WO2015107010A1 - Gassackmodul mit einer steuereinrichtung - Google Patents

Gassackmodul mit einer steuereinrichtung Download PDF

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WO2015107010A1
WO2015107010A1 PCT/EP2015/050375 EP2015050375W WO2015107010A1 WO 2015107010 A1 WO2015107010 A1 WO 2015107010A1 EP 2015050375 W EP2015050375 W EP 2015050375W WO 2015107010 A1 WO2015107010 A1 WO 2015107010A1
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gas
gas space
tear seam
airbag module
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Martin Haas
Klaus Massanetz
Thomas Reiter
Andreas Guggenberger
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Autoliv Development Ab
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Definitions

  • each front airbag has a ventilation device, by the gas from the gas space enclosed by the outer shell of the gas bag - in the following first gas space - when hitting the Protective person can escape, so that kinetic energy of the person to be protected is dissipated and the person to be protected does not simply bounce back from the airbag cover of the airbag.
  • a ventilation device is simply a ventilation opening, in particular a ventilation opening in the gas bag envelope.
  • control devices for influencing the shape of the gas bag or the pressure in the gas space are known in the prior art. If the shape of the gas bag to be controlled, a releasable tether is usually provided as part of the control device. Furthermore, adaptive ventilation devices are known which, in addition to the ventilation opening, have a throttle element which, in a first state, throttles the gas flow through the ventilation opening more strongly than in a second state. As a rule, in this case the first state is the throttled or even closed state and the second state is the less throttled, for example fully opened state.
  • the tension element loses its tension and the throttle element changes into its second, namely its unconditioned state.
  • This technique works very well in principle, but has the disadvantage that inside the gas space of the gas roofing parts, such as the bolt, can fly around, and that within the airbag hull open flames occur due to the pyrotechnic charge. Furthermore, the pyrotechnic charge feeds additional gas into the gas space of the airbag shell, which is not always desirable.
  • WO 2014/001317 A1 shows a similarly operating actuator.
  • a primer surrounded by a tube.
  • the actuator facing away from the (usually upper end) of the tube is closed by a tear seam.
  • This tear seam also holds the second end of a drawstring. If the primer ignited due to an electrical signal, the tear seam breaks, causing the initially closed end of the tube opens and the second end of the drawstring is released.
  • the advantage here is that no bolt or the like can fly around inside the airbag. However, here too the gas of the primer is fed into the gas space of the gas bag.
  • the generic DE 10 2005 039 418 B4 proposes an airbag module with an adaptive ventilation device, in which the control device has a "small airbag module within the airbag module" with a shell (second shell) and a gas source
  • the gas generated by the squib remains in the second gas space.
  • the disadvantage of this is that the second shell and the ventilation opening must be immediately adjacent to each other, which is often very difficult to implement. In particular, it is hardly possible to provide the ventilation opening in the gas bag envelope.
  • the present invention has the object to develop a generic gas bag module such that a great structural and functional flexibility is given.
  • This airbag cover may be the outer cover which separates the first gas space from the surroundings or an intermediate wall cover which separates two chambers from one another. In the following, therefore, this shell is collectively referred to as "first shell".
  • the control device has in addition to the second shell on a control, the first end is at least indirectly permanently connected to the first shell and the second end sewn in non-filled second gas space with the second shell by means of a tear seam and decoupled from the second shell when filled second gas space is.
  • this cuts or touches the edge connection at two points. so that the tear seam divides the unfilled gas space into two areas separated by the tear seam.
  • the second shell remains, as in the generic DE 10 2005 039 418 B4, closed, so that no (or at least very little) gas of the gas source (second squib) passes into the first gas space.
  • second squib gas of the gas source
  • a very high opening force is generated, which has the advantage that the tear seam can absorb very high forces when the second gas space is not filled and destruction of the tear seam nevertheless takes place safely.
  • the tear seam in particular in the region in which it is sewn to the control element, is of U-omega-W or V-shaped design, resulting in a large seam length.
  • other geometric configurations of the tear seam in particular a meandering, are also possible. In this case, it is generally preferable for the tear seam to cut the edge of the control at exactly two points, since this improves reproducibility.
  • the control will be a drawstring, but it is also conceivable to sew a cover of a ventilation opening, in particular in the form of a spout, directly to the second shell. Due to the large forces that can be transmitted between the second shell and the control element when the second shell is not filled, both an employment for the active control of an adaptive ventilation device and an active control of the air depth (dual depths) is possible.
  • the second sheath is made of a one-piece blank, wherein to increase the volume and to increase the stability, the shell may also be formed in sections multi-layered.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a gas bag module according to the invention in a schematic sectional illustration in the idle state
  • FIG. 2 shows that shown in FIG. 1 after ignition of the gas generator and filling of the first gas space, which is enclosed by the airbag envelope-here referred to as the first envelope-although the ventilating device is still in a throttled state, FIG 2 shown after activation of an actuating unit, whereby the ventilation device has changed into an ungesch rattled state,
  • FIG. 4 shows the actuating unit from FIG. 2 in a plan view from the direction
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of the actuating unit from FIG. 4 in a representation corresponding to FIG. 4,
  • FIGS. 6a-d show alternative embodiments of the connection between drawstring and second sheath,
  • FIG. 7a shows a blank for producing a two-layered second envelope
  • FIG. 7b shows the second envelope produced from the blank shown in FIG. 7a
  • FIG. 7a shows a blank for producing a two-layered second envelope
  • FIG. 7b shows the second envelope produced from the blank shown in FIG. 7a
  • FIG. 7b shows the second envelope produced from the blank shown in FIG. 7a
  • FIG. 8a shows a blank for producing a four-day second sleeve
  • FIG. 8b shows the second sleeve produced from the blank shown in FIG. 8a
  • FIG 9 shows a second application of an actuating unit according to the invention in a representation corresponding to FIG.
  • the invention will first be described by means of an application example in which ventilation of a gas bag is controlled.
  • FIGS 1 to 3 show a front gas bag module, namely a driver gas bag module for installation in the hub region of a steering wheel.
