die
dritte Winkelposition des Tisches 3, die mit dem Bezugszeichen 3C gekennzeichnet
ist, entspricht der Position des Sacks, in welcher die Operationen
des Verpressens durchgeführt
werden, die in bezug auf die folgenden Figuren beschrieben werden.
Der Gasgenerator befindet sich dann an einem Halteorgan, das später noch
beschrieben wird.
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In
der vierten Winkelposition des Tisches 3, die mit dem Bezugszeichen 3D gekennzeichnet
ist, ist der vorher verpresste Sack in einem Gehäuse angeordnet, das einen Deckel
bildet, wie dies in bezug auf die 12 und 13 beschrieben
wird.
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Die
Vorrichtung für
das Falten enthält
Mittel für
die Kontrolle und Steuerung der Rotation des Tisches 3 um
seine vertikale Achse, welche es erlauben, den Tisch 3 sukzessive
in seine vier Positionen zu platzieren, das heißt: in seine frei zugängliche
Position 3A, seine Position 3B für die Erwärmung des Sacks,
seine Position 3C für
das Verpressen des Sacks, und in seine Position 3D für das Einlegen
des Sacks in das Gehäuse.
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Die
eigentliche Erwärmung
des Sacks vor dem Verpressen (oder Falten) erlaubt es, die Spannung
der Hülle 7 auszuschalten
aber oder mindestens zu reduzieren und das Verpressen zu erleichtern.
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Hier
wird eine Konfiguration der Vorrichtung für das Falten dargestellt, in
welcher die Operationen für
das Auflegen (oder die Befestigung) des Sacks, die Erwärmung, das
Falten und das Einlegen in das Gehäuse in vier verschiedenen Posten
durchgeführt werden,
diese Operationen können
jedoch mit einer geringeren Anzahl von Posten und sogar auch in
einem einzigen festen Posten durchgeführt werden.
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Insbesondere
sind die Operation und der Heizposten für den Sack fakultativ und können auch nur
für bestimmte
Arten von Säcken
eingesetzt werden.
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In
dem Posten für
das Falten 3C über
dem Tisch 3 ist eine Brücke 6 in
Form eines rechteckigen Gerüstes
vorgesehen, dessen beide parallele Querträger 6A, 6B gleitend
zwei Blöcke 101 tragen,
in denen ausziehbare Kolben montiert sind. Die Blöcke sind
auf der Brücke
unter der Wirkung von Antriebsmitteln parallel verschiebbar, welche
mit Hilfe von (nicht dargestellten) Mitteln für die Kontrolle und Steuerung
betätigt
werden. Jeder Block 101 kann zwischen einer inaktiven Position,
die von dem Bereich der Faltung getrennt ist, und einer aktiven
Position an dem Sack 1 verschoben werden, die auf den Gasgenerator 5 zentriert
ist. Die Blöcke 101 sind
so ausgelegt, dass sie an der Faltung des Sacks von den Typen teilnehmen
können,
die in den Ladeposten 3A eingeführt werden können. Selbstverständlich kann
für einen
Sack eines bestimmten Typs nur ein einziger Block 101 in
die aktive Position geleitet werden, während der andere Block in der
inaktiven Position bleibt oder in die inaktive Position geführt wird.
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Die
Vorrichtung für
das Falten enthält
außerdem
in Verbindung mit dem Block 101 ein Paar dreieckige Organe
für das
Verpressen, deren Funktion später
noch in Verbindung mit der 3 erklärt wird.
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In
der 2 ist in einer vertikalen Ebene ein Teil des Auflagetisches 3 dargestellt,
auf dem der leere aufblasbare Sack 1 ausgebreitet ist.
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Der
Tisch 3 enthält
einen zylindrischen Kolben 9 für die Halterung und den Ausstoß, dessen oberes
Ende die Form einer Scheibe 11 hat. Der Kolben 9 und
die Scheibe 11 sind koaxial in einen hohlen vertikalen
Zylinder 12 eingesetzt, der entlang einer gemeinsamen Achse
Z-Z beweglich ist, und der einen komplementären Querschnitt hat, der eine
zentrale Öffnung
des Tisches 3 ergänzt.
