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Title:
AIRBAG PACKAGE FOR AN OCCUPANT RESTRAINING SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE, OCCUPANT RESTRAINING SYSTEM, AND METHOD FOR PRODUCING SUCH AN AIRBAG PACKAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/167261
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an airbag package (1) for an occupant restraining system of a motor vehicle, comprising a folded airbag (2) and free spaces formed between the material of the airbag. The airbag package (1) has an actual package volume Vreal which is composed of the airbag volume Vbag of the airbag (2) and the free space volume Vfree of the free spaces. The invention is characterized in that the ratio Vreal/Vbag between the package volume Vreal and the airbag volume Vbag is 3.2 at most. The invention further relates to an occupant restraining system with such an airbag package and to a method for producing an airbag package.

Inventors:
KUNKEL MICHAEL (DE)
FREUDENBERGER KLAUS (DE)
RUMPF DIETER (DE)
SAPOUNTZIS STEFAN (DE)
HEPP STEFAN (DE)
BACHMANN STEFAN (DE)
HEROLD TIMM (DE)
HIRZMANN GUIDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/001343
Publication Date:
November 14, 2013
Filing Date:
May 07, 2013
Export Citation:
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Assignee:
TRW AUTOMOTIVE SAFETY SYS GMBH (DE)
International Classes:
B60R21/237
Domestic Patent References:
WO2011075050A12011-06-23
Foreign References:
US5022676A1991-06-11
EP1031473A22000-08-30
EP1127752A22001-08-29
EP2594441A12013-05-22
EP1127752A22001-08-29
Attorney, Agent or Firm:
MEHNERT, BERNHARD (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Gassackpaket (1) für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs mit einem gefalteten Gassack (2) und zwischen dem Material des Gassacks gebildeten Freiräumen, wobei das Gassackpaket (1) ein tatsächliches Paketvolumen Vreai aufweist, das sich aus dem Gassackvolumen VSack des

Gassacks (2) und dem Freiraumvolumen Vfrei der Freiräume zusammensetzt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verhältnis reai/VSack zwischen dem Paketvolumen Vreai und dem Gassackvolumen VSack höchstens 3,2 beträgt.

2. Gassackpaket (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verhältnis Vreai/VSaCk zwischen dem Paketvolumen Vreai und dem Gassackvolumen VSaCk höchstens 1,8 beträgt.

3. Gassackpaket (1) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Gassackpaket (1) selbstständig dauerhaft formstabil ist.

4. Gassackpaket (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

wenigstens eine Außenfläche (3), die eine Vertiefung (4) aufweist.

5. Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Gassackpaket (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

6. Verfahren zur Herstellung eines Gassackpakets (1) oder eines Insassenrückhaltesystems, insbesondere eines Gassackpakets (1) oder eines Insassenrückhaltesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein gefalteter Gassack (2) in ein Formelement (5) eingelegt und anschließend gepresst sowie erwärmt wird, wobei das Pressen des Gassacks (2) zumindest solange durchgeführt wird, bis das Gassackpaket (1) im Wesentlichen selbstständig dauerhaft formstabil ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Gassack (2) auf eine Temperatur von wenigstens 125°C, vorzugweise wenigstens 140°, insbesondere etwa 150°C, erwärmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Erwärmen des Gassacks (2) über einen Zeitraum von wenigstens einer Stunde, vorzugsweise etwa 2 Stunden, durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Pressen bei einem Druck von wenigstens 50N/cm2, vorzugsweise bei einem Druck von wenigstens 80N/cm2, weiter vorzugsweise bei einem Druck von wenigstens 110N/cm2, und insbesondere bei einem Druck von größer gleich 130N/cm2 erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

