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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei zweispurigen Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Drei-Punkt-Sicherheitsgurte eingesetzt. Diese dienen bei Bremsmanövern und bei einer Kollision zum Schutz des Insassen. Durch die Rückhaltewirkung des Gurtes wird der Insasse bei starken Bremsungen oder einer Kollision frühzeitig an die Fahrzeugverzögerung angekoppelt. Der Sicherheitsgurt übernimmt dabei eine maßgebliche Funktion zum Schutz des Insassen vor ernsten Verletzungen. Da Fahrzeuge in Zukunft zunehmend automatische Fahrfunktionen übernehmen, wird der Insasse schrittweise von der Fahraufgabe entbunden, so dass anstelle dessen Zeit für andere Tätigkeiten (zum Beispiel Lesen, Schlafen, etc.) bleibt. Die Ausführung solcher Nebentätigkeiten ist jedoch aufgrund der vom Drei-Punkt-Sicherheitsgurt stark eingeschränkten Bewegungsfreiheit nur bedingt möglich. Um die Bewegungsfreiheit und damit den Komfort des Insassen zu erhöhen, kann daher ein als Zwei-Punkt-Sicherheitsgurt ausgelegter Beckengurt verwendet werden, bei dem die Bewegungsfreiheit im Oberkörperbereich wesentlich größer ist.
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Aus der
DE 10 2006 061 427 A1 ist eine gattungsgemäße Sicherheitsgurteinrichtung mit einem solchen Beckengurt bekannt. Dieser erstreckt sich im angelegten Zustand quer zum Fahrzeugsitz über das Insassen-Becken zwischen seitlichen Anbindungspunkten. Einer dieser Anbindungspunkte weist ein Gurtschloss auf, in dem ein Gurtbandende des Beckengurts lösbar in einer Fixierposition im Gurtschloss-Gehäuse festgelegt ist.
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In der
DE 10 2006 061 427 A1 ist der lösbare Anbindungspunkt auf herkömmliche Weise realisiert, und zwar mit einem Gurtschloss, in dem eine am Beckengurt befestigte Gurtzunge einsteckbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei der der Sicherheitsgurt komfortabel anlegbar ist und die insbesondere bei einem als Zwei-Punkt-Sicherheitsgurt ausgeführten Beckengurt mit einem freien Gurtbandende ohne zusätzliche Gurtzunge realisierbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist im Gurtschloss eine Einzugeinheit integriert. Mittels der Einzugeinheit kann das Gurtbandende, sobald es vom Insassen am Gurtschloss vorpositioniert ist, selbsttätig über einen Einzugweg in das Gurtschloss-Gehäuse eingezogen werden, und zwar bis zum Erreichen der Fixierposition, in der das Gurtbandende betriebssicher im Gurtschloss angebunden ist. Die Einzugeinheit ist somit nicht etwa als ein außerhalb des Gurtschlosses vorgesehener Gurtstraffer ausgeführt, sondern vielmehr baulich kompakt in dem Gurtschloss-Gehäuse integriert.
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In einer technischen Ausführung kann die im Gurtschloss integrierte Einzugeinheit elektrisch ansteuerbar sein. Beispielhaft kann die Einzugeinheit ein Sensorelement aufweisen, mit dem das Gurtbandende in seiner Einzugposition erfassbar ist. Das Gurtbandende des Beckengurtes wird zunächst vom Insassen in der Einzugposition vorpositioniert. Sobald das Gurtbandende in seiner Einzugposition vom Sensorelement erfasst wird, erfolgt eine Aktivierung der Einzugeinheit, wodurch das Gurtbandende weiter bis zum Erreichen seiner Fixierposition in das Gurtschloss-Gehäuse eingezogen wird.
