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Die
Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf ein Verfahren zur Bereitstellung
eines glattgewebten Airbag-Gewebes zur Verwendung bei der Herstellung
eines Airbags und insbesondere auf ein solches Gewebe, welches in
kleine Volumina gepackt werden kann, ohne dessen Luft-Permeabilität schädlich zu
beeinflussen. Die
US
5,073,418 A bildet den nächstkommenden Stand der Technik
gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Gewebe,
die zur Herstellung von Airbags verwendet werden, werden im Wesentlichen
so gefordert, dass sie eine begrenzte und geregelte Luft-Permeabilität besitzen.
Wie ersichtlich wird, sind solche Gewebe üblicherweise gewebte Strukturen,
die aus synthetischen Garnen, die aus einer Vielzahl von individuellen
Fasern erzeugt sind, ausgebildet sind. Die Bildung solcher Gewebe
kann auf Webmaschinen unter Verwendung eines Luftstroms, Wasserstroms
oder von mechanischen Elementen zur Einführung von Füllgarnen zwischen eine Vielzahl
von Kettengarnen in einer dem Fachmann gut bekannten Weise durchgeführt werden.
Solche gewebten Textilmaterialien sind beispielsweise in dem US-Patent
5,704,402 von Bowen et al. (WO 97/57068) offenbart, wobei die gewebte
Struktur eines solchen Gewebes, jedoch nicht der korrespondierende
Prozess zur Erzielung dieser Struktur offenbart sind. Weitere Beispiele
in dieser Hinsicht sind in 5,566,434 von Beasley; 5,508,073 von
Krummheuer et al.; 5,503,197 von Bower et al.; 5,356,680 von Krummheuer
et a1.; 5,421,378 von Bower et al.; 5,277,230 von Sollers, Jr.;
5,259,645 von Hirabayashi et al.; 5,110,666 von Menzel et al.; 5,093,163
von Krummheuer et al.; 5,011,183 von Thornton et al.; 4,977,016
von Thornton et al.; 4,921,735 von Bloch sowie 3,814,141 von Iribe
et al. gezeigt, auf die der fachmännische Leser für Details
verwiesen wird.
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Wie
ersichtlich werden wird, können
sehr niedrig geregelte Luft-Permeabilitäten durch die Verwendung von
Beschichtungen erzielt werden, die auf den Gewebe-Aufbau aufgebracht
werden. Die Primär-Beschichtungen,
die verwendet werden, sind bisher Chloropren (Neopren), Silikon
und andere elastomere Kunststoffe gewesen. Jedoch stellt die Verwendung
solcher Beschichtungen einen Nachteil sowohl vom ökonomischen
als auch vom funktionalen Standpunkt dar. Insbesondere kann die
Verwendung solcher Beschichtungen wesentliche Zusatzkosten bewirken,
während
zur gleichen Zeit eine Bauchigkeit auf das schlussendliche Produkt
aufgebracht wird, die zu einem größeren gefalteten Volumen des
schlussendlichen Aufbaus beiträgt,
wodurch ein größerer Anbringungsraum
innerhalb des Kraftfahrzeug-Verwendungssystems erforderlich wird.
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Bei
dem Versuch, die Verwendung von Beschichtungen zu vermeiden, während zur
gleichen Zeit geringe und geregelte Luft-Permeabilitäten erreicht
werden, wurde eine Reihe von Ansätzen
unternommen. Die Patente von Thornton et al. sowie Bloch schlagen
die Erzielung einer niedrigen Permeabilität durch die Verwendung von
Tuchpressen vor, um die Hohlräume
an den Überschneidungen
zwischen überlappenden
Garnen in dem Gewebe zu verschließen, vor. Während solche Tuchpress-Operationen die Permeabilität reduzieren
mögen,
versteifen derartige Operationen üblicherweise das Gewebe, wodurch
die Volumen-Erfordernisse für
eine aus einem solchen gepressten Material gebildeten gepackten
Taschen angehoben werden. Gewebe wurden ebenso unter Verwendung
extrem enger Web-Konstruktionen
produziert, wodurch die Garne so eng zusammengepackt wurden, dass
die gewünschte
geringe Luft-Permeabilität erzielt
wurde. Ein solcher bekannter Aufbau ist ein 420 Denier Nylon 6,6
Gewebe, das 22,5 Fäden
pro cm (57 Fäden/Inch)
im Kettfaden sowie 21 Fäden
pro cm (53 Fäden/Inch)
im Füller
aufweisen und unter der Handelsbezeichnung MICROPERMTM von Milliken & Company in LaGrange,
Georgia verkauft werden. Ein mit dieser Praxis verbundenes Problem
ist wiederum die Tatsache, dass das erzeugte Gewebe aufgrund der
sehr großen
Anzahl von Fäden
pro Inch innerhalb des gewebten Aufbaus eine vergleichsweise geringe
Faltbarkeit aufweist, was die Steifheit und somit das gepackte Volumen-Erfordernis
erhöht.
