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Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für einen Gurtaufroller mit einer einen Wellenkörper und einen Profilkopf umfassenden Gurtwelle. Der Gurtstraffer umfasst ein Rohr und ein Straffantriebsrad, wobei in dem Rohr ein pyrotechnischer Gasgenerator, ein Kolben und mindestens ein Massekörper angeordnet sind, wobei der mindestens eine Massekörper durch den von dem Gasgenerator erzeugbaren und auf den zwischen dem Gasgenerator und einem Massekörper angeordneten Kolben wirkenden Druck antreibbar ist und bei Austritt aus dem Rohr kraftübertragend mit dem Strafferantriebsrad in Eingriff bringbar ist und so die Gurtwelle des Gurtaufrollers in eine einen Sicherheitsgurt aufwickelnden Straffrichtung antreibt, wobei der Kolben mindestens aus einem wenigstens einen Teil des Drucks aufnehmenden Druckteil und einem den Druck auf den Massekörper übertragenden Übertragungsteil besteht, wobei das Übertragungsteil einen sich zumindest abschnittsweise kegelförmig entlang einer axialen Richtung von einer dem Gasgenerator zugewandten Seite zu einer dem Massekörper zugewandten Seite erweiternden Querschnitt aufweist und das Druckteil das Übertragungsteil im Bereich der kegelförmigen Erweiterung zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung vollständig umgibt, wobei das Übertragungsteil aus einem Material gefertigt ist, das eine größere Härte aufweist als ein Material, aus dem das Druckteil gefertigt ist.
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Ein Gurtstraffer ist beispielsweise aus
DE 10 2009 055 998 B4 bekannt, bei dem der Kolben durch einen ringförmigen Körper gebildet ist. Der ringförmige Kolben soll eine Rückbewegung der Massekörper vermeiden, so dass eine Blockierung des Gurtaufrollersystems gewährleistet ist. Der ringförmige Kolben weitet sich dazu sowohl während des Straffvorganges als auch während der Rückbewegung der Massekugeln auf, so dass eine weitergehende Rückbewegung der Massekugeln verhindert wird.Es hat sich nun gezeigt, dass eine während des Straffvorgangs gewünschte Abdichtung durch den Kolben nicht immer gewährleistet werden kann, da sich die Massekörper von dem ringförmigen Kolben abheben können, so dass ein Druckabfall in dem Bereich zwischen Gasgenerator und Massekörper eintritt und der Straffvorgang dadurch nicht gleichmäßig verläuft.
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Ein Gurtstraffer mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus
DE 10 2010 018 513 A1 bekannt. Weitere Gurtstraffer sind aus
DE 10 2008 053 229 A1 und
WO 2009 / 124 664 A1 bekannt. Es hat sich aber herausgestellt, dass der Straffvorgang auch bei diesen Gurtstraffern nicht immer gleichmäßig verläuft.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Gurtstraffer anzugeben, mit dem ein noch gleichmäßigerer Straffvorgang ermöglicht wird, wobei eine Rückbewegung der Massekörper in dem Rohr verhindert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch einen Gurtstraffer mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gurtstraffers sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technologisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch einen Gurtstraffer mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem das Übertragungsteil axial in beiden Richtungen, also in Richtung der Massekörper und in Richtung des Gasgenerators, über das Druckteil hervorsteht.
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Im Auslösefall des Gasgenerators und des dadurch eingeleiteten Straffvorganges führt die zweiteilige Ausbildung des Kolbens dazu, dass sich das Druckteil zusätzlich zu der Bewegung des gesamten Kolbens relativ zu dem Übertragungsteil bewegt und dadurch aufgeweitet wird. Durch diese Aufweitung legt sich das Druckteil an die Rohrwand, wodurch eine höhere Abdichtung und damit ein gleichmäßiger Straffvorgang erreicht wird. Da das Übertragungsteil fest mit dem Druckteil verbunden ist, wird so verhindert, dass ein Druckabfall im Bereich zwischen dem Gasgenerator und dem Kolben eintreten kann. Im Falle einer anschließenden, durch den Auszug des Gurtbandes verursachten Krafteinleitung werden die Massekörper entgegen ihrer Bewegungsrichtung während des Straffvorganges beschleunigt, wodurch das Übertragungsteil relativ zu dem bereits teilweise geweiteten Druckteil bewegt wird, so dass dieses noch stärker geweitet wird. Der Kolben wird dadurch in dem Rohr festgeklemmt.