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In einer technischen Umsetzung kann die im Gurtschloss integrierte Einzugeinheit, in einer Einzugrichtung betrachtet, nach einem gehäuseseitigen Einführschlitz zwei gegeneinander vorgespannte, elektrisch antreibbare Einzugrollen aufweisen. Diese können sich einander gegenläufig drehen und definieren einen zwischengeordneten Einzugspalt, durch den das Gurtbandende in das Gurtschloss-Gehäuse eingezogen wird. Den beiden Einzugrollen kann, in der Einzugrichtung betrachtet, eine Aufwickelrolle nachgeordnet sein, auf der das Gurtbandende bis zum Erreichen seiner Fixierposition aufwickelbar ist. In einer ersten Ausführungsvariante kann die Aufwickelrolle einen Halteschlitz aufweisen. Vor Beginn des Aufwickelvorgangs kann das Gurtbandende mittels der Einzugrollen in den Halteschlitz der Aufwickelrolle eingeführt und dort gehaltert werden, um einen einwandfreien Aufwickelvorgang zu gewährleisten. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann der Aufwickelrolle zumindest eine gegen die Aufwickelrolle federvorgespannte Führungsrolle zugeordnet sein. Mittels der Führungsrolle kann beim Aufwickelvorgang das Gurtbandende gegen die Aufwickelrolle in Druckanlage gebracht werden, um einen einwandfreien Aufwickelvorgang zu unterstützen.
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Alternativ zur oben erwähnten Aufwickelrolle kann die Einzugeinheit ein linear hubverstellbares Einzugelement aufweisen, an dem das Gurtbandende festlegbar ist und dann bis zum Erreichen der Fixierposition einziehbar ist, und zwar durch Hubverstellung des Einzugelementes.
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Die im Gurtschloss-Gehäuse integrierte Einzugeinheit kann in einem Rückhaltesystem eingebunden sein, bei dem im Crashfall eine Gurtstraffung des Sicherheitsgurtes injiziert wird. In diesem Fall kann die Einzugeinheit im Crashfall das Gurtbandende von seiner Fixierposition unter weiterer Gurtstraffung bis in eine Crashposition einziehen. In diesem Fall ist die Einzugeinheit zusätzlich auch mit einer Strafferfunktion versehen. Zusätzlich dazu kann der gegenüberliegende Anbindungspunkt einen Gurtaufroller aufweisen, der bei angelegtem Beckengurt eine Gurtlose reduziert und beim Ablegen des Beckengurtes diesen aufrollt. Der Gurtaufroller kann ebenfalls im Crashfall mit einer Strafferfunktion versehen werden.
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Zudem kann das Gurtschloss eine Sensoreinheit aufweisen, mittels der ein lagerichtiges Einführen des Gurtbandendes überwacht wird. Hierzu kann das Gurtbandende an seiner außen liegenden Seite eine Codierung oder einen Hallsensor, eine Farbcodierung eine Lochschablone etc. aufweisen, der über die Sensoreinheit erkennbar ist. Auf diese Weise wird ein Anschnallen mit einem um 180° verdrehten Gurtbandende vermieden.
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In einer technisch bevorzugten Realisierung kann das in das Gurtschloss einziehbare Gurtbandende ein materialeinheitlicher sowie einstückiger Bestandteil des Gewebematerials des Beckengurtes sein. Gegebenenfalls kann das Gurtbandende in etwa ein Scheckkartenformat aufweisen, und zwar mit einem im Gurtbandende integrierten biegbaren Kunststoff. Zudem kann die Materialstärke am Gurtbandende im Vergleich zum daran anschließenden Beckengurt erhöht sein, wodurch das Gurtbandende als Griffstück ergonomisch günstig vom Insassen erfassbar ist. Das Gurtbandende kann zudem gegebenenfalls mit einer Gummierung oder einem Lederbezug überzogen sein.
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Erfindungsgemäß wird das Gurtbandende ähnlich wie ein Kleinbildfilm in einen Fotoapparat oder eine Karte in einen EC-Automaten eingezogen. Sobald die Sensoreinheit im Gurtschloss das darin vorpositionierte Gurtbandende erkennt, beginnt der Einziehvorgang, wodurch das Gurtbandende fixiert wird. Mittels eines Elektromotors kann das Gurtbandende mit wenigen Umdrehungen aufgewickelt werden, um so zum einen die Gurtlose zu reduzieren und um andererseits eine Selbsthemmung an der Aufwickelrolle zu erzeugen. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen des Gurtbandendes verhindert und im Crashfall die erforderliche Haltekraft sichergestellt. Der Einziehvorgang erfolgt mit geringer Geschwindigkeit, um keine unkomfortablen Kräfte auf den Insassen auszuüben. Denkbar ist aber auch, dass der Einziehvorgang zunächst beschleunigt erfolgt, um eine betriebssichere Fixierung des Gurtbandendes zu erreichen und anschließend der verbleibende Einzugvorgang langsam erfolgt.
