WO2012007121A1 - Airbag - Google Patents

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Altay Kismir
Denis Jimmy Bray
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Autoliv Development Ab
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    • Y10T442/322—Warp differs from weft
    • Y10T442/3228—Materials differ
    • Y10T442/326—Including synthetic polymeric strand material
    • Y10T442/3276—Including polyamide strand material

Definitions

  • the invention relates to an airbag made of an integrally woven airbag material with a warp thread and a weft thread made of different polymer fibers.
  • US Pat. No. 6,734,125 B1 relates to a so-called OPW airbag, that is to say an airbag which has been produced from an integrally woven airbag material.
  • the airbag itself then requires no blank and a seam for closing a plurality of superimposed airbag layers.
  • the airbag material is made of different polymer fibers, examples being nylon, polyesters, aramids and carbon fibers.
  • the warp thread and the weft thread have different thread strengths in order to improve the bonding via coatings or other physical properties of the textile. The disadvantage of this is a high cost in the conversion of the loom to the respective yarn counts.
  • WO 2010/053440 A1 relates to a woven airbag textile in which the yarn for the warp thread and the weft thread made of filaments is made of a combination of different materials.
  • the filaments consist of polyolefins and polyamides or polyester, the woven textile may have a silicone-based coating. Only one yarn is used to make the textile.
  • Object of the present invention is to provide an airbag that is inexpensive to manufacture without restrictions in strength.
  • the airbag according to the invention of an integrally woven airbag material with a weft thread and a warp thread of different polymer fibers provides that the weft thread and the warp thread have the same thread thickness.
  • CONFIRMATION COPY manufactured, which is adapted to the purposes of its choice of materials, so that inexpensive materials can be used flexibly.
  • a polyester yarn is cheaper than a yarn made of aramid fibers, so that a cost advantage is achieved in a mixed use for warp and weft.
  • no conversion of the tool must be done. By choosing different materials with the same thread thickness can be done quickly and easily adapt to the physical requirements in the production of the airbag, taking into account the Kostenkritierien.
  • a further development of the invention provides that the weft thread consist of a polyester yarn and the warp thread of a polyamide yarn.
  • the weft thread of the inexpensive polyester yarn it is possible to adjust the desired physical properties, such as tightness, deformability, packability or temperature resistance, without substantially compromising the structural strength of the airbag, since the strength of the airbag is predominantly due to the warp thread is provided by the compared to the polyester yarn firmer and more stable polyamide.
  • the threads ie both the warp threads and the weft threads, can have a thread thickness between 235 and 700 dtex in order to achieve an adaptation to the desired strength and pack size.
  • the airbag material may be provided with a coating, which consists for example of silicone or is silicon-based.
  • the coating may consist of an organic material or be formed of a film of a composite material.
  • the coating is advantageously formed sealingly, so that no or only a slight pressure loss occurs over the service life of the airbag after filling.
  • the coating can be applied over the whole area, in particular on the inside, in order to prevent leakage of filling gas.
  • the airbag itself is advantageously designed as a so-called inflatable curtain, which is at an accident or an imminent accident between the occupant and the side wall or side window of a vehicle unfolds.
  • inflatable curtains should unfold quickly and have a long stan dard.
  • the airbag is coated gas-tight as possible, allow as little pressure loss to accelerate the deployment.
  • a development of the invention provides that both the warp threads and the weft threads are formed as plain yarns, which allow increased gas-tightness and strength of the airbag.
  • the figure shows a section of an airbag fabric with warp threads 10 and weft threads 20 which are guided over each other and alternately along.
  • warp threads 10 and weft threads 20 which are guided over each other and alternately along.
  • a plurality of weft threads 20 are passed directly next to each other above and below the warp threads 10 to obtain a different surface structure.
  • 1/2, 2/2, 2/1 or even 3/1 or other weave patterns are possible.
  • the warp threads 10 consist for example of a polyamide yarn, for example nylon 6.6 with a thread thickness of 470 dtex, while the weft threads 20 consist of a polyester and also have a thread thickness of 470 dtex.
  • the warp threads 10 and the weft threads 20 may consist of a plurality of thread filaments.
  • Polyester fibers cost less than polyamide fibers, but a polyester yarn requires a different dressing material and a different finish than a polyamide yarn, resulting in increased complexity and increased material consumption, as well as increased set-up and finishing of the warp beam ,
  • the manufacturing costs and the quality assurance costs may increase due to a higher cleaning effort for the weaving machine.
