DE10055546C2

DE10055546C2 - Airbag-Verkleidung mit Schwächungsstrukturen sowie Verfahren zur Erzeugung der Schwächungsstrukturen

Info

Publication number: DE10055546C2
Application number: DE10055546A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hommel; Thomas Vetter; Andreas Gerken; Seban Seehafer; Juergen Buehring
Original assignee: Benecke Kaliko AG; Aradex AG
Current assignee: Benecke Kaliko AG; Aradex AG
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: DE10055546A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Airbag-Verkleidung mit Schwächungsstrukturen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Derartige Airbag-Verkleidungen sind beispielsweise von Armaturentafeln, Tür- oder Seitenverkleidungen für Kraftfahrzeuge gebildet. Eine solche Airbag- Verkleidung ist von wenigstens einer Deckfolie gebildet. An dieser sind ent lang einer Sollbruchlinie verlaufende Schwächungsstrukturen eingearbeitet, welche eine Airbag-Abdeckung eines Airbags definieren.

Bei Auslösen eines Airbags bricht die Airbag-Verkleidung entlang der Soll bruchlinie auf, so dass die Airbag-Abdeckung vom Rest der Airbag- Verkleidung abgelöst wird und durch die auf diese Weise gebildete Öffnung der Airbag beim Aufblasen austreten kann.

Die für die Herstellung von Airbag-Verkleidungen verwendeten bekannten Deckfolien in Form von Kunststoff-Folien aus PVC oder anderen für Airbag- Verkleidungen geeigneten Materialien, beziehungsweise TPU- oder TPO- Slushhäuten aus Polyurethan oder anderen halogenfreien Kunststoffen weisen zur Bildung beziehungsweise Definition der Airbag-Abdeckung als Schwä chungsstruktur eine Materialschwächung gegenüber dem Rest der Deckfolie auf, welche eine Sollbruchlinie zum kontrollierten Aufreißen der Deckfolie im Falle des Auslösens des Airbags bildet. Diese Sollbruchlinie in Form einer in der Regel kontinuierlichen Materialschwächung wird entweder auf der Vorder seite oder auf der Rückseite der Deckfolie eingebracht. Bei einem Einbringen der Sollbruchlinie im Sichtbereich der Deckfolie, wie es beispielsweise aus der DE 197 32 767 C2 bekannt ist, wird die Sollbruchlinie als bewusstes Stilmittel eingesetzt, indem die Sollbruchlinie eine Schattenfuge bildet, welche die Air bag-Abdeckung bewusst vom Rest, beispielsweise der Armaturentafel, ab grenzt.

Nicht immer ist es aber aus optischen Gründen erwünscht, dass der Benutzer des Kraftfahrzeuges erkennt, an welcher Stelle beispielsweise die Airbag- Abdeckung angeordnet ist.

Die Schwächungsstrukturen verlaufen dann entlang der Sollbruchlinie an der Innenseite der Airbag-Verkleidung, so dass diese von der Außenseite der Air bag-Verkleidung nicht zu erkennen sind.

Aus der DE 196 36 428 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, welche einen Laser zur Erzeugung von Schwächungsstrukturen in Form von Perforationslinien aufweist. Dabei werden mittels des Lasers in vorgegebenen Abständen Sacklö cher in die Airbag-Verkleidung eingebrannt.

Problematisch hierbei ist, dass die Laserleistung genau eingestellt werden muss, um die gewünschten Tiefen der einzelnen Sacklöcher zu erzielen. Typi scherweise müssen hierfür umfangreiche Vermessungen vorgenommen wer den, wobei insbesondere die Lichtmenge registriert wird, welche die Airbag- Verkleidung durchdringt. Dies erfordert einen erheblichen technischen Auf wand sowie einen beträchtlichen Wartungs- und Kostenaufwand.

Aus der WO 98/41425 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher durch Was serstrahl-Schneiden eine Schwächungslinie in einer Airbag-Verkleidung er zeugt wird.

Aus der US 5,217,244 ist eine Präzisionsschneidvorrichtung zur Erzeugung von Schwächungslinien in einer Airbag-Verkleidung bekannt. Diese Vorrich tung weist ein Schneidmesser auf, welches an der Innenseite der Airbag- Verkleidung anliegend entlang der Sollbruchlinie geführt wird. Dabei wird das Schneidmesser durch die Airbag-Verkleidung durchgezogen, so dass entlang der Sollbruchlinie eine Schnittlinie vorgegebener Tiefe entsteht.