nach dem Schritt des Erwärmens ein Schritt des Abkühlens des Gassackes (2) auf eine Verfahrensendtemperatur um mindestens 100°C, vorzugsweise um mindestens 110°C, weiter vorzugsweise um mindestens 120°C, insbe¬ sondere um mindestens 125°C vorgesehen ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Verfahrensendtemperatur über der Raumtemperatur liegt und/oder mehr als 25°C, vorzugsweise mehr als 30°C, weiter vorzugsweise mehr als 35°C insbesondere ca. 40°C beträgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schritt des Abkühlens des Gassackes (2) auf die Verfahrensendtemperatur in kurzer Zeit von weniger als 35 Minuten, insbesondere von weniger als 20 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 15 Minuten erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Pressen des Gassackes (2) auch während des Schrittes des Abkühlens des Gassackes (2) auf die Verfahrensendtemperatur erfolgt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Formelement (5) eine Innenkontur aufweist, die der Innenkontur eines Aufnahmeraums für das Gassackpaket (1) im Insassenrückhaltesystem entspricht.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Pressen des Gassacks (2) mit einem Presselement (6) durchgeführt wird, das auf einer auf den Gassack (2) auflegbaren Kontaktfläche eine Erhebung aufweist.

Description:
Gassackpaket für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, Insassenrückhaltesystem und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gassackpakets

Die Erfindung betrifft ein Gassackpaket für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Insassenrückhaltesystem mit einem derartigen Gassackpaket sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackpakets. Ein Gassackpaket der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus EP 1 127 752 A2 bekannt.

Im Allgemeinen sind Gassackpakete aus einem gefalteten Gassack gebildet, der meist aus einem Textilgewebe hergestellt ist. Zwischen den Falten des Gassacks sowie den einzelnen Gewebefäden, also dem Material des Gassacks, sind im Gassackpaket Freiräume gebildet. Konkret besteht das Gassackpaket also aus dem gefalteten Gassack und einem gewissen Luftvolumen, das zwischen dem Material des Gassacks eingeschlossen ist.

Bei der Herstellung eines Gassacks ist es bekannt, den Gassack zunächst zu falten und anschließend in eine Abdeckkappe zu übergeben. In der Abdeckkappe wird der Gassack fixiert, so dass er anschließend beispielsweise in ein Lenkrad oder Armaturenbrett eingesetzt werden kann. Die äußere Form des Gassackpakets ist allerdings nicht stabil, sondern fällt selbständig auseinander, wenn sie nicht in der Abdeckkappe fixiert ist. Diese Tendenz, sich wieder zu entfalten, weist das Gassackpaket auch nach dem Einsetzen in die Abdeckkappe auf. Folglich drückt das Gassackpaket während der gesamten Lebensdauer beständig gegen die Abdeckkappe. Diese Dauerbelastung zeichnet sich im Laufe der Zeit an der Aufreißkante der Abdeckkappe ab und beeinträchtigt das optische Erschei ¬ nungsbild der Abdeckkappe.

Auch während der Herstellung führt die Instabilität des Gassackpakets zu Problemen. Bei dem Herstellungsverfahren gemäß EP 1 127 752 A2 wird der Gassack mit Hilfe einer den Gassack umschließenden Folie gefaltet. Anschließend muss das Gassackpaket aus der Folie entnommen und in die Abdeckkappe übergeben werden. Zwar wird das Gassackpaket unter Temperatureinfluss gepresst, so dass die Faltung für einen begrenzten Zeitraum erhalten bleibt. Dennoch

BESTÄTIGUNGSKOPIE springt das Gassackpaket etwas auf, so dass das tatsächliche Paketvolumen aufgrund der darin eingeschlossenen Luft erheblich größer ist als das Gassackvolumen, das sich als theoretisches Gassackvolumen aus der Dichte des Materials errechnen lässt, welches für die Herstellung des Gassacks verwendet wird. Auch ist die Formgebung bei dem Herstellungsverfahren gemäß EP 1 127 752 A2 nicht dauerhaft.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gassackpaket für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das die Herstellung erleichtert und dauerhaft das optische Erscheinungsbild einer Abdeckkappe verbessert. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs mit einem derartigen Gassackpaket sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackpakets anzugeben, bei dem das Gassackpacket seine Form dauerhaft beibehält.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Gassackpaket durch den Gegenstand des Anspruchs 1, im Hinblick auf das Insassenrückhaltesystem durch den Gegenstand des Anspruchs 5 und im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 6 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Gassackpaket für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei das Gassackpaket einen gefalteten Gassack und zwischen dem Material des Gassacks gebildete Freiräume umfasst. Insbesondere kann das Gassackpaket aus dem gefalteten Gassack und den zwischen dem Material des Gassacks gebildeten Freiräumen bestehen. Das Gassackpaket weist ein tatsächliches Paketvolumen V rea i auf, dass sich aus dem Gassackvolumen V SaC k des Gassacks und dem Freiraumvolumen V frei der Frei ¬ räume zusammensetzt. Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis V rea i/Vsack zwischen dem Paketvolumen V rea i und dem Gassackvolumen V SaC k höchstens 3,2.