Die Scheibe 11 und der hohle Zylinder 12 enden
an der Oberfläche des
Tisches 3. Die Scheibe 11 enthält eine (nicht dargestellte)
Vertiefung, welche den Generator 5 so ergänzt, dass
ein Bediener, der den Generator 5 auf die Scheibe 11 legt,
den Generator darin einsetzen kann, wobei diese Vertiefung eine
Vorbefestigung des Generators 5 gegenüber dem Tisch 3 gewährleistet.
Der hohle Zylinder 12 bildet Begrenzungswände, und
die gemeinsame vertikale Achse Z-Z bildet eine zentrale Achse, welche
die für
den Gasgenerator 5 vorgesehene Vertiefung durchquert.
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Die
Vertiefung ist vorzugsweise mit Mitteln für die Feststellung der Anwesenheit
eines Sacks und seines Typs ausgestattet, die so ausgelegt sind, dass
sie mit zusätzlichen
Mitteln zusammenarbeiten können,
die auf dem Gasgenerator 5 vorgesehen sind. Diese Mittel
für die
Feststellung sind mit den Mitteln für die Kontrolle und Steuerung
der Antriebsmittel der Blöcke 101 verbunden.
Daher können
die Mittel für
die Kontrolle und Steuerung für
den Antrieb der Blöcke 101 je
nach dem Typ des Generators 5, der in die Vertiefung eingesetzt
worden ist, den Block in die aktive Position bringen, welche dem
Typ des Sacks entspricht, der erkannt worden ist.
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Selbstverständlich kann
die Vorrichtung für das
Falten auch mit einer größeren Anzahl
von Blöcken 101 und
Mitteln für
die Feststellung und Mitteln für
die Kontrolle und Steuerung ausgestattet werden, die so ausgelegt
sind, dass sie eine größere Anzahl von
verschiedenen Arten von Säcken
bearbeiten können.
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Nachstehend
wird durchgehend die Funktion der Vorrichtung ohne Unterscheidung
des Typs des Sacks beschrieben, der auf dem Tisch liegt, und daher
ohne Unterscheidung der einzelnen Blöcke 101, die in der
Arbeitsstellung angeordnet sind.
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In
den Tisch 3 ist eine Reihe von Schläuchen 13 eingebracht,
welche an der Oberfläche
des Tisches 3 münden
und Ansaugschläuche
bilden, die es erlauben, lokal ein relatives Vakuum zwischen der Hülle 7 des
Sacks 1 und dem Tisch 3 zu erzeugen. Die Ansaugschläuche 13 sind
an eine (nicht dargestellte) Unterdruckquelle angeschlossen, wie
zum Beispiel eine Pumpe. Sie bilden Ansaugmittel, welche die Hülle 7 des
Sacks 1 an den Tisch 3 anpressen, wenn sie betätigt werden.
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Jeder
Block 101 (nur der aktive Block ist hier dargestellt) enthält an dem
Generator 5 und dem Ausstoßkolben 9, wenn sich
der Block in der aktiven Position befindet, einen Druckkolben 15.
Dieser Druckkolben 15 besteht aus einem Zylinder, der weitgehend
dieselbe Geometrie hat, wie der Ausstoßkolben 9, und der
vertikal und koaxial gegenüber
dem Ausstoßkolben 9 vertikal
verschoben werden kann.
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Im
Inneren des Druckkolbens 15 sind vertikal gleitend sekundäre Kolben
montiert, die kleinere Abmessungen haben. Diese sekundären Kolben
bestehen einerseits aus einem zentralen Kolben, welcher ein Organ
oder einen Kolben für
die Halterung 17 bildet, und andererseits aus einer Vielzahl
von Organen oder Kolben für
die Übertragung 19,
welche um den Halterungskolben 17 angeordnet sind.
