DE2659789A1

DE2659789A1 - Gewebtes gurtband fuer sicherheitsgurte

Info

Publication number: DE2659789A1
Application number: DE19762659789
Authority: DE
Inventors: Johann Berger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1976-12-31
Publication date: 1978-07-06
Also published as: ZA777708B; BR7708743A; AU3212978A; CA1061682A; AU497938B2; FR2376235A1; FR2376235B1; US4148957A; DE2659789B2; SE7714906L; HK42181A; PL111173B2; DD133822A5; ES465612A1; SU850015A4; DE2659789C3; SE431823B; MX147369A; PL203485A1; GB1553806A

Description

P AVH N TA N V/. Vi

HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN 2659789

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

Johann und Josef 3erger 28-19

50. Dez. I976 S/hb

Gewebtes Gurtband für Sicherheitsgurte

Die Erfindung bezieht sich auf ein gewebtes Gurtband für Sicherheitsgurte der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art. Derartige Gutbänder sind aus der BE-PS 8^4 013 bekannt, die auf dieselben Erfinder wie die vorliegende Anmeldung zurückgeht (vgl. auch DT-OS 25 08 732 und 25 21 124).

Gurtbänder für Sicherheitsgurte müssen bekanntermaßen eine hohe Reißfestigkeit haben, also erst bei einer hohen Bruchlast reißen und außerdem die Fähigkeit haben, sich bei einem Unfall plastisch zu verformen, also nicht oder nur in verschwindend geringem Maße elastisch zurückzuschnellen. Die Gurtbänder müssen darüber hinaus für die Verwendung in Aufrollautomaten geeignet sein. Diese Automaten haben bekanntermaßen die Aufgabe, ein Gurtband am Körper des Insassen auch bei dessen Bewegungen anliegend zu halten, es aber bei einem Unfall schlagartig gegen Abrollen zu sperren.

Bänder, die hierfür geeignet sind, müssen eine Reihe von sehr verschiedenartigen Bedingungen erfüllen, die bisher nicht miteinander in Einklang gebracht werden konnten.

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iEMEINSAME KONTEN:

D-707 SCHWABISCH CMOND GEMEINSAME KONTEN: D-8 MÖNCHEN 70

Telefon: (07171) 56 90 Deutsdie Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 89) 77 89

H. SCHROETER Telegramme: Schroepat Schwabisch Gmünd 02/00 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN Telegramme: Sdiroepat

Bockigasse 49 Telex: 7248 868 pagd d Postscheckkonto München 1679 41-804 Lipowikyjtraße 10 Telex: 5 212 248 pawe d

Postscheckkonto Stuttgart 540 40-70?

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Die Größe der Bruchlast ergibt sich hauptsächlich aus Anzahl, Material und Feinheit der Kettfaden. Sie wird aber auch beeinflußt durch die Art des Gewebes und seine Bindungsart. Bei einer bestimmten Bindung sinkt die Bruchlast mit steigender Schußdichte wegen des zunehmenden Schereffekts.

Bei einer Dehnung bis zum Bruch sollte das Gurtband nicht von den Rändern her zuerst einreißen. Dadurch würde sich nämlich sein.tragender Querschnitt verringern. Um dies zu kompensieren, müßte zur Erzielung einer bestimmten Bruchlast eine erhöhte Materialmenge in den Kettfäden untergebracht werden. Das 3and soll nach Möglichkeit gleichzeitig über seine ganze Breite zerreißen oder eher von der Mitte als von den Rändern heipinreißen.

Sicherheits-Gurtbänder müssen je nach dem Gurtsystem oder dem verwendeten Automaten, der evtl. einen Stoßdämpfer hat, eine bestimmte Bezugsdehnung haben. Hierunter wird der Prozentsatz Verlängerung des Gurtbandes unter dem Einfluß einer Kraft von 10 000 N verstanden. Die Bezugsdehnung Iäi3t sich durch eine Vorbehandlung erzielen, insbesondere durch ein Schrumpfen der Kettfaden oder des ganzen Bandes unter Wärmebehandlung.

Das Gurtband soll trotz der ständigen Hin- und Herbewegungen im Betrieb die Kleidung des Insassen nicht beschädigen. Das Gewebe muß also glatt sein.