Bekannt ist außerdem, dass sich mit einem kalten Schneidmesser in Material schichten aus TPU, TPO, TPE-E und PVC Schwächungslinien einbringen las sen, während sich heiße Schneidmesser nur für TPU, TPO und TPE-E Materi alien verwenden lassen, da bei PVC-Folien die Schwächungslinien unter Ein fluss von Wärme wieder zufließen können.

Bei derartigen Verfahren zur Erzeugung von Schwächungsstrukturen wird typi scherweise als Deckfolie eine etwa 0,8 bis 1,0 mm dicke PVC-Folie oder TPU- Slushhaut im Bereich des Schnittes auf etwa 0,3 bis 0,4 mm reduziert.

Derartige Schnitttiefen gewährleisten zwar ein Aufreißen der Airbag- Abdeckung bei Auslösen eines Airbags, jedoch muss dafür in Kauf genommen werden, dass der Verlauf der die äußeren Abmaße der Airbag-Abdeckung defi nierenden Sollbruchlinie nicht völlig zu verbergen ist. Dies beruht darauf, dass im Bereich der Schnittführung das Material so durchgedrückt wird, dass eine Art Naht von außen sichtbar bleibt. Insbesondere entsteht durch Temperatur schwankungen eine Art Kräuselnaht, welche den Verlauf der Sollbruchlinie verrät.

Zudem ist nachteilig, dass mit kontinuierlichen Schnitten hergestellte Schwä chungsstrukturen kein kontrolliertes Aufreißverhalten der Airbag-Abdeckungen erhalten wird.

Insbesondere kann es bei einem Aufreißen der Airbag-Abdeckung zu unkon trolliertem Wegplatzen von Kunststoffmaterial kommen, so dass Fahrzeugin sassen durch herumspritzendes Kunststoffmaterial verletzt werden können.

Die JP 07156739 A betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Deck schicht einer Airbag-Verkleidung. Zur Einarbeitung von Nuten in die Deck schicht wird eine Heizklinge verwendet. Die Heizklinge weist eine ebene Un terkante auf, von welcher ein v-förmiger Keil hervorsteht. Die Heizklinge wird mit der Unterkante gegen die Deckschicht gepresst und in dieser Position mit einer Haltevorrichtung gehalten, welche zwei auf die Deckschicht aufsetzbare Pfosten umfasst. Durch die beheizte Heizklinge, insbesondere den beheizten v- förmigen Keil, wird eine v-förmige Nut in die Deckschicht eingeprägt.

Die DE 43 44 523 C2 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbrin gen einer innenseitigen Schwächungslinie an einer Airbag-Verkleidung. Die Schwächungslinie wird mit einer Schneide in die Airbag-Verkleidung einge schnitten. Bei dem Schneidevorgang wird die Schneide in einer kontinuierli chen Bewegung durch die Airbag-Abdeckung gezogen, wodurch ein kontinu ierlicher Aufreißspalt erzeugt wird, welcher eine möglichst konstante Tiefe aufweist. Um einen möglichst exakt homogenen Tiefenverlauf zu erhalten, wird die Tiefe des Aufreißspaltes während des Schneidevorgangs fortlaufend mittels eines optischen Systems kontrolliert.

Die DE 44 11 283 C1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dehnungs elastischen Folie, welche als Airbag-Abdeckung eingesetzt wird. Zur Erzeu gung einer Aufreißlinie wird die Folie mittels wenigstens einer Nadel durchsto chen, wodurch eine einreihige Punktperforation gebildet wird. In einem weite ren Verfahrensschritt werden die Durchstiche durch Erwärmen der Folie zu einer Punktperforation geschrumpft.

In der DE 299 17 856 U1 ist eine Dekorationsfolie beschrieben, die als Airbag- Verkleidung einsetzbar ist und als Schwächungsstruktur eine innere Kerbe mit beidseitig durch das Material der Dekorationsfolie geschlossenen Enden auf weist. Die Herstellung dieser Schwächungsstruktur erfolgt dadurch, dass an der Rückseite der Dekorationsfolie zunächst eine Kerbe eingeritzt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Rand der Kerbe nachträglich verschweißt.

Die EP 0 711 627 A2, WO 99/01317 A1, DE 196 54 452 A1 und die WO 99/58375 A1 betreffen Verfahren zur Erzeugung von Schwächungsstrukturen in Airbag-Abdeckungen mittels Laserstrahlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Airbag-Verkleidung mit Schwächungsstrukturen bereitzustellen, welche von der Außensichtseite der Airbag-Verkleidung nicht sichtbar sind und dabei ein gutes Aufreißverhalten aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 18 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildun gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Airbag-Verkleidung weist eine Deckfolie aus Kunststoff auf, in deren Rückseite Schwächungsstrukturen in Form einer Sollbruchlinie eingearbeitet sind. Alternativ können auch Deckfolien aus Leder verwendet werden.