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Der
Kolben für
die Halterung 17 ist dafür bestimmt, auf dem Bereich
der Hülle 7 zur
Anlage zu kommen, die über
dem Generator 5 angeordnet ist, während die Übertragungskolben 19 auf
den peripheren Bereichen der Hülle 7 rund
um und in der Nähe
des Generators 5 aufliegen.
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In
der in der 2 dargestellten Konfiguration
wird der Druckkolben 15, der mit den sekundären Kolben 17, 19 verbunden
ist, von dem Sack 1 gelöst, das
heißt,
in eine Position bewegt, die über
dem Tisch liegt und keinen Kontakt mit dem Sack 1 hat,
so dass ein Bediener den Sack manipulieren kann, um ihn auf die
Scheibe 11 aufzulegen.
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Nachfolgend
wird der Block 101 nur durch die Kolben 15, 17, 19 repräsentiert.
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In
der 3A ist der Halterungskolben 17 gezeigt,
der auf dem Generator 5 aufliegt, wobei der Bereich des
Generators 5 dafür
bestimmt ist, einen Teil des festen Teils des Sacks zu bilden, welcher
auf die vertikale Achse Z-Z zentriert ist, welche die zentrale Achse
für das
Verpressen des Sacks 1 bildet.
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Die
Vorrichtung für
das Falten enthält
einen Automaten, der unter dem Bezugszeichen 20 schematisch
dargestellt ist, und der durch nicht dargestellte programmierbare
elektronische Mittel für
die Kontrolle und Steuerung gesteuert wird. Der Automat 20 enthält einen
Arm 22, der am Ende eines Organs für das Verpressen 24 angeordnet
ist, das als Dreieck konfiguriert ist (siehe 3B) und
eine vertikale aktive Fläche,
die gegen die zentrale Achse und eine obere Fläche gerichtet ist. Das Organ
für das
Verpressen 24 ist vorzugsweise löslich an dem Arm 22 so
befestigt, dass es je nach der Art des zu faltenden Sacks durch
ein anderes Organ mit unterschiedlichen Abmessungen ersetzt werden
kann. Es kann ebenfalls durch ein Greiforgan ersetzt werden, um das
Gehäuse
nach dem Falten zu ergreifen und es auf den gefalteten Sack zu setzen.
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In
der dargestellten Ausführungsart
enthält der
Automat 20 einen zweiten Arm 23, der an einem seiner
Enden mit einem zweiten Organ für
das Verpressen 25 ausgestattet ist, das ebenfalls die Konfiguration
eines Dreiecks hat.
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Jedes
Dreieck 24, 25 besteht aus zwei orthogonalen Leisten 24A, 24B und 25A und 25B.
In dem dargestellten Beispiel haben die Leisten 24A und 24B einerseits
und die Leisten 24B und 25B andererseits eine
identische Länge.
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In
der in den 3A und 3B gezeigten Ausgangsposition,
welche der Position vor der Operation des Faltens entspricht, liegen
die beiden Dreiecke 24, 25 in vertikal versetzten
horizontalen Ebenen. Die beiden Dreiecke 24, 25,
die vertikal in dieselbe horizontale Ebene projiziert sind, sind
symmetrisch gegenüber
einem fiktiven Mittelpunkt angeordnet, welcher von dem festen Teil 5 definiert
wird. Der Winkelsektor von 90°,
welcher von den Leisten der Dreiecke 24, 25 gebildet
wird, enthält
den ausgebreiteten leeren Sack 7.
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Wie
man später
noch sehen wird, sind die beiden Organe für das Verpressen 24, 25 abwechselnd
aktiv, das heißt,
sie können
abwechselnd eine aktive Position einnehmen, die mit der Oberfläche des
Tisches 3 in Kontakt (oder weitgehend in Kontakt) steht,
sowie eine inaktive Position einnehmen, die weitgehend über dem
Tisch 3 liegt und von dem Hub des aktiven Dreiecks entfernt
ist.
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In
der 3A ist das Dreieck 24 in seiner aktiven
Position dargestellt, während
das Dreieck 25 in seiner inaktiven Position gezeigt ist.