Das Gurtband soll eine weiche Kante haben, die bei einem Unfall weder die Kleidungsstücke des Insassen beschädigt, noch in freiliegende Körperteile einschneidet. Diese Forderung wird" nach der obengenannten DT-OS 25 08 732 durch die Anordnung von Schlauchkanten an beiden Rändern des Gurtbandes erfüllt.

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Das Gurtband soll eine verhältnismäßig hohe Quersteifig;-keit haben, damit es sich einwandfrei aufrollen läßt, weniger zum Verheddern neigt und flach am Körper des Insassen anliegt.

Dagegen darf die Längssteifigkeit des Gurtbandes einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Bei zu hoher Längssteifigkeit wickelt sich das Gurtband im Automaten nur zu einem lockeren V/i ekel auf. Bei einer dann folgenden plötzlichen Belastung sperrt zwar die Aufwickelwelle des Automaten, das Band läßt sich jedoch aus dem Automaten unter Verfestigung des Wickels noch ein erhebliches Stück herausziehen. Man bezeichnet dies als "Filmspuleneffekt" . Schließlich laufen Gurtbänder bei zu hoher Längssteifigkeit nicht mehr einwandfrei über Umlenkbügel, wie sie zur Führung der Bänder etwas über Schulterhöhe der Insassen an der Karosserie angebracht sind.

Das Gurtband soll einschließlich seiner Schlauchkanten eine ausreichende Scheuerfestigkeit haben, damit auch nach jahrelangem Gebrauch seine Bruchlast nicht sinkt. Unter der Scheuerwirkung darf vor allem die Schlauchkante nicht wellig werden. Auch dies würde wieder zu lockeren Wickeln mit dem Filmspuleneffekt führen.

Das Gurtband soll dünn sein,damit sich möglichst kleine Wickel ergeben.

Die Enden des Gurtbandes müssen an Beschlagen befestigt werden können, was durch Umschlagen und Zusammennähen des Gurtbandes geschieht. Ein einwandfreies Nähen ist aber nur dann möglich, wenn das Gewebe nicht zu dicht ist, während zur Erfüllung anderer Forderungen gerade ein dichtes Gewebe wünschenswert wäre.

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Schließlich sollen die Herstellungskosten möglichst niedrig sein. Diese lassen sich einerseits durch eine Verwendung eines Minimums an Fadenmaterial, andererseits durch Verwendung einer geeigneten Gewebe- und Bindungsart erzielen. Z.B. scheidet unter diesen Gesichtspunkten die Herstellung des ganzen Gurtbandes als Schlauch wegen der dann erforderlichen hohen Schußzahl je Bandlänge aus.

Das Problem der vorliegenden Erfindung liegt in einer Optimierung, also einer möglichst weitgehenden Erfüllung der obengenannten Forderungen zugleich.

Die Erfindung geht von einem gewebten Gurtband aus, das einschichtig, also nicht als Schlauch hergestellt ist, aber zur Schonung des Insassen und seiner Kleidung Schlauchkanten hat. Unter den möglichen Gewebearten für den Mittelteil des Gurtbandes hat sich die Köperbindung als besonders geeignet erwiesen, da sie bei geeigneter Bindung, zu besonders glatten, dabei aber dünnen und damit kostengünstigen Gurtbändern führt. Noch dünnere Bänder sind zwar durch die Leinwandbindung erzielbar. Bei dieser treten jedoch die Schußfäden außen in Erscheinung. Das Band ist daher zu rauh. Andere Bindungsarten wie die Rips- oder Panamabindung führen zu keinen befriedigenden Ergebnissen, weil ebenfalls die Schußfäden zum Teil außen liegen. Die Köperbindung ermöglicht dagegen, jedenfalls bei einigen ihrer Bindungen, ein Verschwinden- . lassen der Schußfäden innerhalb der Kettfäden. Bei der Ätlasbindung schließlich hat das Gurtband eine unzureichende Quersteifigkeit.

