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Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte
Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere für Kraftfahr- zeuge oder Flugzeuge, mit einer den Sicherheitsgurt unter Federbelastung, Insbesondere einer Spirale- der, aufwickelnden Aufwickelrolle sowie mit einem Gesperre, welches bei normaler Gurtbelastung ein freies Auf- und Abspulen des Gurtes gestattet, bei Auftreten einer ruckartigen Beanspruchung die Aufwickelrolle blockiert, wobei das Gesperre ein auf der Welle der Aufwickelrolle sitzendes gezahntes Sperrad sowie eine Sperrklinke aufweist, die bei plötzlichem Anziehen des Sicherheitsgurtes in das Sperrad einfällt und ein weiteres Abrollen des Sicherheitsgurtes verhindert.
Ein grosser Nachteil bekannter Sicherheitsgurtvorrichtungen besteht darin, dass sie für grosse oder kleine Personen in ihrer Länge verändert werden müssen, um die Person bei einem Zusammenstoss auf dem Sitz festzuhalten. Ist bei einem einziehbaren Sicherheitsgurt keine Verstellmöglichkeit vorhanden, so kann der Gurt auch bei kleineren Personen bei einem Zusammenstoss bis zu seiner ganzen Länge ausfahren, wodurch seine Wirkung bedeutend geschmälert wird.
Es sind aber auch Aufwickelvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Gurtband um eine Hauptwelle gelagert ist, welche an einer Seite mit einer Vielzapfscheibe versehen ist. Bei einem Zug wird die Hauptwelle linear verschoben und rastet dabei in ein starres Segment ein, wodurch die Hauptwelle gesperrt wird.
Dieses Gesperre gestattet bei normaler Gurtbelastung ein freies Auf- und Abspulen, blockiert aber bei Auftreten einer ruckartigen Beanspruchung die Spule.
Bei andern bekannten Aufwickelvorrichtungen sind Gesperre mit Sperrklinken vorgesehen, die den Vorteil aufweisen, dass sich die durch den Sicherheitsgurt zu schützende Person ohne weiteres frei auf dem Sitz bewegen kann, wobei sie nur den leichten Zug der auf den Sicherheitsgurt wirkenden Feder überwinden muss, dass jedoch der Sicherheitsgurt seine Länge bei einem Zusammenstoss nicht wesentlich verändert.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die bekannten Aufwickelvorrichtungen der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und vor allem den Fallweg bei plötzlichem Zug weiter zu verkürzen.
Erfindungsgemäss ist die Klinke in Form eines zweiarmigen Hebels ausgebildet, dessen einer Arm den Sperrarm bildet, wogegen der andere Arm bei langsamer Drehung des Sperrades unter federndem Andruck auf dem Zahnkranz des Sperrades entlang gleitend den Sperrarm von den Zähnen des Sperrades distanziert hält, bei plötzlicher Drehung des Sperrades von seinen Zähnen jedoch einen Stoss erhalten den Sperrarm in Eingriff mit dem Sperrad bringt.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass Gesperre der anmeldungsgemässen Art als Sicherheitseinrichtungen an Aufzügen bekannt sind.
Vorteilhafterweise sitzt das Sperrad mittels eines Gewindes drehbar auf der Welle der Aufwickelrolle des Sicherheitsgurtes, wobei zwischen dem Sperrad und einem Anschlag, etwa einer fest auf der Welle der Aufwickelrolle angebrachten Randscheibe, eine Scheibe aus verformbarem Material angeordnet ist.
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Dadurch wird erreicht, dass beim Blockieren des Sperrades kein plötzliches, sondern ein verhältnis- mässig allmähliches Anhalten des Sicherheitsgurtes erfolgt.