Das Verhältnis V rea i/Vs ack zwischen dem Paketvolumen V rea i und dem Gassackvolumen Vsack kann auch höchstens 3,0, insbesondere höchstens 2,5, vorzugsweise höchstens 2,0, betragen.

Das erfindungsgemäße Gassackpaket weist ein im Vergleich zu bekannten Gassackpaketen relativ kleines Volumen auf. Somit können insgesamt kleinere Bauräume realisiert werden. Besonders kleine Bauräume können genutzt werden, wenn das Verhältnis reai/Vsack zwischen dem Paketvolumen V rea i und dem Gassackvolumen V SaC k höchstens 1,8 beträgt. Dies stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassackpakets dar.

In konkreten Ausgestaltungen kann das Verhältnis V rea i/Vsack zwischen dem Paketvolumen V rea i und dem Gassackvolumen V Sa ck auch höchstens 1,73, insbesondere höchstens 1,7, insbesondere höchstens 1,64, vorzugweise höchstens 1,62, besonders vorzugsweise höchstens 1,6, betragen.

In vorteilhafter Weise kann außerdem vorgesehen sein, dass das Gassackpaket selbstständig dauerhaft formstabil ist. Dies wird folgendermassen erreicht:

Durch die Formstabilität bleibt das Gassackpaket in seiner Form, d.h. es behält das relativ kleine Volumen bei. Insbesondere wird somit vermieden, dass zusätzliche Hilfsmittel eingesetzt werden müssen, um das Gassackpaket bei der Übergabe in ein Gehäuse oder in einem Gehäuse in der gewünschten Form zu halten. Folglich kann auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden, die das Gewicht und die Kosten eines Airbagmoduls, das das Gassackpaket umfasst, erhöhen. Ferner ermöglicht die dauerhafte Formstabilität die Realisierung von reproduzierbaren Gassackpaketformen sowie eine individuelle Formgebung.

Eine derartige individuelle Formgebung kann beispielsweise dadurch gegeben sein, dass das Gassackpaket wenigstens eine Außenfläche aufweist, in der eine Vertiefung ausgebildet ist. Die wenigstens eine Außenfläche weist also eine Vertiefung auf. Die Vertiefung ermöglicht es beispielsweise, einen

Emblemfreiraum zu schaffen, so dass ein in einer Abdeckkappe verankertes Emblem nicht auf das Gassackpaket drückt.

Gemäß einem nebengeordneten Aspekt beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs mit einem zuvor beschriebenen Gassackpaket anzugeben. Die im Zusammenhang mit dem Gassackpaket genannten vorteilhaften Weiterbildungen und Vorzüge gelten gleichermaßen für das Insassenrückhaltesystem. Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackpakets oder eines Insassenrückhaltesystems, insbesondere eines Gassackpakets oder eines Insassenrückhaltesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein gefalteter Gassack in ein Formelement eingelegt und anschließend gepresst sowie gleichzeitig erwärmt wird, wobei das Pressen und Erwärmen des Gassacks zumindest solange durchgeführt wird, bis das Gassackpaket dauerhaft formstabil ist.

Durch das gleichzeitige Pressen und Erwärmen wird ein Gassackpaket hergestellt, das im Wesentlichen ohne eine Volumenänderung in ein Gehäuse z.B. in eine Abdeckkappe übergeben werden kann. Das erleichtert die Herstellung des Gassackpakets erheblich und ermöglicht gleichzeitig die Produktion von Gassackpaketen mit möglichst kleinen Paketvolumina .

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Formelement eine Innenkontur auf, die der Innenkontur eines Aufnahmeraums für das Gassackpaket im Insassenrückhaltesystem entspricht. Bei dem Verfahren wird in vorteilhafter Weise das Gassackpaket bereits in der Form gepresst und erwärmt, die es auch später im Insassenrückhaltesystem einnehmen soll . Da das Gassackpaket dauerhaft formstabil ist, wird vermieden, dass das Gassackpaket eine Kraft auf die Umhüllung des Aufnahmeraums, insbesondere eine Abdeckkappe, ausübt, die das optische Erscheinungsbild beeinträchtigen könnte.