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Die
Vorrichtung für
das Falten könnte
mit einem einzigen Organ für
das Verpressen ausgerüstet werden,
das gegenüber
dem Tisch 3 um die Achse Z-Z drehbar so gelagert ist, dass
es eine Vielzahl von Winkelpositionen gegenüber dieser Achse einnehmen
kann, welche mehreren aufeinanderfolgenden Operation des Verpressens
des Sacks 1 ab verschiedenen peripheren Punkten des Sacks
entsprechen, und zwar zwei um 180° versetzte
Winkelpositionen.
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Selbstverständlich kann
die Geometrie des Dreiecke je nach dem Typ des gefalteten Sacks
in Bezug auf seine Form und seine Abmessungen verändert werden.
Zum Beispiel ist es möglich,
dass der zu faltenden Sack nicht dieselbe Symmetrie, und vielleicht
sogar gar keine Symmetrie gegenüber
dem Generator oder dem festen Teil 5 aufweist. In einem solchen
Fall kann ein Paar Dreiecke 24, 25 vorgesehen
werden, die unterschiedliche Abmessungen haben.
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Aufgrund
der funktionellen Analogie zwischen den beiden Dreiecken wird nachstehend
nur ein Organ für
das Verpressen beschrieben, da das andere Organ für das Verpressen 25 in
derselben Weise ausgestattet ist.
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Die
Leisten 24A, 24B des Organs für das Verpressen 24 sind
an ihrer Oberseite mit einer Strebe 26 verbunden (siehe 3A),
welche an ein bewegliches Druckelement 28 angeschlossen
ist. Das bewegliche Druckelement 28 besitzt einen gegenüber der
Strebe 26 festen Körper 30,
der mit zwei vertikalen Kolben 32A, 32B ausgestattet
ist, welche Druckorgane bilden. Diese Druckkolben 32A, 32B können abwechselnd
gegenüber
dem Körper 30 zwischen
einer oberen von dem Sack abgehobenen Position und einer unteren
mit dem Sack in Kontakt stehenden Position bewegt werden, indem
er lokal gegen den Tisch 3 gepresst wird. Die beiden Druckkolben 32A, 32B sind
radial leicht versetzt so angeordnet, dass ihre jeweiligen Achsen
der parallelen Verschiebung in der Nähe der vorderen vertikalen
Fläche
des Organs zwischen dieser Fläche
und der zentralen Achse Z-Z liegen.
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In
der dargestellten Ausführungsart
sind die Leisten des Organs für
das Verpressen 24, 25 mit einem beweglichen Druckelement 28 ausgerüstet, das auf
der Leiste in einer Position angeordnet ist, welche der Verlängerung
eines Durchmessers entspricht.
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Als
Variante kann ein einziges bewegliches Druckelement 28 für ein bestimmtes
Organ für
das Verpressen vorgesehen werden, wobei dieses Element nach jeder
Operation des Verpressens von einer Leiste zu der anderen Leiste
und von einem Dreieck zu dem anderen Dreieck verschoben werden kann.
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Nach
einer weiteren Variante kann auch nur ein einziges bewegliches Druckelement 28 für die beiden
Organe für
das Verpressen 24, 25 vorgesehen werden, wobei
sich dieses bewegliche Druckelement nach jeder elementaren Operation
des Verpressen von einer Leiste zu der anderen Leiste und von einem
Dreieck zu dem anderen Dreieck bewegen.
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In
den 3A und 4A wurde
aus Gründen
der Vereinfachung nur ein einziges bewegliches Druckelement 28 dargestellt.
In der Darstellung der 3B sind die beweglichen Druckelemente
in gemischten Linien schematisch dargestellt und sind in den anderen
Figuren nicht gezeigt.