Zweckmässigerweise besteht die Scheibe aus Weichmetall, etwa Blei, Zinn od. dgl. oder aus Kunst- stoff. Die Wirkung besteht darin, dass eine gegenseitige Annäherung des Sperrades und der Randscheibe die Scheibe aus verformbarem Material unter entsprechender Stossarbeitsvernichtung durch Quetschung deformiert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen ein Ausfüh- rungsbeispiel dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht gemäss
Fig. 1 von links, wobei die linke Seitenwand entfernt wurde, Fig. 3 eine Möglichkeit der Befestigung der erfindungsgemässen Vorrichtung und die Fig. 4 und 5 zeigen die stossarbeitvernichtende Wirkung der er- findungsgemässen Vorrichtung, wobei Fig. 4 die Vorrichtung vor Auftreten eines Zusammenstosses und
Fig. 5 nach Auftreten eines Zusammenstosses darstellt.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, ist das Gehäuse seiner Form nach der Aufwickelrolle bei auf- gewickeltem Sicherheitsgurt angepasst und besteht aus einem Gehäusemantel-l-mit einer Art Schu- te-2-, durch die der Sicherheitsgurt --3-- aus dem Gehäuse ausziehbar ist. Der Gehäusemantel - wird durch die Seitenwände --4, 5-- abgeschlossen, die an dem Gehäusemantel-l-in nicht gezeigter beliebiger Weise, etwa durch Verschrauben, Vernieten, Verschweissen od. dgl., befestigt sein können.
Die Welle-6-der Aufwickelrolle ist mit ihrem einen Ende --7-- in der Seitenwand --4-- und mit ihrem andern Ende-8-in der gegenüberliegenden Seitenwand --5-- drehbar gelagert. An dem mittleren Teil der Welle-6-ist in nicht gezeigter Weise das eine Ende des Sicherheitsgurtes sicher befestigt. Randscheiben --9 und 10-- sorgen dafür, dass der Sicherheitsgurt gleichmässig auf der Auf- wickelrolle aufgewickelt wird.
Eine Feder, etwa eine spiralförmige Blattfeder --11--, ist mit dem einen Ende --8-- der Aufwik- kelrolle einerseits und mit einem an der Seitenwand--5-- befestigten Stift --12-- anderseits verbun- den. Sie besitzt eine derartige Kraft und ist derart vorgespannt, dass sie, wenn kein Zug auf den Sicher- heitsgurt-3-angewendet wird, diesen vollkommen bis zu einem nicht gezeigten am andern Ende des
Sicherheitsgurtes befindlichen Anschlag in das Gehäuse hineinzieht. Der Anschlag kann beispielsweise ein Haken oder Ring zum Befestigen des andern Endes des Sicherheitsgurtes an dem zweiten Befestigungspunkt sein.
Eine Befestigungsmöglichkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt Fig. 3. An der Aussenseite des Gehäuses können ein oder zwei Flansche --13-- vorgesehen sein, durch den oder die ein Stift - gesteckt werden kann, der wieder mit einer Schraube --15-- in Verbindung steht. Die Schraube wird sicher an einem geeigneten Teil, etwa am Kardantunnel, am Sitz oder am Boden des Kraftwagens od. dgl. befestigt. Das Gehäuse ist um den Stift --14-- schwenkbar.
Die Welle-6-der Aufwickelrolle ist, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, im Bereich des Endes-7- mit einem Gewinde -19-- versehen, auf das ein Sperrad --18-- aufgeschraubt ist. Zwischen dem Sperrad --18-- und der Randscheibe --9-- befindet sich eine Scheibe --20-- ode dgl. aus verformbarem Material, vorzugsweise Weichmetall, etwa Blei, Zinn od. dgl. oder Kunststoff.
Auf einem in der Seitenwand --4- befestigten Stift--16-- ist schwenkbar eineKIinke --17-- an- gebracht, deren Arm --21-- unter dem Druck einer Feder --22--, die sich an dem Gehäusemantel - abstützt, nachgiebig gegen die Zähne des Sperrades --18-- gedrückt wird. Der eigentliche Sperrarm --23-- der Sperrklinke --17-- kann mit den Zähnen des Sperrades --18-- in Eingriff gehen und blockiert dessen Drehbewegung.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung ist folgende :
Wird der Sicherheitsgurt nicht benötigt, so wird er selbsttätig durch die Feder --11-- in dem Ge- häuse-l-gehalten, so dass er unsichtbar ist und beim Ein- und Aussteigen nicht hindert. Soll der Sicherheitsgurt verwendet werden, so wird er entgegen der Kraft der Feder --11-- aus dem Gehäuse gezogen und beispielsweise schräg über die Brust der zu schützenden Person oder in beliebiger anderer Weise geführt und an dem zweiten Befestigungspunkt mittels des nicht gezeigten, schon genannten Hakens oder Ringes od. dgL befestigt.