  • This is basically constructed as usual: it has a housing 20 with a housing wall 20b and a housing bottom 20a, in which in the idle state here as the first shell 10 designated airbag shell is folded.
  • This first shell 10 encloses a first gas space 13.
  • the first shell 10 is held by a retaining ring 26 on the housing bottom 20a.
  • a first inflator namely a gas generator 30 which extends in the illustrated embodiment through an opening 22 in the housing bottom 20a into the interior of the housing 20 and thus into the first gas space 13.
  • This gas generator 30 has a propellant charge 32 in a conventional manner, which is ignited by a first squib 34 as soon as it is ignited electrically via an ignition cable 36.
  • a first squib 34 In the upper region of the gas generator 30 are outlet openings for the gas generated; this area of the gas generator 30 is covered by a diffuser 24.
  • the connection between the gas generator 30 and housing bottom 20a takes place in the illustrated embodiment via a flange 38 of the gas generator and damper 39th
  • an adaptive ventilation device 11 is provided, via which the first gas chamber 13 can be vented. It can be provided a second, in particular a non-adaptive ventilation device, in particular in the form of a hole in the first shell. This is not shown.
  • the adaptive ventilation device 11 has a ventilation opening 12 and, in the exemplary embodiment shown, a spout which surrounds the ventilation opening 12 and one end of which is fixedly connected to the first enclosure 10. This nozzle 14 forms the throttle element of the adaptive ventilation device 11.
  • the second end 64 of the drawstring 60 is connected in an initial state to an element of an actuator unit 40.
  • the actuating unit 40 serves, when the first shell 10 has been expanded, to transfer the ventilation device 11 (that is to say, the nozzle 14) from a first, namely a throttled, state into a second, namely an undone, state.
  • this actuating unit 40 is constructed as follows: A second squib 48 is provided, from which likewise an ignition cable, namely the ignition cable 50, extends.
  • the second squib 48 serves as a gas source of the actuating element 40.
  • a second shell 42 is provided, which encloses a second gas space 43.
  • This second gas space is in flow communication with the gas source, which in the embodiment shown is achieved in that the second squib is at least partially accommodated in the second gas space. It would also be possible, for example, to provide a gas supply element in the form of a tube. In any case, the second shell and gas source should form a gas-tight unit.
  • the second shell 44 may consist of ordinary airbag fabric.
  • the actuator unit 40 effectively forms a small gas bag module within the actual gas bag module.
  • the second end 64 of the band 60 is sewn to the second sheath 42 such that the seam, namely the tear seam 49, stitches together two layers of the second sheath 42. There are thus sections three Lay out before, namely the second end 64 of the drawstring 60, as well as two layers of the second shell 42. This will be seen later again with reference to Figure 4 better. The detailed structure of the second shell 42 and its connection to the tension band 60 will be discussed again later with reference to FIG.
  • the gas generator 30 ignited, then gas flows into the first gas space 13 and the first shell 10 expands in the usual way.
  • the drawstring 60 tightens, whereby the spout 14 is contracted and no, or little gas can escape through the ventilation opening 12, so that the ventilation device is in a first, throttled state (Fig. 2).
  • the second primer 48 is ignited, then the gas generated by it fills the second gas space 43, whereby the second shell 42 expands, but remains closed. As a result of this expansion, the tear seam 49 is torn and thus the second end 64 of the drawstring 60 is separated from the second sheath 44. As a result, the band 60 no longer absorb tensile forces and the nozzle 14 is slipped by the pressure prevailing in the first gas chamber pressure to the outside, whereby the ventilation opening 12 is released and the ventilation device and thus the spout 14 in a second, namely an unged rosselten state passes , As already mentioned, the second shell 42 remains closed, so that the second primer 48 and the gas generated by it can not interact with other elements of the airbag module (FIG. 3).
  • FIG. 4 shows the concrete structure of the second shell 42 and the connection between the second shell 42 and the tension band 60.
  • the tension band 60 forms the control element in this exemplary embodiment.
  • the second shell 42 is constructed in two layers in the embodiment shown, a sectional structure of several layers is also possible, as will be seen later with reference to Figures 8a and 8b. What is now described generally applies, but for the sake of linguistic simplicity it is referred to below as two layers.
  • the two layers are sewn together by means of a permanent seam 47.
  • another permanent connection for example be provided an adhesive or a welded joint.
  • the permanent seam 47 extends substantially pear- or omega-shaped around the second gas space 43 such that there is a relatively narrow opening 46 through which either the second squib 48, a feed pipe, or the ignition squib 50 of the second squib from the outside into the second Enter gas space 43.
  • the second squib 48 passes through the opening 46 into the interior of the second shell.
  • the passage opening should be sealed as tight as possible, which can be done by a clamp, by gluing or by other suitable measures.
  • the second gas space 43 widens "pear-shaped".
  • the drawstring 60 is sewn by means of the tear seam 49 with the second sheath 42, wherein the tear seam 49 extends through the second gas space 43 and divides this into a first region 43a and a second region 43b.
  • the second tear seam 49 cuts the permanent seam 47 (or equivalent other permanent bond) at two points, it being sufficient for the tear seam to begin at these two points. A real cutting is to be preferred for mechanical reasons.
  • the tear seam 49 is formed substantially U-shaped, wherein the two legs of the U extend substantially parallel to the longitudinal extent of the drawstring 60.
  • a V or omega shape is particularly suitable. With a very wide control, a W-shape (this could also be called an M-shape) can be favorable.
  • the first area 43a of the second gas space 43 is the area adjacent to the opening 46, which is first filled with gas when the gas source (here the second squib 48) is activated. Due to the relatively small volume of the first region 43a of the second gas space is ignited when the second squib
  • the tear seam 49 and in particular on the region of the tear seam 49, which connects the drawstring 60 with the second sheath, 42 exercised, so that the tear seam at least in destroys this area safely and the drawstring 60 is separated from the second aid 42.
  • This is promoted in particular in that the region of the tear seam 49, which connects the drawstring to the second sheath 42, is arranged relatively centrally with respect to the second gas space 43.