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Der
Arm 22 und der Automat 20 und damit das Organ
für das
Verpressen 24 können
horizontal parallel von einem peripheren Rand des Sacks 1 gegen
die Achse Z-Z und umgekehrt verschoben werden, und zwar jeweils
in jede der Richtungen X-X, Y-Y, die orthogonal zu den Leisten 24A, 24B liegen. Das
bewegliche Druckelement 28 ist weitgehend in „radialer" paralleler Verschiebung
(das heißt,
in der Richtung der Verschiebung der zugeordneten Leiste) mit dem
Organ für
das Verpressen 24 aufgrund der Verbindung der Strebe 26 mit
der Oberfläche
des Organs für
das Verpressen 24 verbunden. Das bewegliche Druckelement 28 kann
eventuell eine gewisse Freiheit der parallelen radialen Verschiebung
gegenüber
dem Organ für
das Verpressen 24 über
einen geringen radialen Hub des Organs für das Verpressen 24 aufweisen.
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Die
verschiedenen relativen Bewegungen der einzelnen Bauteile der Vorrichtung
für das
Falten, die vorstehend beschrieben worden sind, werden bei der Lektüre der nachstehenden
Beschreibung besser verständlich,
die in bezug auf die Darstellungen der 3 bis 9 für
die Operationen des Faltverfahrens durchgeführt wird.
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Mit
erneutem Bezug auf die Darstellung der 2 kann man
feststellen, dass die teilweise gezeigte Vorrichtung für das Falten
dem Bediener den freien Zugang zu dem zentralen Teil des Tisches 3 gewährleistet,
so dass der Bediener den zu faltenden Sack dort einlegen kann, wie
dies ebenfalls dargestellt ist. Diese Operation kann ebenfalls automatisch durchgeführt werden.
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Ab
dem in den 3A und 3B dargestellten
Arbeitsschritt erfolgt die Faltung automatisch, wobei damit begonnen
wird, den Generator 5 mit Hilfe des Haltekolbens 17 festzuhalten.
Zu diesem Zweck wird der Kolben 17 nach unten bewegt und
auf den Bereich der Hülle 7 gepresst,
der über dem
Generator 5 liegt, wobei der Ausstoßkolben 9 und die damit
verbundene Scheibe 11 gegenüber dem Tisch 3 festgehalten
werden.
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Zwischen
dem Auflagetisch 3 und der Hülle 7 des Sacks wird
ein Unterdruck dadurch erzeugt, dass durch die Ansaugleitungen 13 eine
Luftansaugung erzeugt wird (der Ansaugstrom wird durch die absteigenden
vertikalen Pfeile symbolisiert). Die Ansaugung wird in den Bereichen
des Tisches 3 erzeugt, die von den flach ausgelegten Teilen
der Hülle 7 überdeckt
werden.
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Wie
dies in der 3A durch die dem Automaten zugeordneten
Pfeile gezeigt ist, werden der Arm 22 und das damit verbundene
Organ für
das Verpressen 24 ab einem peripheren Punkt der Hülle 7 gegen
die Achse Z-Z rechtwinklig zu der Leiste 24A betätigt. Gleichzeitig
werden die Druckkolben 32A, 32B in einer abwechselnden
Bewegung nach oben und nach unten bewegt. Als erstes werden die
Druckkolben 32A, 32B zeitlich versetzt in einer
gemeinsamen Bewegung vertikal nach unten bewegt, und dann abwechselnden
Bewegungen unterzogen, wie zum Beispiel den Phasen der Anlage eines
Druckkolbens 32A, 32B gegenüber dem anderen auf dem Teil des
Sacks, der gerade verpresst wird. Daher existiert eine relative
parallele Verschiebung zwischen den beiden Druckkolben 32A, 32B.
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Auf
diese Weise wird eine erste elementare Operation des Verpressens
mit Hilfe der ersten Leiste 24A des ersten Organs für das Verpressen 24 in
der horizontalen Richtung X-X durchgeführt, die orthogonal zu dieser
ersten Leiste liegt.
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Aus
Gründen
der Klarheit werden der Automat 20 und die Arme 22, 23 in
den nachfolgenden Figuren nicht dargestellt, wobei davon ausgegangen wird,
dass die Organe für
das Verpressen 24, 25 in dem dargestellten Beispiel
von dem Automaten 20 angetrieben werden.