Erfindungsgemäß werden entlang der Sollbruchlinie mittels eines Stanzwerk zeugs an der Innenseite der Airbag-Verkleidung Ausnehmungen erzeugt, wel che die Schwächungsstrukturen bilden. Hierzu wird das Stanzwerkzeug mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit entlang der Sollbruchlinie be wegt. Dabei wird das Stanzwerkzeug mit einer vorgegebenen Taktrate in die Airbag-Verkleidung eingestoßen.

Durch eine geeignete Wahl der Folge der Ausnehmungen sowie deren Tiefen kann die jeweilige Schwächungsstruktur so ausgebildet werden, dass diese von der Außenseite der Airbag-Verkleidung nicht sichtbar ist. Dabei kann der Stanzprozess auf einfache Weise bezüglich der Eindringtiefe des Stanzwerk zeugs kontrolliert werden, so dass eine hohe Qualität der Schwächungsstruktur bei gutem Aufreißverhalten erhalten wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht die Sollbruchlinie aus Ausnehmungen, die jeweils durch einen Steg getrennt sind. Dabei sind die Abmessungen der Ausnehmungen, insbesondere deren Tiefen in der Deckfolie, sowie die Abmessungen der Stege durch eine geeignete Steuerung des Stanz vorgangs auf einfache Weise einstellbar und an verschiedene Materialien der Airbag-Verkleidung anpassbar.

Besonders vorteilhaft sind die Ausnehmungen so dimensioniert, dass in deren Bereich die Dicke der Restwandung der Deckfolie bis auf etwa 0,1 mm redu ziert ist. In den Bereichen der Stege bleibt dagegen die Dicke der Deckfolie vollständig oder nahezu vollständig erhalten und verleiht der Sollbruchlinie eine hinreichende Stabilität, die ein Auseinanderklappen der Vertiefungen im Bereich der Sollbruchlinie verhindert, so dass die Materialschwächung von außen nicht sichtbar ist.

Insbesondere ist vorteilhaft, dass bei hinterschäumten Deckfolien kein Volllau fen der Schwächungsstrukturen mit Schaum auftritt. Zudem zeigen hinter schäumte Deckfolien selbst bei Restwandstärken von 0,1 mm nach 500 Stun den Wärmelagerung bei 120°C kein Durchzeichnen der Schwächungslinien auf der äußeren Oberfläche.

Ferner ermöglichen die Stege ein noch besseres Aufreißverhalten im Fall des Auslösens eines Airbags als dies bislang möglich war. Dies beruht darauf, dass die Stege mit den Ausnehmungen eine diskontinuierliche Schwächungsstruktur bilden, wodurch die Airbag-Abdeckung bei Auslösen des Treibsatzes des Airbags kontrolliert wie ein Reißverschluss entlang der Sollbruchlinie aufreißt.

Insbesondere wird bei der Verwendung von Deckfolien aus TPU, TPO oder TPE-E auch bei tiefen Temperaturen, z. B. bei 35°C, ein kontrolliertes, defi niertes und vor allen Dingen ein partikelflugfreies Aufreißen der Airbag- Abdeckung erhalten.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Schwä chungsstrukturen in einer Airbag-Verkleidung mittels eines Stanzwerkzeugs;

Fig. 2

a) Positionen des Stanzwerkzeugs gemäß Fig. 1 bei drei auf einanderfolgenden Stanzvorgängen für eine erste Einstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
b) schematische Darstellung der mit der Einstellung der Vor richtung gemäß Fig. 2a erhaltenen Schwächungsstrukturen;

Fig. 3

a) Positionen des Stanzwerkzeugs gemäß Fig. 1 bei drei auf einanderfolgenden Stanzvorgängen für eine zweite Einstel lung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
b) schematische Darstellung der mit der Einstellung der Vor richtung gemäß Fig. 3a erhaltenen Schwächungsstrukturen;

Fig. 4: Erstes Ausführungsbeispiel einer Sollbruchstelle einer die erfindungsgemäße Airbag-Verkleidung bildenden Deckfolie im Längsschnitt;

Fig. 5: Zweites Ausführungsbeispiel einer Sollbruchstelle einer die erfindungsgemäße Airbag-Verkleidung bildenden Deckfolie im Längsschnitt;

Fig. 6: Drittes Ausführungsbeispiel einer Sollbruchstelle einer die erfindungsgemäße Airbag-Verkleidung bildenden Deckfolie im Längsschnitt;

Fig. 7-10: Makrofotografische Darstellungen von weiteren Ausfüh rungsbeispielen der erfindungsgemäßen Deckfolie.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erzeugung von einer entlang einer Sollbruchlinie verlaufenden Schwä chungsstrukturen 2 in einer Airbag-Verkleidung 3.