  • the pear shape of the second gas space also contributes to a secure rupture of the tear seam with secure retention of the gas tightness of the second shell.
  • the second region 43b After destruction of the tear seam 49, the second region 43b also fills with gas, and the first region 43a and second region 43b unite to form a common, closed gas space.
  • FIG. 5 shows a variant of what is shown in FIG. 4;
  • the drawstring 60 is arranged asymmetrically, wherein here also the portion of the tear seam 49, which connects the drawstring 60 with the second sheath 42, U-shaped with two longitudinal extent of the drawstring 60 parallel legs is formed.
  • the "Asym metriewi n kel" may be arbitrary, in particular between 0 ° and 90 °.
  • FIGS. 6a to 6d show alternative embodiments of the tear seam 49, which here runs essentially meander-shaped. Again, there is a relatively large seam length, but the first region 43a of the gas space 43 is greater than the second region. Again, after destruction of the tear seam 49, first region 43a and second region 43b join to form a common, closed gas space. Again, the drawn angles can be chosen in principle between 0 ° and 90 °.
  • FIGS. 4 and 5 is the preferred one, which is justified as follows: Firstly, there is a very favorable ratio between the volumes of the first and second regions of the second gas space 43. Furthermore, the following is essential: In the embodiment of Figures 4 and 5 - this would also apply to the variants in which the portion of the tear seam 49 which connects the control element to the second shell, Omega- V-, W- M- or also N-shaped - the tear seam 49 cuts the edge of Steuerelmentes only in two points. With these two points, it can not be precisely defined whether the relevant stitch of the tear seam 49 still holds the control and, if so, to what percentage.
  • the second shell 42 is preferable to make the second shell 42 from a one-piece blank.
  • An example of such a one piece blank is shown in Figure 7a. It can easily be seen that the second shell 42 can be obtained by simply folding this blank and then sewing, welding or gluing it.
  • the second sheath 42 may also be folded from a slightly more complex blank, as shown in Figure 8a, wherein the half of the blank shown on the left forms two additional inner layers in the edge region; that is, the blank here has two apertures 70 that follow the shape of the second gas space 43.
  • the spout 14 would have a dual function, namely as part of the ventilation device and as a control.
  • the invention has been described with reference to an application in which the actuation unit 40 influences the state of an adaptive ventilation device. This is a very important application, but other applications are also possible, in particular affecting the shape, especially the depth, of the first shell.
  • the first end 62 of the tieback 60 serving as a tether in this case is directly permanently connected to the first sheath 10, in particular sewn.
  • a reduced maximum extent of the first shell Prior to the ignition of the second squib 48 (ie before activation of the actuating unit 40), a reduced maximum extent of the first shell (FIG. 9) thus results, after the ignition of the second squib 48 the full maximum extent of the first shell 10 (not shown) (FIG. All of the previously described embodiments of actuator unit 40 may also be used for this application.

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Abstract

Es wird ein Gassack-Modul mit einer einen ersten Gasraum umschließenden ersten Hülle, einem ersten Inflator zur Befüllung des ersten Gasraums und wenigstens einer Steuereinrichtung zur aktiven Steuerung der Ventilation des ersten Gasraumes oder der Form der ersten Hülle beschrieben. Hierbei weist die Steuereinrichtung eine einen zweiten Gasraum umschließende zweite Hülle (42) und eine Gasquelle zur Befüllung des zweiten Gasraums auf, wobei der zweite Gasraum von einer dauerhaften Randverbindung berandet ist und wobei sich der Zustand der Steuereinrichtung durch Befüllung des zweiten Gasraums durch die Gasquelle ändert. Um eine große bauliche und funktionale Flexibilität bereit zu stellen, weist die Steuereinrichtung weiterhin ein Steuerelement, beispielsweise in Form eines Zugbandes (60) auf, dessen erstes Ende zumindest mittelbar dauerhaft mit der ersten Hülle verbunden ist und dessen zweites Ende bei nicht befüIltem zweitem Gasraum mit der zweiten Hülle (42) mittels einer Reißnaht (49) vernäht und bei befülltem zweitem Gasraum von der zweiten Hülle (42) entkoppelt ist, wobei die Reißnaht (49) die Randverbindung an zwei Punkten berührt oder schneidet, sodass die Reißnaht den unbefüllten zweiten Gasraum in zwei durch die Reißnaht getrennte Bereiche (43a, 43b) unterteilt.

Description

Gassackmodul mit einer Steuereinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einer Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Nahezu jeder Gassack, insbesondere jeder Frontgassack, weist eine Ventilationseinrichtung auf, durch die Gas aus dem von der Außenhülle des Gassacks umschlossenen Gasraum - im folgenden erster Gasraum - bei Auftreffen der zu schützenden Person entweichen kann, so dass Bewegungsenergie der zu schützenden Person dissipiert wird und die zu schützende Person nicht einfach von der Gassackhülle des Gassackes zurückprallt. Im einfachsten Fall ist eine solche Ventilationseinrichtung schlicht eine Ventilationsöffnung, insbesondere eine Ventilationsöffnung in der Gassackhülle.
Um unterschiedlichen Unfallsituationen und/oder dem Gewicht der zu schützen- den Person Rechnung tragen zu können, sind im Stand der Technik Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Form des Gassacks oder des Drucks im Gasraum bekannt. Soll die Form des Gassacks gesteuert werden, ist in der Regel ein lösbares Fangband als Teil der Steuereinrichtung vorgesehen. Weiterhin sind adaptive Ventilationseinrichtungen bekannt, welche zusätzlich zu der Ventilationsöff- nung ein Drosselelement aufweisen, welches in einem ersten Zustand den Gas- fluss durch die Ventilationsöffnung stärker drosselt als in einem zweiten Zustand. In der Regel ist hierbei der erste Zustand der gedrosselte oder sogar geschlossene Zustand und der zweite Zustand ist der weniger gedrosselte, beispielsweise vollständig geöffnete Zustand.
