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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt, umfassend einen Gurtaufroller mit einer Gurtwelle, ein Strafferantriebsrad, welches mit der Gurtwelle des Gurtaufrollers drehfest verbindbar oder verbunden ist, ein Rohr, welches mit einem Abschnitt tangential auf das Strafferantriebsrad gerichtet ist, einen pyrotechnischen Gasgenerator, welcher in dem Rohr angeordnet ist, und mindestens einen Massekörper, welcher in dem Rohr angeordnet ist und durch den von dem Gasgenerator erzeugbaren Gasdruck antreibbar und kraftübertragend mit dem Strafferantriebsrad in Eingriff bringbar ist und so die Gurtwelle antreibt, wobei das von dem Gasgenerator erzeugte Gas zumindest teilweise am Strafferantriebsrad aus dem Rohr austritt.
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Ein Gurtstraffer mit den vorgenannten Merkmalen ist aus
DE 10 2014 117 839 B4 bekannt. Dieses Patent schlägt vor, das aus dem Rohr austretende Gas mittels Leitelementen abzukühlen, um eine Flammbildung zu verhindern. Es besteht nun der Wunsch, auf alternative oder zusätzliche Weise eine Flammbildung zu verhindern.
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Ein Gurtstraffer mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem ein Flammvermeidungselement in dem Rohr zwischen dem Gasgenerator und dem ersten angetriebenen Massekörper angeordnet ist, ist aus
DE 10 2011 115 517A1 bekannt. Weitere Gurtstraffer sind aus
WO 2013 / 156 122A1 und
DE 10 2015 211 446A1 bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zu beseitigen und insbesondere einen Gurtstraffer anzugeben, mit dem das Risiko einer Flammbildung weiter gesenkt werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe durch einen Gurtstraffer mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gurtstraffers sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch 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 mindestens ein Flammvermeidungselement in dem Rohr zwischen dem Gasgenerator und dem ersten angetriebenen Massekörper angeordnet ist.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass mindestens ein als Flammvermeidungselement bezeichnetes Bauteil zur Beeinflussung der Eigenschaften des aus dem pyrotechnischen Gasgenerator austretenden Gases zur Vermeidung einer Flammbildung innerhalb des Rohres angeordnet ist, wobei das Flammvermeidungselement zwischen dem Gasgenerator und dem von dem austretenden Gas zuerst angetriebenen Massekörper angeordnet ist. Durch die Erfindung ist ein zusätzliches oder alternatives kostengünstiges Mittel zur Flammvermeidung gegeben. Das Flammvermeidungselement ist bevorzugt unmittelbar benachbart zu dem Gasgenerator in dem Rohr angeordnet, während zwischen dem Flammvermeidungselement und dem ersten Massekörper weitere Bauteile, wie Kolben und/oder Feder, angeordnet sein können.
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Das Flammvermeidungselement ist insbesondere so ausgebildet, dass es auch während des Zündens des Gasgenerators und des Austritts der Massekörper aus dem Rohr ortsfest in dem Rohr angeordnet bleibt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen , dass das Flammvermeidungselement einen insbesondere radial vorspringenden Kragen aufweist, der im Bereich einer Querschnittsverjüngung des Rohres an dem Rohr anliegt. Das Rohr weist beispielsweise einen Bereich mit einem ersten Durchmesser auf, wobei in diesem Bereich mit dem ersten Durchmesser der Gasgenerator angeordnet ist. An den Bereich mit dem ersten Durchmesser schließt sich ein zweiter Bereich mit einem zweiten Durchmesser an, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser. Das Flammvermeidungselement weist mit seinem Kragen einen Abschnitt auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der zweite Durchmesser und in dem Bereich mit dem ersten Durchmesser angeordnet ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass sich das Flammvermeidungselement nach dem Zünden des Gasgenerators entlang des Rohres bewegen kann. Der Kragen kann durch mehrere in Umfangsrichtung verteilte, radial vorstehende Vorsprünge gebildet sein. Bevorzugt erstreckt sich der Kragen aber durchgehend um den Umfang des Flammvermeidungselements.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Kragen an einem dem Gasgenerator zugewandten Ende des Flammvermeidungselements ausgebildet ist. Somit kann erreicht werden, dass das Flammvermeidungselement unmittelbar mit einer Stirnfläche an dem Gasgenerator anliegt.
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Es ist zudem bevorzugt, dass das Flammvermeidungselement an einer dem Gasgenerator zugewandten Stirnfläche an die Form des Gasgenerators zumindest teilweise angepasst ist. Beispielsweise kann die Stirnfläche eine Vertiefung aufweisen, die zumindest abschnittsweise mit der Form des dem Flammvermeidungselement zugewandten Endes des Gasgenerators übereinstimmt.
