EP0163778B1

EP0163778B1 - Extensible belt and method of manufacturing same

Info

Publication number: EP0163778B1
Application number: EP84116493A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Koch
Original assignee: IEPERBAND NV
Current assignee: IEPERBAND NV
Priority date: 1984-06-07
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1989-03-22
Also published as: DE3421146A1; US4662487A; ES539385A0; EP0163778A1; ES8705313A1; JPS60261474A; DE3477408D1

Description

Die Erfindung betrifft ein dehnungsfähiges Band, insbesondere Sicherheitsgurtband für Sitzrückhaltesysteme in Fahrzeugen, aus einem Grundmaterial und mit diesem zusammengefügten Zusatzmaterial, wobei Grundmaterial und Zusatzmaterial unterschiedlich stark verformbar sind. Ein derartiges Band ist aus der DE-B-2 218 253 bekannt.The invention relates to an elastic belt, in particular a safety belt for seat restraint systems in vehicles, made of a basic material and additional material joined together, the basic material and additional material being deformable to different degrees. Such a tape is known from DE-B-2 218 253.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Sicherheitsgurtbandes in Fahrzeugen beschrieben, wobei die Erfindung auf diesen Anwendungsfall aber selbstverständlich nicht beschränkt ist.The invention is described below with the aid of a seat belt in vehicles, but the invention is of course not restricted to this application.

Bekannt ist ein dehnungsfähiges Gurtband bei Kraftfahrzeugen für das Zurückhalten eines Insassen im Unfallmoment. In einem solchen Augenblick muß möglichst viel Energie vernichtet werden. Hierfür werden energieabsorbierende Gurtbänder eingesetzt, die sich unter Belastung dehnen. Mit anderen Worten übt der Körper des Fahrzeuginsassen eine Belastung bzw. einen Druck auf das Gurtband aus, und dieses kann sich unter Aufnahme von Energie um einen gewissen Weg dehnen. Dieser Weg, d.h. diese Dehnung, soll maximal ausgenutzt, nicht aber überschritten werden. Mit anderen Worten sollte bei einem Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug für die optimale Energieaufnahme die Dehnung so groß wie möglich gewählt werden, um durch den dadurch zusätzlich zur Verfügung gestellten Weg die Energieabsorption zu ermöglichen. Dieser Weg darf aber nur so groß sein, daß der Fahrzeuginsasse nicht mit vor ihm angeordneten Gegenständen, wie z. B. Windschutzscheibe, Armaturenbrett oder derglichen, in Berührung kommt. Andererseits darf die Dehnungsfähigkeit nicht so gering sein, daß im Unfallmoment der Körper des Insassen etwa zu stark belastet und damit verletzt würde.A stretchable webbing in motor vehicles is known for restraining an occupant at the time of the accident. In such a moment as much energy as possible must be wasted. For this purpose, energy-absorbing straps are used that stretch under load. In other words, the body of the vehicle occupant exerts a load or pressure on the belt webbing and this can stretch a certain distance under the absorption of energy. This way, i.e. this stretch should be used to the maximum, but should not be exceeded. In other words, in the case of a safety system in a motor vehicle, the stretch should be chosen as large as possible for the optimal energy absorption, in order to enable the energy absorption by the additionally provided way. However, this path may only be so large that the vehicle occupant does not use objects arranged in front of him, such as, for. B. windshield, dashboard or the like, comes into contact. On the other hand, the elasticity must not be so low that the occupant's body would be subjected to too much stress and thus injured at the moment of the accident.

Bei derzeit auf dem Markt erhältlichen Bändern oder Geweben kann man durch den Einsatz bestimmter Grundmaterialien ein Kraft-Dehnungsverhalten vorgeben. Einerseits kann das Band oder Gewebe eine bestimmte Konstruktion haben (Webart, Laminataufbau), wodurch sich ebenso ein besonderes Dehnungsverhalten einarbeiten läßt wie durch die Thermobehandlung des fertigen Bandes. Zwar ist es auf diese Weise möglich, hoch-, mittel- oder niedrigdehnende Bänder oder Gewebe herzustellen; ein bestimmter Kurvenverlauf, bei welchem der Kraftanstieg über der Dehnung in Prozent angegeben ist, kann aber nicht erreicht werden, weil ohne Randbedingungen nicht besondere Punkte eines speziellen Bezugsdehnungswertes vorgegeben werden können.In the case of tapes or fabrics currently available on the market, it is possible to specify a force-elongation behavior by using certain basic materials. On the one hand, the band or fabric can have a certain construction (weave, laminate structure), which means that a special stretching behavior can be incorporated as well as through the thermal treatment of the finished band. It is indeed possible in this way to produce high, medium or low stretch tapes or fabrics; however, a certain curve profile, in which the increase in force over the elongation is given in percent, cannot be achieved because, without boundary conditions, special points of a specific reference elongation value cannot be specified.