Macht die durch den Sicherheitsgurt geschützte Person langsame Bewegungen nach vorne und wieder zurück, so gleitet der Arm --21-- der Sperrklinke entlang der Zähne des sich mit der Aufwickelrolle drehenden Sperrades --18-- und der Gurt wird immer unter leichter Spannung in Anlage mit der Person gehalten, wobei er teilweise etwas ausgezogen werden kann und sich selbst wieder einzieht.
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Erfolgt jedoch ein Zusammenstoss od. dgl., bei dem die Person eine plötzliche Bewegung nach vor- ne macht, wobei ein plötzlicher Zug an dem Sicherheitsgurt --3-- auftritt, so erhält der Arm --21-- der Sperrklinke --17-- einen plötzlichen Schlag von den Zähnen des Sperrades--18-- und schwenkt entgegen dem Druck der Feder --22-- den Sperrarm --23-- in die Zähne des Sperrades --18-- ein. so dass eine Blockierung eintritt.
Der Arm --21-- kann auch mit Einstellmitteln, etwa einer Stellschraube od. dgl., ausgestaltet werden, so dass das Ansprechen der Sperrvorrichtung bei einer mehr oder weniger schnellen Bewegung der Person erfolgt.
Wesentlich ist also dabei, dass bei langsamen Bewegungen, die ja jeder Person gestattet sein sollen, die Sperrvorrichtung nicht anspricht, während bei einem plötzlichen Zug gegen den Sicherheitsgurt die Sperrvorrichtung in Wirkung tritt.
Wesentlich ist weiterhin die Weichmetallscheibe --20--, die zur Vernichtung der auftretenden enormen Zugarbeit wesentlich beiträgt.
Wird nämlich das Sperrad --18-- durch den Sperrarm --23-- der Sperrklinke --17-- blockiert, so tritt nicht ein sofortiges starres Blockieren der Drehung der Welle-6- der Aufwickelrolle ein, wodurch eine Bruchgefahr sehr leicht gegeben wäre, sondern das Sperrad --18-- schraubt sich auf dem Gewinde --19-- in Richtung der Randscheibe --9--, wobei die verformbare Scheibe --20-- immer weiter zusammengepresst wird, so dass sie nach einem Zusammenstoss etwa die Form --20-- in Fig. 5 ergeben würde. Die Wirkung dieser erfindungsgemässen Vorrichtung ist die, dass der Sicherheitsgurt nur allmählich dem enormen Zug ausgesetzt wird, wobei ein grosser Teil der Stossarbeit schon durch die Weichmetallscheibe --20-- aufgefangen wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann überall dort angewendet werden, wo eine Person od. dgl. vor einem plötzlichen Stoss od. dgl. geschützt werden soll, etwa in Fahrzeugen aller Art, Flugzeugen usw. Auch für Arbeiten, bei denen eine Person einer Absturzgefahr ausgesetzt ist, kann die Vorrichtung Anwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufwickelvorrichtung für Sicherheitsgurte, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Flugzeuge, mit einer den Sicherheitsgurt unter Federbelastung, insbesondere einer Spiralfeder, aufwickelnden Aufwikkelrolle sowie mit einem Gesperre, welches bei normaler Gurtbelastung ein freies Auf- und Abspulen des Gurtes gestattet, bei Auftreten einer ruckartigen Beanspruchung die Aufwickelrolle blockiert, wobei das Gesperre ein auf der Welle der Aufwickelrolle sitzendes gezahntes Sperrad sowie eine Sperrklinke aufweist, die bei plötzlichem Anziehen des Sicherheitsgurtes in das Sperrad einfällt und ein
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gegen der andere Arm (21) bei langsamer Drehung des Sperrades (18) unter federndem Andruck auf dem Zahnkranz des Sperrades (18) entlang gleitend den Sperrarm (23) von den Zähnen des Sperrades (18) distanziert hält,
bei plötzlicher Drehung des Sperrades (18) von seinen Zähnen jedoch einen Stoss erhaltend den Sperrarm (23) in Eingriff mit dem Sperrad (18) bringt.