Die Airbag-Verkleidung 3 ist beispielsweise von einer Instrumententafel gebil det, die im Innenraum eines Kraftfahrzeugs installiert wird. Die Airbag- Verkleidung 3 besteht im Wesentlichen aus einer Deckfolie aus Kunststoff. Dabei kann die Deckfolie insbesondere als Folie oder Slushhaut ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht die Deckfolie aus TPU, TPO oder PVC.

Die entlang der Sollbruchlinie verlaufenden Schwächungsstrukturen 2 begren zen eine Airbag-Abdeckung. Bei einer im Kraftfahrzeug eingebauten Airbag- Verkleidung 3 befindet sich ein Airbag hinter der Airbag-Abdeckung. Durch das Auslösen des Airbags werden die Schwächungsstrukturen 2 aufgerissen, so dass die Airbag-Abdeckung abgelöst wird und sich der aufgeblasene Airbag durch die so gebildete Öffnung hindurch entfalten kann.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 werden die Schwächungsstrukturen 2 an der Innenseite der Airbag-Verkleidung 3 so angebracht, dass diese von der Außenseite der Airbag-Abdeckung nicht sichtbar sind.

Die Airbag-Verkleidung 3 liegt auf einer nicht dargestellten Aufnahmeform mit nach oben liegender Innenseite auf und ist dort mittels ebenfalls nicht darge stellten Befestigungsmitteln fixiert. Dabei ist die Aufnahmeform an die Form der Airbag-Verkleidung 3 angepasst, so dass die Airbag-Verkleidung 3 dicht und formschlüssig über ihre gesamte Fläche auf der Aufnahmeform aufliegt.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Stanzwerkzeug 4 welches mit vorgegebener Vorschub-Geschwindigkeit entlang der Sollbruchlinie bewegt wird und wel ches mit einer Taktrate in die Airbag-Verkleidung 3 gestoßen wird. Die da durch erzeugten Schwächungsstrukturen 2 sind insbesondere als Ausnehmun gen 2a ausgebildet, die durch Stege 2b getrennt sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Stanzwerkzeug 4 eine Klinge 5 auf, welche über eine Halterung 6 mit einem Exzenter 7 verbunden ist. Die Klinge 5 steht im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Airbag- Verkleidung 3 und wird durch die Bewegung des Exzenters 7 in die Airbag- Verkleidung 3 gestoßen. Die Klinge 5 besteht vorzugsweise aus einem Hart metall wie Wolframkarbid oder aus HSS.

Das Stanzwerkzeug 4 mit dem Exzenter 7 ist an eine CNC-Steuerung 8 ange schlossen, welche die Bewegung der Klinge 5 und des Exzenters 7 steuert. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die CNC-Steuerung 8 als 3-Achs-Steuerung ausgebildet. Alternativ kann auch eine 5-Achs-Steuerung vorgesehen sein.

Mittels der CNC-Steuerung 8 ist das Stanzwerkzeug 4 wie in Fig. 1 darge stellt in einer horizontalen Ebene in x- und y-Richtung bewegbar. Dadurch kann das Stanzwerkzeug 4 über die CNC-Steuerung 8 gesteuert entlang der Sollbruchlinie der Airbag-Verkleidung 3 mit einer vorgebbaren Vorschubge schwindigkeit bewegt werden.

Zudem kann das Stanzwerkzeug 4 mit dem Exzenter 7 über die CNC- Steuerung 8 in seiner Höhe verstellt werden, so dass der Abstand Z_H der Klinge 5 zu der Oberfläche der Airbag-Verkleidung 3 einstellbar ist. Dieser Abstand bestimmt die Eindringtiefe des Stanzwerkzeugs 4 in die Airbag-Verkleidung 3. Der Abstand Z_H ist so gewählt, dass die Klinge 5 in ihrer höchsten Position am Exzenter 7 dicht oberhalb der Oberfläche der Airbag-Verkleidung 3 liegt und in ihrer tiefsten Position mit einer vorgegebenen Eindringtiefe in die Airbag- Verkleidung 3 gestoßen ist. Die Eindringtiefe ergibt sich durch den Abstand Z_H sowie den Hub Z_O der Auslenkbewegung der Klinge 5 am Exzenter 7.