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Das
gepackte Volumen (d.h. die Faltbarkeit) ist ein Merkmal mit ansteigender
Wichtigkeit für
Airbag-Gewebe. Insbesondere ist eine gute Faltbarkeit dann erforderlich,
wenn der Airbag in das Lenkrad von Motor-Kraftfahrzeugen im geringstmöglichen
Raum eingebaut werden soll. Zusätzlich
ermöglicht
eine gute Faltbarkeit ebenso die problemlose Entfaltung des Airbags
zum Schutz eines Kraftfahrzeug-Insassens im Fall einer Kollision.
Darüber
hinaus werden diese Punkte der Verpackung und der problemlosen Entfaltung
noch wichtiger, wenn komplexe Falt-Muster verwendet werden, um den Anfangs-Aufprall
in Fällen
zu steuern, in denen ein Insasse dem verwendeten Kissen direkt gegenübersitzt.
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Die
Schwierigkeit bei der Verbesserung der Faltbarkeit ist die, dass
Prozesse, die dafür
bekannt sind, üblicherweise
den Faltenwurf eines Gewebes und dadurch dessen Faltbarkeit zu verbessern,
so wie beispielsweise physikalische, pneumatische oder hydraulische
Stoßpraktiken
ebenso dazu neigen, die Luft-Permeabilität des Gewebes
dramatisch auf Niveaus außerhalb
der Bereiche anzuheben, die üblicherweise
als wünschenswert
erachtet werden. Im US-Patent 5,508,073 von Krummheuer et al. wurde
vorgeschlagen, dass eine verbesserte Faltbarkeit des Airbag-Gewebes
ohne Beeinflussung der Luft-Permeabilität so lange erzielt werden kann,
wie Garne mit sehr geringen linearen Faserdichten beim Aufbau verwendet
werden.
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Im
Hinblick auf das oben genannte besteht ein Erfordernis für ein Gewebe
zur Verwendung in einem Airbag, das mit verbesserter Faltbarkeit
ohne nachteilige Beeinflussung der physikalischen Eigenschaften
und ohne auf die Verwendung von Garnen mit geringer DPF beschränkt zu sein
produziert werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Bereitstellung eine
solchen Gewebes zur Verfügung und
stellt daher einen sinnvollen Fortschritt über den Stand der Technik dar.
Das Verfahren hat die in Anspruch 1 unten angegebenen Merkmale.
Weitere Ausführungsformen
sind in den anhängenden
Ansprüchen
definiert.
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Die
vorliegende Erfindung kann ein Airbag-Gewebe mit verbesserter Faltbarkeit
zur Verfügung
stellen, welches aus einem breiten Bereich von Garntypen erzeugt
werden kann.
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Die
verbesserte Faltbarkeit wird mittels kostengünstiger mechanischer Behandlungsprozesse
ohne wesentliche Anhebung der Luft-Permeabilitätseigenschaft des Gewebes erreicht,
wobei die mechanischen Behandlungsprozesse zusätzliche Variationen der physikalischen
Eigenschaften über
die Breite des Gewebes, die während
des Webens eingebracht werden können,
reduziert.
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Die
vorliegende Erfindung kann ein gewebtes Airbag-Gewebe zur Verfügung stellen,
das nicht einen wesentlichen Anstieg der Permeabilität zeigt,
wenn es biaxialen Kräften
in Kett- und Schussrichtungen unterworfen ist.