Das Pressen und Erwärmen des Gassacks wird vorzugsweise über einen Zeitraum von wenigstens einer Stunde, vorzugsweise etwa zwei Stunden, durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass dieser Zeitraum ausreicht, um ein dauerhaft formstabiles Gassackpaket herzustellen.

Vorzugsweise wird der Gassack auf eine Temperatur von wenigstens 125° C, weiter vorzugweise wenigstens 140°, besonders vorzugsweise etwa 150°C, erwärmt. In Kombination mit dem gleichzeitigen Pressvorgang wird damit erreicht, dass im Material des Gassacks durch die Faltung eingebrachte innere Spannungen abgebaut werden. Somit stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, was dazu führt, dass das Gassackpaket die gewünschte Form beibehält. Insbesondere bleibt das Paketvolumen im Wesentlichen unverändert. Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Erwärmen des Gassacks über einen Zeitraum von wenigstens einer Stunde, vorzugsweise etwa 2 Stunden.

Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Pressen bei einem Druck von wenigstens 50N/cm 2 , vorzugsweise bei einem Druck von wenigstens 80N/cm 2 , weiter vorzugsweise bei einem Druck von wenigstens 110N/cm 2 , und insbesondere bei einem Druck von größer gleich

130N/cm 2 .

Es ist auch bevorzugt, dass nach dem Schritt des Erwärmens ein Schritt des raschen Abkühlens des Gassackes auf eine Verfahrensendtemperatur um mindestens 100°C, vorzugsweise um mindestens 110°C, weiter vorzugsweise um mindestens 120°C, insbesondere um mindestens 125°C vorgesehen ist.

Weiter ist bevorzugt, dass die Verfahrensendtemperatur über der Raumtemperatur liegt und/oder mehr als 25°C, vorzugsweise mehr als 30°C, weiter vorzugsweise mehr als 35°C insbesondere ca. 40°C beträgt.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Schritt des raschen Abkühlens des Gassackes auf die Verfahrensendtemperatur in kurzer Zeit von weniger als 35 Minuten, insbesondere von weniger als 20 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 15 Minuten erfolgt.

Ebenso ist bevorzugt, dass das Pressen des Gassackes während des Schrittes des Erwärmens und vorzugsweise auch während des Schrittes des raschen Abkühlens des Gassackes auf die Verfahrensendtemperatur erfolgt.

Das Pressen des Gassacks kann mit einem Presselement durchgeführt werden, das auf einer auf den Gassack auflegbaren Kontaktfläche eine Erhebung aufweist. Die Erhebung drückt sich beim Pressen des Gassacks in eine Außenfläche des Gassackpakets ein, so dass im Gassackpaket eine Vertiefung gebildet wird. Diese Vertiefung kann beispielsweise genutzt werden, um den Raum für ein Emblem in einer Abdeckkappe freizuhalten. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 : ein Formelement für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Gassackpakets nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2: das Formelement gemäß Fig. 1, wobei ein Presselement zum

Pressen des gefalteten Gassacks eingesetzt ist; das Formelement gemäß Fig. 1 mit abgenommenem Presselement nach dem Pressen des Gassacks;

Fig. 4: ein erfindungsgemäßes Gassackpaket nach dem Pressen gemäß den in den Fig. 1-3 gezeigten Schritten im formstabilen Zustand;

Fig. 5: eine tabellarische Übersicht von Kompressionsverhältnissen reai/ sack bei unterschiedlichen Gassackmaterialien;

Fig. 6 ein Diagramm, dass das Relaxionsverhalten eines Gassackmoduls gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren über Druck und Zeit darstellt; und

Fig. 7a - d die vier Phasen der Gewebemoleküle eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in dauerhaft stabile Form gebrachten Gassackpaketes.