Die Schockdämpfung oder Stoßabsorption durch Energieaufnahme eines Bandes hat man ferner auch schon dadurch vorgesehen, daß das jeweilige Band in eine Schlaufe gelegt und diese durch Reißnähte fixiert ist. Auch hierbei handelt es sich um eine besondere Konstruktion des fertigen Bandes, durch welche das Band an der Stelle der Schlaufe dicker wird.The shock absorption or shock absorption by energy absorption of a band has also been provided in that the respective band is placed in a loop and this is fixed by tear seams. This is also a special construction of the finished band, which makes the band thicker at the point of the loop.

Es sind auch schon Überlegungen angestellt worden, durch eine spezielle Webkonstruktion die Dehnungsfähigkeit eines zu erstellenden Bandes zu beeinflussen. Mit Nachteil werden diese Konstruktionen aber stets zu voluminös mit dem Ergebnis zu dicker Bänder.Considerations have already been made to influence the stretchability of a tape to be created by means of a special weave construction. Unfortunately, these constructions are always too voluminous, with the result that the strips are too thick.

Der gleiche Nachteil ergibt sich auch bei anderen bekannten Konstruktionen, bei denen als Seele Polyamid oder Rayon@ verwendet werden, die dann durch eine geeignete Verbindungskonstruktion verwebt sind.The same disadvantage also arises in other known constructions in which polyamide or Rayon @ are used as the core, which are then woven by a suitable connecting construction.

Verwendet man im Rahmen der Herstellung eines Gurtbandes Fäden gleicher Charakteristik, so kann man also die Dehnungsfähigkeit nur dadurch einstellen, daß man eine entsprechend dick ausgestaltete Konstruktion vorsieht. Verwendet man Fäden unterschiedlicher Charakteristik oder Eigenschaft und sieht man zusätzlich auch eine besondere Konstruktion zur Energieaufnahme vor, dann lassen sich die Kraft-Dehnungskurven zwar flacher gestalten, das Endprodukt, d.h. das Band oder Gewebe, hat aber immer noch eine unerwünscht hohe Dicke.If threads are used with the same characteristics in the production of a webbing, the elasticity can only be adjusted by providing a correspondingly thick construction. If you use threads of different characteristics or properties and if you also provide a special design for energy absorption, then the force-elongation curves can be made flatter, the end product, i.e. the tape or fabric, but still has an undesirably high thickness.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein dehnungsfähiges Band sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, bei welchem man eine gewünschte ideale Kraftdehnungskurve für eine bestimmte Energieaufnahme erreicht und das Band dennoch bei gleicher Dicke wie die üblichen Standardbänder eine hohe Festigkeit hat.The object of the invention is therefore to provide an expandable band and a method for producing the same, in which one achieves a desired ideal force-expansion curve for a certain energy consumption and the band nevertheless has a high strength with the same thickness as the conventional standard bands.

Diese Aufgabe wird für das Band erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Grundmaterial bei gleicher Kraft stärker verformbar ist als das einzige Zusatzmaterial. Eine hohe Verformbarkeit bedeutet große Dehnungsfähigkeit. Ein solches Band hat mit anderen Worten eine hohe Dehnung und nimmt also unter Verlängerung des Weges, den ein Fahrzeuginsasse im Unfallmoment nach vorn in Bewegungsrichtung zurücklegt, Energie auf. Erfindungsgemäß werden also zwei Materialien vorgesehen, die eine unterschiedliche Kraftdehnungskurve haben. Dabei wird das Material mit der höchsten Dehnungsfähigkeit als Grundmaterial verwendet. Das Zusatzmaterial hat im Vergleich zum Grundmaterial eine niedrigere Dehnungsfähigkeit, so daß es bei einem bestimmten Belastungspunkt (schlagartig) reißt. Im Band kann dieses Zusatzmaterial beispielsweise die Stengel bilden.This object is achieved for the tape in that the base material is more deformable than the only additional material with the same force. A high deformability means great flexibility. In other words, such a belt has a high elongation and therefore absorbs energy while extending the distance that a vehicle occupant travels forward in the direction of movement at the time of the accident. According to the invention, two materials are therefore provided which have a different force expansion curve. The material with the highest elasticity is used as the base material. The additional material has a lower elasticity than the base material, so that it tears (suddenly) at a certain load point. In the band, this additional material can form the stems, for example.

Erstellt man aus den vorstehend beschriebenen Materialien ein dehnungsfähiges Band und unterzieht man dieses einer Belastung, dann läßt sich die Kraftdehnungskurve in zwei Anfangsphasen beschreiben. In der ersten Phase wird beispielsweise im Unfallmoment der Körper des Insassen gegen das Band gedrückt und dehnt hierbei hauptsächlich die Stengel bzw. das Zusatzmaterial (in Längsrichtung des Bandes belastet), welches einen steileren Anstieg der Kurve vorgibt und bei einem bestimmten Kraftwert reißt. Dadurch legt der Körper des Insassen im Anfangsbereich nur ganz wenig Weg zurück. An diesem ersten Bezugsdehnungswert wird die auf das Gurtband ausgeübte Last durch den Insassen an das Grundmaterial mit der höheren Dehnungsfähigkeit übertragen. Die Kurve setzt sich danach mit wesentlich geringerer Steigung mehr oder weniger gradlinig fort.If you create a stretchable tape from the materials described above and subject it to a load, the force-expansion curve can be described in two initial phases. In the first phase, for example, the body of the occupant is pressed against the belt at the time of the accident and mainly stretches the stem or the additional material (loaded in the longitudinal direction of the belt), which specifies a steeper rise in the curve and breaks at a certain force value. As a result, the occupant's body travels very little in the initial area. At this first reference elongation value, the load exerted on the webbing by the occupant is transferred to the base material with the higher extensibility. The curve then settles more or less straight with a much lower gradient.