Ein Beispiel einer aktiven Steuereinrichtung zeigt die US 6,648,371 B2, in welcher ein pyrotechnisch arbeitender Aktuator als Teil der Steuereinrichtung beschrie- ben wird. Hierbei ist das erste Ende eines Zugbandes mit dem Drosselelement und das zweite Ende dieses Zugbandes mit einem Bolzen des Aktuators verbunden. Der Aktuator ist hierbei insbesondere am Gehäuseboden des Gassackmodules gehalten. Solange der Aktuator nicht betätigt wird, ist somit das Dros- selelement über das Zugband mit dem Gehäuseboden verbunden. Das Zugband kommt bei vollständig expandierter Gassackhülle in einen gespannten Zustand, welcher das Drosselelement in seinem ersten Zustand hält. Wird der Aktuator betätigt, so wird der Bolzen, der das zweite Ende des Zugelementes hält, mittels einer pyrotechnischen Ladung abgesprengt, das Zugelement verliert seine Span- nung und das Drosselelement geht in seinen zweiten, nämlich seinen ungedros- selten Zustand über. Diese Technik funktioniert grundsätzlich sehr gut, hat jedoch den Nachteil, dass innerhalb des Gasraumes der Gassachülle Teile, wie beispielsweise der Bolzen, umherfliegen können, und dass innerhalb der Gassackhülle offene Flammen durch die pyrotechnische Ladung auftreten. Weiterhin speist die pyrotechnische Ladung weiteres Gas in den Gasraum der Gassackhülle ein, was nicht immer erwünscht ist.
Die WO 2014/001317 A1 zeigt einen ähnlich arbeitenden Aktuator. Hier ist eine Zündkapsel von einem Schlauch umgeben. Das dem Aktuator abgewandte (meist obere Ende) des Schlauches ist mittels einer Reißnaht verschlossen. Diese Reißnaht hält auch das zweite Ende eines Zugbandes. Wird die Zündkapsel aufgrund eines elektrischen Signals gezündet, reißt die Reißnaht, wodurch sich das zunächst verschlossene Ende des Schlauches öffnet und das zweite Ende des Zugbandes freigegeben wird. Vorteil ist hier, dass kein Bolzen oder dergleichen im Inneren des Gassackes umherfliegen kann. Allerdings wird auch hier das Gas der Zündkapsel in den Gasraum des Gassackes gespeist.
Die gattungsbildende DE 10 2005 039 418 B4 schlägt ein Gassackmodul mit einer adaptiven Ventilationseinrichtung vor, bei der die Steuereinrichtung ein„klei- nes Gassackmodul innerhalb des Gassackmoduls" mit einer Hülle (zweite Hülle) und einer Gasquelle aufweist. Hierbei ist das Drosselelement durch die zweite Hülle beeinflussbar. Die Hülle dieses zweiten Gassackes - im folgenden als zweite Hülle bezeichnet - umschließt einen zweiten Gasraum, welcher durch die Gas- quelle, welche insbesondere als Zündkapsel ausgebildet ist, mit Gas gefüllt werden kann. Geschieht dies, so hebt die dann mit Gas gefüllte zweite Hülle das in Form eines Lappens vorliegende Drosselelement von der Ventilationsöffnung ab, so dass die Ventilationsvorrichtung in ihren zweiten, unged rosselten Zustand übergeht. Vorteilhaft ist hier insbesondere, dass das von der Zündkapsel erzeugte Gas im zweiten Gasraum verbleibt. Nachteilig hieran ist, dass die zweite Hülle und die Ventilationsöffnung unmittelbar zueinander benachbart sein müssen, was häufig nur sehr schwer zu realisieren ist. Insbesondere ist es kaum möglich, die Ventilationsöffnung in der Gassackhülle vorzusehen.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Gassackmodul derart weiterzubilden, dass eine große bauliche und funktionale Flexibilität gegeben ist. In dem Fall, dass die Ventilation aktiv gesteuert werden soll, soll es insbesondere möglich sein, die Ventilationsöffnung in einem Abschnitt der Gassackhülle vorzusehen. Bei dieser Gassackhülle kann es sich um die Außenhülle, welche den ersten Gasraum von der Umgebung trennt, oder um eine Zwischenwand-Hülle, welche zwei Kammern voneinander trennt, handeln. Im folgenden wird deshalb diese Hülle zusammenfassend als„erste Hülle" bezeichnet.
Diese Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Steuereinrichtung weist zusätzlich zur zweiten Hülle ein Steuerelement auf, dessen erstes Ende zumindest mittelbar dauerhaft mit der ersten Hülle verbunden ist und dessen zweites Ende bei nicht befülltem zweitem Gasraum mit der zweiten Hülle mittels einer Reißnaht vernäht und bei befülltem zweitem Gasraum von der zweiten Hülle entkoppelt ist. Um zu erreichen, dass die Reißnaht bei nicht befülltem zweitem Gasraum hohen Zugkräften standhält und bei Füllung des zweiten Gasraums dennoch zuverlässig zerstört wird (sodass sich das zweite Ende des Steuerelement von der zweiten Hülle löst), schneidet oder berührt diese die Randverbindung an zwei Punkten, sodass die Reißnaht den unbefüllten Gasraum in zwei durch die Reißnaht getrennte Bereiche unterteilt. Die zweite Hülle bleibt, wie in der gattungsbildenden DE 10 2005 039 418 B4, geschlossen, sodass kein (oder zumindest nur sehr wenig) Gas der Gasquelle (zweite Zündkapsel) in den ersten Gasraum gelangt. Dennoch wird auf Grund der Unterteilung des zweiten Gasraumes durch die Reißnaht eine sehr hohe Öff- nungskraft erzeugt, was den Vorteil hat, dass die Reißnaht bei nicht befülltem zweitem Gasraum sehr hohe Kräfte aufnehmen kann und eine Zerstörung der Reißnaht dennoch sicher erfolgt. Besonders gute Ergebnisse lassen sich hierbei erzielen, wenn die Reißnaht, insbesondere in dem Bereich, in welchem sie mit dem Steuerelement vernäht ist, U- Omega- W- oder V-förmig ausgebildet ist, so- dass sich eine große Nahtlänge ergibt. Andere geometrische Ausgestaltungen der Reißnaht, insbesondere eine mäanderförmige, sind jedoch ebenfalls möglich. Hierbei ist es im Allgemeinen zu bevorzugen, dass die Reißnaht an genau zwei Punkten den Rand des Steuerelementes schneidet, da sich hierdurch die Reproduzierbarkeit verbessert wird.