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Das Flammvermeidungselement kann beispielsweise als Gasabkühlelement ausgebildet sein. Hierzu kann das Gasabkühlelement beispielsweise eine im Vergleich zu seinem Volumen relativ große Oberfläche aufweisen und/oder aus einem Material mit einer hohen Wärmekapazität bestehen. Das Gasabkühlelement kühlt somit das aus dem Gasgenerator tretende Gas unmittelbar ab, so dass die Temperatur des Gases frühzeitig möglichst unter eine Entzündungstemperatur verringert wird. Mit dem Gasabkühlelement kann die Temperatur des Gases innerhalb des Rohres insbesondere um mindestens 10% oder sogar um mindestens 20% abgesenkt werden.
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Das Gasabkühlelement kann beispielsweise aus einem Drahtgeflecht ausgebildet sein. Alternativ könnte das Gasabkühlelement aus einer Vielzahl von beispielsweise mittels eines Käfigs in dem Rohr gehaltener Kugeln bestehen, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Rohres. Das Gasabkühlelement kann beispielsweise aus Aluminium oder Stahl gebildet sein.
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Bevorzugt ist das beispielsweise aus Stahlwolle gebildete Drahtgeflecht vorgeformt. Dies bedeutet, dass das Drahtgeflecht schon vor dem Einsetzen in das Rohr eine vordefinierte Form aufweist, und nicht erst durch Einbringen in das Rohr geformt wird. So kann das vorgeformte Drahtgeflecht beispielsweise einen Kragen zum Festlegen im Rohr aufweisen und/oder eine sich in axiale Richtung verjüngende Querschnittsgestaltung aufweisen. Somit kann das Drahtgeflecht vorab an die benachbarten Bauteile angepasst sein.
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Alternativ kann das Flammvermeidungselement ein Löschmittel umfassen, welches beispielsweise in einer Kapsel vorgehalten wird. So kann sich die Kapsel beispielsweise nach Auslösen des Gasgenerators zumindest teilweise auflösen (verbrennen) oder öffnen, so dass sich das Löschmittel mit dem austretenden Gas vermischt. In einer Ausführungsform weist die Kapsel einen röhrenförmigen Grundkörper auf, der an seinen axialen Stirnflächen von Deckeln verschlossen ist, die sich durch das heiße Gas auflösen oder nach dem Auslösen des Gasgenerators öffnen. So kann die Kapsel mit dem röhrenförmigen Grundkörper an die Geometrie des Rohres, des Gasgenerators und/oder anderer Bauteile angepasst sein. Der rohrförmige Grundkörper wird durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch die Ausbildung des Kragens, auch nach dem Auslösen des Gasgenerators in seiner Position gehalten.
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Das Löschmittel liegt bevorzugt in Pulverform vor, so dass eine gute Vermischung mit dem austretenden Gas stattfinden kann. Durch das Löschmittel erfolgt eine Abkühlung des Gases und/oder die Entstehung von Flammen wird aufgrund der chemischen Eigenschaften des Löschmittels vermieden. Beispielsweise kann das pulverförmige Löschmittel Pulverteilchen auf der Basis von SoBiCa umfassen. Die Flammvermeidungseigenschaften des Pulvers können insbesondere durch die chemische Zusammensetzung, die Menge des Pulvers und/oder die Größe der Pulverteilchen eingestellt werden.
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Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist das Flammvermeidungselement als Gasumleitungselement ausgebildet, welches derart gestaltet ist, dass zumindest ein Teil des von dem Gasgenerator erzeugten Gases radial auf eine Innenwand des Rohres abgelenkt wird. Somit kann das Gasumleitungselement einerseits selbst als Gasabkühlelement dienen, während durch die Gasumleitung dafür gesorgt wird, dass das erzeugte Gas unmittelbar auf eine Innenwand des Rohres trifft, wo das Gas frühzeitig abgekühlt wird, wobei das Gasumleitungselement als Kappe ausgebildet ist, welche in axialer Richtung an der dem Gasgenerator abgewandten Seite verschlossen ist und welche mehrere radiale Austrittsöffnungen aufweist. Auf diese Weise wird eine Umleitung des Gases in radialer Richtung erzwungen, so dass ein großer Teil des Gasstromes unmittelbar mit der Wand des Rohres in Kontakt kommt. Durch die Größe und geometrische Gestaltung der radialen Austrittsöffnungen kann die Menge und die Richtung des umgelenkten Gases beeinflusst werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kappe an ihrem axialen Ende gasdurchlässig ist, wobei von der Kappe Gasumleitungselemente gehalten werden, die eine Umleitung des Gases auf die Innenwand ermöglichen.
