Die Erfindung betrifft einen Gassack nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Faltung und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Um einen Gassack in einem Airbagmodul verstauen zu können,
ist es bekannt, diesen zu einem entsprechend kleinen Paket
zu falten. Es sind verschiedene Faltungsarten bekannt
geworden. So sind aus der US-PS 4 173 356 unterschiedliche
gradlinige Faltungsarten bekannt, wobei die Falten strahlen
förmig von einem Zentrum nach außen oder annähernd parallel
zueinander verlaufen. Diese Falten weisen den Nachteil auf,
daß sie zumindest bei Anwendung in einem Fahrer-Airbagmodul
so zusammengelegt werden müssen, daß beim Entfalten eines
derartigen Gassackes der in Teilbereichen des Gassackes
erzeugte Innendruck das Öffnen einiger Falten verhindert.
Weiterhin ist der Aufwand für die Faltung erheblich.
Aus der DE 44 22 276 A1 ist ein Gassack für ein Airbagmodul
bekannt, bei dem der Gassack Hauptfalten aufweist, die
zumindest zu einem Teil entlang geschlossener Bahnen um ein
gedachtes Zentrum auf dem im wesentlichen leeren, ausgebrei
teten Gassack herum verlaufen. Die geschlossenen Hauptfal
ten beschreiben vorzugsweise Kreisbahnen oder Ellipsen
geringer Exzentrizität.
Dieser Verlauf der Hauptfalten weist den Vorteil auf, daß
sich der gefaltete Gassack sehr schnell und einfach öffnen
kann. Insbesondere besteht beim Entfalten eines derartigen
Gassackes nicht die Gefahr, daß der in Teilbereichen des
Gassackes erzeugte Innendruck das Öffnen weiterer Falten
verhindert. Dabei ist dieser Gassack für Fahrer-, Beifah
rer- und Seitenairbags einsetzbar. Der Nachteil dieser
Faltung besteht darin, daß der Aufwand für die maschinelle
Faltung groß ist.
Aus der DE 195 16 494 C1 ist ein Verfahren zur Faltung
eines Airbags bekannt, bei dem der Airbag vor dem Falten in
seine Gebrauchsform gebracht wird. Mittels mechanischer
Falthilfen wird er anschließend so eingefaltet, daß zumin
dest die im ersten Faltschritt gebildeten Faltflächen des
gefalteten Gassacks in Bezug auf den Gasgenerator derart
einlagig angeordnet werden, daß das ausströmende Gas ohne
vorheriges Umströmen anderer Faltflächen unmittelbar auf
die im ersten Faltschritt gebildeten Faltflächen des gefal
teten Airbags wirkt.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist ebenfalls der große
Aufwand für die maschinelle Faltung.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den
Gassack so zu falten, daß er sich einerseits leicht und
vollständig entfaltet und daß andererseits der Aufwand für
das Falten des Gassackes verringert wird.
Erfindungsgemäß wird das gemäß den Merkmalen der Ansprüche
1, 5 und 8 erreicht.
Erfindungsgemäß weist der auf Staugröße gefaltete Gassack
mindestens eine durchgehende Einschnürung und chaotisch
verlaufende Falten auf. Insbesondere ist vorgesehen, daß
die Falten in den durch die Einschnürung unterteilten Berei
chen des Gassackes ohne Überlappung der Einschnürung ge
trennt verlaufen. Insbesondere erstreckt sich die Ein
schnürung in einer Ausführungsform senkrecht zur Ebene des
ausgebreiteten ungefalteten Gassackes durch diesen.
Der Vorteil dieser Einschnürung besteht darin, daß sie sich
positiv auf die chaotische Faltung auswirkt.
Der bei chaotischer Faltung bestehende Nachteil, das sich
Bereiche des Gassacks überlappen, wodurch die Entfaltung
des Gassackes behindert wird, ist durch das Vorsehen minde
stens einer Einschnürung weitestgehend beseitigt. Weiterhin
besteht der Vorteil, daß sich für unterschiedliche Formen
des Airbagmoduls durch eine oder mehrere Einschnürungen
eine den unterschiedlichen Formen angepaßte Verteilung der
Falten erreichen läßt. Der zur Verfügung stehende Raum für
den gefalteten Gassack kann optimal ausgenutzt werden.
In Abhängigkeit von der gewählten Form des ausgebreiteten
Gassackes kann es zweckmäßig sein, ein, zwei oder mehr
Einschnürungen im Gassack vorzusehen. Der Gassack für ein
Fahrerairbagmodul weist zweckmäßig vier Einschnürungen auf.