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Überraschenderweise
hat sich herausgestellt, dass die verbesserte Faltbarkeit, wenn
sie als gepacktes Volumen unter Kompressionsbelastung gemessen wird,
sowie die Eliminierung eines wesentlichen Anstiegs der Permeabilität durch
mechanische Komprimierung des Gewebes erzielt werden kann.
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Dementsprechend
wird in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein gewebtes Gewebe zur Verfügung gestellt,
welches im Wesentlichen aus synthetischem Garn aufgebaut ist, welches
einer Bearbeitung durch mechanische Kompression unterzogen wurde.
Das komprimierte Gewebe weist ein gepacktes Volumen pro Bereichseinheit
des Gewebes auf, das geringer als das gepackte Volumen pro Bereichseinheit des
Gewebes vor der mechanischen Kompression ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein gewebtes Gewebe zur Verfügung gestellt,
welches im Wesentlichen aus synthetischem Garn aufgebaut ist, welches
einer Bearbeitung unterzogen wurde, so dass das komprimierte Gewebe
ein gepacktes Volumen pro Bereichseinheit des Gewebes ausweist,
welches geringer ist als das gepackte Volumen pro Bereichseinheit
des Gewebes vor der Bearbeitung. Zusätzlich steigt die statische
Luft-Permeabilität
des Gewebes nicht wesentlich über
den Wert an, der im unbelasteten Zustand gemessen wird, wenn das
Gewebe biaxialen Zugkräften
im Bereich von bis zu etwa 27 kg pro cm (150 Pfund Kraft pro linearem
Inch) unterworfen ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden diese Permeabilitäts-Eigenschaften
für Gewebe
erzielt, welche unter Verwendung hoch effizienter ebener und Geflecht-Webkonstruktionen
ausgebildet sind.
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Andere
Ziele, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden unter
Bezugnahme auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden
Figuren, wie sie im Folgenden angegeben sind, ersichtlich.
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Eine
vollständige
und ausreichende Offenbarung der vorliegenden Erfindung inklusive
deren bester Ausführungsform,
die an den Fachmann gerichtet ist, ist insbesondere im Rest der
Unterlagen inklusive unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren
dargelegt, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer typischen Airbag-Installation ist, die in einem Lenkrad
eine Automobils befestigt ist;
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2 eine
Ansicht ist, die den Airbag aus 1 im expandierten
Zustand dargestellt;
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3 eine
schematische Querschnittsansicht einer potentiell bevorzugten Bearbeitungstechnik
für das
Gewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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4A und 4B einen
gefalteten Aufbau für
ein Airbag-Gewebe
darstellen, welches beim Testen gepackter Volumen-Eigenschaften verwendbar
ist.
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5 stellt
eine Vorrichtung zum Messen des gepackten Volumens des Gewebes gemäß der vorliegenden
Erfindung dar;
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6 ist
eine Permeabilitäts-Kurve
für ein
gewebtes Airbag-Gewebe, welches gemäß der vorliegenden Erfindung
erzielbar ist, wenn es einer biaxialen Tandem-Kraft sowohl in Ketten-
als auch Schussrichtung unterworfen wird;
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7 stellt
die prozentuale Änderung
der Permeabilität
in einem eng gepackten ebenen gewebten Airbag-Gewebe gemäß dem Stand
der Technik sowie ein Airbag-Gewebe, welches gemäß der vorliegenden Erfindung
erzielbar ist, dar.
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Die
wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Darstellung
sowie den Zeichnungen ist dazu vorgesehen, gleiche oder analoge
Merkmale oder Elemente in der Erfindung zu kennzeichnen.
