DE102014203443A1

DE102014203443A1 - Befestigungseinrichtung für Fahrzeuge und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102014203443A1
Application number: DE201410203443
Authority: DE
Inventors: Laurent Wawrzyniak
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2015127934A1; DE112015000993A5; CN106068211A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf eine Befestigungseinrichtung (10) zum fahrzeugseitigen Befestigen einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems, wobei die Befestigungseinrichtung (10) eine faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) mit mindestens einer Faser aufweist oder durch eine solche gebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungseinrichtung zum fahrzeugseitigen Befestigen einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems.
Bei vorbekannten Befestigungseinrichtungen werden zum Befestigen von Gurtschlössern beispielsweise Stahlseile eingesetzt, die die Gurtschlösser flexibel an der Fahrzeugstruktur oder an einem Fahrzeugsitz halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungseinrichtung anzugeben, die sich kostengünstiger und mit weniger Gewicht als herkömmliche Befestigungseinrichtungen herstellen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Befestigungseinrichtung eine faserbasierte Verbindungseinrichtung mit mindestens einer Faser aufweist oder durch eine solche gebildet ist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung ist darin zu sehen, dass sich durch den Fasereinsatz eine hohe mechanische Belastbarkeit bei sehr geringem Gewicht und sehr geringen Herstellungskosten erreichen lässt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die faserbasierte Verbindungseinrichtung O-förmig ist oder mindestens einen O-förmigen Abschnitt aufweist und die faserbasierte Verbindungseinrichtung ein fahrzeugseitiges Befestigungselement und ein komponentenseitiges Befestigungselement der Sicherheitsgurtkomponente miteinander verbindet.
Vorzugsweise durchsetzt das fahrzeugseitige Befestigungselement den oder einen der O-förmigen Abschnitte der faserbasierten Verbindungseinrichtung an einem fahrzeugseitigen Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung und das komponentenseitige Befestigungselement den oder einen anderen der O-förmigen Abschnitte der faserbasierten Verbindungseinrichtung an einem von dem fahrzeugseitigen Ende entfernt liegenden komponentenseitigen Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung ist vorgesehen, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung eine 8-förmig aufgewickelte Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, aufweist und zwei voneinander getrennte O-förmige Abschnitte bzw. Augen bildet. Vorzugsweise liegt die längenbezogene Masse der Faser bei dieser Ausgestaltung zwischen 60 000 und 150 000 dtex.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung eine O-förmig aufgewickelte Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, aufweist. Vorzugsweise liegt die längenbezogene Masse der Faser bei dieser Ausgestaltung zwischen 80 000 und 200 000 dtex.
Die Wickelzahl der aufgewickelten Faser der faserbasierten Verbindungseinrichtung beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 200.
Die O-förmige Faserwicklung kann in einem Verjüngungsbereich oder Verbindungsbereich unter Bildung einer 8-Förmigkeit verjüngt oder verbunden sein, so dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung zwei voneinander getrennte O-förmige Abschnitte bzw. Augen aufweist.
Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die faserbasierte Verbindungseinrichtung eine O- oder 8-förmig aufgewickelte Faser aufweist, die zumindest abschnittsweise verklebt ist.
Die Verklebung basiert vorzugsweise auf:

– Harz bestehend aus PUR, PAC, Silikon, Polymer und/oder aus elastomerischen Copolymeren basierend auf PE, Acrilat oder Nitril, und/oder
– einer oder mehreren Klebefasern, bevorzugt bestehend aus PE, PA, PES oder PP Copolymeren, mit niedrigerer Schmelztemperatur als die O- oder 8-förmig aufgewickelte Faser.

Die längenbezogene Masse der O- oder 8-förmig aufgewickelten Faser liegt vor dem Verkleben vorzugsweise zwischen 80 000 und 200 000 dtex, und die längenbezogene Masse der Klebefaser liegt vorzugsweise zwischen 2 000 dtex und 10 000 dtex, wobei die längenbezogene Masse der Einzelfilamente der Klebefaser vorzugsweise zwischen 60 und 200 dtex liegt. Der Massenanteil der Klebefaser in der O- oder 8-förmig aufgewickelten Faser nach dem Verkleben liegt vorzugsweise zwischen 2 und 5%. Die Klebefaser wird vorzugsweise auf der zu verklebenden Faser aufgewickelt, bevor letztgenannte O- oder 8-förmig aufgewickelt wird; das Verkleben erfolgt nachfolgend durch Erwärmen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung ist vorgesehen, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung ein Trägerelement aufweist, auf dem eine Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, O-förmig oder 8-förmig aufgewickelt ist. Bei dieser Ausgestaltung liegt die längenbezogene Masse der Faser vorzugsweise zwischen 80 000 und 200 000 dtex. Vorzugsweise liegt die Wickelzahl der Faser auf dem Trägerelement zwischen 20 und 200.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung ist vorgesehen, dass das Trägerelement mit einem inneren Film versehen ist, auf dem die Faser unter Bildung einer Faserwicklung aufgewickelt ist, auf der Faserwicklung ein äußerer Film aufgebracht ist und der innere Film und der äußere Film unter Bildung einer die Faserwicklung einschließenden Hülle randseitig miteinander verbunden sind.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung durch ein aus Fasern geflochtenem Flechtmaterial gebildet ist oder ein solches Flechtmaterial enthält. Bei dieser Ausführungsvariante liegt vorzugsweise die längenbezogene Masse der Faser oder Fasern des Flechtmaterials zwischen 160 000 und 320 000 dtex.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung durch ein aus Fasern gewebtem Gewebematerial gebildet ist oder ein solches Gewebematerial enthält. Bei der letztgenannten Ausgestaltung liegt die längenbezogene Masse der Faser oder Fasern des Gewebematerials vorzugsweise zwischen 120 000 und 240 000 dtex.
Darüber hinaus wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die faserbasierte Verbindungseinrichtung ein gewebtes oder geflochtenes Band aufweist, dessen Enden miteinander mittels einer krafttragenden Hauptnaht vernäht sind, die derart dimensioniert ist, dass sie die faserbasierte Verbindungseinrichtung auch im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation zusammenhält. Vorzugsweise ist mindestens eine Nebennaht, vorzugsweise zwei Nebennähte, vorhanden, durch die eine 8-Förmigkeit der faserbasierten Verbindungseinrichtung mit zwei voneinander getrennten Augen gebildet wird.
Die Stabilität der Nebennaht oder Nebennähte ist bevorzugt geringer als die der Hauptnaht. Vorzugsweise sind die Nebennähte derart dimensioniert, dass sie die im normalen Gebrauch der Befestigungseinrichtung auftretenden Kräfte tragen und nur im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation aufbrechen.
