DE19536625C2 - Verfahren zur Faltung eines Gassackes und Vorrichtung zur Durchführung der Faltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Faltung eines Gassackes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung der Faltung.

Um den Gassack eines Airbagmoduls in einem bzw. bei einem Beifahrerairbagmodul bzw. Seitenairbagmodul im Bereich der Armaturentafel bzw. Tür verstauen zu können, ist es erfor­ derlich, diesen zu falten und in einen Behälter zu drücken, der dann verschlossen wird. Neben anderen Fal­ tungsarten ist eine Faltungsart nach DE 44 22 276 A1 be­ kannt, bei der der Gassack Hauptfaltlinien aufweist, die zumindest zu einem Teil entlang geschlossener Bahnen um ein gedachtes Zentrum auf dem im wesentlichen leeren, ausgebrei­ teten Gassack verlaufen. Die Faltung bis zur erforderlichen Packungsdichte, die für das Verstauen des Gassackes im Lenk­ rad oder an der Armaturentafel erforderlich ist, erfolgt so, daß in einem ersten Schritt das Falten entlang der genannten Hauptfaltlinien erfolgt und daß dieser vorgefalte­ te Gassack anschließend über mindestens teilweise die Hauptfaltlinien kreuzenden Nebenfaltlinien auf die gewünsch­ te Endform gefaltet oder gedrückt, d. h. gerafft, wird.

Eine Vorrichtung zur Erzielung dieser Faltung und Raffung nach dem genannten Verfahren weist vorzugsweise ein topfar­ tiges, zylindrisches Teil auf, das in die Aufblasöffnung eines Gassackes einsetzbar ist, wobei die axiale Länge des zylindrischen Teils näherungsweise der Höhe des nach dem ersten Schritt gefalteten Gassackpaketes entspricht. Weiter­ hin ist ein Niederhalter vorgesehen, der den der Aufblasöff­ nung gegenüberliegenden Bereich des Gassackes auf den Boden des zylindrischen Aufnahmeteiles drückt und festhält. Weiterhin sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Gas­ sackes axial in Richtung auf den Gassack bewegliche, scha­ lenartige Elemente vorgesehen, die mit unterschiedlichen Radien konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Radien der gegenüberliegenden Elemente jeweils unterschied­ lich sind.

Weiterhin sind radiale Raffelemente vorgesehen, die zusam­ men mit dem gefalteten Gassack in eine Packvorrichtung einbringbar sind. In diese kann ebenfalls ein Generator­ träger mit darin angeordnetem Gasgenerator eingebracht werden. Die Packvorrichtung weist weiterhin eine Vorrich­ tung zum Eindrücken des gefalteten Gassackes in den Genera­ torträger auf.

Werden diesen Falt- Raff- und Verdichtungselementen bekann­ te Antriebe, z. B. Druckzylinder, zugeordnet, ist der Auf­ wand für den Antrieb erheblich.

Aus der US-PS 4,178,344 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Umstülpen und anschließenden flachen Ausbreiten eines Gassackes für ein Fahrerairbagmodul bekannt.

In der US-PS 5,300,011 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Falten eines Gassackes für ein Airbagmodul mittels von außen in den Gassack einfahrbarer Schieber beschrieben.

Aus der US-PS 5,360,387 ist ein weiteres Verfahren zum Falten eines Gassackes für ein Airbagmodul mittels von außen wirkender Schieber bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur rationellen Faltung, Raffung und Verdichtung eines Gassackes zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird das entsprechend den Merkmalen der An­ sprüche 1 bzw. 7 erreicht.

Ein Verfahren zur Faltung des Gassackes ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß der leere Gassack, in Richtung der Längsachse zusammengerafft wird, daß der leere Gassack innerhalb einer ringförmigen Umgrenzung (gebildet durch eine längliche Hülse und einen Stempel) gestreckt (ringför­ mig vorgeformt) wird und anschließend in Richtung der Längsachse der Hülse zusammengerafft wird. Durch die Strec­ kung wird der Gassack so vorgeformt, daß er in groben Zügen den Umfang erhält, den er im gefalteten Zustand aufweisen muß, um in einem Gehäuse verstaut werden zu können. Durch das anschließende Zusammenraffen, das z. B. durch Druckein­ wirkung erfolgen kann, erhält der Gassack dann die Höhenab­ messung, die für das Verstauen des gefalteten Gassackes er­ forderlich ist. Eine hinterschnittfreie Faltung wird bei diesem Verfahren ohne zusätzliche Faltelemente erreicht, wobei es sich bei dieser Faltung um eine chaotische Faltung handelt, d. h. die Falten bilden sich willkürlich.