Schließlich ist über die CNC-Steuerung 8 die Klinge 5 auch um ihre vertikal verlaufende Längsachse drehbar. Dadurch kann die Klinge 5 während der Vor schubbewegung in geeigneter Weise ausgerichtet werden. Zweckmäßigerweise wird die Klinge 5 jeweils so ausgerichtet, dass diese längs der durchfahrenen Sollbruchlinie geführt ist.

Die Form der Klinge 5 ist insbesondere aus den Fig. 2a und 3a ersichtlich. Die Klinge 5 weist einen blattförmigen Aufbau auf, wobei die Breite der Klin ge 5 an ihrem oberen Ende konstant ist. An einem Seitenrand weist die Klinge 5 eine Abschrägung auf, die auf den unteren Rand der Klinge 5 zuläuft, so dass sich die Klinge 5 zu ihrem unteren Ende hin verjüngt.

Der untere Rand der Klinge 5 bildet eine ebene, horizontal verlaufende Kante, die als eine erste Schneidfläche ausgebildet ist. Mit dieser Schneidfläche wird die Klinge 5 in die Airbag-Verkleidung 3 gestoßen.

Zudem ist der Rand der Klinge 5 im Bereich der Abschrägung als zweite Schneidfläche ausgebildet.

Da die Klinge 5 zu ihrem unteren Ende keine Spitze sondern eine horizontal verlaufende Schneidfläche aufweist, ist die Klinge 5 beim Einstoßen in die Airbag-Verkleidung 3 nur einem relativ geringen Verschleiß unterworfen. Die entlang der Abschrägung verlaufende zweite Schneidfläche erleichtert das Ein dringen der Klinge 5 in die Airbag-Verkleidung 3. Prinzipiell kann die Klinge 5 auch an beiden Rändern abgeschrägt sein.

Die Länge der ersten Schneidfläche liegt etwa bei 0,5 mm. Der Hub Z_O der Hubbewegung des Exzenters 7 liegt in der Größenordnung von 1 mm. Zweck mäßigerweise ist die Länge der zweiten Schneidfläche erheblich größer als Z_O, so dass bei Erzeugen der Ausnehmung 2a in der Airbag-Verkleidung 3 mittels der Klinge 5 die zweite Schneidfläche über die gesamte Höhe der Ausnehmung 2a an einem ihrer Ränder aufliegt.

In der CNC-Steuerung 8 wird insbesondere das Verhältnis der Vorschubge schwindigkeit der Klinge 5 zu der Taktrate der Hubbewegung des Exzenters 7 eingestellt. Durch eine geeignete Einstellung dieses Verhältnisses können un terschiedliche Schwächungsstrukturen 2 in der Airbag-Verkleidung 3 erzeugt werden.

Beispiele hierfür sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei dem in Fig. 2a dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Klinge 5 mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit in Pfeilrichtung bewegt. Dabei ist die Klinge 5 in ihren Positionen bei drei aufeinander folgenden Stanzvorgängen dargestellt.

Vorzugsweise ist dabei jeweils die Klinge 5 in ihrer tiefsten Position darge stellt.

Wie aus Fig. 2a ersichtlich ist die Vorschubgeschwindigkeit im Verhältnis zur Taktrate des Exzenters 7 so klein gewählt, dass die von der Klinge 5 zwi schen zwei Stanzvorgängen entlang der Sollbruchlinie zurückgelegte Strecke kleiner ist als die Länge der ersten Schneidfläche am unteren Rand der Klinge 5. Damit überlappen die jeweils bei aufeinander folgenden Stanzvorgängen erzeugten Materialschwächungen in der Airbag-Verkleidung 3, so dass als Schwächungsstruktur 2 eine kontinuierliche Schwächungslinie erhalten wird. Durch eine genaue Vorgabe der Vorschubgeschwindigkeit zur Taktrate kann insbesondere auch der Grad der überlappenden benachbarten Materialschwä chungen genau eingestellt werden.

Die mit der Einstellung gemäß Fig. 2a erzeugte kontinuierliche Schwä chungslinie ist in Fig. 2b schematisch dargestellt.

Bei dem in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Klinge 5 mit einer größeren Vorschubgeschwindigkeit in Pfeilrichtung bewegt. Die Klinge 5 ist wiederum in ihren Positionen bei drei aufeinander folgenden Stanzvorgän gen dargestellt. Wie aus Fig. 3a ersichtlich ist nun die Vorschubgeschwin digkeit so groß gewählt, dass die von der Klinge 5 zwischen zwei Stanzvorgän gen zurückgelegte Strecke größer ist als die Breite der Klinge 5 und insbeson dere auch die Länge der ersten Schneidfläche. Damit überlappen die jeweils bei aufeinander folgenden Stanzvorgängen erzeugten Materialschwächungen nicht mehr, so dass als Schwächungsstruktur 2 die in Fig. 3b dargestellte Folge von durch Stege 2b getrennten Ausnehmungen 2a erhalten wird. Die Längen der einzelnen Ausnehmungen 2a werden durch die Form der Klinge 5 sowie deren Eindringtiefe in die Airbag-Verkleidung 3 vorgegeben, welche wiederum von den Abstandsparametern Z_O und Z_H abhängt.