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In
den Darstellungen der 4A und 4B ist
die Konfiguration der Vorrichtung und des Sacks am Ende der ersten
elementaren Operation des Verpressens schematisch angedeutet. Das
Organ für
das Verpressen 24 befindet sich dann am Ende des Hubes
in der Richtung X-X an dem Generator 5. In dieser Position
liegt die vordere vertikale Fläche
der Leiste 24A leicht radial versetzt an der Innenseite
des peripheren Randes der Scheibe 11, und ein Teil der
Hülle 7 wird
dann radial in dem Raum verpresst, welcher durch die Scheibe 11 gebildet
wird.
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Man
wird feststellen, dass am Ende der elementaren Phase des Verpressens
das bewegliche Druckelement 28 gegenüber der Bewegung des Armes 22 leicht
zurückgezogen
wird, wobei diese Rückzugsbewegung
zum Beispiel durch ein Gleiten der Strebe 26 auf der Leiste
erreicht werden kann. Am Ende des Hubes des Organs für das Verpressen 24 werden
die Druckkolben 32A, 32B ebenfalls deaktiviert
und in einer gemeinsamen Bewegung vertikal nach oben angehoben.
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Man
kann ebenfalls feststellen, dass die Ansaugung von Luft in den Ansaugleitungen 13 unterbrochen
wird, die von der Hülle 7 während ihrer
Verpressung abgehoben werden. Man stellt fest, dass die Wirkung
der Ansaugung in den freiliegenden Teilen des Tisches 3 nicht
funktioniert und gegenstandslos wird.
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Die
Darstellungen der 4A und 4B zeigen
den Sack 1, der nach der vorher beschriebenen Operation
teilweise gefaltet worden ist. Die erreichte Faltung wird dadurch
erhalten, dass die Falten mit Hilfe von Klammern 35 gegen
die Peripherie des Sacks gepresst werden.
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Diese
Klammern 35, die in der 4B gezeigt
werden, sind in dem Tisch 3 so angeordnet, dass sie von
einer eingeklappten Position in dem Tisch in eine vorstehende Position
bewegt werden können.
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In
der 5 ist der nächste
Arbeitsschritt des Faltverfahrens dargestellt, in dem der an dem Teil
der verpressten Hülle
angeordnete Übertragungskolben 19 so
nach unten bewegt wird, dass er auf dem gefalteten Teil des Sacks
aufliegt und die während
der Phase oder elementaren Operation des Verpressens erreichte Faltung
verfestigt. Die Auflage des Übertragungskolbens 19 erfolgt
an einem Punkt (oder in einem Bereich), der gegenüber dem
durch den Generator gebildeten festen Teil radial nach außen liegt,
wobei dieser Punkt (oder Bereich) der Auflage einen Übertragungsteil
bildet.
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Sobald
der Kolben 19 auf dem gefalteten Teil des Sacks aufliegt,
wird das erste Organ der Verpressung 24 horizontal in einer
parallelen Bewegung entgegen der Bewegung des Verpressens gelöst, wobei das
bewegliche Druckelement 28 neutralisiert ist. Das erste
Organ für
das Verpressen 24 wird anschließend vertikal von dem Tisch 3 in
seine inaktive obere Position bewegt, während das zweite Organ für das Verpressen 25 durch
vertikales Verschieben in seine aktive untere Position in Kontakt
mit dem Tisch gebracht wird. Dadurch erreicht die Vorrichtung die
Position, die in den 6A und 6B gezeigt
ist.
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Die
Operation des Verpressens entlang der Achse X-X, die vorstehend
für die
erste Operation (oder Phase) des elementaren Verpressens beschrieben
worden ist, wird mit der ersten Leiste 25A des zweiten
Dreiecks 25 ebenfalls entlang der Achse X-X wiederholt.
Das Absenken eines entsprechenden Übertragungskolbens 19 und
das Erhalten der mit Hilfe der Klammern 35 hergestellten
Falten wird ebenfalls wiederholt, bis die Konfiguration erreicht
ist, die in den 7A und 7B dargestellt
ist.
