DE19857865C2 - Maschendrahtfilter ringförmiger Bauweise - Google Patents
Maschendrahtfilter ringförmiger BauweiseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Maschendrahtfilter
nach Anspruch 1, insbesondere Filterelemente, die zum Fil
trieren von heißen Gasen verwendet werden, die beim Aufblasen
von Insassen-Airbags zum Einsatz kommen, zwei Verfahren zur
Herstellung solcher Filter nach Anspruch 4 bzw.
nach Anspruch 5, ein Formwerkzeug zur Herstellung solcher
Filter nach Anspruch 7, sowie eine Airbag-Einheit und eine
Verwendung nach den Ansprüchen 9 bzw. 10.
In jüngster Vergangenheit haben Bemühungen zur Erhöhung der
Sicherheit von Insassen von Landfahrzeugen zur Entwicklung der
sogenannten "Airbag"-Technologie geführt. Dabei handelt es
sich um ein passives Rückhalte- und Schutzsystem, das aus
einem Airbag oder einer kissenähnlichen Blase besteht, das in
äußerst kurzer Zeit mit Druckgas oder chemisch erzeugtem Gas
aufgeblasen wird. Der aufgeblasene Airbag wird vor oder neben
dem Insassen und einem Innenteil des Fahrgastraums des
Fahrzeugs entfaltet bzw. plaziert.
Die erste Generation pyrotechnischer Airbag-Fahrzeuginsassen-
Rückhaltesysteme verwendete Azid-Verbindungen (meist Natrium
azid, NaN3, mit einem Schwermetalloxid vermischt), um das zum
Aufblasen des Airbags notwendige Gas zu erzeugen. Diese
explosiven Verbindungen erzeugen bei über 530°C während der
Anfangsphase der gaserzeugenden Reaktion ein Gas. Zusammen mit
dem Gas wird eine beträchtliche Menge kondensierbarer und
geschmolzener und/oder fester Teilchen erzeugt. Ein Großteil
dieser Teilchen ist nicht nur extrem heiß, sondern besteht
auch aus einer kaustischen Verbindung. Die Teilchen, die sich
mit hoher Geschwindigkeit bewegen, sind für die Unversehrtheit
des Airbags und für den vom Airbag geschützten Fahrzeug
insassen potentiell gefährlich. Einige Airbag-Bauweisen
umfassen große Lüftungsöffnungen in den Airbags, um das Gas in
den Fahrgastraum zu entlüften. Daher muß das zum Aufblasen
dieser Airbags verwendete Gas filtriert werden, um zu
verhindern, daß zusammen mit dem entlüfteten Gas auch Teilchen
in den Fahrgastraum gelangen. Bei all diesen Bauweisen wird
das gesamte erzeugte Gas aus der Reaktionskammer zum Airbag
befördert, so daß die Gase und möglicherweise vorhandene
Teilchen zumindest zum Airbag selbst gelangen könnten, wenn
kein Filter verwendet werden würde.
Wenn keine Maßnahmen zur Verminderung der negativen Aus
wirkungen dieser Mischphasen-Reaktionsmischung ergriffen
werden, würden die Gase und/oder Teilchen in den Airbag
eindringen und höchstwahrscheinlich das Versagen des Airbags
verursachen. In den schlimmsten Fällen könnten dadurch
Fahrzeuginsassen verletzt werden.
Es wurden verschiedene Maßnahmen ergriffen, um die negativen
Auswirkungen des Gases zu reduzieren. Einige dieser Maßnahmen
sind in der US 4 902 036 und der US 5 318 323 A offenbart. Eine
dieser Techniken zur Verringerung der negativen Auswirkungen
war die Verwendung von Opferschichten zur Verlangsamung der
Teilchen und der Einsatz von statischen Zentrifugaltechniken
oder Methoden der Aufprallteilchentrennung. Auch dichtere bzw.
längere Filtergeräte fanden Anwendung. Bei all diesen Ansätzen
besteht ein Konstruktionskompromiss zwischen Filtrierung der
Gase und Herstellung eines Druckabfalls, der gering genug ist,
um Beeinträchtigungen der Aufblasgeschwindigkeit des Airbags
zu vermeiden. Diese Verfahren haben auch andere Nachteile.