Auch kann vorgesehen sein, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung ganz oder zumindest abschnittweise in eine Hülle eingehüllt ist.
Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Hülle ist vorgesehen, dass diese eine Kunststoffhülle, insbesondere eine schlauchartige, beispielsweise thermisch geschrumpfte, Kunststoffhülle ist.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Hülle ist vorgesehen, dass die Hülle eine Gewebehülle ist, die aus einem gewebten Material besteht, dessen Fasern aus PA, PES, PP und/oder PE bestehen oder eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch aufweisen.
Die Hülle ist vorzugsweise schwarz und/oder intransparent.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung ganz oder zumindest abschnittweise in einem Guss- oder Spritzgussmaterial eingebettet ist.
Bei Einsatz eines Guss- oder Spritzgussmaterials ist es vorteilhaft, wenn das komponentenseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung in weniger Guss- oder Spritzgussmaterial eingebettet ist als das fahrzeugseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung.
Bezüglich des Guss- oder Spritzgussmaterials wird es als vorteilhaft angesehen, wenn dieses aus einem oder mehreren der folgenden Materialien besteht oder eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist:

– ein duroplastisches Material, wie Epoxy, Vinylesterharz, Phenolharz, PES, BMI und/oder PUR,
– ein Verbundharzmaterial und/oder
– ein thermoplastisches Material, insbesondere PE, PP, PA, PEI oder PEEK.

Bei Einsatz eines Guss- oder Spritzgussmaterials ist es vorteilhaft, wenn die Faser oder Fasern der faserbasierten Verbindungseinrichtung vor dem Vergießen mit dem Guss- oder Spritzgussmaterial mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sind, die das Anhaften des Guss- oder Spritzgussmaterials an der oder den Fasern verbessert.
Bezüglich der Faser oder Fasern wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Faser oder die Fasern aus Kohlenstoff, Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Glas, Basalt, Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat bestehen oder ein solches Material zumindest auch enthalten.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Anordnung mit einer Befestigungseinrichtung, wie sie oben beschrieben ist, einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems, und einem fahrzeugseitigen, insbesondere rahmenseitigen, karosserieseitigen oder sitzseitigen, Befestigungselement, wobei die Befestigungseinrichtung das fahrzeugseitige Befestigungselement mit einem komponentenseitigen Befestigungselement der Sicherheitsgurtkomponente verbindet.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung zum fahrzeugseitigen Befestigen einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass eine Verbindungseinrichtung der Befestigungseinrichtung mit mindestens einer Faser hergestellt wird.
Vorzugsweise ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass

– eine Faser (insbesondere eine ”Endlosfaser”) O-förmig unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe, einer O-förmigen Faserspule oder 8-förmig unter Bildung einer 8-förmigen Schlaufe aufgewickelt wird und/oder
– die Faser vor dem Aufwickeln oberflächenbeschichtet wird und/oder
– die Faser nach dem Aufwickeln verklebt wird und/oder
– die Faser mit mindestens einer Klebefaser, insbesondere einer oder mehreren Schmelzklebefasern, verdrillt wird und ein Verkleben der Faser nach dem Aufwickeln durch Erhitzen erfolgt,
– zunächst durch Flechten ein geflochtenes Faserband hergestellt wird und das Faserband unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe oder einer 8-förmigen Doppelschlaufe vernäht wird und/oder
– zunächst durch Weben ein gewebtes Gewebewand hergestellt wird und das Gewebeband unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe oder einer 8-förmigen Doppelschlaufe vernäht wird und/oder
– die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe in einem Gussmaterial oder Spritzgussmaterial ganz oder abschnittsweise eingegossen wird und/oder
– die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer Gewebehülle eingehüllt wird und/oder
– die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer schlauchförmigen Hülle eingehüllt wird und/oder
– die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer Hülle eingehüllt wird, die aus einem inneren und einem äußeren Beschichtungsfilm zusammengesetzt worden ist und/oder
– die Hülle aus dem inneren und dem äußeren Beschichtungsfilm zusammengesetzt wird, indem ein innerer Beschichtungsfilm auf einem Träger aufgebracht wird, die Faser auf dem inneren Beschichtungsfilm unter Bildung einer Faserspule aufgewickelt wird, der äußere Beschichtungsfilm auf der Faserspule aufgebracht wird und der äußere Beschichtungsfilm mit dem inneren Beschichtungsfilm randseitig verbunden wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
1 ein Ausführungsbeispiel für eine Befestigungseinrichtung mit einer faserbasierten Verbindungseinrichtung, bei der eine Faser 8-förmig gewickelt ist und mittels eines Spritzgussmaterials eingegossen ist,
2 die Verbindungseinrichtung gemäß 1 in einer transparenten Darstellung,
3 die 8-förmig aufgewickelte Faser der Verbindungseinrichtung gemäß den 1 und 2 näher im Detail,
4 eine Vorrichtung zum Imprägnieren einer Faser,
5 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, bei der ein geflochtenes Faserband mit einem Schrumpfschlauch versehen ist,
6 das Faserband der Verbindungseinrichtung gemäß
5 näher im Detail,
7 die Verbindungseinrichtung gemäß 5 näher im Detail, wobei Nähte erkennbar sind,
8 die Nähte der Verbindungseinrichtung gemäß 7 näher im Detail,
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, bei der ein Faserband mit einer Gewebehülle versehen ist, wobei die Verbindungseinrichtung O-förmig ist,
10 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, die ein gewebtes Band (Gewebeband) aufweist,
11 das Gewebeband der Verbindungseinrichtung gemäß 10 näher im Detail,
12 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, bei der ein Gewebeband eine O-Form aufweist,
13 ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung mit einem zweilagigen Gewebeband, das mittels Nähten in eine 8-Form gebracht worden ist,
14 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung mit einem dreilagigen Gewebeband,
15 Nähte zum Vernähen der Gewebebänder zwecks Bildung einer 8-Form,
16 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, die durch eine Faserspule mit äußerer Hülle gebildet ist,
17 beispielhaft, wie die Faserspule der Verbindungseinrichtung gemäß 16 hergestellt werden kann,
18 ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, die eine Faserspule mit Hülle sowie ein Verbindungselement zum Bilden einer 8-Form aufweist,
19 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, bei der eine Faser auf einem Trägerelement aufgewickelt ist,
20 ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, bei der eine Faser auf einem Träger aufgewickelt ist und das Trägerelement mit der aufgewickelten Faser abschnittsweise mit einem Spritzgussmaterial versehen ist,
21 ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung, bei der ein Fasergurt durch Verschmelzen mit mindestens einer Schmelzfaser gebildet worden ist,
22 beispielhaft eine Anordnung, die zum Herstellen einer mit einer oder mehreren Schmelzfasern umwickelten Kernfaser geeignet ist,
23 ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, bei der eine Faserspule mit zwei Beschichtungsfilmen versehen ist, die die Faserspule hüllenartig einschließen,
24–32 beispielhaft ein Verfahren zum Herstellen der Verbindungseinrichtung gemäß 23 und
33 ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, bei der eine Faserspule mit zwei mehrlagigen Beschichtungsfilmen versehen ist, die die Faserspule hüllenartig einschließen.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung 10, die ein komponentenseitiges Befestigungselement 21 einer Sicherheitskomponente, bei der es sich beispielsweise um ein Gurtschloss 20 handeln kann, mit einem fahrzeugseitigen Befestigungselement 30, bei dem es sich beispielsweise um eine Schraube oder einen Bolzen handeln kann, verbindet. Die Befestigungseinrichtung 10 umfasst eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40, bei der eine Faser in ein Spritzgussmaterial eingebettet ist oder allein durch eine solche gebildet wird.