In Fig. 1 ist ein nach oben geöffneter Container gezeigt, der das Formelement 5 für die Herstellung des erfindungsgemäßen Gassacks 2 bildet. Das Formelement 5 weist eine Innenkontur bzw. eine Innengeometrie auf, die der Innenkontur bzw. der Innengeometrie eines Aufnahmeraums entspricht, in welchen das Gassackpaket 1 im Insassenrückhaltesystem angeordnet ist. Der Aufnahmeraum ist üblicherweise in einer Abdeckkappe eines Airbagmoduls angeordnet. Gut zu erkennen sind zwei gegenüberliegende, schlitzartige Öffnungen 8 in den Seiten- wänden des Formelements 5. Diese dienen zum Fixieren eines Presselements 6, das bei der Herstellung des Gassackpakets 1 zum Einsatz kommt.

Im Folgenden werden die einzelnen Schritte des Herstellungsverfahrens näher erläutert:

Zunächst wird der Gassack 2 gefaltet und im gefalteten Zustand in das Formelement 5 übergeben. Anschließend wird das Presselement 6, das vorzugsweise eine der Innenkontur des Formelements 5 entsprechende Außenkontur aufweist, in das Formelement 5 eingesetzt (Fig. 2). Das Presselement 6 weist einen Sperrbalken 7 auf, der in die schlitzartigen Öffnungen 8 des Formelements 5 eingreift. Der Sperrbalken 7 ist mit einer Schraube 9 am Presselement 6 fixiert. Das Formelement 5 und das Presselement 6 wirken derart zusammen, dass auf den gefalteten Gassack 2 eine Presskraft von etwa 10900 N aufgebracht wird.

Gleichzeitig mit dem Pressen des Gassacks 2 wird das im Formelement 5 angeordnete Gassackpaket 1 mit Wärme beaufschlagt. Das Gassackpaket 1 dabei auf eine Temperatur von über 130°C, vorzugsweise auf über 140°C erwärmt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Gassackpaket 1 dabei auf eine Temperatur von 150° C erwärmt wird. Das Pressen und Erwärmen des Gassackpakets 1 er ¬ folgt über einen Zeitraum etwa zwei Stunden, so dass sich die inneren Spannungen im Gassackgewebe bzw. im Material des Gassacks 2 abbauen. Somit behält das Gassackpaket 1 seine Form bei, auch wenn es aus dem Formelement 5 herausgelöst ist.

Fig. 3 zeigt das im Formelement 5 angeordnete Gassackpaket 1 nach dem Vorgang des Pressens und Erwärmens.

Hieran schließt sich noch ein Schritt des raschen Abkühlens des

Gassackpacketes um mindestens 80°C, vorzugsweises mindestens 90°C, weiter vorzugsweise mindestens 100°C, insbesondere mindestens 110°C, wobei gemäß einer besonderen Ausführungsform auch ein Abkühlen um mindestens 120°C oder mindestens 125°C möglich ist.

Gemäß einer speziell bevorzugten Ausführung erfolgt das Abkühlen von einer Haltetemperatur von 150°C auf eine Verfahrensendtemperatur von 40°C. Das Abkühlen des gepreßten Gassackpaketes von der Erwärmungstemperatur auf die Verfahrensendtemperatur erfolgt erfindungsgemäß in kurzer Zeit von weniger als 25 Minuten, insbesondere von weniger als 20 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 15 Minuten.

Das gepresste und abgekühlte Gassackpaket 1 kann nun aus dem Formelement 5 entnommen werden und weist eine dauerhaft stabile Form auf (Fig. 4).

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass das Presselement 6 eine Erhebung aufweist, die beim Pressen des Gassackpakets 1 eine Vertiefung 4 auf einer Außenfläche 3 des Gassackpakets hinterlässt. Die Vertiefung 4 dient beispielsweise dazu, einen Emblemraum eines Fahrzeugemblems in einer Abdeckkappe freizuhalten.

Die Besonderheit des auf diese Weise hergestellten Gassackpakets zeigt sich im Kompressionsfaktor, der deutlich niedriger ist als bei bekannten Gassackpaketen. Der Kompressionsfaktor entspricht dem Verhältnis zwischen Paketvolumen V rea i und Gassackvolumen V sack gemäß dem Quotienten V r eai /V saC k. Tabelle in Fig. 5 zeigt eine Übersicht über die erreichbaren Kompressionsfaktoren V compression bei unterschiedlichen Gassackmaterialien.