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Es
wird dabei so verstanden, dass die dargestellten und beschriebenen
exemplarischen und potentiell bevorzugten Ausführungsformen in keiner Weise
dazu vorgesehen sind, die breiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung
auf die so dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen zu beschränken. Im
Gegensatz sind diese dafür
vorgesehen, sämtliche
Alternativen, Modifikationen sowie Äquivalente, die innerhalb des Schutzbereichs
der beiliegenden Ansprüche
liegen, zu umfassen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird nunmehr eine schematische
Querschnitts-Ansicht des Airbag-Systems 10 auf der Fahrerseite
dargestellt. Wie gezeigt, beinhaltet ein typisches System einen
gefalteten entfaltbaren Airbag 12, der innerhalb eines
definierten Moduls 14 innerhalb des Lenkrads 16 oder
der Instrumententafel eingehaust ist, wenn es auf der Passagierseiten-Halterung
verwendet wird. Der Airbag 12 ist typischerweise aus einem
Gewebe 18 ausgebildet und an einer Aufblaseinheit 20 fixiert,
die wiederum mit einem (nicht gezeigten) Kollisions-Detektionssensor
verbunden ist. Wenn die Verzögerung
des Kraftfahrzeugs ein bestimmtes Niveau übersteigt, sendet der Kollisions-Detektionssensor
ein Signal zur Aufblaseinheit 20, wodurch eine chemische
Reaktion eines Gaserzeugungs-Agens induziert wird, um den Airbag 12 aus
seiner Speicherposition aus 1 zu der
in 2 dargestellten aufgeblasenen Position gegenüber einem
Kraftfahrzeug-Insassen 22 aufzublasen. Während in
der dargestellten Ausführungsform
das Modul 14 innerhalb des Lenkrads angeordnet ist, wird
bevorzugt, dass das Modul ebenso in jedem anderen Ort gegenüber einem
Kraftfahrzeug-Insassen
positioniert ist, inklusive der Instrumententafel, einer Türabdeckung
oder einem Vordersitz, sofern dies gewünscht ist.
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Es
wird ebenso bevorzugt, dass das Material der Konstruktion für den Airbag 12 typischerweise
zumindest einen Abschnitt aus einem gewebten Gewebe beinhaltet.
Solch ein Gewebe ist üblicherweise
aus synthetischen Garnen gewebt, wobei diese Garne wiederum aus
einer Vielzahl von Fasern ausgebildet sind, die miteinander in bekannten
Aufbauten verzwirnt sind. Fasern, die aus Polyester oder Nylon ausgebildet
sind, werden üblicherweise
bevorzugt und Fasern, die aus Nylon 6,6 ausgebildet sind, werden
besonders bevorzugt. Es wird beabsichtigt, dass geeignete lineare
Dichten für
das in dem Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendete Garn im Bereich von etwa 4,44 tex (40 Denier) bis etwa
133.33 tex (1200 Denier) liegen, während das Denier der einzelnen
Fasern hierin im Bereich von zwischen 0,11 tex (1 Denier) bis etwa
1,11 tex (10 Denier) liegen kann.
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Die
Gewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung werden vorzugsweise in vergleichsweise engem Aufbau unter
Verwendung entweder einer ebenen Webung oder Panama-Webung erzeugt.
Jedoch werden ebenso Twill-Webungen verwendet, wenn dies gewünscht ist.
Nur aus Gründen
der Darstellung und nicht zur Beschränkung werden einige typische
Konstruktionen für
das Gewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung in Tabelle I unten dargelegt.
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Bei
Betrachtung der Daten aus Tabelle I wird verständlich, dass Faser-Deniers
von etwa 3 (0,33 tex) als repräsentativ
für Konstruktionen
mit niedrigem Denier pro Faser angesehen werden, während Deniers
von etwa 6 (0,67 tex) als repräsentativ
für Konstruktionen
mit regulärem
Denier pro Faser sind. Die Bezeichnung von Fäden pro Inch bezieht sich auf
den Zustand, in dem das Gewebe bearbeitet sein kann. Dies bedeutet, dass
die Fadendichte entweder auf dem Webstuhl oder durch Bearbeitung
(Reinigung und Trocknung) erreicht werden kann. In jedem Fall wird
dies so verstanden, dass diese Konstruktionen in keiner Weise dazu
geeignet sind, den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken, sondern
nur zur Darstellung der Airbag-Gewebetypen, die von der weiteren
Bearbeitung zur Verbesserung der Faltbarkeit (d.h. zur Reduzierung
der gepackten Volumen-Charakteristika) durch weitere Bearbeitung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung profitieren können.