Die 2 zeigt die faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 der Befestigungseinrichtung 10 gemäß 1 näher im Detail. Man erkennt eine 8-förmig, unter Bildung einer 8-förmigen Schlaufe, aufgewickelte Faser 41, die aufgrund der 8-Förmigkeit der Wicklung einen oberen O-förmigen Abschnitt 42 sowie einen unteren O-förmigen Abschnitt 43 bildet. Im Bereich des unteren O-förmigen Abschnitts 43 ist eine Hülse 44 positioniert, die im Bereich des unteren O-förmigen Abschnitts 43 gemeinsam mit der Faser 41 in einem Spritzgussmaterial 45 eingebettet ist.
Es lässt sich erkennen, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 das komponentenseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung 40, das durch den in der 2 oberen O-förmigen Abschnitt 42 gebildet ist, in weniger Spritzgussmaterial 45 eingebettet ist als das in der 2 untere fahrzeugseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung 40, das durch den in der 2 unteren O-förmigen Abschnitt 43 gebildet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist lediglich der untere O-förmige Abschnitt 43, der zur Verbindung mit dem fahrzeugseitigen Befestigungselement 30 gemäß 1 vorgesehen ist, mit einer Hülse 44 ausgestattet; zusätzlich kann auch der in der 2 obere O-förmige Abschnitt 42, der zur Verbindung mit dem komponentenseitigen Befestigungselement 21 gemäß 1 vorgesehen ist, mit einer entsprechenden Hülse versehen werden. Auch ist es möglich, auf Hülsen wie die Hülse 44 gemäß 2 vollständig zu verzichten.
Bei der Hülse 44 gemäß 2 kann es sich beispielsweise um eine Hülse aus Stahl, Aluminium, einer Metalllegierung, faserverstärktem Kunststoffmaterial oder Mischungen der genannten Materialien handeln.
Das Spritzgussmaterial 45 besteht vorzugsweise aus einem duroplastischen Material, wie Epoxy, Vinylesterharz, Phenolharz, PES, BMI und/oder PUR, aus einem Verbundharzmaterial und/oder aus einem thermoplastischen Material, wie zum Beispiel PE, PP, PA, PEI, PEEK, oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf.
Die Faser besteht vorzugsweise aus Kohlenstoff, Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Glas, Basalt, Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf.
Die 3 zeigt die Faser 41 der Verbindungseinrichtung 40 gemäß 2 vor dem Einbetten in dem Spritzgussmaterial. Es lässt sich erkennen, dass die Faser 41 8-förmig aufgewickelt ist und zwei O-förmige Abschnitte 42 und 43 bildet. Die längenbezogene Masse der Faser 41 liegt vorzugsweise zwischen 60 000 und 150 000 dtex.
Die Zugfestigkeit der aufgewickelten und vergossenen Faser bzw. die Zugfestigkeit der Verbindungseinrichtung 40 ist vorzugsweise größer als 22,6 kN. Entsprechendes gilt für die weiter unten erläuterten Ausführungsbeispiele.
Vor dem Aufwickeln der Faser 41 kann die Faser mit einer Oberflächenbeschichtung versehen werden, die das Anhaften des Spritzgussmaterials 45 und die Matrixbildung verbessert sowie die Faser 41 während der weiteren Bearbeitung schützt und deren Belastbarkeit erhöht.
Weiterhin kann die so vorbereitete Faser 41 mittels vorzugsweise duroplastischer oder auch thermoplastischer Materialien wie zum Beispiel mit einem Harz imprägniert werden. Es wird somit ein Halbzeug hergestellt, welches anschließend nach den gängigen Verarbeitungsverfahren zum fertigen Bauteil produziert wird. Das Imprägnieren mit einem solchen duroplastischen Harzsystem wird in der 4 am Beispiel einer Harzimprägnierung erläutert.
Alternativ oder zusätzlich zur Imprägnierung kann eine thermoplastische Behandlung und/oder ein Bondverfahren (Verbindungsverfahren) eingesetzt werden, zum Beispiel, um eine Vorverformung der Faser 41 (z. B. Endlosfaser) herbeizuführen. Die endgültige Formgebung kann beispielsweise im Rahmen eines angepassten Druckgussverfahrens unter hohem Druck und hoher Temperatur erfolgen.
Die 4 zeigt Fasern 51, die über eine Spannrolle 52 durch ein Harzbad 53 geführt werden. Die Fasern 51 saugen sich mit dem Harz des Harzbades 53 voll und verlassen das Harzbad an einem Ausgang 54. Die mit Harz vollgesogenen Fasern 51 werden in einer Heizeinrichtung 55 geheizt und getrocknet und mittels eines Zugmechanismus 56 durch die Heizeinrichtung 55 hindurchgeführt. Die imprägnierten Fasern sind in der 4 mit dem Bezugszeichen 57 gekennzeichnet.
Anstelle einer Harzbeschichtung können – in analoger Weise – auch andere Beschichtungen auf den Fasern 51 aufgebracht werden.
Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Befestigungseinrichtung 10, die durch eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 gebildet ist und ein komponentenseitiges Befestigungselement 21 eines Gurtschlosses 20 mit einem fahrzeugseitigen Befestigungselement 30 verbindet. Die faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 weist ein geflochtenes Faserband 70 auf.
Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das geflochtenes Faserband 70 für die Verbindungseinrichtung 40 gemäß 5 näher im Detail. Das Faserband 70 besteht aus einer Vielzahl an miteinander verflochtenen Einzelfasern 70a. Die Einzelfasern 70a bestehen vorzugsweise aus Kohlenstoff, Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Glas, Basalt, Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat oder weisen eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf. Die längenbezogene Masse der geflochtenen Fasern 70a liegt vorzugsweise zwischen 160 000 und 300 000 dtex.