Die Stege 2b zwischen den Ausnehmungen 2a werden über das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Klinge 5 zur Taktrate des Exzenters 7 vorgege ben. Je größer dieses Verhältnis ist, desto breiter werden die Stege 2b zwi schen den Ausnehmungen 2a.

Ein typischer Wert für die Taktrate des Exzenters 7 und damit für die Taktrate der Stanzvorgänge liegt bei 200 Hz. In diesem Fall werden zur Erzeugung von als Perforationslinien ausgebildeten Schwächungsstrukturen 2 Vorschubge schwindigkeiten gewählt, die im Bereich zwischen 10 m/min und 20 m/min liegen. Sollen dagegen als kontinuierliche Schwächungslinien ausgebildete Schwächungsstrukturen 2 erzeugt werden, so beträgt die Vorschubgeschwin digkeit maximal etwa 5 m/min und vorzugsweise etwa 1 m/min.

Zweckmäßigerweise ist der Exzenter 7 und dessen Ansteuerung so ausgebildet, dass die Klinge 5 mit hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten in die Airbag-Verkleidung 3 gestoßen wird, so dass das Material der Airbag- Verkleidung 3 aufgrund der Massenträgheit der eindringenden Klinge 5 nicht ausweichen kann. Durch ein derartiges Ausweichen bestünde die Gefahr, dass sich das Material bei Eindringen der Klinge 5 komprimiert und nach dem Stanzvorgang ungestanzt wieder entspannt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Vor schubgeschwindigkeit und die Taktrate der Hubbewegung des Exzenters 7 so synchronisiert, dass eine räumliche Modulation der Tiefen der einzelnen Aus nehmungen 2a erzielbar ist. Dabei wird die Vorschubgeschwindigkeit so auf die Bewegung des Exzenters 7 abgestimmt, dass die Klinge 5 bei verschiede nen Stanzvorgängen unterschiedlich tief oder im Extremfall überhaupt nicht in die Airbag-Verkleidung 3 eingestoßen wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgen die Stanzvorgänge mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 derart, dass bei den dadurch erzeugten Ausnehmungen 2a die verbleibende Restwandstärke entlang der Sollbruchlinie konstant ist. Um dies zu erreichen wird besonders vorteilhaft mittels eines nicht dargestellten Messsystems die gesamte Oberflä che der Aufnahmeform in einem vorgegebenen Messraster vermessen. Diese Geometriedaten der Aufnahmeform werden in der Vorrichtung 1 abgespeichert. Anschließend wird die Airbag-Verkleidung 3 dicht und formschlüssig auf die Aufnahmeform aufgelegt.

Schließlich wird die Klinge 5 entlang der Sollbruchlinie zur Erzeugung der Ausnehmungen 2a in der Airbag-Verkleidung 3 geführt. Dabei wird in Abhän gigkeit der abgespeicherten Geometriedaten der Aufnahmeform über die CNC- Steuerung 8 die Eindringtiefe der Klinge 5 derart vorgegeben, dass der Abstand der Klinge 5 in ihrer tiefsten Position jeweils konstant zur Oberfläche der Auf nahmeform ist. Damit wird zwangsläufig eine diesem Abstand entsprechende konstante Restwandstärke der Airbag-Verkleidung 3 erhalten. Dabei wird die so erhaltene konstante Restwandstärke unabhängig von der Materialstärke der Airbag-Verkleidung 3 erhalten.

Eine Schwierigkeit hierbei kann dann entstehen, wenn die Oberfläche der Air bag-Verkleidung 3 geneigt zum unteren Rand der Klinge 5 verläuft. Dann wird bei einem Stanzvorgang je nach Gradient der Steigung am vorderen oder hinte ren Ende der Klinge 5 tiefer in die Airbag-Verkleidung 3 eingestoßen als am jeweils anderen Ende. Derartige Effekte können in der Software der CNC- Steuerung 8 mittels einer Fräserradiuskorrektur, bei welcher die Ausdehnung des unteren Randes der Klinge 5 berücksichtigt ist, kompensiert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Klinge 5 insbesonde re hinsichtlich ihrer Abnutzung mittels eines nicht dargestellten optischen Messsystems überprüft.