Teilchenablenkgeräte sind z. B. oft teuer gefertigte Teile aus
schweren Stahlplatten (weil sie nicht durch Stanzen
hergestellt werden können, ist ihre Fertigung besonders
teuer). Bisher mußten die Konstrukteure von Airbags damit
kämpfen, zunächst kondensierte feste toxische Produkte (meist
nicht reagiertes Natriumazid und in der Reaktion erzeugte
Natriumoxide) zu entfernen, die Gase abzukühlen bevor die
Airbags aufgeblasen werden und einen von einer explosiven
Quelle erzeugten homogenen und gleichmäßigen Gasfluß zu
schaffen.
Viele Filtergeräte, die heutzutage verwendet werden, bestehen
aus Schichten von Metallsieben verschiedener Gittergrößen und
einer oder mehrerer Schichten nicht brennbaren faserigen
Materials, das zwischen die Siebe gepackt wird. Die Effizienz
dieses Filtertyps hängt davon ab, wie dicht das Material
gepackt wird. Ein dichteres Packen des Materials fuhrt zu
einer effizienteren Filtrierung, jedoch auch zu einem höheren
Druckabfall. Der US 5 318 323 A zufolge besteht auch ein
Qualitätskontrollproblem bei der Massenfertigung solcher
Siebmatten-Verbundstoffe hinsichtlich eines gleichmäßigen
Druckabfalls bei allen vorhandenen hergestellten Filtern.
Ein weiteres Problem bei der Entwicklung von Airbag-Filter
geraten besteht darin, daß der Druckabfall am Filter zunimmt,
je mehr der Filter verstopft wird. Dadurch werden die
mechanischen Belastungen des Filters erhöht, und Gas und
Teilchen bewegen sich mit einer höheren Geschwindigkeit durch
den Filter, wodurch eine verbesserte Filterstärke und
Widerstandsfähigkeit für höhere Durchflußraten, dem
Druckabfall und der Geschwindigkeit der Teilchen in den Filter
notwendig wird.
Neben den oben erwähnten Patenten werden typische Filter für
Airbags aus Druckmaschendraht oder Stahlwolle gefertigt. US 3 985 076
beschreibt beispielsweise Metallmaschendraht, EP 0 674 582 B1
Sintermetall-Faserstrukturen, US 4 017 100 Mehrschicht
strukturen aus Glasfaser, Stahlwolle und Sieben und
perforierten Platten, DE 23 50 102 A1 Glaswolle, GB 2 046 125 A
teilweise gesinterte Metallkugeln, die einen rigiden, porösen
Körper bilden, US 5 204 068 A Metallfaserfilz, bestehend aus
beschichteten Fasern wie z. B. Nickel, mit Silikonkomponenten
beschichtet, WO 94/14608 A1 Metallmaschendraht, an den ein nicht
gewobenes Netz aus Metallfasern durch Sintern gebunden wird
und andere. Die gaserzeugende Verbindung, oft eine Azid
(Azoimid)-Verbindung mit Kupfer, erzeugt heiße Gase und
Teilchen aus Kupferschlacke. Die Konstrukteure möchten die
Kupferschlackteilchen herausfiltern, damit die geschmolzenen
Metallteilchen den Airbag nicht beschädigen. Das letztendlich
verwendete Design war ein Kompromiß zwischen Filter
material ausreichend hoher Dichte, um die Schlackteilchen
aufzufangen, Schaffung ausreichender Masse im Filter zur
Kühlung der filtrierten Schlackteilchen, bevor sie in
geschmolzener Form durch die Maschen- oder Wollelemente des
Filters dringen oder in kleinere Teilchen zerbrechen, die den
Filter ebenfalls durchdringen, und der gesamten Dichte-
und Gewichtsbeschränkungen des Filters. Das bedeutet, daß wenn
der Filter aus sehr feinem Maschendraht oder feiner Wolle
gefertigt wird, um sicherzustellen, daß alle geschmolzenen
Schlackpartikel aufgefangen werden, die Maschen- oder
Wollfasern nicht genug Masse haben, um die aufprallenden
Schlackpartikeln bis zum Festzustand abzukühlen. Dadurch
durchdringt das geschmolzene Schlackteilchen die Maschen oder
die Wolle bzw. es zerbricht in kleinere Partikel, die
schließlich den Filter durchdringen und auf den Airbag
prallen.