Diese Faltung weist den Vorteil auf, daß eine hinterschnitt­ freie Faltung vorliegt, was für die Entfaltung des Gassac­ kes wichtig ist, und daß nur wenige Verfahrensschritte er­ forderlich sind, die mit einer Vorrichtung durchführbar sind, die wenige Teile aufweist.

Der weitere Vorteil besteht darin, daß die Faltung eine für den Fahrzeuginsassen vorteilhafte Entfaltungscharakteristik aufweist. So werden beim Entfalten zunächst nur die inneren oder äußeren Falten gestreckt, so daß sich der Gassack in Richtung auf den Insassen nicht schlagartig vollständig öffnet, sondern die volle Öffnung mit einer geringen Zeit­ verzögerung eintritt. Diese ist so geartet, daß einerseits der Insasse beim Öffnen des Gassackes nicht verletzt wird, andererseits der Gassack aber rechtzeitig geöffnet ist, um den Insassen im Crashfall zu schützen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß der ausgebrei­ tete Gassack im Bereich seines Einblasmundes gehalten wird und in einen hülsenförmigen Formkörper gezogen wird, daß gleichzeitig ein innerer Stempel in den Gassack eingebracht wird und daß anschließend der Gassack mittels eines äußeren Stempels im hülsenförmigen Formkörper zusammengedrückt wird. Bei diesem Verfahren ist also der erste wesentliche Verfahrensschritt ein Ziehvorgang und der zweite wesentli­ che Verfahrensschritt ein Drückvorgang.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der ausgebreitete Gassack über einen Stempel in einen hülsenför­ migen Formkörper gedrückt wird und dann in Richtung eines Endes der Hülse gedrückt wird. In dieser Ausführungsform werden also zwei Drückvorgänge durchgeführt. Im Unterschied zur vorhergehenden Ausführungsform des Verfahrens benötigt der ausgebreitete Gassack bei dieser Ausführungsform keine Halterung.

Bei der erstgenannten Ausführungsform des Verfahrens wird der ausgebreitete Gassack vorzugsweise von unten nach oben sowohl in den Formkörper gezogen als auch zusammengedrückt. Dabei wird der Gassack ohne vormontierten Gasgenerator im ausgebreiteten leeren Zustand am Einblasmund aufgenommen. Wenn der Gasgenerator bereits montiert ist, erfolgt die Aufnahme im ausgebreiteten leeren Zustand des Gassackes am Gasgenerator.

Eine Vorrichtung zur Faltung eines Gassackes ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Formkörper in Form einer Hülse vorge­ sehen ist, daß mindestens eine den Gassack in die Hülse ein­ bringende Vorrichtung sowie mindestens eine Vorrichtung für das Zusammendrücken des Gassackes in der Hülse vorgesehen ist. Dabei ist der Hülse ein verschiebbarer Stempel mit kleinerem Querschnitt als der Innenquerschnitt der Hülse zu­ geordnet.

Es kann auch eine an einer Seite oder zwei Seiten offene Hülse angewendet werden.

Zwischen dem verschiebbaren Stempel und der Hülse ist ein Hohlraum vorhanden, der einen ringförmigem Querschnitt aufweist, in dem der zu faltende Gassack eingebracht und zusammengedrückt wird.

In einer ersten Ausführungsform ist oberhalb der senkrecht angeordneten Hülse eine in diese einführbare Aufnahme für den Gassack vorgesehen und unterhalb der Hülse sind zwei in diese einführbare koaxiale Stempel vorgesehen. Dabei stellt der innere der koaxialen Stempel den Kern zur Erzielung eines ringförmigen Hohlraumes dar, während der äußere Stempel als Werkzeug für das Zusammendrücken des Gassackes vorgesehen ist.

