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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aufrollvorrichtung für Gurte
oder dergleichen umfassend eine um ihre Längsachse rotierbare Spule zum
Auf- beziehungsweise Abwickeln eines Gurts, wobei ein Element vorgesehen
ist, mittels dessen die Spule in einer Richtung (Aufwickelrichtung)
beaufschlagt ist, um den Gurt selbsttätig aufzuwickeln und weiter
umfassend wenigstens eine Bremseinrichtung, um die Rotationsbewegung
der Spule beim Aufwickeln zu regeln, wobei die Bremseinrichtung
ein Bremselement umfasst, welches sich beim Aufwickeln des Gurts
veranlasst durch die aufgrund der Rotation der Anordnung bewirkte
Fliehkraft verschiebt und dadurch in Kontakt mit einer Reibfläche gelangt.
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Aus
dem Stand der Technik sind Aufrollvorrichtungen der eingangs genannten
Gattung bekannt, welche beispielsweise für Gurte verwendet werden wie
Sicherheitsgurte in Fahrzeugen oder für Gurte, die als Absperrvorrichtungen
zum Absperren von reservierten Gebieten dienen. Bei solchen Gurten
ist es vorgesehen, dass diese sich nach dem Lösen eines Schließmechanismus
bzw. bei manueller Betätigung
nach dem Loslassen selbsttätig
auf der Aufrollvorrichtung aufwickeln. Dazu dient der Federmechanismus,
welcher beispielsweise eine Spiralfeder oder dergleichen umfassen
kann. Da ein solcher Federmechanismus ausreichend stark sein muss, um
den gelösten
Gurt genügend
straff auf einer Spule oder dergleichen aufzuwickeln, besteht nach
dem Lösen
und Loslassen eines solchen Gurts eine gewisse Verletzungsgefahr,
da das sich am freien Ende befindliche Schließelement eine rasche unkontrollierte
Bewegung vollzieht. Die Verletzungsgefahr besteht insbesondere,
da ein solches Schließelement ein
relativ hohes Gewicht haben kann und der Gurt sich nach dem Lösen der
Schließvorrichtung
ungebremst zu rasch aufwickeln würde
und das sich rasch bewegende Schließelement am freien Ende einen
relativ hohen Impuls erhält.
Problematisch ist dies insbesondere dann, wenn sich Personen in
der Nähe aufhalten,
die nicht selbst das Schließelement
lösen und
folglich nicht mit der Bewegung des Gurts rechnen. Man hat daher
Einrichtungen entwickelt, um die Aufwickelbewegung des Gurts zu
verlangsamen.
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Aus
dem Stand der Technik ist beispielsweise eine Fliehkraftbremse bekannt,
umfassend ein schwenkbar gelagertes Teil innerhalb der Spule, welches
sich beim Aufwickeln aufgrund der Fliehkraft radial nach außen bewegt
und dabei gegen ein anderes äußeres Teil
der Spule drückt,
um so eine gewisse Reibungskraft zu erzeugen, die das Aufwickeln abbremst.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bekannten Aufrollvorrichtungen
mit Fliehkraftbremse die Aufwickelbewegung nicht ausreichend effektiv verlangsamen.
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Aus
der
DE 202 07 786
U1 ist eine Aufrollvorrichtung für Gurte der eingangs genannten
Gattung bekannt geworden, bei der das Aufwickeln mittels eines Elektromotors
geschieht, dessen Welle parallel zur Achse einer Gurtspule verläuft, so
dass die Kraft zunächst über einen
Antriebsriemen von der Antriebswelle auf eine Riemenscheibe und
damit auf die Gurtspule übertragen
werden muss. Der Elektromotor sorgt dafür, dass das Gurtband auf die
Gurtspule aufgewickelt wird und dass das Gurtband gegen eine geringe
Widerstandskraft von der Gurtspule abgezogen werden kann. Bei dieser
bekannten Lösung
geht es um eine Kraftbegrenzung, so dass bei an sich blockierter
Gurtspule das Gurtband vom Gurtaufroller abgezogen werden kann.
