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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurt-Rückhaltevorrichtung wie selbstsperrender
Gurtaufroller oder Endbeschlagstraffer mit einer aus einem sich
quer zur Längsachse
der Gurtwelle durch diese erstreckenden drahtförmigen Deformationselement
bestehenden Kraftbegrenzungseinrichtung.
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Eine Kraftbegrenzungseinrichtung
für ein
Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem
ist am Beispiel eines Gurtaufrollers in der
DE 197 32 878 A1 beschrieben. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist außerhalb
des die Gurtspule lagernden Rahmens des Gurtaufrollers ein drahtförmiges Deformationselement
angeordnet, dessen äußere Enden
an außenliegenden
Lagerteilen festgelegt sind und welches die Kraftbegrenzerwelle
entgegengesetzt zur Richtung der Verdrehung zwischen der Welle und
den Lagerteilen wenigstens teilweise umschlingt. Daraus folgt, daß bei Auslösung der
Kraftbegrenzung aufgrund der Relativdrehung der Kraftbegrenzerwelle
zu den Lagerteilen die Windung bzw. die Windungen des Deformationselementes
um die Kraftbegrenzerwelle aufgeweitet werden, wobei vorgesehen
sein kann, der Aufweitung durch außen an den Windungen des Kraftbegrenzungselementes
angreifende Stütztvorrichtungen
einen zusätzlichen
Widerstand entgegenzusetzen.
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Mit der bekannten Kraftbegrenzungseinrichtung
ist der Nachteil einer schwierigen Vormontage sowie der schwierigen
Einstellung des Kraftverlaufs bei der Kraftbegrenzung verbunden,
da je nach Auslegung der Kraftbegrenzung mehrere Windungen eingerichtet
sein müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Sicherheitsgurt-Rückhaltevorrichtung mit den
eingangs genannten Merkmalen eine einfacher auszulegende und zu
montierende Kraftbegrenzereinrichtung vorzusehen.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
aus dem Inhalt der Patentansprüche,
welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor,
daß die
beiderseits des in einem axialen Wellenansatz ausgebildeten Durchtritts
durch die Gurtwelle befindlichen Enden des Deformationselements
auf Vorratsrollen aufgewickelt sind und bei Drehung der Gurtwelle
in Kraftbegrenzungsrichtung von den Vorratsrollen mit zueinander
gegenläufiger
Drehrichtung auf den Wellenansatz umgewickelt werden. Mit der Erfindung
ist der Vorteil verbunden, daß die
Kraftbegrenzungseinrichtung in ihrer Wirkung in einfacher Weise
auslegbar ist, weil die Kraftbegrenzungsarbeit durch die Aufwicklung
der Enden des durch die Gurtwelle gesteckten Deformationselementes
auf den zugeordneten Vorratsrollen definiert ist. Die Ausbildung der
Kraftbegrenzungseinrichtung mit Deformationselement, Wellenansatz
und Vorratsrollen ist vormontierbar und bei der Endmontage der Sicherheitsgurt-Rückhaltevorrichtung
leicht integrierbar.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist vorgesehen, daß die
Enden des Deformationselements einlagig auf den mit einem axialen
Versatz zueinander angeordneten Vorratsrollen aufgewickelt sind.
Hierbei ergibt sich in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiger definierter
Kraftverlauf am Gurtband, weil das drahtförmige Deformationselement mit
der gleichen Steigung von der zugeordneten Vorratsrolle abgewickelt
wird, mit der es auch auf die Gurtwelle aufgewickelt wird.
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Hierbei kann vorgesehen sein, daß das Deformationselement über seine
gesamte Länge
einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist; alternativ können die
Enden des Deformationselementes ausgehend von dessen Durchtritt
durch den Wellenansatz einen abnehmenden Querschnitt aufweisen.
Zur weiteren Einstellung des Niveaus der Kraftbegrenzung kann vorgesehen
sein, daß die
Vorratsrollen in Abwickelrichtung des Deformationselementes gebremst
sind.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
dass zur Lagerung der Vorratsrollen ein gehäusefester Halter mit sich parallel
zum Wellenansatz erstreckenden Lagerarmen vorgesehen ist, auf denen
die Varratsrollen axial verschiebbar angeordnet sind.
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Hierbei ist insbesondere vorgesehen,
dass die Vorratsrollen diametral zum Wellenansatz angeordnet sind.
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Soweit die Ansprechschwelle für die Kraftbegrenzungseinrichtung
zusätzlich
zu dem Abwickelwiderstand des Deformationselementes von den Vorratsrollen
definiert sein soll, kann vorgesehen sein, dass die Vorratsrollen
an den Lagerarmen über
eine Sollbruchstelle festgelegt sind; alternativ kann vorgesehen
sein, dass an dem Halter ein in einen stirnseitigen und sich in
Umfangsrichtung erstreckenden sowie sich in Abwickeldrehrichtung
erweiternden Schlitz eingreifender Bremszapfen angeordnet ist.