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Die Schlauchkanten werden in Leinwändhohlbindung ·=γ hergestellt. In der oben erwähnten DT-OS 25 θ8 7j52 zeigt Figur 6 den Rapport dieser Bindung (Betrachtet man die

Bindung der Schlauchkante als Ganzes, so wechselt -^r i χ

mit —^ ab.) . Hierdurch erhält die obere wie die untere

■> 1

Seite der Schlaucnkante jeweils eine Leinwandbindung —r .

Die an sich noch mögliche Leinwandhohlbindung —^ kommt nicht in Frage, da sie zu einer zu lockeren Schlauchkante mit zu geringer Scheuerfestigkeit führen würde.

Ein Gurtband mit einem einschichtigen Mittelteil in Köperbindung und Schlauchkanten in Leinwandhohlbindung —r ist zwar auch der genannten BE-PS 8^4 013 zu entnehmen, hat aber nicht ohne weiteres optimale Eigenschaften hinsichtlich Scheuerfestigkeit, Quersteifigkeit, Längssteifigkeit, Nähbarkeit und Herstellungskosten.

Während es zunächst den Anschein hatte, daß die genannten Bedingungen überhaupt nicht in Einklang zu bringen oder bestenfalls nur wenig befriedigende Kompromißlösungen erzielbar sein würden, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Verwendung einer Köperbindung K -^r für den Mittelteil des Gurtbandes zu einer hervorragenden Optimierung führt.

Der gegenüber der oben genannten BE-PS (vgl. DT-OS 25 08 732) erzielte Fortschritt sei im folgenden anhand des Vergleichs

2 4 mit den dort genannten Köperbindungen —^ und —* aufgezeigt.

Hierbei werden die Begriffe "Schußdichte" und"Bindungszahl" verwendet. Unter "Schußdichte" soll die Anzahl Schuß je Längeneinheit des Gurtbandes verstanden werden.

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Die Schußdichte ist zu unterscheiden von der Schußzahl. Die Schußzahl ist beispielsweise in der oberen und in der unteren Wand der Schlauchkante bei der verwendeten Leinwandhohlbindung —γ immer halb so groß wie im Mittelteil des Gurtbandes. Davon unabhängig läßt sich aber die Schußdichte durch entsprechende Einstellung der Abzugsgesehwindigkeit der Bandwebmaschine innerhalb bestimmter Grenzen variieren.

Unter "Bindungszahl" soll die Anzahl der Bindungsbögen je Längeneinheit des gewebten Bandes verstanden werden,was in der Figurenbeschreibungen im einzelnen erläutert wird.

Bei der Bindung K -^ läßt sich eine Schußdichte von

etwa 85 bis etwa 95 je 10 cm Bandlänge erzielen, verglichen mit einer Schußdichte von nur etwa 70 bis etwa 75 bei

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der Bindung K —75·. Infolge der höheren Schußdichte ergibt sich eine Schlauchkante ausreichender Festigkeit, insbesondere

Scheuerfestigkeit. Bei der Bindung K —jr ließe sich zwar eine Schußdichte von etwa 100 bis etwa 120 je 10 cm Bandlänge erzielen. Diese würde aber eine zu harte und zu rauhe Schlauchkante ergeben, die ihre Aufgabe nicht erfüllen könnte.

Die Bindung K -^=? ergibt eine optimale Steifigkeit des

- - P ' ■ h.

Gurtbandes. Im Gegensatz zur Bindung K —jr ist die Quersteifigkeit ausreichend groß, so daß sich das Band gut aufwickelt und am Körper glatt anliegt. Andererseits ist die Längssteifigkeit nicht unzulässig groß wie bei der

ρ
Bindung K —0-, was beim Aufwickeln zum Filmspuleneffekt führen würdfe und dergl.

4 Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Bindung K —r trotz ihrer geringen Längssteifigkeit ebenfalls zu lockeren Wickeln führt. Dies liegt daran, daß die -Kettfäden nach

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- sr- 28-19 S

jedem K. Schußfaden eine Knickstelle erhalten. Das Gurtband wird dadurch schlaff und erhält bei einer Umbiegung keine elastische Rundung, die (bei nicht zu großer Längssteifigkeit) ebenfalls eine Voraussetzung für glattes Aufwickeln ist.