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Wie oben erwähnt, ist das Gurtbandende bevorzugt ein materialeinheitlicher sowie einstückiger Bestandteil des Gewebematerials des Beckengurtes. Bei einem längeren Gebrauch des Beckengurtes besteht das Risiko, dass das Gurtbandende seine Formstabilität verliert, was im Hinblick auf ein leichtgängiges Einführen in das Gurtschloss-Gehäuse nachteilig ist. Andererseits führt eine zu große Formstabilität des Gurtbandendes zu einem schwergängigen Aufwickelvorgang im Gurtschloss-Gehäuse. Vor diesem Hintergrund kann im Gurtbandende ein Stellglied, insbesondere ein bistabiles Federelement, integriert sein. Das Stellglied kann bei Aufbringen einer äußeren Kraft zwischen einem formstabilen Grundzustand und einem formstabilen Aufwickelzustand wechseln. Im Grundzustand prägt das Stellglied dem Gurtbandende eine ergonomisch günstig handhabbare Griffstück-Form auf. Demgegenüber prägt das Stellglied im Aufwickelzustand dem Gurtbandende eine den Aufwickelvorgang unterstützende, insbesondere spiralförmige Aufwickel-Form auf.
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In einer technischen Ausführung kann das bistabile Federelement ein streifenförmiges langgestrecktes Metallblechteil sein, dessen Länge in etwa der Länge des Gurtbandendes entspricht. Im Grundzustand ist das Metallblechteil (und damit auch das Gurtbandende) in der Beckengurt-Längsrichtung linear langgestreckt. Beim Einführen des Metallblechteils in das Gurtschloss, insbesondere beim Einführen zwischen den beiden Einzugrollen, wird das Metallblechteil mit der oben erwähnten Betätigungskraft beaufschlagt, wodurch dem Gurtbandende die spiralförmige Aufwickel-Form aufgeprägt wird, die den nachfolgenden Aufwickelvorgang unterstützt.
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Bevorzugt ist es, wenn das Gurtbandende im Querschnitt eine Verdrehsicherungskontur aufweist, mittels der das Gurtbandende ausschließlich in lagerichtiger Positionierung in das Gurtschloss einführbar ist, während ein Einführen des Gurtbandendes, das um 180° um die Beckengurt-Längsachse verdreht ist, blockiert wird.
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Beispielhaft kann das oben erwähnte bistabile Federelement zusammen mit dem Gurtbandende im Grundzustand einen in etwa schalenförmig gewölbten Querschnitt aufweisen, dessen Kontur für eine solche Verdrehsicherung verwendbar ist. Bei Ausübung der Betätigungskraft (durch die Einzugrollen im Gurtschloss) wird dagegen der schalenförmige Federelement-Querschnitt abgeflacht, und zwar unter Wechsel der Federelement-Form in den Aufwickelzustand.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 und 2 unterschiedliche Ansichten auf einen Fahrzeugsitz mit am Fahrzeuginsassen angelegtem Beckengurt;
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3 und 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Gurtschlosses mit darin integrierter Einzugeinheit zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Einziehvorganges;
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5 und 6 jeweils Ansichten entsprechend der 3 und 4 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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7 eine Schnittdarstellung eines Gurtschlosses gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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8 ein Gurtbandende des Beckengurtes in Alleinstellung sowie in einem Grundzustand; und
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9 das in der 8 gezeigte Gurtbandende während eines angedeuteten Einziehvorgangs in das Gurtschloss.
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In den 1 und 2 ist ein auf einem Fahrzeugsitz 1 positionierter Fahrzeuginsasse 3 (nur in der 2 gezeigt) mit angelegtem Zwei-Punkt-Sicherheitsgurt angedeutet, der hier als Beckengurt 5 ausgeführt ist. Der Beckengurt 5 erstreckt sich in der 1 oder 2 in der Fahrzeugquerrichtung y quer zum Fahrzeugsitz 1 über das Insassen-Becken zwischen zwei seitlichen Anbindungspunkten A1, A2. Der in der 2 rechtsseitige Anbindungspunkt A2 ist mit einem angedeuteten Gurtaufroller 7 realisiert, während der in der 2 linksseitige Anbindungspunkt A1 lösbar ausgeführt ist, und zwar mit einem rohbaufest oder sitzfest an der Fahrzeugkarosserie 9 montierten Gurtschloss 11, in dem ein Gurtbandende 13 des Beckengurts 5 festgelegt ist. Das Gurtbandende 13 ist gemäß der 1 durch einen Einführschlitz 15 im Gurtschloss-Gehäuse 17 hindurchgeführt und in Eingriff mit einer nachfolgend anhand der 3 und 4 beschriebenen Einzugeinheit 19.