Die neue Generation der Gasentwickler verwendet sauberere und
weniger toxische gaserzeugende Nichtazid-Verbindungen (z. B.
US 5 525 170 A), die relativ mehr Gas als die azidbasierten
Verbindungen erzeugen. Während die Filtrierung des dadurch
entstehenden Gases weniger wichtig ist, bedingen US-Vor
schriften, die Grenzwerte der zulässigen Mengen löslicher und
nicht löslicher Teilchen im erzeugten Gas festlegen, weiterhin
die Filtrierung des Gases. Die Kühlung des erzeugten Gases ist
immer noch ein notwendiger Schritt beim Aufblasen eines
Airbags. Darüber hinaus erzeugen diese Gasentwickler der
neuesten Generation immer noch beträchtliche Sprengkraft,
weswegen das Filterelement stabilisiert werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen relativ kosten
günstigen und doch widerstandsfähigen Filter für Airbags und
ähnliche aufblasbare Insassensicherheitssysteme
anzugeben,
der verstärkt ist, um der Sprengkraft
der Gaserzeugung besser Stand zu halten, ein Formwerkzeug sowie eine Verwendung anzugeben.
Diese Aufgaben der Erfindung werden durch die
Merkmale der Ansprüche 1, 4, 5, 7, 9 und 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen und sind dort beansprucht. Dabei zeigen:
Abb. 1A-1C idealisierte Vorder-, Seiten- und Rückansichten
eines Formwerkzeugs, das zur Herstellung der
neuartigen Filter dieser Erfindung verwendet
wird,
Abb. 2A-2D jeweils zwei Ansichten, eine Endansicht und
eine Seitenansicht von Filtern, bei denen
entsprechend der vorliegenden Erfindung Rippen
geformt wurden, und
Abb. 3A und 3B den Kolben und jeweils die Kombination aus
Negativform und Dorn dieser Erfindung.
Kurz gesagt wird Draht eines bestimmten ausgewählten Typs und
Durchmessers zu einer Maschenröhre verwoben, die eine
bestimmte Breite und Dichte hat, um die gewünschte Filter
anwendung zu ermöglichen. Ein Stück der Maschenröhre wird,
einem bestimmten Gewicht entsprechend, das eine Funktion des
Gewichts und der Filtrierungsanforderungen der Umgebung und
der zu filtrierenden Flüssigkeit ist, abgeschnitten. Die
Maschenröhre wird dann in die gewünschte Ringform eines
Filters gepreßt. Dabei wird eine Negativform, ein Dorn und ein
Kolben oder eine Presse verwendet, um einen Filter
herzustellen, der die gewünschten Abmessungen, das gewünschte
Gewicht und die erforderliche Dichte hat. Der Ringfilter wird
dann weiter in einer Form geformt, um den ringförmigen
Außenumfang mit einer Reihe von Rippen zu formen.