  • wash solutions are needed to remove the polyester-compatible glue or adhesive that differs from wash solutions that are suitable for polyamide fibers. This leads to an increased complexity and a material consumption and an increased set-up time, among other things, because of the washing process.
  • quality problems may occur due to the change of wash solution.
  • polyester yarn suitable warp beams reduces the flexibility of the weaving process and production monitoring.
  • the change from polyamides to polyester threads on the warp beam requires an increased set-up time, since the warp beams must be removed.
  • the airbag fabric can be further manufactured with the conventional standard constructions.
  • the use of polyester yarn exclusively in the weft direction does not reduce the design effort for the production of the airbag material.
  • the airbag material can be cleaned in a conventional manner with the same cleaning solution as for polyamide yarn.
  • the finished airbag material may be coated with a silicone, a silicone-based organic material, an organic material or a composite material in the form of a film to adapt the airbag material to the desired requirements of the respective airbag deployment area.
  • the sizing or finishing as well as the tree or papering is not affected by the use of polyester yarn as weft yarn, nor the subsequent cleaning process.
  • the weaving process and production control are still flexible in terms of design changes as the warp beam remains unchanged and polyamides continue to be used as warp yarns.
  • the structure of the fabric need not be changed, in particular, the yarn strengths in the weft direction must not be changed to the To meet requirements for the airbag fabric, since the main burden in the airbag fabric runs in one piece woven airbags, especially in so-called "inflatable curtains" in the warp direction.
  • the strength of the airbag is therefore not called into question by the use of polyester fibers in the weft direction.
  • an immediately visible cost effect is achieved without increasing hidden costs, such as increased conversion costs or cleaning costs or quality costs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Airbag aus einem einstückig gewebten Airbagmaterial mit einem Kettfaden (10) und einem Schussfaden (20) aus unterschiedlichen Polymerfasern. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Airbag bereitzustellen, der ohne Einschränkungen in der Festigkeit kostengünstig zu fertigen ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Schussfaden (20) und der Kettfaden (10) die gleiche Fadenstärke aufweisen.

Description

Airbag
Die Erfindung betrifft einen Airbag aus einem einstückig gewebten Airbagmaterial mit einem Kettfaden und einem Schussfaden aus unterschiedlichen Polymerfasern.
Die US 6,734,125 B1 betrifft einen sogenannten OPW-Airbag, also einen Airbag, der aus einem einstückig gewebten Airbagmaterial hergestellt wurde. Der Airbag selbst bedarf dann keines Zuschnittes und einer Naht zum Verschließen mehrerer aufeinander gelegter Airbaglagen. Das Airbagmaterial besteht aus unterschiedlichen Polymerfasern, als Beispiele werden Nylon, Polyester, Aramide und Kohlefasern genannt. Gemäß der US 6,734,125 B1 ist es vorgesehen, dass der Kettfaden und der Schussfaden unterschiedliche Fadenstärken aufweisen, um die Verklebung über Beschichtungen oder andere physikalischen Eigenschaften des Textils zu verbessern. Nachteilig hieran ist ein hoher Aufwand bei der Umrüstung der Webmaschine auf die jeweiligen Garnstärken. Die WO 2010/053440 A1 betrifft ein gewebtes Airbagtextil , bei dem das Garn für den Kettfaden und den Schussfaden aus Filamenten aus einer Kombination verschiedener Materialien hergestellt ist. Die Filamente bestehen aus Polyolefinen und Polyamiden oder Polyester, das gewebte Textil kann eine silikonbasierte Beschichtung aufweisen. Für die Herstellung des Textils wird nur ein Garn verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Airbag bereitzustellen, der ohne Einschränkungen in der Festigkeit kostengünstig zu fertigen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Airbag mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüche, der Beschreibung und der Figur aufgeführt.