Besonders vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn das Grundmaterial und das Zusatzmaterial aus dem gleichen Stoff bestehen. Herstellungstechnisch kann es günstig sein, für den Aufbau des erfindungsgemäßen Bandes den gleichen Rohstoff zu verwenden, die unterschiedlichen Dehnungseigenschaften des Grundmaterials einerseits und des Zusatzmaterials andererseits mechanisch und/oder thermisch vorzusehen. Auch mit Hilfe der Konstruktion ist die Dehnungsfähigkeit zu beeinflussen, wie das bei herkömmlichen Bändern zwangsläufig auch immer der Fall war. Bei glattliegenden Fäden kann man die ihnen innewohnende oder materialbedingte Dehnung (Materialdehnung) nicht verändern. Beim Weben kann man hingegen beispielsweise durch Doppelbindungen die Dehnung vergrößern. Erfindungsgemäß wird jedoch angestrebt, die Konstruktionsdehnung gering zu halten, damit das Gurtband nicht zu dick wird.It is particularly advantageous according to the invention if the base material and the additional material consist of the same substance. In terms of production technology, it can be favorable to use the same raw material for the construction of the strip according to the invention, to provide the different elongation properties of the base material on the one hand and of the additional material on the other hand mechanically and / or thermally. The stretchability can also be influenced with the help of the construction, as was always the case with conventional tapes. In the case of flat threads, you cannot change the inherent or material-related stretch (material stretch). When weaving, on the other hand, the stretch can be increased, for example, by double bonds. According to the invention, however, the aim is to keep the constructional stretch low so that the webbing does not become too thick.

Bei einer bestimmten bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Grund- und das Zusatzmaterial durch Weben zu einem mindestens einschichtigen Gewebe zusammenzufügen. Als Zusatzmaterial kann man in diesem Falle eines Gewebes in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß das Kettmaterial mit geringer Dehnungsfähigkeit und das Material mit höchster Dehnungsfähigkeit als Träger vorsehen. Da die Kettfäden bekanntlich in Längsrichtung des Gurtbandes liegen, überträgt man diesen zunächst die anfängliche Kraftaufnahme, so daß sich in der oben beschriebenen Weise der steile Kurvenanstieg ergibt. Als Trägermaterial übernimmt nach dem Reißen der Kettfäden dann das Material mit höchster Dehnungsfähigkeit die weitere Belastung, nämlich auf dem schwächer ansteigenden Teil der Kraftdehnungskurve in der Phase 11.In a certain preferred embodiment, the invention provides for the base material and the additional material to be joined together by weaving to form an at least one-layer fabric. In this case of a fabric, the warp material with low stretchability and the material with the highest stretchability can advantageously be provided as a carrier as additional material in this case of a fabric. Since the warp threads are known to lie in the longitudinal direction of the webbing, the initial force absorption is first transmitted to them, so that the steep curve rise results in the manner described above. After the warp threads have been torn, the material with the highest elasticity then takes over as the carrier material, namely on the weakly rising part of the force expansion curve in phase 11.

Wenngleich die ideale Kraftdehnungskurve durch den Einsatz zahlreicher Grundmaterialien und zahlreicher Zusatzmaterialien erreichbar ist, hat es sich als ausreichend und bereits sehr zweckmäßig erwiesen, wenn man erfindungsgemäß nur zwei Materialien unterschiedlicher Dehnungsfähigkeit miteinander zusammenfügt. Hierbei gibt das erste Material mit der geringen Verformbarkeit oder Dehnungsfähigkeit die Phase I im steilen Bereich der ansteigenden Kurve vor, und das andere, das Grundmaterial, übernimmt ab Reißen der Kettfäden, die man daher auch als Reißfäden oder Reißbänder bezeichnen kann, die Belastung mit größerer Dehnungsfähigkeit.Although the ideal force-expansion curve can be achieved through the use of numerous base materials and numerous additional materials, it has proven to be sufficient and already very expedient if, according to the invention, only two materials of different stretchability are joined together. Here, the first material with the low deformability or stretchability specifies phase I in the steep region of the ascending curve, and the other, the base material, takes over the load with greater force when the warp threads break, which can therefore also be called tear threads or tear strips Elasticity.

Es hat sich also besonders vorteilhaft erwiesen, wenn erfindungsgemäß das Zusatzmaterial keine oder fast keine Material- oder Konstruktionsdehnungsfähigkeit aufweist. In der Kraftdehnungskurve bedeutet dies, daß in der Phase I das wenig verformbare Zusatzmaterial keine oder fast keine Dehnung und damit nur eine geringe Energieaufnahme ergibt.It has therefore proven to be particularly advantageous if, according to the invention, the additional material has no or almost no material or structural expansion capability. In the force-expansion curve, this means that in phase I the little deformable additional material gives no or almost no elongation and therefore only a low energy consumption.