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Retractor for seat belts
The invention relates to a winding device for seat belts, in particular for motor vehicles or aircraft, with a winding roller that winds the seat belt under spring load, in particular with a spiral, and with a locking mechanism which allows the belt to be unwound and unwound freely under normal belt load, when a jerky load occurs, the take-up reel is blocked, the ratchet having a toothed ratchet wheel sitting on the shaft of the take-up reel and a pawl that falls into the ratchet wheel when the seat belt is suddenly tightened and prevents the seat belt from unrolling further.
A major disadvantage of known seat belt devices is that they have to be changed in length for tall or short people in order to hold the person on the seat in the event of a collision. If there is no adjustment option for a retractable seat belt, the belt can extend up to its entire length in the event of a collision, even with smaller people, which significantly reduces its effectiveness.
However, winding devices have also become known in which the belt strap is mounted around a main shaft which is provided with a multi-pin disk on one side. In the event of a pull, the main shaft is displaced linearly and engages in a rigid segment, whereby the main shaft is locked.
This locking mechanism allows free winding and unwinding when the belt is under normal load, but blocks the spool when a sudden load occurs.
In other known winding devices, locking mechanisms with pawls are provided, which have the advantage that the person to be protected by the seat belt can easily move freely on the seat, although they only have to overcome the slight pull of the spring acting on the seat belt the seat belt does not change its length significantly in the event of a collision.
The aim of the invention is to further improve the known winding devices of the type mentioned at the beginning and, above all, to further shorten the fall path in the event of a sudden pull.
According to the invention, the pawl is designed in the form of a two-armed lever, one arm of which forms the ratchet arm, while the other arm, when the ratchet wheel is slowly rotated, under resilient pressure on the ring gear of the ratchet wheel, slidingly keeps the ratchet arm at a distance from the teeth of the ratchet wheel when it rotates suddenly the ratchet wheel receives a bump from its teeth, however, brings the ratchet arm into engagement with the ratchet wheel.
However, it should be noted that locking mechanisms of the type according to the application are known as safety devices on elevators.
The ratchet wheel is advantageously seated rotatably by means of a thread on the shaft of the take-up roller of the seat belt, a disk made of deformable material being arranged between the ratchet wheel and a stop, for example an edge disk firmly attached to the shaft of the take-up roll.
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This means that when the locking wheel is blocked, the seat belt is not stopped suddenly, but rather gradually.
The disk expediently consists of soft metal, for example lead, tin or the like, or of plastic. The effect is that a mutual approach of the ratchet wheel and the edge disk deforms the disk made of deformable material with corresponding destruction of impact work by crushing.
Further details of the invention emerge from the drawings, in which an exemplary embodiment is shown.
FIG. 1 shows a section through a device according to the invention, FIG. 2 shows a view according to
1 from the left, with the left side wall removed, FIG. 3 a possibility of fastening the device according to the invention and FIGS. 4 and 5 show the impact-destroying effect of the device according to the invention, FIG. 4 showing the device before a collision occurs and
Figure 5 illustrates after a crash has occurred.
As can be seen from FIGS. 1 to 3, the shape of the housing is adapted to the take-up roll when the seat belt is wound up and consists of a housing shell-1-with a type of shaft-2- through which the seat belt -3- - Can be pulled out of the housing. The housing jacket is closed off by the side walls 4, 5, which can be fastened to the housing jacket in any manner not shown, for example by screwing, riveting, welding or the like.
The shaft-6-of the take-up roll is rotatably mounted with its one end -7- in the side wall -4- and with its other end-8-in the opposite side wall -5-. One end of the seat belt is securely fastened to the middle part of the shaft-6-in a manner not shown. Edge discs - 9 and 10 - ensure that the seat belt is evenly wound on the take-up roll.
A spring, for example a spiral leaf spring --11--, is connected to one end --8-- of the winding roller on the one hand and to a pin --12-- attached to the side wall - 5-- on the other . It has such a force and is pretensioned in such a way that, if no tension is applied to the seat belt-3-, it completely up to one not shown at the other end of the
Seat belt located stop pulls into the housing. The stop can be, for example, a hook or ring for fastening the other end of the seat belt to the second fastening point.