Durch die Wahl der Anordnung, Anzahl und Tiefe der Ein
schnürungen kann eine Entfaltung gezielt in bestimmte
Richtungen gesteuert werden.
Ein Verfahren zur Faltung eines Gassackes ist erfindungsge
mäß dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebreitete Gassack
an mindestens einer Seite mindestens einmal durchgehend
eingeschnürt wird und daß er anschließend unter Beibehal
tung der Einschnürung auf Staugröße gefaltet wird.
Es ist zweckmäßig, daß der Gassack in Bereichen, die durch
eine Einschnürung getrennt sind, getrennt gefaltet wird.
Das im ersten Schritt durchgeführte Einschnüren stellt eine
Vorfaltung für die sich anschließende chaoti
sche Faltung dar. Diese Verfahrensschritte ermöglichen eine
maschinentechnisch einfache Umsetzung, da die Erzeugung
einer Einschnürung und das Zusammendrücken des so vorgefal
teten Gassackes einfache Vorgänge sind.
Vorzugsweise wird der Gassack senkrecht zur Ebene des
ausgebreiteten Gassackes eingeschnürt. Aber auch von der
Senkrechten abweichende Einschnürungen sind für die Erzie
lung der Vorteile möglich.
Der Gassack wird an einer Seite oder an mehreren Seiten
eingeschnürt. Der Gassack für ein Beifahrerairbagmodul wird
zweckmäßig von einer Seite her eingeschnürt. Dadurch weist
der ausgebreitete, nur mit der einen Einschnürung, versehene
Gassack vor dem Zusammendrücken die Form eines menschlichen
Backenzahns mit zwei Wurzeln auf.
Der Gassack für ein Fahrerairbagmodul wird zweckmäßig von
vier Seiten her eingeschnürt, wobei die Einschnürung vor
zugsweise gleichzeitig erfolgt. Dadurch weist der ausgebrei
tete, nur mit den vier Einschnürungen versehene Gassack vor
dem Zusammendrücken die Form eines vierblättrigen Kleeblat
tes auf.
Beim Falten und Zusammendrücken des Gassackes bewirken die
vorher eingebrachten Einschnürungen, daß sich die erzeugten
chaotischen Falten jeweils nur inner
halb des durch die Einschnürungen abgegrenzten Bereiches
ausbilden, d. h. die Falten überlappen nicht die Einschnürun
gen. Überlappungen der chaotischen Falten
werden dadurch weitestgehend vermieden. Die Einschnürungen
sind auch nach dem chaotischen Falten erhalten.
Eine Vorrichtung zur Faltung eines Gassacks ist erfindungs
gemäß dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Werkzeug
für die Erzeugung je einer Einschnürung vorgesehen ist,
wobei das Werkzeug bis zum Erreichen der Staugröße des
Gassackes in eingefahrener Stellung verbleibt.
Für die Erzeugung einer Einschnürung kann vorteilhaft ein
schwertähnliches Werkzeug vorgesehen sein. Dieses Werkzeug
weist mindestens eine Höhe auf, die der vorgesehenen Höhe
des gefalteten Gassackes entspricht, so daß der Gassack
beim seitlichen Einschieben des Werkzeuges in den Gassack
über die gesamte Höhe eingeschnürt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist für die Erzeugung der
Einschnürung ein drahförmiges Werkzeug vorgesehen, das sich
im wesentlichen senkrecht zur Ebene des ausgebreiteten
Gassacks erstreckt.
Es ist zweckmäßig für die Vorfaltung eines Gassackes für
ein Beifahrerairbagmodul ein Werkzeug vorzusehen, so daß
bei dessen Betätigung eine Einschnürung erzeugt wird. Für
die Vorfaltung eines Gassackes für ein Fahrerairbagmodul
ist es zweckmäßig, vier Werkzeuge vorzusehen, so daß bei
deren Betätigung vier Einschnürungen erzeugt werden.
Diese schwert- oder drahtförmigen Werkzeuge sowie die
schieberartigen Werkzeuge für das Zusammendrücken des Gas
sackes sind in bekannter Weise maschinentechnisch einfach
zu betätigen, wodurch eine hohe Prozeßsicherheit erreicht
wird.