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Jeder
der in Tabelle I ausgelisteten Gewebe-Aufbauten wurde getestet,
um sowohl die Luft-Permeabilität
als auch die gepackten Volumen-Eigenschaften vor und nach der weiteren
Bearbeitung in Übereinstimmung
mit den bevorzugten Praktiken der vorliegenden Erfindung zu bestimmen.
Insbesondere wurden nach der Bildung jeder Nachbearbeitung, die
gewünscht
wurde, um die Konstruktionen, wie sie in Tabelle I aufgelistet wurden,
zu erzielen, die Gewebe danach Kompressionskräften unterworfen, um die Garne
des Gewebes enger zusammenzudrücken,
wodurch die Dichte (Masse pro Bereichseinheit) des resultierenden
Gewebes dazu neigte, um etwa 4 bis 10% oder mehr im Vergleich zu
der des Gewebes vor der Kompression anzusteigen.
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In
der in 3 dargestellten erfindungsgemäß Praktik wird das aus Kettgarnen 24 und
Schussgarnen 26 erzeugte Gewebe 18 nahe einem
Gummi-Gurt 28 und in engen Kontakt mit diesem in einen
Spalt zwischen einer Kneifwalze 30 und einer erhitzbaren
Trommel 32 geführt.
An diesem Spalt ist der Gummigurt aufgrund der Krümmung um
die Kneifwalze und die durch die Trommel aufgebrachte Kraft verlängert. Wenn
der Gummigurt 28 den Spalt verlässt, wird er wieder aufgewickelt,
wodurch er das Gewebe, das an dem Gummigurt 28 anhaftet
und gegen die Oberfläche
der Trommel 32 schleift, kompaktiert wird. Das Gewebe wird
vorzugsweise zwischen dem Gurt und der Trommel für etwa 180° der Drehung um die Trommel 32 gehalten,
um so eine vollständige
Wiederaufwicklung zu ermöglichen.
Ein potentiell bevorzugtes Stück
der Ausrüstung
zur Verwendung bei der Praktizierung einer solchen mechanischen
Kompression des Gewebes 18 ist vermutlich von Morrison Textile
Machinery Corporation, deren Wirtschaftstandort in Fort Lawn, South
Carolina ist, erhältlich.
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Während die
einzelnen Betriebsparameter, die bei der Durchführung des Prozesses, wie er
in 3 dargestellt ist, verwendet werden, in einer
Weise variiert werden können,
wie dies vom Fachmann gewünscht werden
mag, um optimale Resultate zu erzielen, wird generell angenommen,
dass zur Reduzierung der gepackten Volumen-Eigenschaften des Gewebes 18 ohne
nachteilig die Permeabilität
anzuheben oder das Gewebe auf andere Weise zu verschlechtern, die
Temperatur der Trommel 32 zwischen etwa Raumtemperatur und
etwa 163°C
(325°F)
gehalten werden sollte. Niedrigere Temperaturen von etwa 120°C (250°F) oder weniger
können
bevorzugt sein.
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Wie
vorab angezeigt, wurde überraschenderweise
herausgefunden, dass Airbag-Gewebe, die einer solchen Kompression
unterzogen wurden, tatsächlich
eine verbesserte Faltbarkeit auf einer auf den Bereich gezogenen
Basis verglichen mit der vor der Durchführung einer solchen Behandlung
zeigen, außer
der Tatsache, dass das Gewebe nach der Behandlung dichter pro Bereichseinheit
ist. Zur gleichen Zeit wird die Luft-Permeabilität des Gewebes nicht nachteilig
beeinflusst und sinkt tatsächlich
in vielen Fällen
ab. Das so erzeugte Gewebe zeigt unerwartet gute Eigenschaften zur Verwendung
in einer gefalteten Airbag-Konfiguration, wobei das gepackte Volumen
und die Luft-Permeabilität
kritische Parameter darstellen.
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Die
Messungen der dynamischen Luft-Permeabilität jedes der Gewebe wie die
Messungen des gepackten Volumens für solches Gewebe für einen
festgelegten Bereich des Gewebes sowohl vor als auch nach der Bearbeitung
sind in Tabelle II angegeben. Die Gewebe-Bezugszeichen stimmen mit
denen überein,
die in Tabelle I angegeben sind.