Zur Überprüfung der Klinge 5 ist das optische Messsystem an der Vorrichtung 1 in vorgegebener Entfernung zur Aufnahmeform angebracht. Die Prüfung der Abnutzung der Klinge 5 mittels des optischen Messsystems erfolgt bei einer in definierter Position stehender Klinge 5, wobei die Einstellung dieser Position mittels der CNC-Steuerung 8 erfolgt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Stanzeinrichtungen, bei welchen die gesamte Stanzvorrichtung überprüft werden muss, um deren einwandfreie Funktion zu belegen, reicht es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 aus, die Klinge 5 zu überprüfen, wodurch der Aufwand zum Nachweis der fehlerfreien Funktion einer derartigen Vorrichtung 1 erheblich reduziert wird.

In den Fig. 4-6 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfin dungsgemäßen Deckfolie zur Bildung der Airbag-Verkleidung 3 dargestellt. Die Deckfolie stellt sich gemäß der Fig. 4-6 als TPU-Slushhaut 9 dar. Diese weist eine Vorderseite 10 und eine Rückseite 11 auf. Die Vorderseite 10 ist diejenige Seite der die Airbag-Verkleidung 3 bildenden TPU-Slushhaut 9, welche sich dem Betrachter darbietet, während die Rückseite 11 dazu dient, mit weiteren Bauteilen, beispielsweise eines nicht dargestellten Armaturenbrettes, verbunden zu werden.

Die in den Fig. 4-6 dargestellten TPU-Slushhäute 9 weisen jeweils eine definierte Dicke auf, welche in den Fig. 4-6 mit A bezeichnet ist. In den Fig. 4-6 ist jeweils schematisch ein Ausschnitt einer entlang einer Soll bruchlinie verlaufenden Schwächungsstruktur 2 dargestellt, welche eine Air bag-Abdeckung begrenzt und definiert.

Die Schwächungsstrukturen 2 gemäß den Fig. 4-6 bestehen jeweils aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten, identischen Ausnehmungen 2 a, die durch Stege 2b getrennt sind. Die maximale Höhe der Stege 2b kann, wie in Fig. 6 dargestellt, der Dicke A der Deckfolie entsprechen oder kann geringer als die Dicke A sein. Derartige Konstellationen sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die Tiefen der Ausnehmungen 2a können wie in Fig. 4 jeweils über die Länge einer Ausnehmung 2a konstant sein. Alternativ können die Tiefen variieren. Derartige Ausführungsformen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Die dort dargestellten Ausnehmungen 2a weisen Konturen mit kurvenförmigem Verlauf auf, wobei die Konturen symmetrisch zu den Längs achsen der Ausnehmungen 2a ausgebildet sind. Dabei weisen die Ausnehmun gen 2a jeweils in ihrem Zentrum ihre maximale Tiefe auf, so dass dort die Restwandstärke der Deckfolie minimal ist. Die minimale Restwandstärke der Deckfolie im Bereich einer Ausnehmung 2a ist in den Fig. 4-6 mit d be zeichnet.

Die in Fig. 4 dargestellten Schwächungsstrukturen 2 sind mittels eines Lasers in die Deckfolie eingearbeitet, wohingegen die in den Fig. 5 und 6 darge stellten Schwächungsstrukturen 2 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erzeugt sind. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 und 6 verbreitern sich die Ausnehmungen 2a kontinuierlich zu ihren Oberseiten hin, wogegen sich die Stege 2b zu ihren Oberseiten hin kontinuierlich verschmä lern.

In den Fig. 7-10 sind Makrofotografien von erfindungsgemäßen Deckfo lien mit derartigen Sollbruchlinien dargestellt.

Experimentelle Beispiele von erfindungsgemäßen Deckfolien sind ferner in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst:

Probe Nr. 1 ist eine TPU-Slushhaut 9 mit einer Ausgangsstärke (Dicke) von 0,82 mm. Die 0-Probe der Probe Nr. 1 weist eine Reißkraft von 350 N auf und besitzt eine Reißdehnung von 360%. Die Weiterreißkraft beträgt in der Gera den 80, und im Radius ebenfalls 80 N. Diese Messungen wurden gemäß der DIN 52713 bzw. in Anlehnung an die DIN 53859 durchgeführt.

Alle in der Tabelle zusammengefassten Proben wurden mit der erfindungsge mäßen Vorrichtung 1 bei unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeit der Klin ge 5 behandelt, wobei die Vorschubgeschwindigkeit der Klinge 5 bei den Pro ben 1-2 bis 1-4 um den Faktor 10 höher war als bei den Proben 2-1, 2-2, 3-1 und 3-2. Insbesondere Probe 1-1 und 1-2 zeigen bei einer äußerst geringen Restwandstärke der Deckfolie von 0,12 bzw. 0,26 mm, dass bei einer genügen den Gesamtfestigkeit bzw. vollständigen Unsichtbarkeit der Sollbruchstelle die Reißdehnung nur bei 6 bzw. 9% liegt. Dies sind Werte, die sich bislang nicht realisieren ließen.