Die 7 zeigt die faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 gemäß 5 insgesamt näher im Detail. Es lässt sich eine Hülle, vorzugsweise in Form einer Gewebehülle 71 oder einer Kunststoffhülle, erkennen, in der ein geflochtenes Faserband, wie beispielsweise das Faserband 70 gemäß 6, enthalten ist. Die Enden des geflochtenen und mit der Gewebehülle 71 versehenen Faserbandes sind mittels einer krafttragenden Hauptnaht 73 miteinander vernäht. Die krafttragende Hauptnaht 73 ist derart dimensioniert, dass sie die faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 auch im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation zusammenhalten kann.
Zur Bildung zweier O-förmiger Abschnitte 74 und 75 (bzw. zur Bildung einer 8-förmigen Schlaufe) sind darüber hinaus zwei Nebennähte 76 und 77 vorgesehen, die eine 8-Förmigkeit der faserbasierten Verbindungseinrichtung 40 mit zwei voneinander getrennten Augen bildet. Die Stabilität der Nebennähte 76 und 77 kann geringer als die Stabilität der Hauptnaht 73 gewählt werden, da diese im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation nicht zwingend krafttragend sein müssen.
Die 8 zeigt ein bevorzugtes Nahtmuster für die Hauptnaht 73 und die beiden Nebennähte 76 und 77 näher im Detail. Das Nahtmaterial ist vorzugsweise PA66 oder PES, es kann aber auch dasselbe sein wie das Fasermaterial der Fasern 70a gemäß 6.
Die 9 zeigt eine alternative Ausgestaltung für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40, bei der ein geflochtenes Faserband, wie beispielsweise das Faserband 70 gemäß 6 vorhanden und mit einer Gewebehülle 71 versehen ist. Das Faserband mit der Gewebehülle 71 ist endseitig mittels einer krafttragenden Hauptnaht 73 verbunden, die derart dimensioniert ist, dass sie auch im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation die Enden des Faserbandes zusammenhalten kann.
Die Ausführungsform gemäß 9 ist – im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 7 – insgesamt O-förmig, bildet eine O-förmige Schlaufe und weist keine voneinander getrennten separaten Augen auf.
Die Hülle ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 5 bis 9 bevorzugt eine Gewebehülle aus einem gewebten Material, dessen Fasern aus PA, PES, PP und/oder PE bestehen oder eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch aufweisen. Alternativ kann diese Gewebehülle mit einer schützenden Kunststoffbedeckung versehen werden, die aus PA, PES, PP und/oder PE besteht oder eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch aufweist; insbesondere kann als Schutzbezug ein thermisch geschrumpfter Kunststoffschlauch, der eng anliegt, eingesetzt werden.
Die Hülle ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise schwarz und/oder intransparent.
Obwohl nicht explizit in den Figuren dargestellt, können die Verbindungseinrichtungen 40 gemäß den 5 bis 9 zusätzlich in ein Gussmaterial, wie beispielsweise dem Spritzgussmaterial 45 gemäß 2, eingegossen sein.
Die 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40, die ein gewebtes Band bzw. ein Gewebeband 80 umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel für das Gewebeband 80 gemäß 10 ist in der 11 gezeigt. Das Gewebeband 80 ist durch Weben von Fasern gebildet, die vorzugsweise aus Kohlenstoff, Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Glas, Basalt, Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat bestehen oder eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch aufweisen. Die längenbezogene Masse der gewebten Fasern liegt vorzugsweise zwischen 120 000 und 240 000 dtex. Die Breite des Gewebebands 80 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 6 und 12 mm.
Die 12 zeigt die mit dem Gewebeband 80 gemäß 11 gebildete faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 in einer Sicht von der Seite. Es lässt sich erkennen, dass die Enden des Gewebebands 80 mittels einer Hauptnaht 81 vernäht sind, so dass die Verbindungseinrichtung 40 eine O-förmige Struktur erhält und eine 8-förmige Schlaufe bildet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 12 ist die Verbindungseinrichtung 40 einlagig bzw. nur mit einer einzigen Gewebebandlage gebildet.
Die Hauptnaht 81 ist vorzugsweise krafttragend und derart dimensioniert, dass sie die faserbasierte Verbindungseinrichtung 40 auch im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation zusammenhalten kann.
Die 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine zweilagige Verbindungseinrichtung 40, die aus zwei Lagen eines Gewebebands, wie beispielsweise dem Gewebeband 80 gemäß 11, gebildet ist. Die beiden Gewebebandlagen sind in der 13 mit den Bezugszeichen 80a und 80b gekennzeichnet: Die erste Gewebebandlage trägt das Bezugszeichen 80a und die zweite Gewebandlage das Bezugszeichen 80b.
Neben einer krafttragenden Hauptnaht 81, die die Enden der Gewebebänder 80a und 80b miteinander verbindet, ist die Verbindungseinrichtung 40 gemäß 13 mit zwei Nebennähten 82 und 83 ausgestattet, durch die O-förmige Abschnitte 84 und 85 und eine 8-förmige Schlaufe gebildet werden. Die Nebennähte 82 und 83 müssen nicht krafttragend ausgestaltet sein und können demgemäß weniger stabil ausgeführt sein als die Hauptnaht 81.
Die 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung 40, die dreilagig ausgeführt ist und drei Gewebebandlagen 80a, 80b und 80c aufweist. Die erste Gewebebandlage ist in der 14 mit dem Bezugszeichen 80a, die zweite Gewebebandlage mit dem Bezugszeichen 80b und die dritte Gewebebandlage mit dem Bezugszeichen 80c gekennzeichnet. Die drei Gewebelagen 80a, 80b, 80c sind mit der krafttragenden Hauptnaht 81 zusammen verbunden.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 sind zwei Nebennähte 82 und 83 vorhanden, durch die O-förmige Abschnitte 84 und 85 gebildet werden, die den O-förmigen Abschnitten 84 und 85 gemäß 13 entsprechen können.
Die 15 zeigt eine bevorzugte Variante für ein Nahtmuster, das zur Bildung der Hauptnähte 81 bei den Verbindungseinrichtungen 40 gemäß den 12, 13 und 14 eingesetzt werden kann. Das Nahtmaterial ist vorzugsweise PA66 oder PES, es kann aber auch dasselbe sein wie das Fasermaterial der gewebten Fasern des Gewebebands 80 gemäß 11.