Das neue Band gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, daß sein Bruch-Dehnungsverhalten optimal beeinflußt werden kann. Mit den Werten der Kraftdehnungskurve kann das Band so ausgestaltet werden, daß unter Belastung des Bandes zuerst ein steiler Kraftanstieg entsteht, der an einem vorprogrammierten Punkt am Ende der Phase I, dem ersten Bezugsdehnungspunkt, abflacht, während in dem flacheren Bereich (Phase II) das Träger- oder Grundmaterial dann die Last aufnimmt und Energie absorbiert. Durch Verwendung von Materialien unterschiedlicher Verformbarkeit oder Dehnungsfähigkeit kann die Dicke des erfindungsgemäßen Bandes oder Gewebes im Vergleich zu herkömmlichen, normalen Standardbändern oder Geweben, die keine Eigenschaften für die Schockabsorption aufweisen, beibehalten werden bzw. gering bleiben.The new band according to the invention is constructed in such a way that its breaking-elongation behavior can be optimally influenced. With the values of the force expansion curve, the belt can be designed so that when the belt is loaded, a steep rise in force first occurs, which flattens out at a preprogrammed point at the end of phase I, the first reference stretch point, while in the flatter area (phase II) Carrier or base material then picks up the load and absorbs energy. By using materials of different deformability or extensibility, the thickness of the tape or fabric according to the invention can be maintained or remain small compared to conventional, standard tapes or fabrics that have no properties for shock absorption.

Es ist zwar schon bekannt, daß man bei zur Zeit auf dem Markt befindlichen Bändern oder Geweben zusätzlich zu der besonderen Konstruktion, die aber die Dicke des Bandes in nachteiliger Weise erhöht, auch eine Thermobehandlung vorsieht. Diese Thermobehandlung erfolgt aber nach dem Zusammenfügen, im Falle eines Gewebes, nach dem Webprozeß, so daß sich durch die Thermobehandlung die Eigenschaften aller verwendeten Materialien gleich verändern. Eine besondere Kurvenform im Kraftdehnungsdiagramm ist dadurch mit Nachteil nicht erreichbar.It is already known that in the case of tapes or fabrics currently on the market, in addition to the special construction, which, however, disadvantageously increases the thickness of the tape, a heat treatment is also provided. However, this thermal treatment takes place after assembly, in the case of a woven fabric, after the weaving process, so that the properties of all the materials used change equally as a result of the thermal treatment. A special curve shape in the force expansion diagram cannot be achieved as a result.

Zur Schaffung eines Herstellungsverfahrens für ein dehnungsfähiges Band, bei dem auch eine ideale Kraftdehnungskurve vorprogrammierbar eingestellt werden kann, wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Material oder beide zur Bildung des Bandes verarbeiteten Materialien spätestens während des Zusammenfügens mechanisch und/oder durch Wärme vorbehandelt werden. Dadurch können die Charakteristika der einzelnen, für die Herstellung des Bandes verwendeten Materialien individuell so eingestellt und verändert werden, daß sich letztlich nach dem Zusammenfügen der Materialien die ideale Kraftdehnungskurve erreichen läßt. Auf diese Weise ist erfindungsgemäß ein Band in einer Kombination gleicher oder verschiedener Grundmaterialien herstellbar, welches unterschiedliche Kraftdehnungskurven erbringt.In order to create a manufacturing process for a stretchable tape, in which an ideal force expansion curve can also be pre-programmed, it is provided according to the invention that one or both of the materials processed to form the tape are pretreated mechanically and / or by heat at the latest during assembly. As a result, the characteristics of the individual materials used for the production of the band can be individually set and changed such that the ideal force-expansion curve can ultimately be achieved after the materials have been joined. In this way, according to the invention, a strip can be produced in a combination of the same or different base materials, which produces different force expansion curves.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn ferner das Zusatz- und/oder das Grundmaterial mit höherer Dehnungsfähigkeit auf einen bestimmten Bezugsdehnungswert dadurch gebracht werden/ wird, daß das Material gezogen, geschrumpft und/ oder durch Zwirnen behandelt wird. In der Mitte des Bandes liegt beispielsweise gerade durchgehend im Falle des Gewebes die Kette als Stengel und wird von einem Doppelgewebe umschlossen. Das Doppelgewebe, die Ober- und Unterkette, wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch eine dritte Verbindungskette verbunden. Dadurch kann man nach Beeinflussung der einzelnen Materialien für die Kette den Gesamtverband hinsichtlich der Dehnung optimal vorprogrammieren, ohne daß man die Dehnungsfähigkeit oder Absorptionsfähigkeit des Bandes für Energie durch die Konstruktion selbst erhöht und ohne daß man damit die Dicke gegenüber den üblichen Standardbändern erhöhen muß. In der Automobilindustrie werden nämlich aus Raum-und Gewichtsgründen kleine Aufrollautomaten und Gurtbandsysteme verwendet, die den Einsatz dünner Gurtbänder verlangen.It is particularly expedient here if the additional and / or the base material with higher extensibility is / are brought to a certain reference elongation value by drawing, shrinking and / or treating the material by twisting. In the middle of the band, for example, the chain is a stem in the case of the fabric and is enclosed by a double fabric. The double fabric, the upper and lower chain, is connected in this embodiment of the invention by a third connecting chain. As a result, after influencing the individual materials for the chain, the overall dressing can be optimally preprogrammed with regard to the elongation, without increasing the stretchability or absorption capacity of the band for energy by the construction itself and without having to increase the thickness compared to the usual standard bands. In the For reasons of space and weight, the automotive industry uses small automatic reel-ups and webbing systems that require the use of thin webbing.