Es ist zweckmäßig, daß die Innenkontur des Formkörpers der Außenkontur des gefalteten Gassackes entspricht, daß ein innerer Stempel mit einer Außenkontur vorgesehen ist, die der Außenkontur eines mit dem Gassack zu verbindenden Gasgenerators entspricht, und daß ein äußerer Stempel mit einer Außenkontur vorgesehen ist, die der Innenkontur des Formkör­ pers entspricht.

Als Aufnahme für den Gassack bzw. für den am Gassack befe­ stigten Gasgenerator kann eine Spannzange oder ein Stab mit klappbaren Auslegern vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß dem als Hülse ausgebildeten Formkörper an einer Öffnungsseite zwei koaxial in die Hülse einführbare Stempel zugeordnet sind, wobei ein innerer Stempel die Außenkontur eines an den Gassack anzubringenden Gasgenerators aufweist und wobei ein äußerer Stempel eine Außenkontur aufweist, die der Innenkontur des Formkörpers entspricht, und daß an der anderen Öffnungsseite ein in den Formkörper einführbarer Stempel vorgesehen ist, dessen Außenkontur der Innenkontur der Hülse entspricht.

Auch diese Hülse ist vorzugsweise in senkrechter Richtung angeordnet, so daß die Öffnungen oben bzw. unten liegen. Dann sind die beiden koaxialen Stempel vorzugsweise ober­ halb der Hülse und der andere Stempel unterhalb der Hülse angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgese­ hen, daß der Formkörper elastisch verformbar ist. Bei dieser Ausführung besteht der zusätzliche Vorteil, daß für unterschiedliche Querschnittsformen des gefalteten Gas­ sacks, die durch unterschiedliche Gehäuseformen für verschiedenartige Airbags erforderlich sind, nur ein Formkör­ per erforderlich ist, der durch äußere Elemente in die erforderlich Form gedrückt werden kann.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den hülsenförmigen Formkör­ per nach Fig. 1;

Fig. 3a, b Die Aufnahme des ausgebreiteten Gassackes ohne und mit vormontiertem Gasgenerator;

Fig. 4 die Vorformung des Gassackes im Formkörper;

Fig. 5a, 5b das Faltschema des Gassackes während des Zusammendrückens und nach dem Zusammendrüc­ ken;

Fig. 6-8 das Einbringen des gefalteten Gassackes in ein Gehäuse;

Fig. 9-14 den Faltvorgang mittels einer zweiten Ausfüh­ rungsform einer Vorrichtung;

Fig. 15 das Faltschema des Gassackes nach dem Zusammen­ drücken mittels der zweiten Ausführung der Vorrichtung.

In einer ersten Ausführungsform, die in Fig. 1 dargestellt ist, weist die Vorrichtung eine Hülse 1 als Formkörper auf. Oberhalb der Hülse 1 ist eine in die Hülse einführbare Spannzange 2 als Aufnahme für den ausgebreiteten Gassack 6 sowie ein Anschlag 3 im Bereich der Spannzange 2 vorgese­ hen. Unterhalb der Hülse sind zwei in diese einführbare koaxiale Stempel 4, 5 angeordnet. Die Außenkontur des äußeren Stempels 4 entspricht der Innenkontur der Hülse 1, während die Außenkontur des inneren Stempels der Außenkon­ tur des Einblasmundes des Gassackes bzw. des mit diesem zu verbindenden Gasgenerators entspricht. Der zu faltende Gassack 6 wird vor Beginn des Faltvorganges auf den Stem­ peln 4, 5 abgelegt.

In einem ersten Verfahrensschritt wird der Anschlag 3 an die Hülse 1 herangefahren und die Spannzange 2 durch diese hindurchgeführt. In der in Fig. 3a ist die Spannzange für die Aufnahme des Gassackes ohne Gasgenerator ausgebildet. Sie wird in den Einblasmund 7 des Gassackes 6 eingeführt und anschließend gespreizt. In der Fig. 3b ist der Gassack 6 bereits mit einem Gasgenerator 8 versehen. Die Aufnahme des Gassackes erfolgt in diesem Fall mittels einer gegenüber der Fig. 3a modifizierten Spannzange 9 am Gasgenerator 8. Die weitere Beschreibung des Verfahrens erfolgt unter Verwendung der Spannzange 2.