Eine weitere Ausgestaltung des Werkzeugs ist dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Raum für die Faltung des Gassackes zwi
schen einer unteren Deckplatte und einer oberen Deckplatte
vorgesehen ist, von denen eine bewegbar ist, daß das
schwertförmige Werkzeug zwischen den Deckplatten und senk
recht zu diesen verläuft, daß der Raum für die Faltung des
Gassackes seitlich durch Schieber begrenzt ist, die zwi
schen den Deckplatten verschiebbar sind, daß in der unteren
Deckplatte eine Öffnung für ein Airbaggehäuse vorhanden
ist und daneben mindestens ein senkrecht bezüglich der
Deckplatten bewegbarer Schieber vorgesehen ist, und daß in
der oberen Deckplatte im Bereich des Airbaggehäuses eine
Öffnung vorgesehen ist, in der ein senkrecht zu den Deck
platten bewegbarer und entfernbarer Packstempel angeordnet
ist, in dem ein senkrecht zu den Deckplatten bewegbarer
Platzhalter vorhanden ist.
Der Platzhalter weist senkrecht zur Bewegungsrichtung etwa
den Querschnitt eines Kamins eines im Airbaggehäuse einge
setzten Diffusors auf.
Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von
Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht von unten auf einen ausgebreiteten
Gassack für ein Beifahrerairbagmodul und ein
zugeordnetes schwertförmiges Werkzeug;
Fig. 2 den Gassack nach Fig. 1 mit Einschnürung und
den zugeordneten Werkzeugen für blas Zusammen
drücken des Gassacks;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Fig. 2 gemäß der Linie
III-III;
Fig. 4 den gefalteten Gassack;
Fig. 5 eine Ansicht von unten auf einen ausgebreiteten
Gassack für ein Beifahrerairbagmodul mit zwei
zugeordneten schwertförmigen Werkzeugen;
Fig. 6 den Gassack nach Fig. 5 mit Einschnürungen
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Gassack für ein Fah
rerairbagmodul mit einem zugeordneten schwert
förmigen Werkzeug;
Fig. 8 den Gassack nach Fig. 7 mit einer Einschnürung;
Fig. 9 eine Ansicht von unten auf einen ausgebreiteten
Gassack für ein Fahrerairbagmodul mit zugeordne
ten schwertförmigen Werkzeugen;
Fig. 10 den Gassack nach Fig. 9 mit Einschnürungen und
den Werkzeugen für das Zusammendrücken des Gas
sackes;
Fig. 11 den gefalteten Gassack nach Fig. 9;
Fig. 12 eine Ansicht von unten auf einen ausgebreiteten
Gassack mit Einschnürungen und zugeordneten
drahtförmigen Werkzeugen für die Erzeugung der
Einschnürungen;
Fig. 13 eine Ansicht von unten auf einen ausgebreiteten
kreisförmigen Gassack;
Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Werkzeug, teilweise ge
schnitten für das Einschnüren des Gassacks par
allel zur Ebene des ausgebreiteten Gassacks;
Fig. 15 einen Schnitt durch das Werkzeug nach Fig. 14
in Richtung der Pfeile XIV-XIV;
Fig. 16 das Werkzeug nach Fig. 15 mit gefaltetem Gas
sack;
Fig. 17 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungs
form eines Werkzeugs;
Fig. 18 einen Draufsicht auf das Werkzeug nach Fig. 17;
Fig. 19-21 das Werkzeug nach Fig. 17 in aufeinanderfolgen
den Stufen der Gassackfaltung:
In der Fig. 1 ist ein ausgebreiteter Gassack 1 dargestellt,
der einen Einblasmund 2 für einen Rohrgasgenerator auf
weist. Für den Fall, daß der Rohrgasgenerator im Gassack
angeordnet ist, sollte er vor dem Faltvorgang montiert
sein. Dem ausgebreiteten Gassack ist ein schwertförmiges
Werkzeug 3 zugeordnet. Der ausgebreitete Gassack liegt auf
einer Unterlage 4 und ist oben mit einem in der Höhe ver
stellbaren Deckel 5 abgedeckt (Fig. 3). Der Abstand zwi
schen der Unterlage und dem Deckel entspricht dabei der
gewünschten Höhe des gefalteten Gassackes. Im Ausführungs
beispiel liegt die Oberseite 1b auf der Unterlage 4 und die
Unterseite 1a mit dem Einblasmund 2 oben.