Die bevorzugte Behandlung der einzelnen Materialien vor oder spätestens bei dem Zusammenfügen, z.B. beim Weben, besteht beispielsweise bei der Thermobehandlung im Ziehen oder Schrumpfen bei Wärme und dann Abkühlen zum Fixieren. Ohne Wärme kann man die Materialien auch mechanisch vorbehandeln, indem man die Fäden zwirnt, bzw. hochdreht.The preferred treatment of the individual materials before or at the latest when joining, e.g. in weaving, for example in thermal treatment consists in drawing or shrinking with heat and then cooling to fix it. Without heat, the materials can also be mechanically pretreated by twisting the threads or twisting them up.

Erfindungsgemäß gelingt das Herstellungsverfahren dann, wenn die folgende Formel angewendet wird:

wobei gilt

BD = Bezugsdehnung
MD = Materialdehnung
KD = Konstruktionsdehnung
VD/S = vorzugebende Dehnung oder Strekkung durch Vorbehandlung
I = Phase I
II = Phase 11

According to the invention, the manufacturing process is successful if the following formula is used:

where applies

BD = reference elongation
MD = material stretch
KD = construction stretch
VD / S = elongation or stretch to be specified by pretreatment
I = phase I
II = phase 11

Diese Formel bedeutet, daß die bestimmte Bezugsdehnung im Verlaufe der Phasen II und I bei der Dehnung eines Gurtbandes zur Abgabe der oben beschriebenen Kraftdehnungskurve durch Addition der folgenden drei Summanden berechnet werden kann: der erste Summand stellt die Materialdehnung in den Dehnungsphasen II und I dar. Der zweite Summand stellt die Konstruktionsdehnung dar, und der dritte Summand ist die vorgegebene bzw. vorzugebende Dehnung oder die Streckung.This formula means that the specific reference elongation in the course of phases II and I when stretching a webbing to deliver the force-expansion curve described above can be calculated by adding the following three summands: the first summand represents the material elongation in stretch phases II and I. The second addend represents the design stretch, and the third addend is the specified or predefined elongation or extension.

Die Materialdehnung ist diejenige Dehnungsfähigkeit, die im Material, sowohl im Grundmaterial als auch im Zusatzmaterial, bereits vorhanden ist. Die Konstruktionsdehnung bedeutet die durch die Konstruktion des Bandaufbaues erreichte bzw. erreichbare Dehnungsfähigkeit. Es ist oben bereits angedeutet worden, daß hier ein besonderer Spielraum für das moderne Herstellungsverfahren nicht erreichbar ist, wenn man das Band nicht zu dick werden lassen will. Der interessanteste Summand ist also der dritte, die vorzugebende Dehnung oder Streckung; d.h. die durch eine mechanische oder thermische Vorbehandlung dem jeweiligen Material erteilte oder zu erteilende Dehnungsfähigkeit. Ziehen, Schrumpfen, Zwirnen sind hier einige der Möglichkeiten der Beeinflussung der Materialien.The material stretch is the stretch that is already present in the material, both in the base material and in the additional material. The constructional stretch means the stretchability achieved or achievable by the construction of the belt structure. It has already been indicated above that a special scope for the modern manufacturing process cannot be achieved if one does not want the tape to become too thick. The most interesting summand is therefore the third, the stretch or extension to be specified; i.e. the elasticity given or to be given to the respective material by a mechanical or thermal pretreatment. Pulling, shrinking, twisting are some of the ways in which the materials can be influenced.

Deshalb wird man die Formel mathematisch nach dem letzten Summanden auflösen, so daß sich folgende Beziehung ergibt:

Therefore, the formula will be solved mathematically after the last summand, so that the following relationship results:

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die thermische und/oder mechanische Behandlung des Materials eines Gewebes vor dem Webprozeß und des Materials einer laminierten Bauweise vor dem Laminieren erfolgt. In diesen Prozeßstufen läßt sich das jeweilige Material nämlich am besten behandeln.It is particularly advantageous if the thermal and / or mechanical treatment of the material of a fabric takes place before the weaving process and the material of a laminated construction before lamination. This is the best way to treat the respective material in these process stages.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it:

Figur 1 ein Kraftdehnungsdiagramm, wie man es bei herkömmlichen Bändern erreichen kann undFigure 1 is a force expansion diagram as can be achieved with conventional tapes and

Figur 2 ein Kraftdehnungsdiagramm bei einem Band gemäß der Erfindung.Figure 2 is a force expansion diagram for a belt according to the invention.