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Soweit die Kraftbegrenzungseinrichtung nicht
in jedem Bewegungszustand der Rückhaltevorrichtung
zugeschaltet sein kann, ist vorgesehen, dass der Wellenansatz gegenüber der
Gurtwelle axial verschiebbar angeordnet ist derart, dass bei einer Verschiebung
des Wellenansatzes mit dem durch ihn hindurchgeführten Deformationselement die
Vorratsrollen auf den Lagerarmen des Halters entsprechend mitgenommen
und verschoben werden.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass
der Wellenansatz bei Zuschaltung der Kraftbegrenzungseinrichtung
in Eingriff mit der Gurtwelle gesteuert wird; damit ist die Ausgestaltung
der Kraftbegrenzungseinrichtung auch bei einem Gurtaufroller mit
oder ohne angeschlossene Straffeinrichtung einsetzbar, soweit die
aus dem Wellenansatz mit dem zugeordneten Deformationselement bestehende
Kraftbegrenzungseinrichtung formschlüssig mit der Gurtwelle gekoppelt
wird.
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Nach einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich
die Erfindung auch auf eine Sicherheitsgurt-Rückhaltevorrichtung in der Form
eines Endbeschlagstraffers, bei dem lediglich im Auslösefall Gurtband
auf die Gurtwelle aufgewickelt wird, von der es anschließend gegen
die Einwirkung der Kraftbegrenzungseinrichtung wieder abgewickelt
werden kann; hierbei ist vorgesehen, daß der Wellenansatz mittels einer
Druckfeder in formschlüssigem
Eingriff mit der Gurtwelle gehalten und bei Drehung der Gurtwelle
in Straffrichtung außer
Eingriff mit der Gurtwelle gesteuert ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, die nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
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1 einen
Endbeschlagstraffer mit Kraftbegrenzungseinrichtung in einer Gesamtdarstellung vor
Ansprechen der Kraftbegrenzungseinrichtung,
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2 den
Gegenstand der 1 nach
Ansprechen der Kraftbegrenzungseinrichtung,
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3 den
Endbeschlagstraffer gemäß 1 im Längsschnitt,
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4 in
einer Einzeldarstellung die Anordnung einer Vorratsrolle mit Sicherung,
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5 den
Gegenstand der 4 in
einer anderen Ausführungsform,
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6 den
Endbeschlagstraffer gemäß 3 bei während des Straffvorganges ausgerücktem Wellenansatz.
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Der in den 1 und 2 jeweils
dargestellte Endbeschlagstraffer 10 hat ein U-förmiges Gehäuse 11,
in welchem eine Gurtwelle 12 gelagert ist, auf die ein
Gurtband 13 aufwickelbar ist. An einem Ende der Gurtwelle
greift eine mit dem Bezugszeichen 14 angedeutete Straffvorrichtung
an, nach deren Auslösung
die Gurtwelle 12 in Aufwickelrichtung gedreht und so das
Gurtband 13 auf die Gurtwelle aufgewickelt wird. Im Anschluß an die
Straffbewegung ist vorgesehen, daß das Gurtband 13 unter
Drehung der Gurtwelle 12 von dieser wieder abgewickelt
werden kann, wobei der Abwicklung des Gurtbandes 13 ein von
einer Kraftbegrenzungseinrichtung ausgeübter Widerstand entgegengesetzt
wird.
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Diese Kraftbegrenzungseinrichtung
besteht aus einem in axialer Verlängerung der Gurtwelle 12 angeordneten
Wellenansatz 15 und einem drahtförmigen Deformationselement 16,
welches mit einem mittleren Bereich quer zur Längsachse der Gurtwelle 12 durch
den Wellenansatz 15 hindurchgesteckt ist; die jeweiligen
Enden 18 des Deformationselementes 16 sind auf
diametral zum Wellensatz 15 angeordneten und an einem mit
dem Gehäuse 11 verbundenen Halter 20 gehalterten
Vorratsrollen 19 aufgewickelt. Hierzu sind die Vorratsrollen 19 auf
an dem Halter 20 befindlichen Lagerarmen 21 angeordnet.
Zur Einsparung von Baugröße ist die
Anordnung der Vorratsrollen 19 dabei so getroffen, daß sie in
der Hochachse des Gehäuses 11 positioniert
sind.
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Ferner ist mit 22 eine Druckfeder
für die Kupplung
des Wellenansatzes 15 mit der Gurtwelle 12 angedeutet,
deren Funktion nachfolgend noch näher beschrieben ist.
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Hierbei ist in 1 der Zustand dargestellt, bei dem die
Enden 18 des Deformationselementes 16 auf den
Vorratsrollen 19 aufgewickelt sind, während aus 2 erkennbar ist, daß nach Ansprechen der Kraftbegrenzungseinrichtung
die Enden 18 des Deformationselementes 16 von
den Vorratsrollen 19 abgewickelt und auf den Wellenansatz 15 umgewickelt
sind. Dabei ist in der Darstellung der 2 das innenliegende Ende 18 des
Deformationselementes 16 ausgehend von der Hindurchführung des
Deformationselementes 16 durch den Wellenansatz 15 nach
links aufgewickelt, während
entsprechend das äußere Ende 18 auf
dem Wellenansatz 15 nach rechts aufgewickelt ist.