Obwohl nicht explizit in den Figuren dargestellt, können die Verbindungseinrichtungen 40 gemäß den 12 bis 14 mit einer Hülle, beispielsweise der Gewebehülle 71 gemäß den 7 und 9, und/oder mit einem Gussmaterial, wie beispielsweise dem Spritzgussmaterial 45, gemäß 2, umhüllt sein.
Die 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung 40, die durch eine Faserspule 90 und eine die Faserspule 90 einhüllende Hülle 91 gebildet ist. Die Faserspule 90 ist durch eine O-förmig, unter Bildung paralleler O-förmiger Faserschlaufen, aufgewickelte Faser gebildet.
Bei der Hülle 91 kann es sich beispielsweise um eine Gewebehülle handeln, wie sie in den 7 und 9 gezeigt und dort mit dem Bezugszeichen 71 gekennzeichnet ist. Alternativ kann es sich bei der Hülle 91 um eine Kunststoffhülle handeln.
Die 17 zeigt beispielhaft, wie sich die Faserspule 90 der Verbindungseinrichtung 40 gemäß 16 herstellen lässt. Man erkennt eine Spule 92, auf der eine Faser 93 aufgewickelt wird. Die Pfeile P sowie die Kreise mit den Bezugszeichen 1A, 1B, ..., 7A und 7B symbolisieren den Wickelvorgang und zeigen, dass durch das vorab festgelegte bzw. fest definierte Aufwickeln der Faser 93 parallele Faserschleifen entstehen. Die erste Faserschleife wird bei der Darstellung gemäß 17 durch die Kreise mit den Zahlen 1A und 1B und die dazu parallele zweite Faserschleife durch die Kreise mit den Zahlen 2A und 2B symbolisiert.
Durch das in der 17 gezeigte Aufwickeln lässt sich erreichen, dass die Faserlängen einer jeden Faserschleife derselben Schleifenebene jeweils dieselbe Länge aufweisen und somit dieselbe Tragfähigkeit erreichen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 16 und 17 werden O-förmige Faserspulen 90 gebildet, so dass auch die Verbindungseinrichtung 40 insgesamt O-förmig ist. Durch ein Verbinden der Mittelbereiche der Faserspule 90 lassen sich O-förmige Abschnitte 95 und 96 bilden (vgl. 18), wie sie auch oben im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 15 bereits erläutert worden sind. Die O-förmigen Abschnitte 95 und 96 werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 18 durch ein Verbindungselement 97 gebildet, bei dem es sich beispielsweise um einen Schrumpfschlauch, ein Spritzgussteil oder dergleichen handeln kann.
Die Wickelzahl der Faserspule 90 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30 und 200; die Länge einer jeden Faserschleife der Faserspule liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 8 und 25 cm. Die längenbezogene Masse der Faser 93 der Faserspule 90 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 80 000 und 200 000 dtex. Die Faser 93 besteht vorzugsweise aus Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW, Polyazol und/oder Polyarylat oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf.
Der Durchmesser D des die Faserspule 90 bildenden Faserbündels, das durch die aufgewickelte Faser gebildet ist, (vgl. Faserbündel einschließlich Gewebehülle 91 in 16) liegt vorzugsweise zwischen 3,5 und 5,5 mm und ergibt sich in erster Linie durch die Wickelzahl der Faserspule 90 und dem Durchmesser der aufgewickelten Faser.
Die 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40, die durch ein Trägerelement 100 und eine darauf aufgewickelte Faser 101 gebildet ist. Die Faser 101 ist vorzugsweise unter Bildung paralleler O-förmiger Faserschleifen bzw. Faserschlaufen aufgewickelt, wie dies oben im Zusammenhang mit der 17 bereits erläutert worden ist.
Das Trägerelement 100 weist zwei Öffnungen 102 und 103 auf, von denen die Öffnung 102 beispielsweise zur Befestigung eines fahrzeugseitigen Befestigungselements, wie beispielsweise dem Befestigungselement 30 gemäß 1, dienen kann. Die Öffnung 103 wird vorzugsweise zum Befestigen eines komponentenseitigen Befestigungselements, wie beispielsweise dem Befestigungselement 21 gemäß 1, herangezogen.
Die Wickelzahl der Faserspule 90 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und 200; die Länge einer jeden Faserschleife der Faserspule liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 8 und 25 cm. Die längenbezogene Masse der Faser 93 der Faserspule 90 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 80 000 und 200 000 dtex. Die Faser 93 besteht vorzugsweise aus Aramid (wie PPTA oder PPTAC), -Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW- und/oder Polyarylat oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf.
Die 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung 40, die das Trägerelement 100 mit der darauf aufgewickelten Faser 101 gemäß 19 aufweist. Das Trägerelement 100 sowie die Faser 101 sind zumindest abschnittsweise mit einem Schutzbezug 104 überdeckt; dieser Schutzbezug ist vorzugsweise aus einem Schrumpfschlauch herstellt, so dass die Faser 101 – zumindest abschnittsweise – vor äußeren mechanischen Einflüssen geschützt wird.
Die aufgewickelte Faser 41 gemäß den 2 und 3, das geflochtene Faserband 70 gemäß 6, das Gewebeband 80 gemäß 11, die aufgewickelte Faser 93 gemäß 17 sowie die aufgewickelte Faser 101 gemäß 19 wird/werden vorzugsweise verklebt und/oder verschmolzen, um die Stabilität bzw. Tragkraft der Verbindungseinrichtung noch weiter zu erhöhen. Ein Verkleben bzw. Verschmelzen der Faser(n) kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Schmelzfasern erfolgen, die im Rahmen eines Heizschritts geschmolzen werden und deren geschmolzenes Material (Schmelzmaterial) die Faser(n) verklebt. Dies soll nachfolgend anhand der 21 und 22 beispielhaft näher erläutert werden.
Die 21 zeigt als Verbindungseinrichtung 40 einen Fasergurt 120, der durch eine O-förmig aufgewickelte Faser 121 gebildet ist. Die Faser 121 ist mittels eines Schmelzmaterials 122 verschmolzen bzw. verklebt. Das Verkleben der Faser 121 mittels des Schmelzmaterials 122 erfolgt vorzugsweise mittels Schmelzfasern, wie sie in der 22 dargestellt sind.
Die 22 zeigt die Faser 121 gemäß 21 sowie zwei Schmelzfasern 123 und 124. Die Faser 121 sowie die beiden Schmelzfasern 123 und 124 gelangen in eine Verdreheinrichtung 125, die die Schmelzfaser 123 auf der Faser 121 – nachfolgend auch Kernfaser genannt – unter Bildung einer schmelzmaterialbeschichteten Faser 121a aufwickeln kann.