Trägt man in den in den Figuren gezeigten Diagrammen über der Dehnung in Prozent die Kraft in daN (Deka Newton) auf, so ergibt sich bei herkömmlichen Bändern durch eine bestimmte Konstruktion und eventuell eine zusätzliche Thermobehandlung ein Kurvenverlauf, der aus dem Nullpunkt stetig ansteigend verläuft. Je nach der Behandlung kann man hoch-, mittel- oder niedrigdehnende Bänder oder Gewebe herstellen.If the force in daN (Deka Newton) is plotted over the elongation in percent in the diagrams shown in the figures, a curve is obtained with conventional belts due to a certain construction and possibly an additional thermal treatment, which progressively increases from the zero point. Depending on the treatment, high, medium or low stretch tapes or fabrics can be produced.

Dieser bekannte Kraftverlauf ist nicht ideal.This known force curve is not ideal.

Durch eine Kombination gleicher oder verschiedener Materialien, welche unterschiedliche Dehnungskurven der in Figur 1 betrachteten Art haben, kann man bei Einsatz in einem einschichtigen oder mehrschichtigen Gewebe Kurven erreichen, wie sie beispielsweise in Figur 2 dargestellt sind. Es handelt sich hier um ein erfindungsgemäß aufgebautes Band, bei welchem die Fäden mit niedrigem Dehnungsverhalten bzw. niedriger Dehnung als Trägerfäden eingesetzt werden. Man kann sie auch als Reißfäden bezeichnen. Am Punkt P1 in Figur 2, dem ersten Belastungspunkt, reißen diese Fäden schlagartig. Die am Band anstehende Last wird in der oben schon beschriebenen Weise an diesem Punkt auf die übrigen Trägerfäden übergeben, welche eine höhere Dehnungsfähigkeit haben. Es ergibt sich auf diese Weise bei einem besonders vorteilhaften Band die Kurve gemäß Figur 2. Sie beginnt im Nullpunkt und steigt bei zunehmender Kraft ohne große Dehnung steil bis zu dem Punkt P1 an. Es hat sich ein schneller Belastungsaufbau ergeben, bei welchem z. B. bei einer Kraft von 800 daN eine Dehnung von 2% erreicht ist. Dann flacht die Kurve hinter dem Punkt P1 ab und erreicht beispielsweise bei 1000 daN eine Dehnung von 10% (Punkt P2). Wird das Band dann weiter belastet, dann setzt sich der Kurvenverlauf zunächst weiter fort, bis auch die Dehnfähigkeit des Träger- bzw. Grundmaterials erschöpft ist. Dann wird die Kurve, wie im rechten Teil gestrichelt gezeigt ist, steiler bis zu einem Endpunkt, bei welchem auch diese Fäden reißen. Danach kippt die Kraftdehnungskurve steil nach unten ab.By combining the same or different materials, which have different elongation curves of the type considered in FIG. 1, curves can be achieved when used in a single-layer or multi-layer fabric, as shown for example in FIG. 2. This is a tape constructed according to the invention, in which the threads with low elongation behavior or low elongation are used as carrier threads. They can also be called ripcords. At point P1 in Figure 2, the first loading point, these threads suddenly break. The load on the belt is transferred at this point in the manner already described above to the other carrier threads, which have a higher extensibility. In this way, the curve according to FIG. 2 results in a particularly advantageous band. It begins at the zero point and rises steeply with increasing force without great expansion to the point P1. There has been a rapid build-up of load, in which, for. B. at a force of 800 daN an elongation of 2% is reached. Then the curve flattens behind point P1 and reaches an elongation of 10% (point P2) at 1000 daN, for example. If the belt is then further loaded, the curve continues initially until the elasticity of the carrier or base material is also exhausted. Then, as shown in dashed lines in the right part, the curve becomes steeper up to an end point at which these threads also tear. Then the force expansion curve tilts down sharply.