Abb. 1A-1C (von links nach rechts) zeigt eine Draufsicht, eine
Seitenansicht und eine Unteransicht der Form 101, die zum
Formen der Rippen des Maschenfilters verwendet wird. Die Form
besteht vorzugsweise aus hartem Werkzeugstahl. Die Form hat
einen Innenhohlraum 103, der einen inneren Ringumfang
aufweist. Das auf Abb. 2 dargestellte Werkzeug wird verwendet,
um einen Filter herzustellen, der über Rippen verfügt, wie auf
den Abb. 2A und 2D dargestellt, wobei die Rippen sich nur über
einen Teil der Axiallänge des Filters erstrecken. Zurück zu
Abb. 1: Um den auf den Abb. 2A und 2D dargestellten Filter
herzustellen, hat das Werkzeug vorzugsweise zwei innere Ring
umfänge 105 und 107. Einer der Ringumfänge hat eine Vielzahl
von Einkerbungen oder Kanäle 109, die in gleichmässigen
Abständen über den Umfang verteilt sind und sich parallel zur
Achse der Form (orthogonal zum Umfang) erstrecken. Wenn der
Maschenfilter vom Kolben in das Werkzeug gedrückt wird, formen
die Kanäle den Außenumfang des Filters neu, so daß die Maschen
die gesamte Oberfläche des Innenhohlraums des Formwerkzeugs
bedecken. Danach wird der Filter mit den Rippen aus dem
Formwerkzeug genommen.
Abb. 2A zeigt eine idealisierte Perspektivansicht des mit dem
auf Abb. 1 dargestellten Werkzeugs hergestellten Filters. Das
Formwerkzeug formt den Außenumfang des Filters so um, daß die
Maschen die Kanäle im Formwerkzeug ausfüllen. Wenn der
Maschenfilter aus der Form genommen wird, befindet sich auf
seinem Außenumfang in regelmäßigen Abständen eine Vielzahl von
Rippen 201. Weil das Werkzeug aus Abb. 1 zwei innere Ring
umfänge hat (d. h. zwei verschiedene Umfänge oder einen Umfang
mit Kanälen und einen ohne), erstrecken sich die Rippen auf
Abb. 2A nur teilweise über die Axiallänge des Filters.
Abb. 2D stellt eine Seitenansicht des Filters von Abb. 2A dar.
Alternativ kann das Formwerkzeug über einen Innenhohlraum und
inneren Ringumfang mit Kanälen verfügen, die sich über die
gesamte innere Axiallänge des Formwerkzeugs erstrecken. Wenn
solch ein Werkzeug verwendet wird, verfügt der resultierende
Filter über eine äußere Form wie auf Abb. 2B dargestellt, bei
der die Rippen sich im Prinzip längs der gesamten Axiallänge
des Filterelements erstrecken. Abb. 2C stellt eine idealisierte
Endansicht des Filters von Abb. 2A oder 2B dar, wenn dieser vom
Filterende aus betrachtet wird, zu dem die Rippen hin führen.
Die bevorzugten Filterelemente der vorliegenden Erfindung
bestehen aus einem in eine gewünschte äußere Form gepreßten,
vorzugsweise ringförmigen Maschendraht, der vorzugsweise rund
oder elliptisch (oval) ist. Der Maschendraht wird vorzugsweise
mit einer konventionellen maschenbildenden Maschine
hergestellt (alle kommerziell erhältlichen maschenbildenden
Maschinen kommen in Frage, z. B. von der englischen Firma
Tritech International).
Die maschenbildende Maschine produziert normalerweise
eine biegsame Maschenmuffe.
Der zur Herstellung der Maschen verwendete Draht kann aus
verschiedenen Verbindungen bestehen. Vorzugsweise besteht er
aus rostfreien Stahlverbindungen, einschließlich austeni
tischer Legierungen und Nickellegierungen wie z. B. (aber
nicht beschränkt auf) rostfreiem Stahl der Güte 304, 309 und
310. Das ausgewählte Drahtmaterial maß (soweit möglich) mit
der Umgebung, wo der Filter entsorgt wird und mit der
gefilterten Flüssigkeit (oder den Mischphasen) chemisch
kompatibel sein. Dementsprechend können andere Metalle und
selbst Polymerfasern verwendet werden, je nach Umgebung und
Eigenschaften der zu filternden Materialien und abhängig vom
Grad der Formung des Filters, dessen Außenumfang mit Rippen
versehen ist.
Der für die Herstellung von Airbag-Filtern vorzugsweise
verwendete Maschendraht liegt im Durchmesserbereich zwischen
0,75 mm bis 0,05 mm,
obwohl auch Draht mit größerem
bzw. kleinerem Durchmesser verwendet werden kann.