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Wie
dargestellt bezieht sich die Luft-Permeabilitätsmessung, die in Tabelle II
oben angegeben sind, auf die dynamische Luft-Permeabilität, die die
Performance des Gewebes unter plötzlichem
Eindruck einer Druckdifferenz darstellt. Solch ein dynamischer Test
stellt vermutlich ein realistischeres Bild der Gewebe-Performanz
in einem Airbag während
eines Kollisionsfalls dar, bei dem der Airbag innerhalb weniger
Millisekunden aufgeblasen wird. Beim tatsächlichen Ausführen der
Testprozedur wird das Equipment einem gewünschten besonderen Differentialdruck
unterworfen. Der eingestellte Druck wird dann innerhalb eines Zylinders
aufgebaut und schnell über
das Gewebe ausgegeben. Die Messung in Millimetern pro Sekunde stellt
den Strom eine Gasvolumens (mm3) durch einen
vorgegebenen Bereich eine Gewebes (mm2)
in einer kurzen Zeitdauer (sec) bei Aufbringen eines definierten
Druckdifferential-Abfalls über
das Gewebe dar.
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Unter
Bezugnahme auf die Daten aus Tabelle II werden Werte für das gepackte
Volumen sowohl eines Vor-Behandlungs- als auch Nach-Behandlungs-Gewebes
bei einem aufgegebenen Druck von 2,8 kPa (0,4 Pfund pro Quadratinch)
vorgesehen. Während
die Performance-Parameter bei einem spezifischen Druck aufgelistet
wurden, wird es so verstanden, dass solche Messungen nur zum Zwecke
einer Vergleichs-Bewertung zwischen Geweben, die einer Behandlung
unterzogen wurden, um die Faltbarkeit zu erhöhen, sowie Geweben, welches
nicht einer solchen Behandlung unterzogen wurden, unter vergleichbaren
Bedingungen zu bewerten sind.
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In 6 wird
eine Permeabilitäts-Kurve
für ein
Gewebe mit 70 tex (630 Denier) unter Verwendung eines multi-fasrigen
Nylongarns mit einer linearen Faserdichte von 0,33 text (3 Denier)
pro Faser und mit einer Webdichte von 15,7 Fäden/cm (40 Fäden pro
Inch) in der Schussrichtung und 15,7 Fäden/cm (40 Fäden pro Inch)
in der Kettrichtung, die einer oben beschriebenen mechanischen Kompression
unterworfen waren, dargestellt. Die statischen Permeabilitätswerte
wurden über
einen Bereich von biaxialen Zugkräften, die auf das Gewebe aufgebracht
wurden, genommen, um die während
eines Kollisionsfalls aufgebrachten Belastungen zu reduzieren. Wie
dargestellt wird dieses eben gewebte Gewebe durch eine Luft-Permeabilität gekennzeichnet, die
etwas größer als
27 Liter pro Minute (1 cfm) im unbeanspruchten Zustand ist, wenn
mit einem Differenzialdruck von 124 Pascal (0,5 Inch Wassersäule) über das
Gewebe gemessen. Wenn das Gewebe einer biaxialen Belastung sowohl
in Schuss- als auch in Kettrichtung unterzogen wird, sinkt die gemessene
Luft-Permeabilität
plötzlich
ab und erholt sich danach auf ein Niveau etwas oberhalb 27 Liter
pro Minute (1 cfm).
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Wichtig
ist dabei, dass die Permeabilität
des Gewebes gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht einen plötzlichen
Anstieg zeigt, wenn biaxiale Zugkräfte aufgebracht werden. Dies
ist ein deutlicher Gegensatz zu eben gewebten Geweben gemäß dem Stand
der Technik, die bekanntermaßen
eine Permeabilität
zeigen, die um einige hundert Prozent ansteigt, wenn biaxialen Zugkräften im
gewünschten
Bereich unterworfen. In 7 werden repräsentative
Kurven, die die prozentuale Veränderung
der Permeabilität
bei einem Druck von 500 Pascal (2 Inch Wassersäule) über das Gewebe für hochdicht
gewebtes Gewebe gemäß dem Stand
der Technik und für
ein Gewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen.