In vielen Ausführungsformen wird das Steuerelement ein Zugband sein, es ist jedoch ebenfalls denkbar, ein Abdeckelement einer Ventilationsöffnung, insbesondere in Form einer Tülle, unmittelbar mit der zweiten Hülle zu vernähen. Auf Grund der großen Kräfte, die zwischen zweiter Hülle und Steuerelement bei nicht befüllter zweiter Hülle übertragen werden können, ist sowohl ein Einsatz zur aktiven Steuerung einer adaptiven Ventilationseinrichtung als auch eine aktive Steuerung der Airbagtiefe (dual depths) möglich. Vorzugsweise wird die zweite Hülle aus einem einstückigen Zuschnitt hergestellt, wobei zur Erhöhung des Volumens und zur Erhöhung der Stabilität die Hülle auch abschnittsweise mehrlagig ausgebildet sein kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteran- Sprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gassackmodules in einer schematisierten Schnittdarstellung im Ruhezustand,
Figur 2 das in Figur 1 Gezeigte nach Zündung des Gasgenerators und Be- füllung des ersten Gasraumes, welcher von der Gassackhülle - hier als erste Hülle bezeichnet - umschlossen ist, wobei sich die Ventilationseinrichtung jedoch noch in einem gedrosselten Zustand befindet, Figur 3 das in Figur 2 Gezeigte nach Aktivierung einer Betätigungseinheit, wodurch die Ventilationseinrichtung in einen unged rasselten Zustand übergegangen ist,
Figur 4 die Betätigungseinheit aus Figur 2 in einer Draufsicht aus Richtung
R,
Figur 5 eine alternative Ausgestaltung der Betätigungseinheit aus Figur 4 in einer der Figur 4 entsprechenden Darstellung, Fign. 6a-d alternative Ausgestaltungen der Verbindung zwischen Zugband und zweiter Hülle,
Figur 7a einen Zuschnitt zur Herstellung einer zweilagigen zweiten Hülle, Figur 7b die aus dem in Figur 7a gezeigten Zuschnitt hergestellte zweite Hülle,
Figur 8a einen Zuschnitt zur Herstellung einer viertägigen zweiten Hülle, Figur 8b die aus dem in Figur 8a gezeigten Zuschnitt hergestellte zweite Hülle und Figur 9 ein zweite Anwendung einer erfindungsgemäßen Betätigungseinheit in einer der Figur 2 entsprechenden Darstellung.
Die Erfindung wird zunächst anhand eines Anwendungsbeispiels, bei dem Ventilation eine Gassacks gesteuert wird, beschrieben.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Front-Gassackmodul, nämlich ein Fahrer- Gassackmodul zum Einbau in den Nabenbereich eines Lenkrades. Dieses ist grundsätzlich wie üblich aufgebaut: Es weist nämlich ein Gehäuse 20 mit einer Gehäusewand 20b und einem Gehäuseboden 20a auf, in welches im Ruhezustand die hier als erste Hülle 10 bezeichnete Gassackhülle eingefaltet ist. Diese erste Hülle 10 umschließt einen ersten Gasraum 13. Die erste Hülle 10 wird durch einen Haltering 26 am Gehäuseboden 20a gehalten. Zur Befüllung des ersten Gasraumes dient ein erster Inflator, nämlich ein Gasgenerator 30, welcher sich im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Öffnung 22 im Gehäuseboden 20a ins Innere des Gehäuses 20 und somit in den ersten Gasraum 13 erstreckt. Dieser Gasgenerator 30 weist in üblicher Art und Weise eine Treibladung 32 auf, welche durch eine erste Zündkapsel 34 gezündet wird, sobald diese über ein Zündkabel 36 elektrisch gezündet wird. Im oberen Bereich des Gasgenerators 30 befinden sich Austrittsöffnungen für das erzeugte Gas; dieser Bereich des Gasgenerators 30 wird von einem Diffusor 24 überspannt. Die Verbindung zwischen Gasgenerator 30 und Gehäuseboden 20a erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Flansch 38 des Gasgenerators und Dämpfer 39.
An der ersten Hülle 10 ist eine adaptive Ventilationseinrichtung 11 vorgesehen, über die der erste Gasraum 13 entlüftet werden kann. Es kann eine zweite, insbesondere eine nicht-adaptive Ventilationseinrichtung, insbesondere in Form eines Loches in der ersten Hülle vorgesehen sein. Dies ist jedoch nicht dargestellt. Die adaptive Ventilationseinrichtung 11 weist eine Ventilationsöffnung 12 und im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Tülle, welche die Ventilationsöffnung 12 umgibt und deren eines Ende fest mit der ersten Hülle 10 verbunden ist, auf. Diese Tülle 14 bildet das Drosselelement der adaptiven Ventilationseinrichtung 11. Es ist ein Zugelement in Form eines Zugbandes 60 vorgesehen, dessen erstes Ende 62 das der ersten Hülle 10 abgewandte Ende der Tülle 14 derart umläuft, dass die Tülle 14 zusammengezogen wird, wenn das Zugband 60 unter Zugspannung steht, so dass die Ventilationseinrichtung in diesem Zustand geschlossen oder zumindest gedrosselt ist. Ist der erste Gasraum 13 mit Gas gefüllt und steht das Zugband 60 nicht unter Zugspannung, so wird die Tülle durch den im ersten Gasraum herrschenden Druck nach außen gestülpt und die Ventilationseinrichtung geht in ihren unged rosselten Zustand über. Eine solche Ventilationseinrichtung ist im Detail beispielsweise in der US 2006/0071461 A1 beschrieben, auf welche hiermit Bezug genommen wird, sodass der genaue Aufbau dieser Ventilationseinrichtung nicht näher beschrieben werden muss.