Der gestrichelte Bereich ist für die Funktionen eines Sicherheitsgurtes zwar wichtig, aber für die geeignete Körperbelastung sind die Anfangswerte entscheidend. Hier unterteilt man die Kurve in die Phase I zwischen dem Nullpunkt und Punkt P1 und die Phase 11 zwischen den Punkten P1 und P2. Der Anfangskurvenverlauf (Phase I) des Kraftdehnungsdiagrammes dieser Figur 2 wird bei longitudinaler Belastung des Bandes durch die Verwendung des niedrigdehnenden Zusatzmaterials bestimmt, welches im Falle des Gewebes das Kettmaterial ist, welches in dem stärker verformbaren Grundmaterial eingebettet ist. Das Material, welches für die Phase I entscheidend ist, hat keine oder fast keine Material- oder Konstruktionsdehnung. Wird das Band über den Punkt P1 hinaus weiterbelastet, dann stellt man etwa im Bereich des Punktes P1 ein Zerreißen dieses Zusatzmaterials fest, und der weitere Kurvenverlauf (Phase II) wird durch das höherdehnende bzw. eine größere Dehnungsfähigkeit aufweisende Grund- oder Trägermaterial bestimmt. Dieses hat eine thermische und/oder mechanische Vorbehandlung erhalten, eine Dehnung durch Schrumpfen oder eine Strekkung durch Verstrecken. Dadurch konnte dieses Material auf eine vorbestimmte Bezugsdehnung gebracht werden. Im Beispiel der Figur 2 liegt der bestimmte Punkt P2, bei welchem diese Bezugsdehnung vorgegeben bzw. gemessen ist, bei 10%/ 1000 daN. Dieser Wertepunkt wird als Bezugsdehnung deshalb bezeichnet, weil man auf eine bestimmte Belastung Bezug nimmt.The dotted area is important for the functions of a seat belt, but the initial values are decisive for the appropriate body load. Here the curve is divided into phase I between zero and point P1 and phase 11 between points P1 and P2. The initial curve profile (phase I) of the force expansion diagram of this FIG. 2 is used when the band is loaded longitudinally tion of the low-stretching additional material, which in the case of the fabric is the warp material, which is embedded in the more deformable base material. The material that is crucial for phase I has no or almost no material or construction stretch. If the belt is further loaded beyond point P1, then this additional material is torn approximately in the area of point P1, and the further course of the curve (phase II) is determined by the base material or carrier material, which has a higher stretching capacity or a higher stretchability. This has received a thermal and / or mechanical pretreatment, stretching by shrinking or stretching by stretching. As a result, this material could be brought to a predetermined reference extension. In the example in FIG. 2, the specific point P2 at which this reference extension is predetermined or measured is 10% / 1000 daN. This value point is called the reference elongation because one refers to a certain load.

Diesen weiteren Kurvenverlauf (Phase II) zwischen den Punkten P1 und P2 kann man durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung in zweckmäßiger Weise vorprogrammieren.This further course of the curve (phase II) between points P1 and P2 can be preprogrammed appropriately by the measures according to the invention.

Der Kurvenverlauf von dem Nullpunkt bis zu einer bestimmten Bezugsdehnung im Punkt P2 wird gestaltet durch:

Materialdehnung + Konstruktionsdehnung + durch Vorbehandlung erteilte Dehnung oder Streckung.

The course of the curve from the zero point to a certain reference extension at point P2 is shaped by:

Material stretch + construction stretch + stretch or stretch given by pretreatment.

Es wurde schon ausgeführt, daß die Materialdehnung oder Materialdehnungsfähigkeit bereits im Material vorhanden ist. Die Dehnung oder Streckung erreicht man durch eine geeignete Vorbehandlung. Je nach der Masse des niedrigdehnenden Zusatzmaterials kann man den Anfangskurvenverlauf vom Nullpunkt bis Punkt P1 (Phase I) genau vorprogrammiert bestimmen, wenn man die erfindungsgemäße Vorbehandlung vornimmt. Das gleiche trifft auch auf die Phase II zu. Diese verlangten unterschiedlichen Bezugsdehnungen in den Phasen I und II kann man jedoch nicht durch eine thermische oder mechanische Nachbehandlung des schon zusammengefügten bzw. gewebten oder konstruierten Bandes erreichen. Deshalb heißt die mechanische oder Thermobehandlung im Sinne der Erfindung die Vorbehandlung, die spätestens während des Webprozesses oder des Laminierverfahrens ode Extrudierens vorgegeben werden muß. Dabei kann die obenstehende Überlegung verarbeitet werden, daß die Bezugsdehnung sich aus den drei erwähnten Summanden zusammensetzt.It has already been stated that the material expansion or material expansion capacity already exists in the material. The stretching or stretching is achieved by a suitable pretreatment. Depending on the mass of the low-stretching additional material, the starting curve course from zero point to point P1 (phase I) can be determined precisely preprogrammed if the pretreatment according to the invention is carried out. The same applies to phase II. However, these different reference stretches in phases I and II cannot be achieved by thermal or mechanical aftertreatment of the strip that has already been joined or woven or constructed. Therefore, the mechanical or thermal treatment in the sense of the invention is called the pretreatment, which must be specified at the latest during the weaving process or the lamination process or extrusion. The above consideration can be processed that the reference extension is composed of the three summands mentioned.

Erstes BeispielFirst example

Für die Konstruktion eines Gewebes oder anderweitig konstruierten Bandes oder Gewebes wird in einer ersten Phase (I) eine Bezugsdehnung von z. B. 2% bei 800 daN verlangt; in einer zweiten Phase (11) eine Bezugsdehnung von 10% bei 1000 daN verlangt, wobei die folgende Formel angewendet wird:

oder

wobei

BD = Bezugsdehnung
MD = Materialdehnung
KD = Konstruktionsdehnung
VD/S = vorzugebende Dehnung oder Strekkung
I = Phase I
II = Phase II

For the construction of a fabric or otherwise constructed band or fabric, a reference extension of z. B. 2% at 800 daN; in a second phase (11) requires a reference elongation of 10% at 1000 daN, using the following formula:

or

in which

BD = reference elongation
MD = material stretch
KD = construction stretch
VD / S = elongation or stretch to be specified
I = phase I
II = phase II