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Ein
wichtiges Merkmal des Gewebes gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht in der Tatsache, dass obwohl dessen ursprünglich unbeanspruchte
Luft-Permeabilität
größer als
0,3 Meter pro Minute (1 cfm pro Quadratfuß) des Gewebes bei 124 Pa (1/2
Inch Wassersäule)
ist, diese üblicherweise
für eine
gute Permeabilitäts-Performance
vorgeschlagen wird, dass die Permeabilität nicht wesentlich ansteigt,
wenn Zugspannung aufgebracht wird, was zeigt, dass dieses Gewebe
sich tatsächlich
wie hochdicht gewebtes Gewebe mit niedriger Permeabilität mit einer
Start-Luft-Permeabilität
im unbeanspruchten Zustand von im Wesentlichen weniger als 27 l/min
(1 cfm) verhält.
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Abseits
der mit den nicht ansteigenden Permeabilitäten verbundenen Vorzüge stellt
das Gewebe gemäß der vorliegenden
Erfindung ebenso exzellente Performance-Eigenschaften zur Verfügung, wenn
gemäß anderer
bekannter Standards gemessen. Nur beispielhaft und ohne Beschränkung wurde
die Greif-Zugspannung
(grab tensile strength) eines Gewebes mit 70 tex (630 Denier) gemäß der vorliegenden
Erfindung oberhalb von 295 kg (650 Pfund) gemäß ASTM D-5034 gemessen; die
Steifheit des Gewebes mit 70 tex (630 Denier) gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit weniger als 0,91 kg (2 Pfund) gemäß ASTM D-4032
gemessen; der trapezoidale Riss des Gewebes mit 70 tex (630 Denier)
wurde oberhalb 68 kg (150 Pfund) gemessen (der Zungenriss des Gewebes
mit 70 tex (630 Denier) gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde oberhalb 7 kg (60 Pfund) gemäß ASTM D-2661 gemessen; und
die Saumfestigkeit des Gewebes mit 630 Denier wurde gemäß ASTM D-1683
oberhalb 154 kg (340 Pfund) in der Kettrichtung, oberhalb 140 kg
(320 Pfund) in der Füllrichtung
und oberhalb 268 kg (590 Pfund) in der Neigungsrichtung gemessen.
Das Gewicht dieses Gewebes mit 70 tex (630 Denier) ist etwa 34 g/m2 (7,1 Unzen/Quadratyard).
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Die
Vergleichsbewertung der gepackten Volumencharakteristika für behandeltes
und unbehandeltes Gewebe, wie sie in Tabelle 2 dargestellt ist,
wurde unter Verwendung einer Test-Technik und einer Vorrichtung durchgeführt, die
im Wesentlichen der in den 4A, 4B und 5 dargestellten
entspricht. Speziell wurden zwei quadratische Gewebe-Paneele 34, 36,
die eine Länge
von 71 cm (28 Inches) an jeder Seite aufwiesen, wie dies in 4A dargestellt
ist, in überlappender
Beziehung zueinander platziert, um die Vorderseite und die Rückseite
eines einfachen Airbag-Aufbaus zu simulieren, nachdem Säume 37 wie
dargestellt, aufgebracht wurden. Die Säume wurden aus 138 Nylon-Fäden bei
8 bis 12 Stichen pro 2,54 cm (Inch) ausgebildet. Die daraus resultierende
quadratische doppelt geschichtete Gewebe-Konfiguration wurde dann
in Fächerweise
entlang der Faltlinien 38 an jeder Seite des doppelt geschichteten
Gewebe-Aufbaus gefaltet, um einen im Wesentlichen rechteckigen Aufbau
mit Fächerfalten
entlang jeder länglichen
Grenzkante zu erzielen, wie dies in 4B gezeigt
ist. Der geschichtete Gewebeaufbau wurde danach in einer Fächerweise
entlang der Faltlinien 40 an jedem Ende so gefaltet, dass
ein im Wesentlichen quadratischer abschließend gefalteter Aufbau erzielt
wurde. Zur Bewertung wurde das in der oben beschriebenen Weise gefaltete
Gewebe in einer Test-Kammer 42 mit
inneren Dimensionen von 12,7 cm × 12,7 cm (5 Inches × 5 Inches)