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Auf
der Grundlage dieser Konfiguration wird mit der Leiste 25B eine
elementare Phase des Verpressens entlang der Achse Y-Y wiederholt,
das heißt,
das zweite Organ für
das Verpressen 25 wird entlang der Achse Y-Y orthogonal
zu der zweiten Leiste 25B verschoben, wobei das mit dieser
Leiste verbundene bewegliche Druckelement 28 aktiviert ist.
Wenn die Leiste 25B die Klammern 35 erreicht, die
in ihrem Hubweg angeordnet sind, werden sie in dem Tisch 3 versenkt,
um den Durchgang der Leiste zu ermöglichen. Am Ende dieser elementaren
Phase des Verpressens erreicht man die Konfiguration, die in den 8A und 8B dargestellt
ist.
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In
diesem Augenblick wird ein weiterer Übertragungskolben 19 nach
unten bewegt, um eine Übertragungskraft
auf den Sack an der Leiste 25B auf die neu hergestellten
Falten auszuüben.
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Anschließend wird
das zweite Organ für
das Verpressen 25 in seine inaktive Position über dem Tisch
bewegt, während
das erste Organ für
das Verpressen 24 in seine aktive Position auf der Oberfläche des
Tisches 3 zurückkehrt,
wobei diese aktive Position mit seiner Ausgangsposition vor der
ersten elementaren Phase des Verpressens identisch ist.
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Auf
der Grundlage dieser nicht dargestellten Position bewirkt die Vorrichtung
für das
Falten eine elementare Operation des Verpressens durch die zweite
Leiste 24B des ersten Dreiecks 24 entlang der Achse
Y-Y orthogonal zu dieser Leiste. Wie in den anderen elementaren
Phasen des Verpressens wird das mit der Leiste verbundene Druckelement 28 bis zu
der von dem Dreieck 24 am Ende dieser elementaren Phase
des Verpressens erreichten Position aktiviert, wobei die Leiste 24B in
die Nähe
des Gasgenerators 5 kommt. In derselben Weise wie bei der Phase
des Verpressens durch die zweite Leiste 25B des zweiten
Dreiecks 25 werden die Klammern 35, die in der
vorstehenden Position des Tisches 3 geblieben sind, um
die Falten an der Leiste 24B zu halten, bei deren Passage
eingezogen.
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Diese
Konfiguration ist schematisch in den 9A und 9B dargestellt.
Ein Übertragungskolben 19 wird
dann nach unten aktiviert, und der Sack 7 wird dann vollständig gefaltet
und durch die Übertragungskolben 19 in
seiner gefalteten Konfiguration gehalten.
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Nachdem
die bisher beschriebenen vier elementaren Phasen des Verpressens
durchgeführt worden
sind, wird die Vorrichtung für
das Verpressen, das aus den Armen 22, 23, den
Organen für
das Verpressen 24, 25 und den beweglichen Druckelementen 28 von
dem Tisch gelöst,
um den Raum zu verlassen, welcher durch den Ausstoßkolben 9 und
den Druckkoben 15 gebildet wird. Man hat dann die in der 10 dargestellte
Konfiguration.
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Auf
der Grundlage dieser Konfiguration wird der Druckkolben 15 betätigt, bis
sein freies Ende mit dem Sack 7 und dem Gasgenerator 5 in
Kontakt tritt. Anschließend
werden mit Hilfe des Druckkolbens 15 die Übertragungskolben 19,
der Ausstoßkolben 9 und
die Scheibe 11 gemeinsam nach unten gedrückt. Wie
dies in der 11 dargestellt ist, werden dann der
gefaltete Sack und sein Gasgenerator 5 in einen Raum eingelegt,
der durch die Scheibe 11, den Kolben 15 und die
Wände des
hohlen Zylinders 12 gebildet wird.
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Der
Druckkolben 15 kann eventuell vertikal parallel hin- und
herbewegt werden, um die Falten des Sacks zusammenzudrücken. Der
Druckkolben 15 wird dann zusammen mit dem Haltekolben 17 und dem Übertragungskolben 19 nach
oben herausgezogen.