Der Kompressionsfaktor V com p ression berechnet sich wie folgt:

Das Paketvolumen V rea i des Gassackpakets setzt sich einerseits aus dem Volumen des Gassackmaterials (Gassackvolumen V SaC k) und andererseits aus dem Luftvolumen zusammen, das zwischen den Falten bzw. zwischen dem Gewebe des Gassackmaterials eingeschlossen ist. Das Luftvolumen wird als Freiraumvolumen V fre i bezeichnet.

Das Gassackvolumen V SaC k kann ohne Weiteres aus der bekannten Dichte und dem bekannten Flächengewicht der verwendeten Gassackmaterialien errechnet werden. Das Gassackvolumen V SaC k entspricht somit im Wesentlichen einem theoretischen Gewebevolumen, das das Gassackpaket 1 aufweisen würde, wenn es vollständig frei von Lufteinschlüssen wäre. Das Gassackvolumen ist in der Tabelle gemäß Fig. 5 als„calculated theoretical fabric volume" bezeichet. Das tatsächliche Paketvolumen V rea , liegt üblicherweise deutlich über dem Wert für das theoretisch errechnete Gassackvolumen V Sack . Das Paketvolumen V rea i ist in der Tabelle gemäß Fig. 5 als„package volume" bezeichnet.

Für die Beurteilung der Packungsdichte ist das Verhältnis zwischen dem Paketvolumen V rea i und dem Gassackvolumen V saC k relevant. Dieses Verhältnis (der Kompressionsfaktor) gibt im Wesentlichen an, wie viel Lufteinschlüsse noch im Gassackpaket 1 verbleiben. Ein möglichst kleiner Wert wird angestrebt, um das Gassackpaket 1 für möglichst kleine Einbauräume anzupassen .

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind verhältnismäßig große Kompressionsfaktoren realisierbar, wie die Tabelle in Fig. 5 anschaulich zeigt. Konkret sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren reale Paketvolumina V rea i erreichbar, die um maximal das 1,8-fache größer als ein theoretisches Gassackvolumen V Sack sind, das aus der Dichte des verwendeten Gassackgewebes bzw. Gassackmaterials errechnet wird. Dabei wird angenommen, dass das verwendete Gassackmaterial nicht als Gewebe mit Lufteinschlüssen bzw. Freiräumen vorliegt, sondern als kompakter Materialblock aus dem Gewebematerial des Gassacks 2. Der Material ¬ block ist also Lufteinschlussfrei.

Die Erfindung ermöglicht daneben auch, dass das Gassackpaket selbstständig dauerhaft formstabil ist. Dies wird folgendermaßen erreicht: Durch mechanische Zwangsbedingungen entstehen innere Spannungen im Gewebe. Auf mikroskopischer Ebene sind diese Spannungen primär bedingt durch die Steifheit der„tie- Moleküle" im amorphen Bereich. Diese Steifheit ist bedingt durch energetische Unterschiede in den unterschiedlichen cis-trans-gauche-Konformation der Ketten und den Nebenvalenzkräfte zwischen den Ketten, d.h. sowohl durch intra- als auch intermolekulare Wechselwirkungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt nun dem gefalteten Luftsack in einem ersten Schritt hinreichend viel Energie zu, so dass sich die unter Spannung stehenden„tie-Moleküle" im amorphen Bereich„freier bewegen" und die inneren Spannungen dadurch abgebaut werden. In einem zweiten Schritt wird nun wieder Energie aus dem System entzogen, so dass die Ketten in der neuen Konformation „einfrieren". Das gesamte Luftsackpaket bleibt dadurch auch nach Wegnahme der äußeren Zwangsbedingung selbstständig in der vorgegebenen Form. Die Figuren 7a bis 7d zeigen die vier Phasen der Gewebemoleküle eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in dauerhaft stabile Form gebrachten Gassackpaketes, wobei in Fig. 7a das Gewebe vor der Bearbeitung gezeigt ist, in Figur 7b das Gewebe gefaltet und in Form gepresst dargestellt ist, in Figur 7c das Gewebe nach einer Erwärmung auf T=150°C gezeigt ist, und in Figur 7d das Gewebe zwei Stunden später nach der Abkühlung auf T=40°C dargestellt ist.