Vor den Faltvorgängen wird der Gassack auf der Unterlage
ausgebreitet und glatt gestrichen. Anschließend wird der
Deckel 5 auf den erforderlichen Abstand an die Unterlage
herangebracht. Der erste und wesentliche neue Schritt der
Faltvorgänge besteht nun darin, daß das schwertförmige
Werkzeug 3 zwischen der Unterlage 4 und dem Deckel 5 gegen
den Gassack 1 bewegt wird. Mit Hilfe dieses Werkzeugs wird
eine Einschnürung 6 erzeugt, wie es in Fig. 2 dargestellt
ist. Der Gassack weist dann die aus Fig. 2 erkennbare Form
eines Zahnes mit zwei Wurzeln auf. Die Einschnürung stellt
eine Vororientierung für die sich anschließende chaotische
Faltung des Gassackes dar. Hierzu wird der Gassack im
Anschluß an die Erzeugung der Einschnürung mittels Schieber
7 bis 11 zusammengedrückt. Im vorliegenden Ausführungsbei
spiel wird der Gassack zuerst durch die Schieber 7, 8 und 9
in einer Richtung zusammengedrückt und anschließend durch
die Schieber 10 und 11 senkrecht dazu auf die erforderliche
Größe zusammengedrückt.
Nach dem Zusammendrücken weist der chaotisch gefaltete
Gassack die in der Fig. 4 dargestellte Form auf. Es ist
erkennbar, daß die Einschnürung 6 während des Zusammen
drückens und nach Abschluß des Zusammendrückens erhalten
bleibt, so daß voneinander getrennte gefaltete Bereiche mit
chaotischen Falten 1c vorhanden sind. Dadurch ist die
Gefahr des Überlappens von Gassackteilen beim Zusammen
drücken wesentlich herabgesetzt.
In den Fig. 5 und 6 ist die Erzeugung von zwei
Einschnürungen 6a, 6b mittels zweier schwertförmiger
Werkzeuge 3a und 3b dargestellt. Nach deren Einwirkung auf
den Gassack weist der Gassack die in Fig. 6 dargestellte
zweiseitig eingeschnürte Form auf.
In der Fig. 7 ist ein ausgebreiteter Gassack 16a für ein
Fahrerairbagmodul dargestellt, der mittels eines schwertför
migen Werkzeugs 3 in der in Fig. 8 dargestellten Form
einseitig gefaltet wird.
In den Fig. 9 bis 11 ist dargestellt, wie mittels vier
schwertförmiger Werkzeuge 12 bis 15 ein Gassack 16b vorge
faltet wird. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispie
len wird der Gassack 16b auf einer nicht dargestellten Un
terlage ausgebreitet und von einem Deckel im erforderlichen
Abstand zur Unterlage abgedeckt. Anschließend werden mit
tels der schwertförmigen Werkzeuge Einschnürungen 17 bis 20
in den Gassack eingebracht. Der Gassack weist dann die aus
Fig. 10 erkennbare Form eines vierblättrigen Kleeblattes
auf. Danach wird der Gassack mittels der Schieber 21 bis 24
zusammengedrückt, d. h. es wird eine chaotische Faltung
vorgenommen.
Nach dem Zusammendrücken weist der Gassack die in Fig. 11
dargestellte Form auf. Es ist erkennbar, daß auch in diesem
Fall nach dem Falten die Einschnürungen 17 bis 20 vorhanden
sind. Durch die Unterteilung des Gassackes mittels der
Einschnürungen in vier Teilbereiche ist beim Zusammendrüc
ken die Gefahr des Überlappens von Falten wesentlich herab
gesetzt.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 12 sind anstelle der
schwerterförmigen Werkzeuge zur Erzeugung der Einschnürun
gen drahtförmige Werkzeuge 25 bis 28 vorgesehen. Diese sind
in der Fig. 12 im Querschnitt dargestellt und erstrecken
sich durch Schlitze in der nicht dargestellten Unterlage
und in dem nicht dargestellten Deckel und werden durch
einen nicht dargestellten, an sich bekannten Antrieb gegen
über dem Gassack verschoben. Das Zusammendrücken des Gas
sackes auf die für die Verstauung im Airbagmodul notwendige
Größe erfolgt in der Weise, wie sie beim Ausführungsbei
spiel der Fig. 9 bis 11 dargestellt worden ist.
In der Fig. 13 ist ein Gassack 29 in ausgebreiter Lage
dargestellt, der parallel zur Ausbreitungsebene
eingeschnürt und anschließend zusammengerafft werden soll.
Wie aus der Fig. 14 ersichtlich ist, sind zwei
schieberförmige Werkzeuge 30, 31 vorgesehen, mittels derer
die Außenbereiche 32, 33 des Gassackes 29 bis zu einem
Gasgenerator 34 eingeschürt werden, so daß sie die in Fig.
14 dargestellte Lage haben. Aus dieser Figur sind weiterhin
Raffschieber 35 bis 38 erkennbar.