Mittels der Spannzange 2 wird der Gassack 6 in die Hülse 1 gezogen, wobei gleichzeitig der innere Stempel 5 nach oben gedrückt wird, so daß der Gassack 6 innerhalb eines Ringrau­ mes vorgeformt wird, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist. Anschließend wird der äußere Stempel 4 nach oben gedrückt, wobei der Gassack innerhalb des Ringraumes zwischen dem inneren Stempel 5 und der Hülse 1 nach oben gedrückt wird. In der Fig. 5a ist ein dabei erreichtes Zwischenstadium der Faltung dargestellt. Es ist erkennbar, daß eine Doppelfal­ tung erfolgt, da sich der Gassack sowohl an der Hülse 1 in Falten 10 als auch am Stempel 5 in Falten 11 legt. In der Fig. 5b ist das Endstadium der Faltung dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Faltung hinterschnittfrei erfolgt, was für eine vollständige Entfaltung wesentlich ist. Anderer­ seits erfolgt aber auch keine schlagartige Entfaltung des Gassackes nach vorn in Richtung des Insassen, da sich nach der Zündung des Gasgenerators zunächst die inneren Falten 11 nach vorn entfalten und anschließend erst die äußeren Falten 10.

Nach Abschluß der Faltvorganges befinden sich beide Stempel 4, 5 in einer oberen Stellung (Fig. 6), in der sie noch unterhalb der Oberkante der Hülse 1 liegen. Nunmehr wird die Spannzange 2 entspannt und aus dem Einblasmund des Gas­ sackes gezogen. Weiterhin wird der Anschlag 3 angehoben und anschließend der Gasgenerator 8 mit dem Gassack verbunden sowie ein Gehäuse 12 auf die Oberkante der Hülse 1 aufge­ legt (Fig. 7). Das Gehäuse wird mittels des Anschlages 3 gehalten und mittels der Stempel 4, 5 wird der Gassack in das Gehäuse gedrückt (Fig. 8).

Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung und ein damit verbundener modifizierter Verfahrensablauf sind in den Fig. 9 bis 14 dargestellt. Diese Vorrichtung weist ebenfalls eine Hülse 1 auf. Oberhalb der Hülse sind ein äußerer Stempel 13 und ein innerer Stempel 14 angeordnet. Die Kontur des äußeren Stempels 13 entspricht der Innenkontur der Hülse 1 und die Kontur des inneren Stempels 14 entspricht der Kontur des Einblasmundes bzw. des Gasgenera­ tors 8. An der unteren Öffnung der Hülse 1 ist ein Stempel 15 vorgesehen, dessen Kontur der Innenkontur der Hülse 1 entspricht.

Der auf der Hülse 1 liegende Gassack 6 wird zunächst mit­ tels des inneren Stempels 14 in die Hülse 1 gedrückt, wobei die Hülse 1 unten durch den Stempel 15 abgeschlossen ist. Dadurch wird der Gassack wie im vorhergehenden Ausführungs­ beispiel in einem Raum mit ringförmigem Querschnitt in Richtung der Längsachse der Hülse vorgeformt.

Die Faltung des Gassackes kann nun in zwei unterschiedli­ chen Varianten erfolgen. Gemäß der Fig. 11 wird der Gassack mittels des Stempels 15 nach oben gegen den Stempel 13 gedrückt, wobei gleichzeitig der Stempel 14 mit nach oben verschoben wird.

Bei der Variante der Fig. 12 bleiben die Stempel 14 und 15 in ihrer unteren Lage und der Gassack wird mittels des äußeren Stempels 13 zusammengedrückt und dabei gefaltet.