Alternativ kann die Verdreheinrichtung 125 auf die Faser 121 auch beide Schmelzfasern 123 und 124 aufwickeln, wie dies der rechte Abschnitt der 22 zeigt. Die mit beiden Schmelzfasern 123 und 124 versehene Faser 121 ist in der 22 mit dem Bezugszeichen 121b gekennzeichnet.
Die Faser 121, die die Kernfaser der schmelzmaterialbeschichteten Faser 121a und 121b darstellt, besteht vorzugsweise aus Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf. Die längenbezogene Masse der Faser 121 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 80 000 und 200 000 dtex.
Bei den Schmelzfasern 123 und 124 handelt es sich vorzugsweise um Fasern aus einem Polymer oder einem Copolymer, vorzugsweise auf der Basis von PE, PP, PA oder PES. Die Schmelztemperatur der Schmelzfasern 123 und 124 ist vorzugsweise geringer als die der Kernfaser 121 und liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 70°C und 130°C. Die längenbezogene Masse der gesamten Schmelzfaser liegt vorzugsweise zwischen 2000 dtex und 10 000 dtex, wobei die längenbezogene Masse von einem einzeln Schmelzfaserfilament 123 oder 124 vorzugsweise zwischen dtex 60 und 200 dtex liegt. Der Massenanteil der gesamten Schmelzfaser in einen Fasergurt 120 – wie dem beispielhaft in 21 gezeigten – liegt nach dem Schmelzen vorzugsweise zwischen 2 und 5%.
Die 23 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine faserbasierte Verbindungseinrichtung 40, die durch eine beschichtete Faserspule 150 gebildet ist. Die Faserspule 150 weist auf ihre Spuleninnenseite 151 einen inneren Beschichtungsfilm 152 und auf ihrer Spulenaußenseite 153 einen äußeren Beschichtungsfilm 154 auf. Die beiden Beschichtungsfilme 152 und 154 sind randseitig miteinander verbunden, so dass sie eine geschlossene Beschichtungshülle bilden, in der sich eine in der 23 nicht dargestellte O-förmig aufgewickelte Faser befindet.
Im Zusammenhang mit den 24 bis 32 wird nachfolgend beispielhaft erläutert, wie sich die faserbeschichtete Faserspule 150 gemäß 23 herstellen lässt.
Die 24 zeigt ein Trägerelement 158, auf dem zunächst der innere Beschichtungsfilm 152 gemäß 23 aufgewickelt wird. Der innere Beschichtungsfilm 152 besteht vorzugsweise aus einer Polymer- oder Copolymer-Filmlage oder aus mehrlagigen Polymer- oder Copolymer-Filmlagen, die entweder zusammen kaschiert oder co-extrudiert sind und vorzugsweise insgesamt eine Dicke vom 10 bis 100 μm aufweisen. Als Material für diese Filmlagen können thermoplastische Polymere basierend auf PE, PE UHMW, PP, PA, PES, POM, PEEK, PI (Polyimide) oder fluorhaltige Verbindungen (TEE, FEP, PTFE) oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch eingesetzt werden. Auch Polyacrylat-, PUR- oder Silikon-Filmbeschichtungen werden vorzugsweise eingesetzt.
Die 25 zeigt den inneren Beschichtungsfilm 152 auf dem Trägerelement 158 im Querschnitt. Es lässt sich erkennen, dass der Beschichtungsfilm 152 noch lose auf dem Trägerelement 158 aufliegt.
Um ein festes Aufliegen des inneren Beschichtungsfilms 152 auf dem Trägerelement 158 zu erreichen, wird mittels eines Stempels 159 der innere Beschichtungsfilm 152 auf das Trägerelement 158 aufgestempelt, wie in der 26 im Querschnitt gezeigt ist.
Anschließend wird auf das beschichtete Trägerelement 158 eine Faser 160 aufgewickelt; dies zeigt beispielhaft die 27. Die Faser 160 besteht vorzugsweise aus Aramid (wie PPTA oder PPTAC), Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat oder weist eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch auf. Die längenbezogene Masse der Faser 160 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 80 000 und 200 000 dtex.
Alternativ kann anstelle der Faser 160 oder zusätzlich zu der Faser 160 das Faserband 70 gemäß 6 oder das Gewebeband 80 gemäß 11 auf dem beschichteten Trägerelement 158 aufgewickelt werden.
In der 28 ist das Trägerelement 158 mit dem inneren Beschichtungsfilm 152 sowie der darauf aufgewickelten Faser 160 im Querschnitt dargestellt.
Nach dem Aufwickeln der Faser 160 wird der äußere Beschichtungsfilm 154 gemäß 23 aufgewickelt, wie in der 29 gezeigt ist. Der äußere Beschichtungsfilm 154 besteht vorzugsweise aus einer Polymer- oder Copolymer-Filmlage oder aus mehrlagigen Polymer- oder Copolymer-Filmlagen, die entweder zusammen kaschiert oder co-extrudiert sind und vorzugsweise insgesamt eine Dicke vom 10 bis 100 μm aufweisen. Als Material für diese Filmlagen können thermoplastische Polymere basierend auf PE, PE UHMW, PP, PA, PES, POM, PEEK, PI (Polyimide) oder fluorhaltige Verbindungen (TEE, FEP, PTFE) oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch eingesetzt werden. Auch Polyacrylate, PUR oder Silikon können für Filmbeschichtungen eingesetzt werden.
Die 30 zeigt den äußeren Beschichtungsfilm 154, der nach dem Aufwickeln noch lose auf der durch die Faser 160 gebildeten Faserspule 161 aufliegt. Um ein festes Aufliegen des äußeren Beschichtungsfilms 154 auf der Faserspule 161 zu bewirken, wird mittels eines Stempels 170 der äußere Beschichtungsfilm 154 auf die Faserspule 161 aufgestempelt, wie dies die 31 zeigt. Auch erkennt man in der 31 Stempelabschnitte 171, die den inneren Beschichtungsfilm 152 mit dem äußeren Beschichtungsfilm 154 verpressen und somit eine geschlossene Filmhülle bilden. Die Pressabschnitte bzw. die verpressten Abschnitte sind in der 31 mit dem Bezugszeichen 172 gekennzeichnet.
In der 32 ist das Trägerelement 158 mit der aufgewickelten Faser 160 sowie dem außen befindlichen äußeren Beschichtungsfilm 154 und dem innen befindlichen inneren Beschichtungsfilm 152 gezeigt.