Wie aus der Fig. 15 erkennbar ist, weist der Gassack im
Bereich der Einschnürungen Oberteile 39 und Unterteile 40
auf, die anschließend mittels der Raffschieber 35 bis 38
chaotisch gefaltet werden, die oben und unten von Deckplat
ten 41, 42 begrenzt sind, wobei mindestens eine Deckplatte
zur Öffnung des Faltraumes bewegbar sein sollte.
Aus der Fig. 16 ist erkennbar, daß durch die Raffelemente
eine getrennte Faltung der Oberteile 39 und der Unterteile
40 vorgenommen wird, wodurch sich die oben genannten Vor
teile ergeben.
In der Fig. 17 ist ein Schnitt durch ein Werkzeug darge
stellt, das wie die Ausführungsform der Fig. 1 ein schwer
förmiges Werkzeug 3 aufweist. Dieses ist zwischen einer
unteren Deckplatte 43 und einer oberen Deckplatte 44 ge
führt und verläuft senkrecht zu diesen. In der unteren
Deckplatte 43 ist ein Ausschnitt für die Aufnahme eines
Gehäuses 50 vorgesehen, in das der mit dem Diffusor 51
versehene Gassack einsetzbar ist. Der Diffusor weist einen
Kamin 52 auf, der nicht dargestellte Austrittsöffnungen für
das aus dem Gasgenerator austretende Gas aufweist. Der
Gasgenerator wird vor oder nach dem Falten des Gassacks im
Diffusor befestigt. In dem Ausschnitt in der oberen Deck
platte 44 ist ein Packstempel 53 positioniert, in dem ein
Platzhalter 54 geführt ist, dessen Querschnitt in Bewegungs
richtung etwa dem Querschnitt des Kamins 52 entspricht. Wie
in Fig. 17 dargestellt ist, liegt der Platzhalter 54 auf
dem Kamin 52 auf, wobei zwischen beiden nur die Oberseite
1b des Gassacks 1 fixiert ist, und der Raum über dem Kamin
während des gesamten Faltprozesses frei gehalten wird, so
daß die Oberseite im Bereich des Kamins 52 getrennt von der
Unterseite 1a verläuft. Der getrennte Verlauf wird seitlich
des Kamins 52 durch einen Schieber 55 gewährleistet, der
verhindert, daß sich die Ober- und Unterseite beim Falten
des Gassackes überlappen.
Seitlich wird der Raum zwischen den Deckplatten von Schie
bern 45 bis 48 begrenzt. In den Fig. 17 und 18 ist der
Gassack 1 bereits teilweise gefaltet, indem durch das
schwertförmige Werkzeug 3 eine Einschnürung 6 erzeugt wurde
und der Gassack mittels der Schieber 47, 48 auf die für das
Verstauen erforderliche Breite gebracht wurde.
Nachdem der Gassack in der in den Fig. 17 und 18
dargestellten Art vorgefaltet wurde, wird er mittels der
Schieber 45 und 46 weiter zusammengerafft. In der Fig. 19
befindet sich der Schieber 45 in seiner Endposition. Der
Gassack ist links komplett chaotisch gefaltet. Der Schieber
46 hat eine Zwischenposition erreicht und dabei das rechte
Gassackteil chaotisch vorgefaltet. Dabei bleibt eine durch
den Schieber 55 definierte Falte 49 erhalten.
Für den weiteren Faltvorgang wird der Schieber 55 aus dem
Raum zwischen den Deckplatten 43 und 44 zurückgezogen und
der Schieber 46 in seine Endposition gebracht, wie es in
Fig. 20 dargestellt ist. Auch in diesem Faltzustand bleibt
die Falte 49 und damit die getrennte Lage des Unterteils 1a
und des Oberteils 1b zwischen dem Platzhalter und dem Kamin
einerseits und der Falte 49 andererseits erhalten.
Nach Beendigung des Raffvorganges wird der geraffte Gassack
mittels des Packstempels 53 am Kamin 52 vorbei in das
Gehäuse 50 gedrückt, wie es in Fig. 21 dargestellt ist.
Mit dieser Ausführungsform des Werkzeugs wird neben einer
getrennten Faltung durch Verwendung des schwertförmigen
Werkzeugs erreicht, daß sich im Bereich des Diffusors und
insbesondere im Bereich der dort vorgesehenen Ausströmöff
nungen Ober- und Unterteil des Gassackes nicht überlappen.
Dadurch wird das Öffnungsverhalten des Gassacks zusätzlich
positiv beeinflußt.