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Wie aus der 3 hervorgeht, weist die Einzugeinheit 19, in einer Einzugrichtung E betrachtet, nach dem Einführschlitz 15 zwei gegeneinander vorgespannte, elektrisch antreibbare sowie gegenläufig drehende Einzugrollen 21 auf. Die beiden Einzugrollen 21 definieren dazwischen einen Einzugspalt 23 (4), durch den das Gurtbandende 13 führbar ist. Den beiden Einzugrollen 21 ist eine Aufwickelrolle 25 nachgeschaltet, auf der das Gurtbandende 13 bis zum Erreichen einer Fixierposition II (1) aufwickelbar ist. In den 3 und 4 ist als Antriebseinheit 27 ein Elektromotor vorgesehen, dessen Antriebswelle beispielhaft über einen Riemenantrieb mit der Aufwickelrolle 25 verbunden ist. Die Aufwickelrolle 25 ist von einem Halteschlitz 31 durchsetzt, in den das Gurtbandende 13 vor Beginn des Aufwickelvorganges einführbar ist. Innerhalb der Aufwickelrolle 25 ist zudem eine Sensoreinheit 33 angeordnet. Diese erfasst die Positionierung des Gurtbandendes 13 im Halteschlitz 31 der Aufwickelrolle 25. Bei Erfassen des Gurtbandendes 13 generiert die Sensoreinheit 33 ein Signal, auf dessen Grundlage ein selbsttätig durchgeführter Aufwickelvorgang beginnt, wie er in der 4 angedeutet ist.
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Mit der anhand der 3 und 4 beschriebenen Einzugeinheit 19 wird der Beckengurt 5 wie folgt angelegt: So wird zunächst das noch freie Gurtbandende 13 vom Fahrzeuginsassen zunächst manuell in die, in der 3 gezeigten Einzugposition I vorpositioniert. Die Vorpositionierung wird durch die Einzugrollen 21 unterstützt. Das in der Einzugposition I vorpositionierte Gurtbandende 13 wird von der Sensoreinheit 33 erfasst, wodurch ein selbsttätiger Aufwickelvorgang startet, bei dem das Gurtbande 13 ausgehend von seiner Einzugposition I über einen vorgegebenen Einzugweg ∆w (4) bis in eine Fixierposition II (1) in das Gurtschloss-Gehäuse 17 eingezogen wird. Beispielhaft kann bis zum Erreichen der Fixierposition II (1) die Aufwickelrolle 25 zwei Umdrehungen ausführen.
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In den 5 und 6 ist die im Gurtschloss-Gehäuse 17 integrierte Einzugeinheit 19 in einer alternativen Ausführung dargestellt. Demzufolge sind der Aufwickelrolle 25 insgesamt drei federvorgespannte Führungsrollen 35 zugeordnet, mit deren Hilfe das Gurtbandende 13 beim Aufwickelvorgang in Druckanlage gegen die Aufwickelrolle 25 gepresst wird. In der 5 ist das im Vergleich zum restlichen Beckengurt 5 aufgedickte Gurtbandende 13 vom Fahrzeuginsassen in seiner Einzugposition I vorpositioniert. Nach Erfassen dieser Einzugposition mittels eines nicht gezeigten Sensorelementes erfolgt der automatische Aufwickelvorgang, bei dem das Gurtbandende 13 bis zum Erreichen der Fixierposition II im Gurtschloss 11 aufgewickelt wird (6).
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In der 7 ist ein Gurtschloss gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem anstelle einer Aufwickelrolle 25 die Einzugeinheit 19 ein linear hubverstellbares Einzugelement 37 aufweist. Das Einzugelement 37 ist, analog zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, zunächst in der dargestellten Einzugposition I am Einzugelement 37 vom Fahrzeuginsassen vorpositionierbar. Anschließend wird mittels einer elektrischen Antriebseinheit das Einzugelement 37 um den Einzugweg ∆w hubverstellt, bis die Fixierposition II des Gurtbandendes 13 erreicht ist.