Das zweite Ende 64 des Zugbandes 60 ist in einem Ausgangszustand mit einem Element einer Betätigungseinheit 40 verbunden. Die Betätigungseinheit 40 dient dazu, bei expandierter erster Hülle 10 die Ventilationseinrichtung 11 (das heißt, die Tülle 14) von einem ersten, nämlich einem gedrosselten, in einen zweiten, nämlich einen unged rosselten, Zustand zu überführen. Diese Betätigungseinheit 40 ist hier wie folgt aufgebaut: Es ist eine zweite Zündkapsel 48 vorgesehen, von welcher sich ebenfalls ein Zündkabel, nämlich das Zündkabel 50, erstreckt. Die zweite Zündkapsel 48 dient als Gasquelle des Betätigungselementes 40. Weiterhin ist eine zweite Hülle 42 vorgesehen, welche einen zweiten Gasraum 43 umschließt. Dieser zweite Gasraum steht mit der Gasquelle in Strömungsverbindung, was im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel dadurch erreicht wird, dass die zweite Zündkapsel zumindest abschnittsweise im zweiten Gasraum aufgenommen ist. Es wäre aber beispielsweise auch möglich, ein Gaszuführungselement in Form eines Rohres vorzusehen. In jedem Fall sollten zweite Hülle und Gasquelle eine gasdichte Einheit bilden. Die zweite Hülle 44 kann aus gewöhnlichem Gassackgewebe bestehen. Somit bildet die Betätigungseinheit 40 gewissermaßen ein kleines Gassackmodul innerhalb des eigentlichen Gassackmoduls. Das zweite Ende 64 des Bandes 60 ist derart mit der zweiten Hülle 42 vernäht, dass die Naht, nämlich die Reißnaht 49, zwei Lagen der zweiten Hülle 42 zusammennäht. Es liegen somit abschnittsweise drei Lagen vor, nämlich das zweite Ende 64 des Zugbandes 60, sowie zwei Lagen der zweiten Hülle 42. Dies wird man später nochmals mit Bezug auf die Figur 4 besser sehen. Auf den genauen Aufbau der zweiten Hülle 42 und auf deren Verbindung mit dem Zugband 60 wird später mit Bezug auf die Figur 4 nochmals einge- gangen.
Wird nun der Gasgenerator 30 gezündet, so strömt Gas in den ersten Gasraum 13 und die erste Hülle 10 expandiert in gewohnter Weise. Hierbei spannt sich das Zugband 60, wodurch die Tülle 14 zusammengezogen wird und kein, oder nur wenig Gas durch die Ventilationsöffnung 12 austreten kann, so dass sich die Ventilationseinrichtung in einem ersten, gedrosselten Zustand befindet (Fig. 2).
Wird nun die zweite Zündkapsel 48 gezündet, so füllt das von ihr erzeugte Gas den zweiten Gasraum 43, wodurch die zweite Hülle 42 expandiert, jedoch ge- schlössen bleibt. Durch diese Expansion wird die Reißnaht 49 zerrissen und somit das zweite Ende 64 des Zugbandes 60 von der zweiten Hülle 44 getrennt. Hierdurch kann das Band 60 keine Zugkräfte mehr aufnehmen und die Tülle 14 wird durch den im ersten Gasraum herrschenden Druck nach außen gestülpt, wodurch die Ventilationsöffnung 12 freigegeben wird und die Ventilationseinrichtung und damit auch die Tülle 14 in einen zweiten, nämlich einen unged rosselten Zustand übergeht. Die zweite Hülle 42 bleibt, wie bereits erwähnt, geschlossen, so dass die zweite Zündkapsel 48 und das von ihr erzeugte Gas nicht mit anderen Elementen des Gassackmodules interagieren kann (Fig. 3). Die Figur 4 zeigt den konkreten Aufbau der zweiten Hülle 42 und die Verbindung zwischen zweiter Hülle 42 und Zugband 60. Das Zugband 60 bildet in diesem Ausführungsbeispiel das Steuerelement. Die zweite Hülle 42 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zweilagig aufgebaut, ein abschnittsweiser Aufbau aus mehreren Lagen ist ebenso möglich, wie man später noch mit Bezug auf die Figuren 8a und 8b sehen wird. Das nun Beschriebene gilt allgemein, es wird jedoch der sprachlichen Einfachheit halber im Folgenden von zwei Lagen gesprochen. Die beiden Lagen sind mittels einer dauerhaften Naht 47 miteinander vernäht. Anstatt einer dauerhaften Naht 47 könnte auch eine andere dauerhafte Verbindung, beispiels- weise eine Klebe- oder eine Schweißverbindung vorgesehen sein. Die dauerhafte Naht 47 erstreckt sich im Wesentlichen birnen- oder omegaförmig um den zweiten Gasraum 43 derart, dass eine relativ schmale Öffnung 46 vorliegt, durch die entweder die zweite Zündkapsel 48, ein Zuleitungsrohr, oder die Zündkabel 50 der zweiten Zündkapsel von außen in den zweiten Gasraum 43 eintreten. Gezeigt ist die erste Alternative des eben Beschriebenen; hier tritt die zweite Zündkapsel 48 durch die Öffnung 46 ins Innere der zweiten Hülle hindurch. Im Benutzungszustand sollte die Durchtrittsöffnung möglichst dicht verschlossen sein, was durch eine Schelle, durch Verkleben oder durch andere geeignete Maßnahmen erfolgen kann. Ausgehend von der Öffnung 46 weitet sich der zweite Gasraum 43„birnenförmig" auf.