Wie in Fig. 7a dargestellt, befindet sich das Gewebe in seinem Ausgangszustand in seiner energetisch günstigsten Anordnung, da Zwangsbedingung fehlen; der C- C Bindungswinkel ist ein Tetraederwinkel.

Wie in Fig. 7b dargestellt, bewirkt das Falten bzw. Formen des Gewebes eine Biegung der Moleküle und somit eine Abweichung vom Tetraederwinkel; es entstehen innere Spannungen im Molekül, so dass ohne den äußeren Zwang der Formpresse das Gewebe zurückfedern würde (Rebound Effect).

Wie in Fig. 7c dargestellt, erfolgt eine Drehung der Moleküle um 120° bzw. -120° um Längsachse aufgrund der thermischen Aktivierung. Es erfolgt also über die Zeit ein Abbau der inneren Spannungen mit der weiteren Folge, dass sich die Bindungswinkel sich wieder Tetraederwinkeln angleichen.

Wie schließlich in Fig. 7d dargestellt, ist die neue Konformation bei vorgegebener Zwangsbedingung (Gassackpaket gefaltet im Container) die energetisch günstigste. Die rasche Abkühlung deaktiviert die fortgesetzte Drehung der Moleküle, so dass das Gassackpaket Paket thermisch fixiert ist und sich auch nach einer Entfernung des Zwangs dauerhaft nicht mehr entfaltet.

Hierzu wurden Versuche durchgeführt, die bestätigen, dass es erfindungsgemäß möglich ist, das Gassackpaket selbstständig dauerhaft formstabil zu erzeugen: Hierbei wurde ein in Form gebrachtes Gassackpaket im kalten Zustand in einen auf 150°C aufgewärmten Ofen eingebracht. Der zur Formgebung verwendete Pressstempel wurde innerhalb ca. 60s-90s mit 10000N belastet. Die dabei erreichte Stempelposition wurde dann über den gesamten Versuch konstant gehalten. In diesem Zustand wurde für 2h = 7200 s die wirkende Kraft auf den Stempel registriert. Zur besseren Überschaubarkeit des Temperaturverlaufs wurde die Temperatur im inneren des Airbags mit einem Thermoelement gemessen. Im Anschluss der 2h bei 150°C wurde mittels flüssigem Stickstoff (ln 2 ) der Ofen bzw. die Vor- richtung mit Airbag abgekühlt. Die Ergebnisse sind in Figur 6 zusammengestellt, die den Verlauf der Druckkraft und der Temperatur während des Versuchs wiedergibt.

Es zeigt sich, dass In den ersten Minuten der größte Kraftabbau stattfindet. Mit dem Erreichen der Glasübergangstemperatur(en) ist eine schnelle Relaxation der Druckkraft bis zum Ausfüllen vorhandener„Hohlräume" gegeben. Durch Abkühlen verringert sich die wirkende Druckkraft. Beim Erreichen der Innentemperatur von ca. 50°C - 60°C ist die Druckkraft kleiner als 100N .

Das Abkühlen des gepreßten Gassackpaketes von der Erwärmungstemeratur auf die Verfahrensendtemperatur erfolgt erfindungsgemäß in kurzer Zeit von weniger als 40 Minuten, insbesondere von weniger als 35 Minuten, insbesondere von weniger als 20 Minuten, insbesondere von weniger als 15 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 10 Minuten.

Es ist vorgesehen, dass die Verfahrensendtemperatur, also die Temperatur am Ende des gerichteten raseben Abkühlens über der Raumtemperatur liegt und/oder mehr als 25°C, vorzugsweise mehr als 30°C, weiter vorzugsweise mehr als 35°C insbesondere ca . 40°C beträgt. Ein nachfolgendes weiteres Abkühlen ist denkbar, jedoch ohne Einfluß auf das erfindungsgemäße Verfahren und die Dauerhafte Formstabilität des Gassackpacketes.

Bezugszeichenliste

1 Gassackpaket

2 Gassack

3 Außenfläche

4 Vertiefung

5 Formelement

6 Presselement

7 Sperrbalken

8 Öffnung

9 Schraube