Die in der Tabelle dargestellten Werte wurden bei einer Prüftemperatur von -35°C und bei einer Prüfgeschwindigkeit von 500 mm pro Minute erzielt.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Schwächungsstruktur

2

a Ausnehmung

2

b Steg

3

Airbag-Verkleidung

4

Stanzwerkzeug

5

Klinge

6

Halterung

7

Exzenter

8

CNC-Steuerung

9

TPU-Slushhaut

10

Vorderseite

11

Rückseite

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung von entlang einer Sollbruchlinie verlaufenden Schwächungsstrukturen in einer Airbag-Verkleidung umfassend folgende Verfahrensschritte:

- an der Innenseite der Airbag-Verkleidung (3) wird eine Klinge (5) mit ei ner vorgegebenen Vorschub-Geschwindigkeit entlang der Sollbruchlinie verfahren,
- dabei wird zur Erzeugung von Ausnehmungen die Klinge (5) mit einer vorgegebenen Taktrate in die Airbag-Verkleidung (3) eingestoßen, in die ser geführt und dann aus dieser herausgezogen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag- Verkleidung (3) auf eine Aufnahmeform formschlüssig aufgelegt wird, wobei die Oberfläche der Aufnahmeform vermessen wird, und dass bei der Erzeugung der Ausnehmungen (2a) an der Innenseite der Airbag- Verkleidung (3) die Eindringtiefe der Klinge (5) in Abhängigkeit der Messwerte für die Oberfläche der Aufnahmeform so gewählt wird, dass die Abstände der unteren Ränder der Ausnehmungen (2a) zur Oberfläche der Aufnahmeform konstant sind.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Ausnehmungen (2a) Stege (2b) verbleiben, so dass sich diese zu einer entlang der Sollbruchlinie verlaufenden Perfo rationslinie ergänzen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenrand der Klinge (5) eine auf den unteren Rand der Klinge (5) zulaufende Abschrägung aufweist, so dass sich die Breite der Klinge (5) zu ihrem unteren Rand hin verjüngt, und dass im Bereich der Abschrä gung eine zweite Schneidfläche vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass über eine CNC-Steuerung (8) die Klinge (5) in einem vorgebbaren Ab stand Z_H zur Oberfläche der Airbag-Verkleidung (3) positionierbar ist, wodurch die maximalen Tiefen der Ausnehmungen (2a) in der Airbag- Verkleidung (3) einstellbar sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeit der Klinge (5) im Verhältnis zur Taktrate deren Hubbewegung einstellbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Synchronisierung der Vorschubgeschwindigkeit und der Takt rate der Hubbewegung der Klinge (5) eine räumliche Modulation der Tie fen der einzelnen Ausnehmungen (2a) in der Airbag-Verkleidung (3) er zielbar ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass bei außerhalb der Airbag-Verkleidung (3) liegender Klinge (5) diese mittels eines optischen Messsystems überprüfbar ist.

9. Airbag-Verkleidung (3) mit an deren Rückseite (11) verlaufenden Schwächungsstrukturen (2), bestehend aus entlang einer Sollbruchlinie verlaufenden Ausnehmungen, hergestellt gemäß dem Verfahren nach ei nem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag- Verkleidung (3) aus einer Deckfolie aus Kunststoff besteht.

10. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Slushhaut aus TPU ist.

11. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Slushhaut aus TPO ist.

12. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Slushhaut aus PVC ist.

13. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Folie aus TPU ist.

14. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Folie aus TPO ist.

15. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie eine Folie aus PVC ist.

16. Airbag-Verkleidung nach einem der Ansprüche 9-15, dadurch gekenn zeichnet, dass die Deckfolie in den Bereichen der Ausnehmungen (2a) eine Materialstärke von 0,05 bis 0,5 mm aufweist.

17. Airbag-Verkleidung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (2a) eine maximale Tiefe von 0,3 bis 1,2 mm aufweisen.

18. Airbag-Verkleidung (3) mit an deren Rückseite (11) verlaufenden Schwächungsstrukturen (2), bestehend aus entlang einer Sollbruchlinie verlaufenden Ausnehmungen, hergestellt gemäß dem Verfahren nach ei nem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag- Verkleidung (3) aus einer Deckschicht aus Leder besteht.