Wenn mehrere Maschendrähte zusammen in einem Filter verwendet
werden, sollte der Draht mit dem größten Durchmesser für
den/die innerste(n) Filterbereich(e) verwendet werden, Draht
mit kleineren Durchmessern hingegen für die äußerste(n)
Filterbereich(e). Die Drahtgröße nimmt radial nach außen hin
ab. Wie bereits erwähnt, werden durch die explosive Ladung
Teilchen geschmolzenen Metalls (Schlacke) freigesetzt, die auf
den Filter prallen. Die Verwendung eines dicken Maschendrahtes
bzw. eines dichteren radialen Innenteils verbessert allgemein
die Widerstandsfähigkeit des Filters gegenüber der korrosiven
Mischung. Zum Beispiel hat ein stärkerer Draht in der Nähe der
Filtermitte, wo die Ladung explodiert und die Schlacke gebil
det wird, die auf den Filter prallt, (a) eine höhere Festig
keit als ein dünnerer Draht und absorbiert die Sprengkraft
besser und (b) eine größere effektive Wärmekapazität, die ein
größeres bzw. heißeres Schlacketeilchen besser tolerieren kann
als ein relativ dünner Draht (z. B. bevor ein geschmolzenes
Schlacketeilchen den Draht durchbrennt).
Der für den gesamten Filter oder die Einzelteile oder
Abschnitte des Filters verwendete Draht kann im Querschnitt
rund oder flach sein. Außerdem kann es sich beim verwendeten
Draht auch um eine Kombination zweier oder mehrerer verschie
dener äußerer Formen bzw. Drahtzusammensetzungen handeln.
Draht von verschiedenen Typen, Durchmesser bzw. äußerer Form
kann in einen Maschendraht gewoben werden, um einen
Maschendraht gleichmäßiger Zusammensetzung aus verschiedenen
Drähten zu erzeugen oder um eine Zusammensetzung von Drähten
zu erhalten, die sich über die Länge der Maschenröhre hinweg
verändert. Außerdem kann eine zusätzliche Festigkeit durch
Wärmebehandlung erzielt werden, z. B. durch Glühen des Filters
in einer Atmosphäre mit Sauerstoffgehalt (z. B. Umgebungs
atmosphäre).
Der gleiche Draht
kann für zwei verschiedene Filterabschnitte verwendet und
gepreßt werden, um in jedem Abschnitt eine andere Dichte zu
erzielen. In ähnlicher Weise können verschiedene Drähte
(hinsichtlich der äußeren Form bzw. der Zusammensetzung)
verwendet werden, um verschiedene Filterabschnitte herzu
stellen, die alle die gleiche Dichte aufweisen. Neben Maschen
draht und Stahlwolle können ein oder mehrere Filterabschnitte
andere Drahtfiltermaterialien enthalten (z. B. kommerziell von
der australischen Firma Memtec, Ltd. erhältliche). Solche
Materialien können auch einen gepreßten bzw. geglühten
Maschendraht beinhalten.
Wenn diese separat erworben werden, können sie zur gewünschten
Form verarbeitet werden (z. B. kann ein Streifen zu einem Ring
zugeschnitten und geschweißt werden), bevor sie in den
komprimierten Maschendraht der vorliegenden Erfindung
integriert werden.
Die Filterdichte wird normalerweise vom Konstrukteur der
gesamten Airbag-Einheit angegeben. Anhand des Filtervolumens
(ebenfalls von Konstruktionsseite durch z. B. die Größe des
Lenkrads und die jeweilige Konfiguration eingeschränkt) und
der spezifischen Dichte des Drahts (rostfreier Stahl hat
normalerweise eine Dichte von ca. 8,027 g/cm3) kann die
Filterdichte ermittelt werden. Daher kann für jeden bestimmten
Bereich des Filters, der eine spezifizierte Dichte hat, das
Maschengewicht anhand der Dichte berechnet werden, das
notwendig ist, um in dieses Filterbereichsvolumen zu passen.