Durch eine Größenreduktion des Trägerelements 158 lässt sich die mit den beiden Beschichtungsfilmen 152 und 154 beschichtete Faserspule 161 von dem Trägerelement 158 lösen; dies zeigt beispielhaft die 32 ebenfalls schematisch.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 24 bis 32 werden die Beschichtungsfilme 152 und 154 durch Stempel 159 und 170 in die gewünschte Form gebracht; alternativ ist es möglich, bei den Beschichtungsfilmen 152 und 154 ein Schrumpfmaterial zu wählen, das durch Erwärmen und Schrumpfen in die gewünschte Form gebracht wird. Auch bei einer solchen Variante bilden der innere Beschichtungsfilm 152 und der äußere Beschichtungsfilm 154 bevorzugt eine eng anliegende Hülle für die darin eingehüllte bzw. eingebettete Faserspule 161.
Anstelle eines randseitigen Verpressens der Beschichtungsfilme 152 und 154 zum Schließen der Hülle (vgl. Stempelabschnitte 171 in 31) können auch andere Verbindungsverfahren eingesetzt werden, beispielsweise thermische Verfahren wie Schweißen oder Klebeverfahren.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 23 bis 32 erfolgt ein Einhüllen der Faserspule 161 mittels zweier Beschichtungsfilme; alternativ ist es möglich, weitere Beschichtungsfilme zum Schützen der Faserspule aufzubringen. Auch ist es möglich, mehrlagige Beschichtungsfilme zu verwenden, um den mechanischen Schutz der Faserspule 150 zu erhöhen.
Die 33 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine Verbindungseinrichtung, bei der eine durch Aufwickeln einer Faser 160 gebildete Faserspule 161 in einer Hülle 180 eingehüllt ist, die durch einen aus drei Lagen 154a, 154b und 154c gebildeten, äußeren Beschichtungsfilm 154 und einen aus drei Lagen 152a, 152b und 152c gebildeten, inneren Beschichtungsfilm 154 zusammengesetzt ist. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen entsprechend.
Das Bilden einer Hülle 180 mit Beschichtungsfilmen, wie dies im Zusammenhang mit den 24–33 erläutert wurde, ein Verkleben oder Verschmelzen von Fasern, wie dies im Zusammenhang mit den 21–22 erläutert wurde, ein Eingießen oder Einspritzen, wie dies im Zusammenhang mit den 1–3 erläutert wurde, das Bilden eines geflochtenen Faserbands 70, wie dies im Zusammenhang mit der 6 erläutert wurde, das Bilden eines Gewebebands 80, wie dies im Zusammenhang mit der 11 erläutert wurde, und/oder ein Aufwickeln unter Bildung paralleler Schlaufen, wie dies im Zusammenhang mit der 17 erläutert wurde, kann – obwohl aus Gründen der Übersicht nicht im Einzelnen gezeigt – miteinander kombiniert werden, um eine geforderte Mindeststabilität bzw. Mindesttragkraft der resultierenden Verbindungseinrichtung zu erreichen.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungseinrichtung
20: Gurtschloss
21: Befestigungselement
30: Befestigungselement
40: Verbindungseinrichtung
41: Faser
42: oberer O-förmiger Abschnitt
43: unterer O-förmiger Abschnitt
44: Hülse
45: Spritzgussmaterial
51: Faser
52: Spannrolle
53: Harzbad
54: Ausgang
55: Heizeinrichtung
56: Zugmechanismus
57: imprägnierte Faser
70: Faserband
70a: Einzelfaser
71: Gewebehülle
73: Hauptnaht
74: Abschnitt
75: Abschnitt
76: Nebennaht
77: Nebennaht
80: Gewebeband
80a: Gewebebandlage
80b: Gewebebandlage
80c: Gewebebandlage
81: Hauptnaht
82: Nebennaht
83: Nebennaht
84: Abschnitt
85: Abschnitt
90: Faserspule
91: Hülle
92: Spule
93: Faser
95: Abschnitt
96: Abschnitt
97: Verbindungselement
100: Trägerelement
101: Faser
102: Öffnung
103: Öffnung
104: Spritzgussmaterial oder Schrumpfschlauch
120: Fasergurt
121: Faser
121a: Faser
121b: Faser
122: Schmelzmaterial
123: Schmelzfaser
124: Schmelzfaser
125: Verdreheinrichtung
150: Faserspule
151: Spuleninnenseite
152: innerer Beschichtungsfilm
152a: Lage des inneren Beschichtungsfilms
152b: Lage des inneren Beschichtungsfilms
152c: Lage des inneren Beschichtungsfilms
153: Spulenaußenseite
154: äußerer Beschichtungsfilm
154a: Lage des äußeren Beschichtungsfilms
154b: Lage des äußeren Beschichtungsfilms
154c: Lage des äußeren Beschichtungsfilms
158: Trägerelement
159: Stempel
160: Faser
161: Faserspule
170: Stempel
171: Stempelabschnitt
172: Pressabschnitt
180: Hülle
D: Durchmesser
P: Pfeil
1A–7B: Wickelvorgang

Claims

Befestigungseinrichtung (10) zum fahrzeugseitigen Befestigen einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems, wobei die Befestigungseinrichtung (10) eine faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) mit mindestens einer Faser aufweist oder durch eine solche gebildet ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) O-förmig ist oder mindestens einen O-förmigen Abschnitt aufweist und – die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) ein fahrzeugseitiges Befestigungselement (30) und ein komponentenseitiges Befestigungselement (21) der Sicherheitsgurtkomponente miteinander verbindet.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das fahrzeugseitige Befestigungselement den oder einen der O--förmigen Abschnitte der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) an einem fahrzeugseitigen Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) und das komponentenseitige Befestigungselement (21) den oder einen anderen der O-förmigen Abschnitte der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) an einem von dem fahrzeugseitigen Ende entfernt liegenden komponentenseitigen Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) durchsetzt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) eine 8-förmig aufgewickelte Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, aufweist und zwei voneinander getrennte O-förmige Abschnitte bzw. Augen aufweist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogene Masse der Faser zwischen 60 000 und 150 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) eine O-förmig aufgewickelte Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, aufweist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogene Masse der Faser zwischen 80 000 und 200 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelzahl der Faser der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) zwischen 30 und 200 beträgt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass die O-förmige Faserwicklung in einem Verbindungsbereich unter Bildung einer 8-Förmigkeit verbunden ist und die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) zwei voneinander getrennte O-förmige Abschnitte bzw. Augen aufweist.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) eine O- oder 8-förmig aufgewickelte Faser aufweist, die zumindest abschnittsweise verklebt ist, wobei die Verklebung vorzugsweise basiert auf: – Harz bestehend aus PUR, PAC, Silikon, Polymer und/oder aus elastomerischen Copolymeren basierend auf PE, Acrilat oder Nitril, und/oder – einer oder mehreren Klebefasern, bevorzugt bestehend aus PE, PA, PES oder PP Copolymeren, mit einer niedrigeren Schmelztemperatur als die O- oder 8-förmig aufgewickelte Faser.