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Es ist also insbesondere vorgesehen, dass das das Druckteil bildende weichere Material zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung das das Übertragungsteil bildende Material vollständig umgibt. Der sich kegelförmig erweiternde Abschnitt des Übertragungsteils kann insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Eine andere Querschnittsform, beispielsweise quadratisch, ist aber auch möglich. Da das Druckteil im Auslösefall unmittelbar durch das Gas mit einer größeren Kraft beaufschlagt wird als das Übertragungsteil, findet aufgrund der daraus resultierenden Relativbewegung zwischen Druckteil und Übertragungsteil und aufgrund der geringeren Härte des Materials des Druckteils eine Aufweitung des Druckteils statt. Da zudem das Übertragungsteil während einer Rückbewegung der Massekörper die größere Kraft aufnimmt, findet eine weitere Relativbewegung zwischen Übertragungsteil und Druckteil statt, welche eine weitere Aufweitung des Druckteils zur Folge hat. Die Aufweitung ist jeweils durch die kegelförmige Gestalt der Anlageflächen zwischen Übertragungsteil und Druckteil bedingt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass eine dem Gasgenerator zugewandte Oberfläche des Kolbens sowohl von dem Druckteil als auch von dem Übertragungsteil gebildet wird, wobei die in axialer Richtung projizierte, den Druck aufnehmende Fläche der dem Gasgenerator zugewandten Oberfläche des Übertragungsteils kleiner ist als die in axialer Richtung projizierte, den Druck aufnehmende Fläche der dem Gasgenerator zugewandten Oberfläche des Druckteils. Die in axialer Richtung von dem Gasgenerator aus gesehene Fläche des Druckteils ist also größer als die von dem Gasgenerator aus gesehene Fläche des Übertragungsteils. Somit wird gewährleistet, dass die unmittelbar auf das Druckteil wirkende Kraft des durch die Zündung des Gasgenerators erzeugten Gases größer ist als die unmittelbar durch das Gas auf das Übertragungsteil wirkende Kraft.
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Bevorzugt ist ein Außendurchmesser eines in Richtung des Massekörpers über das Druckteil überstehender Bereich des Übertragungsteils geringer als ein Außendurchmesser des Druckteils, wobei ein Spalt zwischen dem überstehenden Bereich des Übertragungsteils und dem Rohr ausgebildet ist. Somit ist einerseits gewährleistet, dass lediglich das Druckteil eine Führung des Kolbens in dem Rohr bedingt. Andererseits kann bei einer Relativbewegung zwischen Druckteil und Übertragungsteil das Druckteil in den Spalt zwischen dem Übertragungsteil und dem Rohr gelangen, wodurch eine größere Abdichtung beziehungsweise eine höhere Klemmwirkung erzielt wird.
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Um eine symmetrische Kraftübertragung von dem Übertragungsteil auf die Massekörper zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass das Übertragungsteil auf seiner dem Massekörper zugewandten Seite eine kalottenförmige Gestalt hat.
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Insbesondere weist ein in Richtung des Gasgenerators überstehender Bereich des Übertragungsteils einen Vorsprung auf, an dem das Druckteil anliegt, so dass das Übertragungsteil formschlüssig in axialer Richtung mit dem Druckteil verbunden ist.
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Um im Falle einer Fehlfunktion das Ausbilden eines Überdruckes in einem Bereich zwischen dem Gasgenerator und dem Kolben zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass in dem Übertragungsteil ein Ventilelement ausgebildet ist, welches einen Strömungskanal von der Gasgeneratorseite zu der Massekörperseite herstellen kann. Ein solches Ventilelement ist beispielsweise aus
DE 10 2008 018 124 B4 bekannt.