Ein Gurtband der Bindung K ^W läßt sich noch ausreichend gut nähen, während ein Gurtband mit der Bindung K —0 wegen der größeren Bindungszahl und bei der erforderlichen Schußdichte nur schlecht oder nicht mehr nähbar ist.

2 "5

Gegenüber der Bindung K —* ergeben sich bei K -^ verringerte Herstellungskosten durch verringerten Ausschuß. Infolge der geringeren Bindungssahl entstehen bei der Reibung beim Webvorgang weniger Kapillar- oder Filamentbrüche und damit weniger Noppen.

Eine Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch

Eine Köperbindung K -^- läßt sich prinzipiell in zwei verschiedenen Weisen herstellen, von denen die nach Anspruch 2 die vorteilhaftere ist, weil sie zu einem glatten und damit die Kleidung nicht beschädigenden Gurtband führt. Wurden dagegen die Bindungspunkte benachbarter Kettfaden um je zwei Schußfäden gegeneinander versetzt, so ergäbe sich ein Gurtband mit rauherer Oberfläche.

Anspruch 3 betrifft eine erfinderische Weiterbildung, für die jedoch auch selbständiger Schutz geltend gemacht wird. Dieser Erfindungsteil bezieht sich ebenfalls auf einschichtige Gurtbänder mit schlauchförmigen Kanten in H.ohlbindung, wobei die Bindungsarten von Mittelteil und Schlauchkanten vorzugsweise aber nicht notwendigerweise die von Anspruch 1 oder 2 sind. Sicherheits-Gurtbänder werden bekanntermaßen nach dem Weben unter Wärmebehandlung fixiert,

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wobei die erwünschte Bezugsdehnung des Bandes eingestellt wird, die zwischen 5 und 20 % liegen kann. Aus der erwähnten BE-PS ist es bekannt, den Kettfaden der Schlauchkante des Gurtbandes eine höhere Bruchdehnung zu geben als den Kettfaden des Mittelteils. Die Bruchdehnungen sollten sich jedoch nur um einen geringen Prozentsatz unterscheiden.

Es hat sich gezeigt, daß bisher bekannte Gurtbänder dieser Art eine zu geringe Scheuerfestigkeit hatten. Verschleiß machte sich fast ausschließlich an den Schlauchkanten, dagegen kaum am Mittelteil bemerkbar. Dann rissen die Bänder bei Überlastung von den Kanten her ein. Die Folge war, daß ein längere Zeit benutztes Band bei einer merkbar niedrigeren Belastung riß als ein neues.

Scheuerversuche haben gezeigt, daß die Kettfaden der Schlauchkanten beim Scheuern durch Wärmebildung nachträglich schrumpften/Hierdurch erhielt das Band eine Wölbung um seine Längsachse und zwar in dem Sinne, daß beim weiteren Scheuern nur die beiden Schlauchkanten an .dem scheuernden Gegenstand anlagen, sich dagegen der Mittelteil von diesem Gegenstand fortwölbte. Infolge dessen wurden fast aus- . schließlich die Schlauchkanten abgenutzt, nicht dagegen der Mittelteil.

Durch die Erfindung gemäß Anspruch 3 wird dieser Nachteil beseitigt. Es ergibt sich nämlich nach dem Fixieren ein Band, dessen Schlauchkanten bis zum maximal Möglichen geschrumpft sind. Um dies zu erreichen, werden die Kettfaden, aus denen die Schlauchkanten gewebt werden sollen, vorher um einen Differenzwert geschrumpft. Es handelt sich hier zumindest annähernd um die Differenz zwischen der

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maximal möglichen und der nachträglich beim Fixieren erfolgenden Schrumpfung. Durch diese Erfindung ergibt sich die erwünschte Wirkung, daß beim nachträglichen Scheuern und der sich daraus ergebenden Wärmeentwicklung kein weiteres Schrumpfen mehr möglich ist. Ein solches Band wird, wie sich gezeigt hat, über seine ganze Breite gleichmäßig abgenutzt und hat infolge dessen eine wesentlich höhere Lebensdauer als herkömmliche Bänder.

Im folgenden sollen anhand der beigefügten Zeichnung einige der obigen Ausführungen verdeutlicht werden.

Figur 1 zeigt die Patrone einer Bindung K ^-- der in Anspruch 2 genannten Art.