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Der
aus den Kolben 15, 17, 19 bestehende Zusammenbau
kehrt anschließend
wieder in die Ausgangsposition zurück, die in der 2 dargestellt
ist.
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Anschließend wird
manuell oder automatisch ein Deckel des Gehäuses 40, in das der
gefaltete Sack eingelegt wird, nach oben gezogen, wie dies in der 12 dargestellt
ist. Diese Operation wird in dem Posten 3D durchgeführt.
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Das
Gehäuse 40 hat
ein Innenvolumen, das weitgehend mit dem Volumen des Gehäuses übereinstimmt,
das vorstehend definiert worden ist, und besitzt Wände, welche
weitgehend mit den Wänden 12 übereinstimmen.
Wie man in dieser 12 erkennen kann, wird in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
das Gehäuse 40 mit
Hilfe von automatischen Mitteln (oder einem Automaten) mit der Bezugsnummer 42 in
eine Wartestellung über
dem gefalteten Sack gebracht. Es ist jeweils ein Automat für jeden einzelnen
Sacktyp vorgesehen, das heißt,
hier jeweils zwei Automaten, einer für die Säcke „Fahrerseite" und einer für die Säcke „Beifahrerseite".
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Wie
dies durch den aufsteigenden Pfeil angedeutet wird, wird anschließend nur
noch der Ausstoßkolben 9 nach
oben verschoben, bis der gefaltete Sack 1 unter Druck in
das Gehäuse 40 eingelegt worden
ist (13). Die automatischen Mittel 42 für die Bewegung
des Gehäuses 40 können dann
betätigt
werden, um das mit dem gefalteten Sack 1 ausgerüstete Gehäuse 40 vollständig aus
der Vorrichtung für
das Falten herauszuziehen.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren wird anschließend für einen weiteren Sack wiederholt,
der in den ersten Ladeposten 3A eingelegt worden ist.
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Man
kann erkennen, dass es die mit dem Automaten 20 verbundenen
programmierbaren elektronischen Mittel erlauben, die jeweiligen
Bewegungen der Organe für
das Verpressen 24, 25 des beweglichen Druckelementes 28 und
der Kolben 32A, 32B, sowie die Betätigung der Übertragungskolben 19 je nach
den verschiedenen Phasen des Verfahrens zu steuern. Insbesondere
die Betätigung
der Übertragungskolben 19 hängt von
der radialen Position des Organs für das Verpressen 24, 25 in
der entsprechenden elementaren Phase ab.
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Die
vorstehend in Bezug auf die Figuren beschriebene Vorrichtung und
das Verfahren können mit
Hilfe von kleineren Änderungen
des Programms für
die Steuerung und der Organe für
das Verpressen an verschiedene Arten von aufblasbaren Säcken, das
heißt,
an verschiedene Geometrien von Hüllen und
an verschiedene Einbaustellen des Gasgenerators gegenüber dem
Sack angepasst werden. Daher können
die hergestellten Vorrichtungen weitgehend standardisiert werden
und erfordern nur wenige vorherige Einstellungen vor einer Änderung
der Produktion. Um zum Beispiel von einer Produktion von Airbags
für den
Fahrer auf die Produktion von Airbags für den Beifahrer überzugehen,
reicht es im wesentlichen aus, das Programm für die Steuerung des Automaten
zu ändern
und die Organe für
das Verpressen 24, 25 auszutauschen. Dagegen war
es im Stand der Technik notwendig, entweder die Vorrichtung zu wechseln
oder zumindest eine große
Anzahl der Bauteile der Vorrichtung zu regeln.
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Die
vorliegende Erfindung erlaubt es, die Ziele zu erreichen, die darin
bestehen, kompakte und wirksame Faltungen in Bezug auf ihre Entfaltung mit Hilfe
von automatischen Maschinen zu erreichen, welche eine große Standardisierung,
eine große
Flexibilität
der Produktion und eine große
Geschwindigkeit der Durchführung
erlauben.