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Bevorzugt ist das Material des Übertragungsteils ein Metall und das Material des Druckteils ein Kunststoff, beispielsweise Hytrel.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
- 1: eine Schnittansicht durch ein Rohr eines Gurtstraffers,
- 2: eine Schnittansicht durch einen Kolben des Gurtstraffers,
- 3: einen Kolben und einen Massekörper vor einem Straffvorgang und
- 4: den Kolben und den Massekörper nach einem Straffvorgang.
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In dem in 1 dargestellten Rohr 1 sind ein Gasgenerator 2 sowie Massekörper 4 angeordnet. Zwischen dem Gasgenerator 2 und den Massekörpern 4 ist ein Kolben 3 angeordnet. Der Kolben 3 umfasst ein Druckteil 6 und ein Übertragungsteil 5. Das Material des Übertragungsteils 5 ist härter als das Material des Druckteils 6. Im Auslösefall erzeugt der Gasgenerator 2 Druckgas, welches den Kolben 3 und damit die Massekörper 4 antreibt.
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Der Kolben 3 ist im Detail in 2 dargestellt. Das Übertragungsteil 5 weist einen sich kegelförmig entlang einer axialen Richtung von der dem Gasgenerator 2 zugewandten Seite zu einer den Massekörpern 4 zugewandten Seite erweiternden Querschnitt auf. Das Druckteil 6 umgibt das Übertragungsteil 5 im Bereich der kegelförmigen Erweiterung in Umfangsrichtung vollständig. Auf der den Massekörpern 4 zugewandten Seite weist das Übertragungsteil 5 eine kalottenförmig gestaltete Oberfläche auf. Das Übertragungsteil 5 steht auf der dem Gasgenerator 2 zugewandten Seite über das Druckteil 6 hervor und weist radiale Vorsprünge auf, so dass das Druckteil 6 formschlüssig in axialer Richtung mit dem Übertragungsteil 5 verbunden ist.
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Die dem Gasgenerator 2 zugewandte Oberfläche des Druckteils 6 ist größer als die in axialer Richtung gesehene, dem Gasgenerator 2 zugewandte Fläche des Übertragungsteils 5. Dies hat zur Folge, dass die im Auslösefall des Gasgenerators 2 unmittelbare auf das Druckteil 6 wirkende Kraft größer ist als die durch das Gas unmittelbar auf das Übertragungsteil 5 wirkende Kraft.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform des Kolbens 3 dargestellt. Diese unterscheidet sich zu der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 darin, dass die dem Gasgenerator 2 zugewandten Oberflächen des Druckteils 6 und des Übertragungsteils 5 bündig zueinander angeordnet sind. Auch sind die Flächen auf der Seite der Massekörper 4 im radial äußeren Bereich bündig.
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In 4 ist nun der Kolben 3 gemäß 3 nach einer Auslösung des Gasgenerators dargestellt. Aufgrund des Gasdruckes werden der gesamte Kolben 3 und damit auch die Massekörper 4 in dem Rohr 1 in Bewegung gesetzt. Aufgrund der größeren, dem Gasgenerator zugewandten Fläche des Druckteils 6 findet zudem eine Relativbewegung zwischen dem Druckteil 6 und dem Übertragungsteil 5 statt, durch welche das Druckteil 6 bedingt durch die kegelförmige Gestalt des Übertragungsteils 5 aufgeweitet wird. Diese Aufweitung des Druckteils 6 sorgt während der durch den Gasgenerator 2 verursachten Straffbewegung dafür, dass der Kolben 3 gegenüber dem Rohr 1 abdichtet, wodurch ein Druckverlust im Bereich zwischen Gasgenerator 2 und Kolben 3 vermieden wird und der Straffvorgang vergleichmäßigt wird. Bei einer im Folgenden durch einen Gurtbandauszug verursachten Krafteinleitung in die Massekörper 4 in entgegengesetzter Richtung zu der Bewegungsrichtung der Massekörper 4 während des Straffvorganges wird dann wiederum eine Relativbewegung des Übertragungsteils 5 zu dem Druckteil 6 bewirkt, wodurch das Druckteil 6 noch weiter aufgeweitet wird und so der Kolben 3 in dem Rohr 1 eingeklemmt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Gasgenerator
- 3
- Kolben
- 4
- Massekörper
- 5
- Übertragungsteil
- 6
- Druckteil