Vorzugsweise wird der Filterfertigartikel durch eine Reihe von
Pressungen hergestellt, wobei mit der Maschendrahtröhre
begonnen wird. Wie bereits erwähnt, stellt die Dichte des
fertigen Filters einen Konstruktionsparameter der Airbag-
Einheit dar. Wenn ein Filter geliefert werden soll, der über
eine praktisch gleichmäßige Dichte verfügt, wird der Filter
vorzugsweise durch eine Reihe von Pressungen geformt. Bei der
ersten Pressung wird die gewünschte Menge an Maschendrahtröhre
mit einer zylinderförmigen Negativform mit einem Dorn (zur
Bildung der Außen- und Innendurchmesser des Rings) und einem
Kolben in Form einer Muffe, welche die Maschenröhre in den
Raum zwischen dem Dorn und der Negativform preßt, zu einem
Ring geformt. In der Form kann dieser Zwischenartikel mit
Bezug zum Basisende an der Formunterseite und einem vom Kolben
kontaktierten Arbeitsende definiert werden. Normalerweise
werden z. B. 14 Zoll (35,6 cm) Maschendrahtröhre in einen 3,5
bis 4 Zoll (8,9 bis 10,2 cm) großen Ring geformt (längs der
Ringachse gemessen).
Danach wird der Zwischenring in eine Form des auf Abb. 1A-1C dar
gestellten Typs gegeben, die wiederum aus einer Negativform
und einem Dorn besteht. Ein Muffenkolben preßt den Ring so,
daß er dem Dorn und dem Negativformumfang mit den Einkerbungen
entspricht, wodurch der Maschendraht effektiv fließt. Um einen
ungleichmäßigen Preßvorgang und dadurch eine ungleichmäßige
Dichte zu vermeiden, die leicht auftreten können, wird das
"Arbeitsende" des Zwischenrings zuerst in die Form gegeben, so
daß es im nächsten Schritt zum "Basisende" wird.
Das bedeutet, daß der Zwischenartikel umgedreht wird, so daß
er vom von seiner Ausgangsposition entgegengesetzten Ende her
gepreßt wird. Im nächsten Schritt wird der 3,5 bis 4 Zoll (8,9
bis 10,2 cm) große Zwischenring zu einem ungefähr 1 bis 2 Zoll
(2,5 bis 5 cm) langen Ring geformt (längs der Ringachse
gemessen). Um diesen zweiten Formschritt zu erleichtern,
sollten die Abmessungen der im ersten Formschritt verwendeten
Form einen Ring mit einem größeren Innendurchmesser und einem
kleineren Außendurchmesser als dem Fertigartikel ergeben, so
daß der Zwischenring leicht über den Dorn und in die zur
Herstellung des Fertigartikels verwendete Form paßt. Press
drücke von 70 bis 80 Tonnen und bis zu 100 Tonnen sind
notwendig, um den Maschendraht umzuformen und diese Artikel
herzustellen.
Die für das Formen verwendete Anordnung wird auch auf den Abb.
3A und 3B dargestellt. Insbesondere Abb. 3A zeigt einen mit
dieser Erfindung zu verwendenden Dorn. Der Dorn verfügt über
eine scheibenförmige Basis 301, an der ein Dorn 303 orthogonal
an der Mitte befestigt wird. Die Basis sollte so groß sein,
daß sie sicher in die Unterseite der Negativform paßt, wie auf
Abb. 3B dargestellt (auf der die Einkerbungen nicht dargestellt
sind). Die Maschendrahtröhre oder der Zwischenring wird über
den Dorn geführt, der sich im Hohlraum der Negativform
befindet, dann wird der Muffenkolben 305 in die Form gepreßt.