One possibility of fastening the device according to the invention is shown in FIG. 3. On the outside of the housing, one or two flanges --13-- can be provided, through which a pin - can be inserted, which can be inserted again with a screw --15-- Connection. The screw is securely attached to a suitable part, such as the cardan tunnel, the seat or the floor of the motor vehicle or the like. The housing can be swiveled around the pin --14--.
The shaft-6- of the take-up roll is, as FIGS. 4 and 5 show, in the area of the end-7- provided with a thread -19- onto which a ratchet wheel -18- is screwed. Between the ratchet wheel --18-- and the edge disk --9-- there is a disk --20-- or the like made of deformable material, preferably soft metal, such as lead, tin or the like or plastic.
On a pin - 16 - fastened in the side wall - 4 - a pawl - 17 - is pivotably attached, the arm - 21 - under the pressure of a spring - 22 - which is attached to the Housing shell - is supported, pressed yieldingly against the teeth of the ratchet wheel --18--. The actual locking arm --23-- of the locking pawl --17-- can engage with the teeth of the locking wheel --18-- and blocks its rotation.
The operation of the device according to the invention is as follows:
If the seat belt is not required, it is automatically held in the housing-l- by the spring --11 - so that it is invisible and does not prevent you from getting in and out. If the safety belt is to be used, it is pulled out of the housing against the force of the spring --11-- and, for example, is slanted across the chest of the person to be protected or in any other way and at the second fastening point by means of the not shown named hook or ring od. dgL attached.
If the person protected by the seat belt makes slow movements forwards and back again, the arm --21-- of the pawl slides along the teeth of the ratchet wheel rotating with the take-up roller --18-- and the belt is always under slight tension System held with the person, whereby he can partially be pulled out a little and pulls himself in again.
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However, if there is a collision or the like, in which the person suddenly makes a forward movement, with a sudden pull on the seat belt --3--, the arm --21-- receives the pawl --17 - a sudden blow from the teeth of the ratchet wheel - 18 - and swings the ratchet arm --23-- into the teeth of the ratchet wheel --18-- against the pressure of the spring --22--. so that a blockage occurs.
The arm --21-- can also be designed with adjusting means, such as an adjusting screw or the like, so that the locking device responds when the person moves more or less quickly.
It is therefore essential that the locking device does not respond in the case of slow movements, which every person should be allowed to do, while the locking device comes into effect in the event of a sudden pull against the seat belt.
The soft metal disc --20--, which contributes significantly to the destruction of the enormous tensile work that occurs, is also essential.
If the ratchet wheel --18-- is blocked by the ratchet arm --23-- of the pawl --17--, there is no immediate rigid blocking of the rotation of the shaft -6- of the take-up roll, which very easily creates a risk of breakage but the ratchet wheel --18-- screws itself on the thread --19-- in the direction of the peripheral disc --9--, whereby the deformable disc --20-- is pressed together further and further, so that after a collision it is pressed would have the form --20-- in Fig. 5. The effect of this device according to the invention is that the safety belt is only gradually exposed to the enormous tension, with a large part of the impact work being absorbed by the soft metal disc --20--.
The device according to the invention can be used wherever a person or the like is to be protected from a sudden impact or the like, for example in vehicles of all types, aircraft, etc. Also for work in which a person is exposed to the risk of falling, the device can be used.
PATENT CLAIMS:
1.Winder for seat belts, especially for motor vehicles or aircraft, with a winding roller that winds the seat belt under spring load, in particular a spiral spring, and with a locking mechanism that allows the belt to be unwound and unwound freely when the belt is under normal load The take-up reel is blocked, the locking mechanism having a toothed ratchet wheel sitting on the shaft of the take-up reel, as well as a pawl that falls into the ratchet wheel when the seat belt is suddenly tightened
EMI3.1
against the other arm (21) with slow rotation of the ratchet wheel (18) under resilient pressure on the ring gear of the ratchet wheel (18) sliding along keeps the ratchet arm (23) distanced from the teeth of the ratchet wheel (18),
however, upon sudden rotation of the ratchet wheel (18), receiving a shock from its teeth, brings the ratchet arm (23) into engagement with the ratchet wheel (18).