In beiden Fällen wird wie im vorigen Ausführungsbeispiel ein Doppelfaltung erzielt, wobei lediglich die glatte Lage 16, die auf dem Gasgenerator aufliegt, in die äußeren Falten 10 übergeht, während sie beim vorigen Ausführungsbei­ spiel, wie aus Fig. 5b ersichtlich ist, in die inneren Falten 11 übergeht. Somit werden bei dem Faltschema der Fig. 15 zunächst die äußeren Falten 10 entfaltet, wobei die gleichen Vorteile bestehen wie bei dem Faltschema der Fig. 5b.

Nach Abschluß der Faltung wird ähnlich wie im vorigen Ausführungsbeispiel das Gehäuse aufgelegt und der Gassack mittels des Stempels 15 in das Gehäuse gedrückt (Fig. 13 und 14).

Claims (13)

1. Verfahren zur Faltung eines Gassackes für ein Airbagmo­ dul, dadurch gekennzeichnet, daß der leere Gassack (6) mittels eines Stempels (5, 14) in einer länglichen Hülse (1) entlang der Längsach­ se der Hülse (1) ringförmig vorgeformt wird und an­ schließend zwischen dem Stempel (5, 14) und der Hülse (1) entlang der Längsachse der Hülse (1) zusammenge­ drückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete Gassack im Bereich seines Einblasmun­ des gehalten wird und in die Hülse gezogen wird, daß gleichzeitig ein innerer Stempel in den Gassack einge­ bracht wird und daß anschließend der Gassack mittels eines äußeren Stempels in der Hülse zusammengedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der ausgebreitete Gassack über einen Stempel in die Hülse gedrückt wird und in Richtung eines Endes der Hülse zusammengedrückt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreite­ te Gassack von unten nach oben sowohl in die Hülse ein­ gezogen als auch zusammengedrückt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack ohne vormontierten Gasgenerator im ausgebreiteten leeren Zustand am Einblasmund aufgenommen wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gassack mit vor­ montiertem Gasgenerator die Aufnahme im ausgebreiteten Zustand des Gassackes am Gasgenerator erfolgt.

7. Vorrichtung zur Faltung eines Gassackes, gekennzeichnet durch eine Hülse (1), einen inneren Stempel (5, 14), der entlang der Längsachse der Hülse bewegbar ist, um den Gassack ringförmig vorzunehmen, und einen äußeren Stempel (4, 13, 15), der entlang der Längsachse der Hülse (1) zwischen dem inneren Stempel (5, 14) und der Hülse (1) bewegbar ist, um den Gassack zusammenzu­ drücken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der senkrecht angeordneten Hülse (1) eine in diese einführbare Aufnahme (2) für den Gassack (6) vorgesehen ist und daß unterhalb der Hülse (1) zwei in diese einführbare koaxiale Stempel (4, 5) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur der Hülse (1) der Außenkontur des gefalteten Gassackes (6) entspricht und daß ein innerer Stempel (5) mit einer Außenkontur vorgesehen ist, die der Außenkontur eines mit dem Gassack zu verbindenden Gasgenerators (8) entspricht und daß ein äußerer Stempel (4) mit einer Außenkontur vorgesehen ist, die der Innenkontur der Hülse (1) entspricht.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahme für den Gassack (6) bzw. für den am Gassack befestigten Gasge­ nerator (8) eine Spannzange (2, 9) oder ein Stab mit klappbaren Auslegern vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem als Hülse (1) ausgebildeten Formkörper an einer Öffnungsseite zwei koaxial in diesen einführbare Stempel (14, 15) zugeordnet sind, wobei ein innerer Stempel (14) die Außenkontur eines an den Gassack anzubringenden Gasgenerators (8) aufweist und wobei ein äußerer Stempel (13) eine Außenkontur aufweist, die der Innenkontur der Hülse (1) entspricht, und daß an der anderen Öffnungsseite ein in die Hülse (1) einführba­ rer Stempel vorgesehen ist, dessen Außenkontur der Innenkontur der Hülse (1) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) in senkrechter Richtung angeordnet ist und daß die beiden koaxialen Stempel (13, 14) oberhalb der Hülse (1) angeordnet sind und der andere Stempel (15) unterhalb der Hülse (1) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) elastisch verformbar ist.