Der Kolben hat einen Aussendurchmesser 307, der dem
Innendurchmesser der Negativform entspricht, und einen
Innendurchmesser 309, der dem Außendurchmesser 311 des Dorns
entspricht. Da bei der vorliegenden Erfindung der gepreßte
Maschenartikel über Außenrippen verfügen soll und die
Innenwand der Negativform Einkerbungen hat, verfügt der Kolben
über Rippen, die den Einkerbungen der Innenwand entsprechen,
um ein enges Anliegen an den gepreßten Maschendraht zu
erzielen und um sicherzustellen, daß der Maschendraht wie
gewünscht in die Form fließt (d. h., daß ansonsten der
Maschendraht um den Kolben fließt und das Ende des gepreßten
Artikels nicht flach ist).
Bei bestimmten Konfigurationen ist möglicherweise ein relativ
langer gepreßten Maschendrahtartikel erwünscht, der für die
Form zu lang ist (oder eine Form der gewünschten Länge ist
vielleicht zu teuer). In solchen Fällen können mehrere
gepreßte Ringmaschendrahtartikel jeweils an den Enden
verbunden werden.
Die bevorzugte Verbindung ist dabei eine Nut- und Feder
konfiguration, wobei ein Zwischenteil des Artikels an einem
Ende eine Nut und am anderen eine Feder aufweist. Dies kann
durch Änderung der Konfiguration der Dornbasis und des
Arbeitsendes des Kolbens erzielt werden. In der Dornbasis kann
eine runde Einkerbung oder Rille geformt werden, so daß, wenn
der Maschendraht vom Kolben dagegen gedrückt wird, eine Nut
oder Feder (jeweils) am entsprechenden Stoßende des gepreßten
Maschendrahtartikels geformt wird. Das Arbeitsende des Kolbens
wird entsprechend modifiziert, so daß es die entgegengesetzte
Konfiguration einer Rille oder Einkerbung aufweist, wodurch
eine Feder oder Nut im entgegengesetzten Ende des gepreßten
Maschendrahtartikels geformt wird. Dadurch haben auf diese
Weise geformte Maschendrahtartikel an einem Ende eine Feder
und am anderen eine Nut und können dadurch jeweils am Ende
verbunden werden, wodurch ein (axial) längerer Artikel
hergestellt werden kann.
Wenn die Preßmaschendrahtartikel dieser Erfindung in Airbags
verwendet werden, liefert der Airbag-Hersteller eine Dose, in
die der Maschenfilter eingesetzt wird und in die der Ring der
Explosivladung geladen wird (mit Primer). Dann wird die Dose
abgedichtet. Die Dose hat eine Reihe von Lüftungslöchern,
durch die das erzeugte Gas austritt. Die Löcher sind meist mit
Papier als Barriere (z. B. gegen Wasser) abgedichtet. Vor
dieser Erfindung mußte der Hersteller eine Positionskammer in
die Dose geben, um die Position des Filters ausfindig zu
machen. Dann wurde um den Filter ein geschweißtes,
durchlöchertes Rohr eingefügt, um eine höhere Ringfestigkeit
zu erzielen. Die Kammer diente nicht nur zur Positionierung
des Filters, sondern auch um sicherzustellen, daß der Filter
die Wände der Dose nicht berührt und die Dichtungen der Löcher
in der Dose nicht beeinträchtigt. Durch die vorliegende
Erfindung sind Positionskammer und perforiertes Rohr im
Fertigungsprozeß nicht mehr notwendig, was zu bedeutenden
Kosteneinsparungen und einer vereinfachten Herstellung führt.
Wie bereits erwähnt, bieten die Rippen eine verbesserte
Ringfestigkeit, die den Einsatz des perforierten Rohrs unnötig
macht. Der auf Abb. 2A dargestellte Filter kann verwendet
werden, um die Positionskammer zu ersetzen, weil die Rippen
als Kennzeichen zur Zentrierung des Filters in der Dose
dienen.
Weil sich die Rippen nur teilweise über die Länge des Filters
erstrecken und der Teil ohne Rippen einen geringeren
Durchmesser hat, kann außerdem der Teil mit dem kleineren
Durchmesser neben dem Teil der Dose liegen, die Löcher hat.