Das Zugband 60 ist mittels der Reißnaht 49 mit der zweiten Hülle 42 vernäht, wobei sich die Reißnaht 49 durch den zweiten Gasraum 43 erstreckt und diesen in einen ersten Bereich 43a und einen zweiten Bereich 43b unterteilt. Um diese Unterteilung zu erreichen, schneidet die zweite Reißnaht 49 die dauerhafte Naht 47 (oder eine entsprechende andere dauerhafte Verbindung) an zwei Punkten, wobei es auch ausreichend wäre, dass die Reißnaht an diesen beiden Punkten beginnt. Ein echtes Schneiden ist aus mechanischen Gründen jedoch zu bevorzugen. In dem Bereich, in welchem das Zugband 60 mit der zweiten Hülle 42 vernäht ist, ist die Reißnaht 49 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei sich die beiden Schenkel des U im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Zugbandes 60 erstrecken. Anstelle einer U-Form ist insbesondere auch eine V- oder Omega- Form geeignet. Bei einem sehr breiten Steuerelement kann auch eine W-Form (dies könnte man auch als M-Form bezeichnen) günstig sein.
Der erste Bereich 43a des zweiten Gasraumes 43 ist der zur Öffnung 46 benachbarte Bereich, der bei Aktivierung der Gasquelle (hier der zweiten Zündkapsel 48) zunächst mit Gas befüllt wird. Aufgrund des relativ kleinen Volumens des ersten Bereichs 43a des zweiten Gasraumes wird bei Zündung der zweiten Zündkapsel
48 (oder einer andersweitigen Gaszuführung) eine große Kraft auf die Reißnaht
49 und insbesondere auf den Bereich der Reißnaht 49, welcher das Zugband 60 mit der zweiten Hülle verbindet, 42 ausgeübt, sodass die Reißnaht zumindest in diesem Bereich sicher zerstört und das Zugband 60 von der zweiten Hülfe 42 abgetrennt wird. Dies wird insbesondere dadurch begünstigt, dass der Bereich der Reißnaht 49, welcher das Zugband mit der zweiten Hülle 42 verbindet, relativ zentral mit Bezug auf den zweiten Gasraum 43 angeordnet ist. Auch die Birnen- form des zweiten Gasraums trägt zu einem sicheren Zerreißen der Reißnaht bei sicherer Beibehaltung der Gasdichtigkeit der zweiten Hülle bei. Nach Zerstörung der Reißnaht 49 füllt sich auch der zweite Bereich 43b mit Gas und erster Bereich 43a und zweiter Bereich 43b vereinigen sich zu einem gemeinsamen, geschlossenen Gasraum.
Die Figur 5 zeigt eine Variante zum in Figur 4 Gezeigten; hier ist das Zugband 60 asymmetrisch angeordnet, wobei auch hier der Abschnitt der Reißnaht 49, welcher das Zugband 60 mit der zweiten Hülle 42 verbindet, U-förmig mit zwei zur Längserstreckung des Zugbandes 60 parallelen Schenkeln ausgebildet ist. Grundsätzlich kann der„Asym metriewi n kel" beliebig sein, insbesondere zwischen 0° und 90° betragen.
Die Figuren 6a bis 6d zeigen alternative Ausführungsformen der Reißnaht 49, welche hier im Wesentlichen mäanderförmig verläuft. Auch hier ergibt sich eine relativ große Nahtlänge, wobei jedoch der erste Bereich 43a des Gasraumes 43 größer als der zweite Bereich ist. Auch hier vereinigen sich nach Zerstörung der Reißnaht 49 erster Bereich 43a und zweiter Bereich 43b zum gemeinsamem, geschlossenen Gasraum. Auch hier können die eingezeichneten Winkel im Prinzip beliebig zwischen 0° und 90° gewählt werden.
Nach derzeitigem Kenntnisstand ist die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Ausführungsform (einschließlich deren Varianten) jedoch die bevorzugte, was sich wie folgt begründet: Zum einen ergibt sich ein sehr günstiges Verhältnis zwischen den Volumen des ersten und es zweiten Bereichs des zweiten Gasraums 43. Weiter- hin ist folgendes wesentlich: In der Ausführungsform der Figuren 4 und 5 - dies würde auch bei den Varianten gelten, bei denen der Abschnitt der Reißnaht 49, welcher das Steuerelementes mit der zweiten Hülle verbindet, Omega- V-, W- M- oder auch N-förmig ist - schneidet die Reißnaht 49 den Rand des Steuerelmentes nur in zwei Punkten. Bei diesen zwei Punkten kann nicht genau definiert werden, ob der betreffende Stich der Reißnaht 49 das Steuerelement noch hält und wenn ja zu welchem Prozentsatz. Um die Reproduzierbarkeit hoch zu halten, ist es also günstig, nur zwei solcher Übergangspunkte vorzusehen (weniger ist nicht mög- lieh, da es sonst nicht möglich ist, den zweiten Gasraum 43 in zwei Abschnitte zu unterteilen). Die Reproduzierbarkeit wird weiterhin um so höher, je mehr Stiche der Reißnaht 49 sicher innerhalb des Steuerelementes liegen, je länger also der Abschnitt der Reißnaht, welcher das Steuerelement mit der zweiten Hülle 42 verbindet, ist. Am besten ist die Kombination aus beidem, nämlich nur zwei Über- gangspunkte vorzusehen und den Abschnitt der Reißnaht 49, welcher das Steuerelement mit der zweiten Hülle 42 verbindet, wie oben beschrieben, U-, W-, V- oder Omega-förmig auszugestalten, so dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der definierten Verbindungsstiche und der der nicht genau definierten Verbindungsstiche hoch ist.
Wie dies bereits erwähnt wurde, ist es zu bevorzugen, die zweite Hülle 42 aus einem einstückigen Zuschnitt herzustellen. Ein Beispiel eines solchen einstückigen Zuschnittes ist in Figur 7a gezeigt. Man erkennt leicht, dass sich die zweite Hülle 42 durch einfaches Falten dieses Zuschnittes und anschließendes Vernä- hen, Verschweißen oder Verkleben erhalten lässt.