platziert. Ein Tiegel 44, der so bearbeitet wurde, dass
er mit den inneren Dimensionen der Testkammer 42 übereinstimmt,
wird danach in die Test-Kammer abgesenkt, die an einem In-Stron-Tester
angebracht war, wie dies dem Fachmann gut bekannt ist. Die vom Tiegel 44 aufgebrachte
Kraft wird von einer Anzeige 46 überwacht. Wie deutlich ersichtlich,
kann so das vom Gewebe innerhalb der Test-Kammer für jede vorgegeben
aufgegebene Kraft beanspruchte Volumen so über ein einfache Überwachung
der Verschiebung des Tiegels 44 innerhalb der Kammer bei
vorgegebener Kraft überwacht
werden. Darüber
hinaus ist durch Beginn mit Gewebe-Proben gleicher Oberflächenbereiche,
die auf die gleiche Weise gefaltet sind, eine genaue vergleichende
Bewertung der Vorbehandlungs- und Nachbehandlungs-Performanz möglich. Es
wurde herausgefunden, dass das Aufbringen von 4,5 kg Kraft (10 Pfund),
die vom Tiegel 36 über
eine 161 cm (25 Quadratinch) große Öffnung der Test-Kammer aufgebracht
wurde (d.h. 28 kPa (0,4 Pfund pro Quadratinch)), eine gute Reproduzierbarkeit
der Bewertung zur Verfügung
stellt.
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Was
unter Bezugnahme auf Tabelle II ersichtlich ist, war dass das gepackte
Volumen des vorbehandelten Gewebe in jedem Fall größer als
das gepackte Volumen des nachbehandelten Gewebes ist, wenn unter den
gleichen Druckaufbringungs-Bedingungen gemessen. Zusätzlich wurde
dieses vorteilhafte Ergebnis ohne wesentlichen Anstieg der Luft-Permeabilität des Gewebes
erzielt.
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Zusätzlich zu
den oben dargestellten Vorteilen der verbesserten Faltbarkeit mit
gleichbleibenden Luft-Permeabilitäts-Eigenschaften
wird vermutet, dass das Gewebe, wenn es gemäß der vorliegenden Erfindung
bearbeitet wurde, den weiteren Vorteil der Reduzierung jeder Variation
der physikalischen Eigenschaften so wie Luft-Permeabilität, welche über die
Breite eine gewebten Gewebes vorliegen mögen, bereitstellt. Diese Variationen
werden vermutlich während
des Web-Prozesses aufgrund unterschiedlicher Niveaus von Restbelastung
induziert. Solche Belastungen können
von Garn zu Garn und Maschine zu Maschine aufgrund leichter Unterschiede
beim Greifmechanismus und dem Garn-Anschlag unterschiedlich sein.
Solche Rest-Belastungen, die während
des Webbetriebes eingeführt
werden können,
können
durch Ausgleichen der ungleichmäßigen Garn-Welligkeit,
die über
die Breite des Gewebes vorliegen kann, reduziert werden. Dies kann
dadurch erreicht werden, dass das Gewebe einer mechanischen Kompression
in Übereinstimmung
mit der bevorzugten Praxis der vorliegenden Erfindung unterzogen
wird.
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Die
Vorteile des Gewebes gemäß der vorliegenden
Erfindung können
somit darin gesehen werden, dass ein kompakteres Airbag-System erhalten
werden kann, das nicht eine verschlechterte Luft-Permeabilität aufweist
und somit den Gestalter mit einer zusätzlichen Flexibilität bei der
Auswahl der Verwendung solcher Systeme bedient. Das Airbag-System
umfasst den Airbag selbst, die Aufnahme für den Airbag im Kraftfahrzeug
sowie das Steuerungssystem für
die Freigabe der Airbag-Funktion.
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Andere
Ausführungsformen
der Erfindung werden selbstverständlich
dem Fachmann unter Betrachtung der Beschreibung und bei der Ausübung der
darin offenbarten Erfindung ersichtlich. Jedoch ist die Beschreibung
und das darin enthaltene Beispiel nur als beispielhafte Angabe gedacht.