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Die in den Figuren dargestellten Einzugeinheiten 19 sind in einem Rückhaltesystem eingebunden, bei dem die jeweilige Einzugeinheit 19 im Crashfall ansteuerbar ist, um das Gurtbandende 13 von seiner Fixierposition II (1) unter weiterer Gurtstraffung im Beckengurt 5 bis in eine nicht gezeigte Crashposition III einzuziehen. Zudem ist im Gurtschloss 11 ein Entriegelungstaster 39 (1) integriert, bei dessen Betätigung das Gurtbandende 13 aus dem Gurtschloss 11 herausziehbar ist bzw. dieses von den Einzugrollen ausgeschoben wird. Die Entriegelung des Gurtbandes erfolgt mechanisch und kann auch nach einem Crash im stromlosen Zustand den Gurt freigeben. An der Oberseite des Gurtschlosses 11 ist in der 1 auch ein rahmenartig umlaufendes Beleuchtungsmittel 41 angeordnet. Mit Hilfe des Beleuchtungsmittels 41 kann dem Insassen optisch angezeigt werden, ob der Anschnallvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist.
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In der 8 ist in einer vergrößerten Alleinstellung ein Gurtbandende 13 des Beckengurtes 5 gezeigt. Wie aus der 8 hervorgeht, ist das Gurtbandende 13 ein materialeinheitlicher sowie einstückiger Bestandteil des Gewebematerials 43 des Beckengurtes 5. In den 8 und 9 ist das Metallblechteil 45 teilweise vom Gewebematerial 43 freigelegt und lediglich deren Außenkontur mit strichpunktierter Linie freigelegt. Im Hinblick auf eine ergonomisch günstige Handhabung ist in der 8 das Gurtbandende 13 mit einer im Vergleich zum daran anschließenden Beckengurt 5 erhöhten Materialstärke ausgeführt. Zudem ist im Gewebematerial 43 des Gurtbandendes 13 ein streifenförmiges Metallblechteil 45 integriert. Das Metallblechteil 45 wirkt als ein bistabiles Federelement, das bei Aufbringen einer äußeren Betätigungskraft FB (9) zwischen einem formstabilen Grundzustand G (8) und einem formstabilen Aufwickelzustand A (9) wechselt.
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In der 8 ist das im Gurtbandende 13 integrierte Metallblechteil 45 im Grundzustand G gezeigt, in dem es dem Gurtbandende 13 eine ergonomisch günstige handhabbare Griffstück-Form aufprägt. Im Grundzustand G weist das Metallblechteil 45 und somit auch das Gurtbandende 13 einen rinnenförmigen Querschnitt 47 (in der 8 und 9 gestrichelt dargestellt) auf. Um eine leichtgängige Einführung in das Gurtschloss zu gewährleisten, ist auch der Einführschlitz 15 im Querschnitt entsprechend rinnenförmig auszuführen. Auf diese Weise ergibt sich eine Verdrehsicherung, bei das Gurtbandende 13 nicht fehlerhaft, d.h. um 180° um eine Beckengurt-Längsachse verdreht, einführbar ist.
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In der 9 ist grob schematisch veranschaulicht, wie das im Grundzustand G befindliche Gurtbandende 13 durch den von den Einzugrollen 21 definierten Einzugspalt 23 der Einzugeinheit 19 geführt ist. Bei der Spalt-Durchführung wird die oben erwähnte Betätigungskraft FB auf den gewölbten Querschnitt 47 des Gurtbandendes 13 aufgebracht. Dadurch wird dem aus dem Einzugspalt 23 herausgeführten Abschnitt des Gurtbandendes 13 ein flacher Querschnitt 48 (9) aufgeprägt. Dies führt dazu, dass das Metallblechteil 45 von seinem Grundzustand G in seinen Aufwickelzustand A umschnappt, in dem das Metallblechteil 45 dem Gurtbandende 13 eine spiralförmige Aufwickel-Form aufprägt, wodurch der Aufwickelvorgang leichtgängig gestaltet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006061427 A1 [0003, 0004]