Um ein etwas größeres Volumen und einen verstärkten Randbereich zu erzeugen, kann die zweite Hülle 42 auch aus einem etwas komplexeren Zuschnitt gefaltet sein, wie die in Figur 8a gezeigt ist, wobei die links dargestellte Hälfte des Zuschnittes zwei zusätzliche Innenlagen im Randbereich bildet; d.h., dass der Zuschnitt hier zwei Durchbrechungen 70, welche der Form des zweiten Gasraumes 43 folgen, aufweist. Durch einen solchen verstärkten Randbereich kann auch die Gasdichtigkeit des zweiten Gasraums verbessert, das heißt die Leckage verringert werden.
Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen ein die Ventilation des Gassacks aktiv gesteuert wird, wäre es auch möglich, das Zugband wegzulassen und die Tülle 14 unmittelbar mit der zweiten Hülle 42 zu vernähen. In diesem Fall hätte die Tülle 14 eine Doppelfunktion, nämlich als Teil der Ventilationseinrichtung und als Steuerelement.
Bislang wurde die Erfindung anhand einer Anwendung beschrieben, bei der die Betätigungseinheit 40 den Zustand einer adaptiven Ventilationseinrichtung beein- flusst. Dies ist eine sehr wichtige Anwendung, andere Anwendungen sind jedoch ebenso möglich, insbesondere die Beeinflussung der Form, insbesondere der Tiefe, der ersten Hülle. Dies ist in Figur 9 gezeigt. Hier ist das erste Ende 62 des in diesem Fall als Fangband dienenden Zugbandes 60 direkt dauerhaft mit der ersten Hülle 10 verbunden, insbesondere vernäht. Vor der Zündung der zweiten Zündkapsel 48 (also vor Aktivierung der Betätigungseinheit 40) ergibt sich somit eine verringerte maximale Ausdehnung der ersten Hülle (Figur 9), nach der Zündung der zweiten Zündkapsel 48 die volle maximale Ausdehnung der ersten Hülle 10 (nicht dargestellt) („dual depth"). Sämtliche zuvor beschriebenen Ausführungs- formen der Betätigungseinheit 40 können auch für diese Anwendung verwendet werden.
Bezugszeichenliste
10 erste Hülle
11 Ventilationseinrichtung
12 Ventilationsöffnung
13 erster Gasraum
14 Tülle
20 Gehäuse
20a Gehäuseboden
20b Gehäusewand
22 Öffnung
23 Durchbrechung
24 Diffusor
26 Haltering
30 Gasgenerator
32 Treibladung
34 erste Zündkapsel
36 Zündkabel des Gasgenerators
38 Flansch
39 Dämpfer
40 Betätigungseinheit
42 zweite Hülle
43 zweiter Gasraum
43a erster Bereich
43b zweiter Bereich
46 Öffnung
47 dauerhafte Naht
48 zweite Zündkapsel
49 Reißnaht
50 Zündkabel der zweiten Zündkapsel
60 Zugband
62 erstes Ende
64 zweites Ende
70 Durchbrechung

Claims

Patentansprüche
1. Gassack-Modul mit
einer einen ersten Gasraum (13) umschließenden ersten Hülle (10), einem ersten Inflator zur Befüllung des ersten Gasraums (13) und wenigstens einer Steuereinrichtung zur aktiven Steuerung der Ventilation des ersten Gasraumes (13) oder der Form der ersten Hülle (10), wobei die Steuereinrichtung eine einen zweiten Gasraum (43) umschließende zweite Hülle (42) und eine Gasquelle zur Befüllung des zweiten Gasraums (43) aufweist, wobei der zweite Gasraum von einer dauerhaften Randverbindung berandet ist, und wobei
sich der Zustand der Steuereinrichtung durch Befüllung des zweiten Gasraums (43) durch die Gasquelle ändert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung weiterhin ein Steuerelement aufweist, dessen erstes Ende (62) zumindest mittelbar dauerhaft mit der ersten Hülle verbunden ist und dessen zweites Ende (64) bei nicht befülltem zweitem Gasraum (43) mit der zweiten Hülle (42) mittels einer Reißnaht (49) vernäht und bei befülltem zweitem Gasraum (43) von der zweiten Hülle (42) ent- koppelt ist, wobei die Reißnaht die Randverbindung an zwei Punkten berührt oder schneidet, sodass die Reißnaht den unbefüllten zweiten Gasraum (43) in zwei durch die Reißnaht getrennte Bereiche (43a, 43b) unterteilt.
2. Gassack-Modul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Reißnaht (49), welcher das Steuerelement mit der zweiten Hülle (42) verbindet, U-, V-, W- oder Omega-förmig ausgebildet ist.
3. Gassack-Modul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reiß- naht (49) mäanderförmig ausgebildet ist.
4. Gassack-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gasraum (43) birnenförmig ausgebildet ist.
5. Gassack-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülle (42) aus einem einstückigen Zuschnitt hergestellt ist.
6. Gassack-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülle (42) in ihrem Randbereich wenigstens dreilagig ausgebildet ist.
7. Gassack-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülle (42) zumindest gemeinsam mit der Gasquelle eine gasdichte Einheit bildet.
8. Gassack-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reißnaht (49) den Rand des Steuerelementes an genau zwei Punkten schneidet.
9. Gassack-Modul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement ein Zugband (60) ist.
10. Gassack-Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugband (60) bei Befüllung des zweiten Gasraums (43) von der zweiten Hülle (42) abgetrennt wird.
11. Gassack-Modul nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Zugbandes mit einem Abdeckelement, insbesondere in Form einer Tülle (14), für eine Ventilationsöffnung (11 ) in der ersten Hülle (10) verbunden ist, wobei das Abdeckelement mit der ersten Hülle (10) dauerhaft verbunden ist.
12. Gassack-Modul nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Zugbandes direkt dauerhaft mit der ersten Hülle verbunden ist, so dass die Steuereinrichtung zur aktiven Steuerung der Form, insbesondere der Tiefe, der ersten Hülle (10) dient. Gassack-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement ein Abdeckelement, insbesondere in Form einer Tülle (14), für eine Ventilationsöffnung (11 ) in der ersten Hülle (10) ist.
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