Dieser ist aber trotzdem noch weit genug entfernt, so daß die
Gefahr der Beeinträchtigung des Abdeckens der Löcher durch die
Dichtungen aufgrund eines Kontakts mit dem Filter minimiert
wird.
Claims (10)
1. Maschendrahtfilter ringförmiger Bauweise, definiert durch
eine Achse mit zwei Enden und einer äußeren zylinderförmigen
Umfangswand,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl von Rippen an der äußeren zylinderförmigen
Wand längs der genannten Achse angeordnet sind und die Rippen
aus Maschendraht bestehen.
2. Filter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Rippen an der Außenwand zwischen den beiden
Enden erstrecken.
3. Filter nach einem der Anspruche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Draht aus rostfreiem Stahl besteht.
4. Verfahren zur Herstellung eines Maschendrahtkörpers für einen Maschen
drahtfilter nach einem der Ansprüche 1-3 mittels:
Bereitstellen einer Maschendrahtröhre der gewünschten Länge, Pressen der besagten Röhre in einen Drahtring,
Bereitstellen einer Negativform mit Innenhohlraum, der durch eine innere Ringwand um eine Achse gebildet ist, wobei die Ringwand mit einer Vielzahl von Einkerbungen gleichen Abstands um die Ringwand herum und parallel zur besagten Achse versehen ist, und
Pressen des Drahtrings in die Negativform und Herausnehmen derselben aus der Form.
Bereitstellen einer Maschendrahtröhre der gewünschten Länge, Pressen der besagten Röhre in einen Drahtring,
Bereitstellen einer Negativform mit Innenhohlraum, der durch eine innere Ringwand um eine Achse gebildet ist, wobei die Ringwand mit einer Vielzahl von Einkerbungen gleichen Abstands um die Ringwand herum und parallel zur besagten Achse versehen ist, und
Pressen des Drahtrings in die Negativform und Herausnehmen derselben aus der Form.
5. Verfahren zur Herstellung eines Maschendrahtfilters nach einem der
Anspruche 1-3, enthaltend folgende Schritte:
- A) Bereitstellen einer Negativform mit einem Dorn in einer Form, die einen ringförmigen Formhohlraum definiert;
- B) Bereitstellen einer Maschendrahtröhre;
- C) Plazieren eines Endes des Maschendrahts in den Formhohlraum und über den Dorn;
- D) Pressen des besagten Maschendrahts im Formhohlraum mit einem Kolben, um einen Zwischenartikel herzustellen, dessen erstes Ende vom Kolben kontaktiert wird;
- E) Herausnehmen des Maschendrahtartikels aus der Form;
- F) Bereitstellen einer wie unter A definierten Form und Plazieren des Zwischenartikels über den Dorn der Form, so daß das erste vom Kolben kontaktierte Ende zuerst in die Form gelangt;
- G) Pressen des besagten Zwischenartikels im Formhohlraum mit einem Kolben zur Herstellung eines Maschendrahtartikels und
- H) Herausnehmen des Maschendrahtartikels aus der Form.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Form ringförmig ist und die zylin
drische Umfangswand der Form eine Vielzahl von Einkerbungen
parallel zur Zylinderachse und zumindest über einen Teil der
Wandlänge hinweg aufweist.
7. Formwerkzeug für die Herstellung eines Maschendrahtfilters nach einem der Ansprüche 1-3, mit einer Negativform mit einem Formhohlraum,
der durch eine zylindrische Wand mit einer Vielzahl von
Einkerbungen längs der Achse des Zylinders definiert ist.
8. Formwerkzeug nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
einen im Formhohlraum befindlichen Dorn, der einen
ringförmigen Hohlraum schafft.
9. Airbag-Einheit bestehend aus einem Gasentwickler, einem
aufblasbaren Airbag und einem Maschendrahtfilter nach einem der Ansprüche 1-3, durch den das erzeugte
Gas in den Airbag gelangt und diesen aufbläst.
10. Verwendung einer Airbag-Einheit nach Anspruch 9
mit einem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem
Personenkraftwagen.
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