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Es ist zudem bevorzugt, dass das Flammvermeidungselement mechanisch mit einer Feder gekoppelt ist, wobei die Feder insbesondere zwischen dem Flammvermeidungselement und dem ersten angetriebenen Massekörper angeordnet ist.
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Die Feder ist insbesondere zwischen dem Flammvermeidungselement und einem Kolben angeordnet, der dazu vorgesehen ist, den von dem Gasgenerator erzeugten Gasdruck auf den ersten Massekörper zu übertragen. Die Feder dient insbesondere dazu, die Massekörper in Richtung des Ausgangs des Rohres vorzuspannen, um Klappergeräusche zu vermeiden.
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So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die bevorzugt als Spiralfeder ausgebildete Feder zumindest abschnittsweise auf das Flammvermeidungselement aufgesteckt ist. Das Flammvermeidungselement weist also an seinem der Feder zugewandten Ende einen kleineren Durchmesser auf als die Feder.
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Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich das Flammvermeidungselement mit seiner Querschnittsgestaltung zu seinem dem Gasgenerator abgewandten Ende verjüngt.
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Der generelle Aufbau und die Funktion eines Gurtstraffers ist in der bereits eingangs genannten
DE 10 2014 117 839 B4 sowie den darin genannten Dokumenten des Stands der Technik beschrieben, auf die hiermit bezüglich der allgemeinen Funktion des Gurtstraffers vollumfänglich verwiesen wird.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
- 1: eine erste Ausführungsform eines Flammvermeidungselements in einem Rohr,
- 2: eine zweite Ausführungsform eines Flammvermeidungselements in einem Rohr und
- 3: eine dritte Ausführungsform eines Flammvermeidungselements in einem Rohr.
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Die in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen ein Rohr 1 eines Gurtstraffers, in dem ein Gasgenerator 2 und ein im Folgenden näher erläutertes Flammvermeidungselement angeordnet sind, wobei das Flammvermeidungselement in dem Rohr 1 zwischen dem Gasgenerator 2 und einem Kolben 10 angeordnet ist. Der Kolben 10 wird mittels einer Feder 9 vorgespannt, so dass nicht dargestellte Massekörper von dem Gasgenerator 2 fort vorgespannt werden. Nach Zündung des Gasgenerators 2 würden die nicht dargestellten Massekörper über den Kolben 10 von dem Gas angetrieben werden.
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Die Flammvermeidungselemente weisen jeweils einen Kragen 7 auf, der sich an einer Querschnittsverjüngung 8 des Rohres 1 abstützt. Auf diese Weise wird vermieden, dass sich das Flammvermeidungselement nach Zünden des Gasgenerators 2 in dem Rohr 1 bewegt.
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Gemäß der Ausführungsform der 1 ist das Flammvermeidungselement als Gasabkühlelement 3 ausgebildet. Das Gasabkühlelement 3 umfasst insbesondere ein nicht detailgetreu dargestelltes Drahtgeflecht, mittels welchem das aus dem Gasgenerator 2 austretende Gas abgekühlt wird.
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Gemäß der Ausführungsform der 2 umfasst das Flammvermeidungselement eine Kapsel 4, in der ein pulverförmiges Löschmittel angeordnet ist. Nach Zündung des Gasgenerators 2 öffnen sich zumindest die Stirnflächen der Kapsel 4 und das pulverförmige Löschmittel vermischt sich mit dem Gasstrom, so dass die Temperatur des Gasstromes reduziert wird und/oder eine Flammbildung chemisch verhindert wird.
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Gemäß der Ausführungsform der 3 ist das Flammvermeidungselement als Gasumleitungselement 5 ausgebildet, welches eine kappenförmige Gestalt mit radialen Austrittsöffnungen 6 hat. Das Gasumleitungselement 5 ist so ausgebildet, dass das nach der Zündung des Gasgenerators 2 entstehende Gas radial nach außen umgelenkt wird und so zur Abkühlung unmittelbar auf eine Innenfläche des Rohres 1 trifft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Gasgenerator
- 3
- Gasabkühlelement
- 4
- Kapsel
- 5
- Gasumleitungselement
- 6
- radiale Austrittsöffnung
- 7
- Kragen
- 8
- Querschnittsverjüngung
- 9
- Feder
- 10
- Kolben