Der erfindungsgemäße Airbag aus einem einstückig gewobenen Airbagmaterial mit einem Schussfaden und einem Kettfaden aus unterschiedlichen Polymerfasern sieht vor, dass der Schussfaden und der Kettfaden die gleiche Fadenstärke aufweisen. Durch den Einsatz der gleichen Fadenstärke für Kettfaden und Schussfaden ist es möglich, ohne kostenaufwendige Umrüstung der Webmaschine einen Airbag
BESTÄTIGUNGSKOPIE herzustellen, der aufgrund seiner Materialauswahl an die Einsatzzwecke angepasst ist, so dass preiswerte Materialien flexibel eingesetzt werden können. So ist beispielsweise ein Polyesterfaden billiger als ein Faden aus Aramidfasern, so dass bei einer gemischten Verwendung für Kettfaden und für Schussfaden ein Kostenvorteil erreicht wird. Darüber hinaus muss bei einer Herstellung eines OPW-Airbags mit Faden gleicher Fadenstärke aus unterschiedlichen Materialien keine Umrüstung des Werkzeuges erfolgen. Durch die Wahl unterschiedlicher Materialien bei gleicher Fadenstärke kann schnell und einfach eine Anpassung an die physikalischen Erfordernisse bei der Herstellung des Airbags unter Berücksichtigung der Kostenkritierien erfolgen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schussfaden aus einem Polyestergarn und der Kettfaden aus einem Polyamidgarn bestehen. Durch die Verwendung des Schussfadens aus dem preiswerten Polyestergarn ist es möglich, die gewünschten physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Dichtigkeit, Verformbarkeit, Packbarkeit oder Temperaturbeständigkeit, einzustellen, ohne dass die strukturelle Festigkeit des Airbags wesentlich benachteiligt wird, da die Festigkeit des Airbags überwiegend durch den Kettfaden aus dem im Vergleich zum Polyestergarn festeren und stabileren Polyamid bereitgestellt wird.
Die Fäden, also sowohl die Kettfäden als auch die Schussfäden, können eine Fadenstärke zwischen 235 und 700 dtex aufweisen, um eine Anpassung an die gewünschte Festigkeit und Packgröße zu erreichen. Das Airbagmaterial kann mit einer Beschichtung versehen sein, die beispielsweise aus Silikon besteht oder silikonbasiert ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Beschichtung aus einem organischen Material bestehen oder aus einer Folie aus einem Verbundwerkstoff ausgebildet sein. Die Beschichtung ist vorteilhafterweise abdichtend ausgebildet, so dass an dem Airbag nach dem Befüllen kein oder nur ein geringer Druckverlust über die Standzeit auftritt. Die Beschichtung kann ganzflächig, insbesondere innenseitig aufgebracht sein, um ein Austreten von Befüllungsgas zu verhindern. Der Airbag selbst ist vorteilhafterweise als ein sogenannter inflatable curtain ausgebildet, der sich bei einem Unfall oder einem bevorstehenden Unfall zwischen der Insassen und der Seitenwand oder Seitenscheibe eine Fahrzeuges entfaltet. Solche inflatable curtains sollen sich schnell entfalten und enie lange Stanzeit aufweisen. Dazu ist der Airbag möglichst gasdicht beschichtet, möglichst wenig Druckverlust zulassen, um die Entfaltung zu beschleunigen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sowohl die Kettfäden als auch die Schussfäden als Glattgarne ausgebildet sind, die eine erhöhte Gasdichtigkeit und Festigkeit des Airbags ermöglichen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Airbaggewebe mit Kettfäden 10 und Schussfäden 20, die übereinander und untereinander abwechselnd entlanggeführt sind. Neben einer abwechselnden Anordnung von Kettfaden 10 und Schussfaden 20 ist es möglich, dass mehrere Schussfäden 20 unmittelbar nebeneinander über und unter den Kettfäden 10 entlanggeführt werden, um eine andere Oberflächenstruktur zu erhalten. Es sind neben dem gezeigten 1/1 Muster auch 1/2, 2/2, 2/1 oder auch 3/1 oder andere Webmuster möglich.
Die Kettfäden 10 bestehen dabei beispielsweise aus einem Polyamidgarn, beispielsweise Nylon 6.6 mit einer Fadenstärke von 470 dtex, während die Schussfäden 20 aus einem Polyester bestehen und ebenfalls eine Fadenstärke von 470 dtex aufweisen. Die Kettfäden 10 und die Schussfäden 20 können aus einer Vielzahl von Fadenfilamenten bestehen.