Figur 2 zeigt die Patrone einer Bindung K -^? der unerwünschten Art.

Figur j5 bis 5 sind Schußschnitte der Bindungen K —ö,

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bzw. K -⁸^Tj bzw. K -V.

Die Bindung K ^ nach Figur 1 zeigt die erwünschten gleichmäßig verlaufenden Köpergrate, während die Bindung nach Figur 2 einen unregelmäßigen Verlauf zeigt, der zu einem rauhen Gurtband führt.

Die Figuren 5* ^ und 3 zeigen, daß die Zahl der Bindungs bögen und damit die Bindungszahl von der Bindung K —τ-

-ζ τ·

in Figur 5 über die Bindung K -~ in Figur 4 bis zur

2 ^

Bindung K —g· in Figur 3 zunimmt.

Ausführungsbeispiel

Als Kettfäden für den Mittelteil und·als Schußfaden wurde verwendet:

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Polyester, Trevira (R) mit einer Feinheit von 1 100 dtex, 100"Filamenten und 100 Z-Drehungen/m sowie einer Schrumpfung von ca. 13 %. Diese und andere Schrumpfungswerte v/erden in Prozent von netto angegeben, was bedeutet, daß ein geschrumpftes Fadenstück sich um diesen Prozentsatz, hier 13/0* verstrecken läßt.

Als Kettfaden für die Schlauchkanten wurden verwendet:

Polyester, Trevira (R), Feinheit 550 dtex, 50 Filamente, 130 Z-Drehungen/m, Schrumpfung ca. 21 %.

Der Mittelteil des Gurtbandes erhält 390 Kettfaden, jede Schlauchkante Io Kettfaden. Die Schußdichte ist 92/10 cm. Im Mittelteil wechseln Streifen mit K-^Z und K^S ab. Die Schlauchkanten haben Leinwandhohlbindung —y.

Von angelieferten Faden wird durch Vorversuche die maximal mögliche Schrumpfung festgestellt. Beträgt diese z.B. 40 Jo, und soll beim Fixieren des gesamten Bandes noch um 8 % geschrumpft werden, so werden die Kettfäden für die Schlauchkanten vor dem Verweben durch Wärmebehandlung auf eine Schrumpfung von insgesamt 32 % gebracht. Die Kettfaden für den Mittelteil werden dagegen, wie angeliefert, mit 13 % Schrumpfung verwebt. Das fertig gewebte Gurtband wird schließlich unter Wärmebehandlung auf der Fixiervorrichtung um 8 % geschrumpft.

Es ergibt sich somit ein Gurtband, dessen Mittelteil eine Schrumpfung von etwa 21 % hat und dessen Schlauchkanten voll ausgeschrumpft sind.

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Le e rs e i te

Claims

28-19 PATENTANS PRUCHE

1. Gewebtes Gurtband für Sicherheitsgurte, wobei ein V^ /einschichtiger Mittelteil des Gurtbandes in Köperbindung einteilig mit schlauchförmigen Kanten in Leinwandhohlbindung — gewebt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mittelteil eine Bindung JX "~~~T XlQ. b ■

2. Gurtband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß in der Bindung K ^ des Mittelteils die Bindungspunkte benachbarter Kettfäden um je einen Schußfaden gegeneinander versetzt sind (Figur 1).

3· Gewebtes Gurtband für Sicherheitsgurte, wobei ein einschichtiger Mittelteil des Gurtbandes einteilig mit schlauchförmigen Kanten in Hohlbindung gewebt ist, insbesondere nach Anspruch 1, und wobei nach dem Fixieren des Gurtbandes die Kettfäden der Kanten eine höhere Bruchdehnung haben als die Kettfäden des Mittelteils, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten-Kettfäden vor dem Verweben um einen Wert ν geschrumpft sind und daß

ν ft< m - f

ist, wobei

m die maximal mögliche Schrumpfung der Kanten-Kettfäden bedeutet und
f die nachträgliche Schrumpfung des ganzen Gurtbandes

beim Fixieren unter Wärmebehandlung. Das Zeichen ^ bedeutet "zumindest nahezu gleich".

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ORIGINAL INSPECTED