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Wie sich hierzu aus 3 weiter entnehmen läßt, ist an dem der Kraftbegrenzungseinrichtung
gegenüberliegenden
Ende der Gurtwelle 12 eine Wellentrommel 23 ausgebildet,
auf der ein Antriebsseil 24 einlagig aufgewickelt ist,
dessen eines Ende fest an der Gurtwelle 12 angeschlagen
ist, und dessen anderes Ende in ein Strafferrohr 25 hineingeführt und hier
in einer nicht weiter dargestellten Weise an einem Kolben angeschlagen
ist. Wird eine in dem Strafferrohr 25 befindliche pyrotechnische
Treibladung gezündet,
so treiben die sich ausbreitenden Gase den Kolben in dem Strafferrohr 25 an,
so daß das
Antriebsseil 24 von der Wellentrommel 23 der Gurtwelle 12 abgewickelt
und die Gurtwelle 12 damit gedreht wird.
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Die Gurtwelle 12 ist mit
dem zu ihr axial verschiebbaren Wellenansatz 15 über eine
stirnseitige Schrägverzahnung
derart gekoppelt, daß bei
Drehung der Gurtwelle in Aufwickelrichtung der Wellenansatz 15 gegen
die Wirkung einer sich an einer äußeren Gehäusekappe 26 abstützenden
Druckfeder 22 außer
Eingriff mit der Gurtwelle 12 gedrückt wird, so daß der Wellenansatz 15 sich
nicht mit der Gurtwelle 12 dreht.
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Nach Abschluß der Strammbewegung drückt die
Druckfeder 22 den Wellenansatz 15 axial in einen formschlüssigen Eingriff
mit der Gurtwelle 12, so daß bei Drehung der Gurtwelle 12 in
Abwickelrichtung nun auch der Wellenansatz 15 mitgedreht
wird. Hierzu stützt
sich die Druckfeder 22 an einem inneren Ansatz 27 der
Gehäusekappe 26 ab,
wobei der Wellenansatz 15 stirnseitig eine Ausnehmung 28 zur
Aufnahme der Druckfeder 22 aufweist. Seinerseits ist der
Wellenansatz 15 in einem hülsenförmigen Teil 29 der
Gurtwelle 12 axial verschiebbar geführt.
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Zur Aufnahme des Deformationselementes 16 bei
der Montage ist der Wellenansatz 15 mit einem ihn quer
durchsetzenden Schlitz 17 versehen, durch den der Mittelteil
des drahtförmigen
Deformationselementes 16 hindurchgeführt ist, während die äußeren Enden wie beschrieben
auf den Vorratsrollen 19 aufgewickelt sind. Aus der Zuordnung
ergibt sich, daß die
Vorratsrollen 19 für
die beiden Enden 18 des Deformationselementes 16 ausgehend
von der mittleren Durchführungsebene
durch den Wellenansatz 15 mit axialem Versatz zueinander
angeordnet sein müssen.
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Wie sich aus den unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen
gemäß 4 und 5 ergibt, können die Vorratsrollen 19 auf
den Lagerarmen 21 des Halters 20 mit einem gewissen
Auslösewiderstand
dadurch festgelegt sein, daß beispielsweise
gemäß dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Vorratsrolle 19 mit einem inneren Lagerkranz 31 formschlüssig mit
dem zugeordneten Lagerarm 21 verbunden ist, wobei zwischen
dem inneren Lagerkranz 31 und dem äußeren Rollenkörper 30 eine
Sollbruchstelle 32 ausgebildet ist. Bei Wirksamwerden der
Kraftbegrenzungseinrichtung bleibt somit zunächst die Vorratsrolle 19 aufgrund
ihrer formschlüssigen
Verbindung mit dem Lagerarm 21 stehen und setzt der Abwickelbewegung
des Endes 18 des Deformationselementes 16 einen
Widerstand entgegen. Wird die eingestellte Bruchkraft der Sollbruchstelle 32 überschritten,
so schert die Sollbruchstelle 32 ab, und der Rollenkörper 30 kann
sich nun gegenüber dem
Lagerkranz 31 drehen.
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Bei der alternativen Ausführungsform
gemäß 5 greift ein gehäusefester
Bremszapfen 33 in einen stirnseitig an der Vorratsrolle 19 ausgebildeten Schlitz 34 ein,
wobei sich in Umfangsrichtung die Abmessung des Schlitzes 34 erweitert,
so daß der
der Drehbewegung der Vorratsrolle 19 bei Abwicklung des
Deformationselementes 16 zunächst entgegengesetzte Widerstand
sich verringert.
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Aus 6 ist
diejenige Stellung des Wellenansatzes 15 erkennbar, bei
welcher der Wellenansatz 15 in Formschlussverbindung mit
der Gurtwelle 12 steht, so dass bei einer Drehung der Gurtwelle 12 in
Abwickelrichtung nunmehr das Umwickeln der Enden 18 des
Deformationselementes 16 einsetzt.