Polyesterfasern kosten weniger als Polyamidfasern, jedoch benötigt ein Polyestergarn ein anderes Abrichtmaterial und eine andere Appretur als ein Polyamidgarn, was zu einer erhöhten Komplexität und einem erhöhten Materialverbrauch sowie eine erhöhte Rüstzeit beim Abrichten und beim Ausrüsten des Kettbaums, dem sogenannten "beaming" nach sich zieht. Die Herstellkosten und die Qualitätssicherungskosten können aufgrund eines höheren Reinigungsaufwandes für die Webmaschine ansteigen. Während des Waschvorganges bei der Herstellung des Airbagmaterials kann es zu erhöhten Kosten kommen, da Waschlösungen benötigt werden, um den polyesterkompatiblen Leim oder Klebstoff zu entfernen, die von Waschlösungen abweichen, die für Polyamidfasern geeignet sind. Dies führt zu einer vergrößerten Komplexität und einem Materialverbrauch und einer erhöhten Rüstzeit, unter anderem wegen des Waschprozesses. Ebenfalls können Qualitätsprobleme aufgrund des Wechsels der Waschlösung auftreten.
Die Verwendung von polyestergarngeeigneten Kettbäumen verringert die Flexibilität des Webprozesses und der Produktionsüberwachung. Der Wechsel von Polyamiden zu Polyesterfäden auf den Kettbaum benötigt eine vergrößerte Rüstzeit, da die Kettbäume entfernt werden müssen.
Durch die Verwendung von Polyamiden in der Kettrichtung, beispielsweise als Nylon 6.6-Garn, während Polyester in der Schussrichtung verwendet wird, werden diese Probleme vermieden. Durch die Verwendung gleicher Fadenstärken für Kettfäden und Schussfäden ist keine Umrüstung der jeweiligen Maschine notwendig. Das Airbaggewebe kann mit den herkömmlichen Standardkonstruktionen weiter hergestellt werden. Die Verwendung von Polyestergarn ausschließlich in der Schussrichtung verringert den Konstruktionsaufwand für die Herstellung des Airbagmaterials nicht. Das Airbagmaterial kann in einer herkömmlichen Art und Weise mit der gleichen Reinigungslösung wie für Polyamidgarn gereinigt werden.
Das fertige Airbagmaterial kann mit einem Silikon, einem silikonbasierten organischen Material, einem organischen Material oder einem Verbundwerkstoff in Gestalt einer Folie beschichtet werden, um das Airbagmaterial an die gewünschten Erfordernisse des jeweiligen Airbageinsatzgebietes anzupassen.
Das Schlichten oder Appretieren ebenso wie das Bäumen oder Zetteln wird durch die Verwendung von Polyestergarn als Schussfaden nicht beeinflusst, ebenso wenig wie der nachfolgende Reinigungsprozess. Das Webverfahren und die Produktionssteuerung sind weiterhin flexibel im Hinblick auf Designänderungen, da der Kettbaum unverändert bleibt und weiterhin Polyamide als Kettfäden verwendet werden. Der Aufbau des Gewebes muss nicht verändert werden, insbesondere müssen die Fadenstärken in Schussrichtung nicht geändert werden, um die Anforderungen an das Airbaggewebe zu erfüllen, da die Hauptlast im Airbaggewebe bei einstückig gewebten Airbags, insbesondere bei sogenannten "inflatable curtains" in der Kettrichtung verläuft. Die Festigkeit des Airbags wird daher durch die Verwendung von Polyesterfasern in Schussrichtung nicht in Frage gestellt. Darüber hinaus wird durch die Verwendung des preiswerten Polyesters im Gegensatz zu den Polyamidfasern ein unmittelbar sichtbarer Kosteneffekt ohne Erhöhung versteckter Kosten, wie z.B. erhöhte Umrüstkosten oder Reinigungskosten oder Qualitätskosten erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Airbag aus einem einstückig gewebten Airbagmaterial mit einem Kettfaden und einem Schussfaden aus unterschiedlichen Polymerfasern, dadurch gekennzeichnet, dass der Schussfaden (20) und der Kettfaden (10) die gleiche Fadenstärke aufweisen.
2. Airbag nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schussfaden (20) aus einem Polyestergarn und der Kettfaden (10) aus einem Polyamidgarn besteht.
3. Airbag nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (10, 20) eine Fadenstärke zwischen 235 dtex und 700 dtex aufweisen.
4. Airbag nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettfaden (10) aus Nylon besteht.
5. Airbag nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Airbagmaterial mit einer Beschichtung versehen ist.
6. Airbag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Silikon besteht oder silikonbasiert ausgebildet ist, aus organischem Material besteht oder als Folie aus einem Verbundwerkstoff ausgebildet ist.
7. Airbag nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung gasdicht ausgebildet ist.
8. Airbag nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettfaden und der Schussfaden als Glattgarn ausgebildet sind.
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