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die längenbezogene Masse der O- oder 8-förmig aufgewickelten Faser zwischen 80 000 und 200 000 dtex und/oder – die längenbezogene Masse der Klebefaser zwischen 2 000 und 10 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) ein Trägerelement aufweist, auf dem eine Faser, insbesondere in Form eines Einzelfilaments oder eines Multifilaments, O-förmig oder 8-förmig aufgewickelt ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogene Masse der Faser zwischen 80 000 und 200 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 12–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelzahl der Faser auf dem Trägerelement zwischen 30 und 200 beträgt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 12–14, dadurch gekennzeichnet, dass – das Trägerelement mit einem inneren Film versehen ist, auf dem die Faser unter Bildung einer Faserwicklung aufgewickelt ist, – auf der Faserwicklung ein äußerer Film aufgebracht ist und – der innere Film und der äußere Film unter Bildung einer die Faserwicklung einschließenden Hülle randseitig miteiander verbunden sind.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) durch ein aus Fasern geflochtenem Flechtmaterial gebildet ist oder ein Flechtmaterial enthält.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogene Masse der Faser oder Fasern des Flechtmaterials zwischen 160 000 und 320 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) durch ein aus Fasern gewebtem Gewebematerial gebildet ist oder ein Gewebematerial enthält.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogene Masse der Faser oder Fasern des Gewebematerials zwischen 120 000 und 240 000 dtex liegt.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) ein gewebtes oder geflochtenes Band aufweist, dessen Enden miteinander mittels einer krafttragenden Hauptnaht vernäht sind, die derart dimensioniert ist, dass sie die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) auch im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation zusammenhält, und – mindestes eine Nebennaht, vorzugsweise zwei Nebennähte, vorhanden sind, durch die eine 8-Förmigkeit der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) mit zwei voneinander getrennten Augen gebildet wird, wobei die Stabilität der Nebennaht oder Nebennähte geringer als die der Hauptnaht ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebennähte derart dimensioniert sind, dass sie die im normalen Gebrauch der Befestigungseinrichtung (10) auftretenden Kräfte tragen und im Falle eines Unfalls oder einer Gefahrensituation aufbrechen.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) ganz oder zumindest abschnittweise in einer Hülle eingehüllt ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle eine Kunststoffhülle, insbesondere eine schlauchartige geschrumpfte Kunststoffhülle, oder eine Gewebehülle ist, die aus einem gewebten Material besteht, dessen Fasern aus PA, PES, PP und/oder PE bestehen oder eines oder mehrere der genannten Materialien zumindest auch aufweisen.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 22–23, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle schwarz und/oder intransparent ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die faserbasierte Verbindungseinrichtung (40) ganz oder zumindest abschnittweise in einem Guss- oder Spritzgussmaterial eingebettet ist.
Befestigungseinrichtung (10) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das komponentenseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) in weniger Guss- oder Spritzgussmaterial eingebettet ist als das fahrzeugseitige Ende der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40).
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 25–26, dadurch gekennzeichnet, dass das Guss- oder Spritzgussmaterial besteht aus oder enthält: – ein duroplastisches Material, wie Epoxy, Vinylesterharz, Phenolharz, PES, BMI und/oder PUR, – ein Verbundharzmaterial und/oder – ein thermoplastisches Material, insbesondere PE, PP, PA, PEI oder PEEK.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 25–27, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser oder Fasern der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) vor dem Vergießen mit dem Guss- oder Spritzgussmaterial mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sind, die das Anhaften des Guss- oder Spritzgussmaterials an der oder den Fasern verbessert.
Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) oder die Fasern der faserbasierten Verbindungseinrichtung (40) aus Kohlenstoff, Aramid, Glas, Basalt, Polyazol, PBO, PIPD, PE UMMW und/oder Polyarylat bestehen oder ein solches Material zumindest auch enthalten.
Anordnung mit einer Befestigungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems, und einem fahrzeugseitigen, insbesondere rahmenseitigen, karosserieseitigen oder sitzseitigen, Befestigungselement, wobei die Befestigungseinrichtung das fahrzeugseitige Befestigungselement mit einem komponentenseitigen Befestigungselement der Sicherheitsgurtkomponente verbindet.
Verfahren zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung (10) zum fahrzeugseitigen Befestigen einer Sicherheitsgurtkomponente eines Sicherheitsgurtsystems, insbesondere eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinrichtung (40) der Befestigungseinrichtung (10) mit mindestens einer Faser hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Faser, insbesondere eine Endlosfaser, O-förmig unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe, einer O-förmigen Faserspule oder 8-förmig unter Bildung einer 8-förmigen Schlaufe aufgewickelt wird und/oder – die Faser vor dem Aufwickeln oberflächenbeschichtet wird und/oder – die Faser nach dem Aufwickeln verklebt wird und/oder – die Faser mit mindestens einer Klebefaser, insbesondere einer oder mehreren Schmelzklebefasern, verdrillt wird und ein Verkleben der Faser nach dem Aufwickeln durch Erhitzen erfolgt, – zunächst durch Flechten ein geflochtenes Faserband hergestellt wird und das Faserband unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe oder einer 8-förmigen Doppelschlaufe vernäht wird und/oder – zunächst durch Weben ein gewebtes Gewebewand hergestellt wird und das Gewebeband unter Bildung einer O-förmigen Schlaufe oder einer 8-förmigen Doppelschlaufe vernäht wird und/oder – die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe in einem Gussmaterial oder Spritzgussmaterial ganz oder abschnittsweise eingegossen wird und/oder – die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer Gewebehülle eingehüllt wird und/oder – die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer schlauchförmigen Hülle eingehüllt wird und/oder – die O-förmige Schlaufe, die O-förmige Faserspule oder die 8-förmige Doppelschlaufe ganz oder abschnittsweise in einer Hülle eingehüllt wird, die aus einem inneren und einem äußeren Beschichtungsfilm zusammengesetzt worden ist und/oder – die Hülle aus dem inneren und dem äußeren Beschichtungsfilm zusammengesetzt wird, indem ein innerer Beschichtungsfilm auf einem Träger aufgebracht wird, die Faser auf dem inneren Beschichtungsfilm unter Bildung einer Faserspule aufgewickelt wird, der äußere Beschichtungsfilm auf der Faserspule aufgebracht wird und der äußere Beschichtungsfilm mit dem inneren Beschichtungsfilm randseitig verbunden wird.