Setzt man Zahlen ein, so läßt sich dies wie folgt errechnen:

Für eine verlangte Bezugsdehnung nach Phase II von 10%/1000 daN und eine Bezugsdehnung von 2% bei 800 daN bei Phase I, ist wie folgt zu berechnen:

If you use numbers, this can be calculated as follows:

For a required reference stretch according to phase II of 10% / 1000 daN and a reference stretch of 2% at 800 daN for phase I, the calculation is as follows:

Beispiel 2Example 2

Für eine verlangte Bezugsdehnung nach Phase II von 6%/1000 daN bzw. bei 2%/800 daN nach Phase I, ist wie folgt zu berechnen:For a required reference elongation according to phase II of 6% / 1000 daN or at 2% / 800 daN according to phase I, the following must be calculated:

Mit den oben beschriebenen Mitteln kann man ein Kraftdehnungsverhalten vorprogrammieren und ein dünnes Band aufbauen, welches die gleiche Dicke wie herkömmliche Standardbänder ohne das Energieaufnahmeverhalten hat. Mit anderen Worten erreicht man ein dünnes Band mit einem großen Potential an Arbeitsaufnahme. Bei stoßartiger Belastung oder Schockbelastung wird mit einem solchen Band eine geringere Belastung auf die Befestigungspunkte des Gurtsystems übertragen als dies bei herkömmlichen Bändern bei gleicher Bezugsdehnung der Fall ist.

With the means described above, one can pre-program a force expansion behavior and build up a thin band that has the same thickness as conventional standard bands without the energy absorption behavior. In other words, you can achieve a thin ribbon with a large potential for work. In the event of an impact-like load or shock load, such a band transfers a lower load to the fastening points of the belt system than is the case with conventional bands with the same reference extension.

Mit Vorteil wird daher gleichfalls auch eine geringere Belastung auf das zu sichernde Objekt oder den Fahrzeuginsassen übertragen.A lower load is therefore also advantageously transferred to the object to be secured or the vehicle occupant.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bandes oder Gewebes, insbesondere bei Gurtsicherheitssystemen, können Zusatzeinrichtungen, wie z.B. Gurtstrammer oder Gurtklemmen, die bei Fahrzeugsicherheitsgurten üblicherweise eingesetzt werden, um einen schnellen Anfangskraftanstieg zu gewährleisten, ganz oder teilweise überflüssig werden. Infolge der niedrigen Dehnung, die sich im Anfangsbereich der Kurve (Phase I) gemäß Figur 2 bei dem erfindungsgemäßen Gurtband ergibt, hat man etwa die gleiche Wirkung wie bei Gurtstrammern oder Gurtklemmen. Wie bei den zusätzlichen Gurtstrammern oder Klemmeinrichtungen unter Verwendung herkömmlicher Bänder kann ohne diese Einrichtungen bei Einsatz des erfindungsgemäßen Bandes die bei der Belastung des zu sichernden Objektes freikommende Energie schneller auf das Sicherheitsgurtsystem übertragen werden.When using the tape or fabric according to the invention, in particular with belt safety systems, additional devices such as e.g. Belt tensioners or belt clamps, which are usually used in vehicle seat belts in order to ensure a rapid increase in the initial force, become wholly or partly unnecessary. As a result of the low elongation which occurs in the initial region of the curve (phase I) according to FIG. 2 with the belt webbing according to the invention, one has approximately the same effect as with belt tensioners or belt clamps. As with the additional belt tensioners or clamping devices using conventional belts, the energy released when the object to be secured is loaded can be transferred more quickly to the seat belt system without these devices when using the belt according to the invention.

Claims

1. An extensible belt, particularly a safety belt for seat restraining systems in vehicles, consisting of a base material and combined therewith, an auxiliary material, base material and auxiliary material being deformable in differing degrees, characterised in that for the same force, the base material can be more markedly deformed than the single auxiliary material.

2. A belt according to Claim 1, characterised in that the base material and the auxiliary material consist of the same substance.

3. A belt according to Claim 1 or 2, characterised in that the base and the auxiliary materials are combined into one at least single ply woven fabric by weaving.

4. A belt according to Claim 3, characterised in that in the woven fabric, the warp material of lesser extensibility is provided as the auxiliary material while the material of greatest extensibility is provided as the carrier or support material.

5. A belt according to one of Claims 1 to 4, characterised in that only two materials of differing extensibility are combined with each other.

6. A belt according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the auxiliary material has no or almost no material or structural extensibility.

7. A method of producing an extensible belt according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the following formula is used:

BD = reference stretch

MD = material stretch

KD = structural stretch

VD/S = stretch or extension to be provided by pretreatment

I = phase I

11 = phase II, a material or both materials processed to form the belt are given a mechanical and/or thermal pretreatment no later than while they are being combined.

8. A method according to Claim 7, characterised in that the auxiliary and/or base material of greater extensibility is/are brought to a specific reference stretch value in that the material is treated by drawing, shrinking and/or twisting.

9. A method according to Claim 7, characterised in that the thermal and/or mechanical treatment of the material in a woven fabric is carried out prior to the weaving process and in the case of a laminated construction it is carried out prior to lamination.