Die Vorrichtung ist im übrigen
aufwändig
konstruiert.
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Die
DE 35 36 528 C2 beschreibt
eine Aufrollvorrichtung für
Gurte, bei der sich eine Spiralfeder nach dem Lösen selbsttätig aufwickelt, um zu verhindern,
dass die Einzuggeschwindigkeit des Gurtbandes zu hoch ist. Dazu
wird ein Bremselement verwendet mit Teilen, die endseitig an Federarmen
gehalten sind, wobei durch Überschreiten
einer vorgegebenen Drehzahl der Wickelwelle in der Aufwickeleinrichtung
aufgrund der Zentrifugalkraft diese Teile in Reibkontakt mit dem
Innenumfang einer an dem Gehäuse
der Aufwickelvorrichtung gehaltenen Bremstrommel kommen. Hier kommt
es somit durch die Fliehkraft zu einer radialen Verschiebung der Elemente,
die unmittelbar durch die Zentrifugalkraft beim Aufwickeln bewirkt
wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aufrollvorrichtung
mit Bremseinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die
einfach aufgebaut ist und dabei eine bessere Bremswirkung zeigt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe liefert eine Aufrollvorrichtung für Gurte oder dergleichen der
eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass durch die Fliehkraft eine Schwenkbewegung eines Exzenterelements
bewirkt wird, welches mit einer exzentrischen Anformung so gelagert
ist, dass in einer radialen äußeren Position, die
durch die Fliehkraft aufgrund der Drehung der Anordnung veranlasst
wird, die Anformung ein axiales Verschieben eines Bremselements
bewirkt, welches die Reibfläche
aufweist. Die Bremswirkung wird also dadurch erzielt, dass zwei
Teile sich berühren,
wobei durch eine Axialverschiebung mindestens eines der Teile im
Prinzip in Richtung der Achse eines Gehäuses der Gurtaufrollvorrichtung
verschoben wird und dadurch ein Berühren beziehungsweise Anpressen erzielt
wird, wobei mindestens eine Reibfläche mit einer anderen Fläche in Kontakt
gelangt, was die Bremswirkung erzielt.
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Es
wird die axiale Verschiebung des Bremselements über die Schwenkbewegung eines schwenkbar
gelagerten Exzenterelements bewirkt. Diese Schwenkbewegung des Exzenterelements wird
wiederum aufgrund der Rotation der Anordnung, die eine Fliehkraft
erzeugt, veranlasst. Insoweit nutzt man bei der Erfindung die bei
der Rotation bewirkte Fliehkraft, um zunächst das vorgenannte Exzenterelement
dazu zu bringen, dass es in radialer Richtung nach außen schwenkt,
man setzt aber dann diese Schwenkbewegung um in eine Axialverschiebung
eines Bauelements, welches dann durch das in Kontakt bringen einer
Reibfläche
mit einer anderen Fläche
die Bremswirkung erzielt.
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Dabei
weist das genannte Exzenterelement wenigstens eine exzentrisch ausgebildete
Anformung auf und das Exzenterelement ist beispielsweise in einer
Lagerhülse
schwenkbar gelagert. Durch die Schwenkbewegung des Exzenterelements
dreht sich die vorgenannte exzentrisch ausgebildete Anformung. Dabei
ist das Exzenterelement mit seiner exzentrischen Anformung vorzugsweise
so gelagert, dass in einer radial äußeren Position, die durch die Fliehkraft
aufgrund der Drehung der Anordnung veranlasst wird, die sich drehende
bzw. mitschwenkende Anformung dann gegen einen Abschnitt einer Bremseinrichtung
drückt,
der dann zu der vorgenannten Axialbewegung veranlasst wird. Diese Bremseinrichtung
beziehungsweise ein die Bremseinrichtung bildendes Bauteil kommt
vorzugsweise durch diese Axialbewegung an einem Teil des Gurtgehäuses zur
Anlage, was dann die Bremswirkung erzielt. Weiter ist vorzugsweise
an der Bremseinrichtung eine etwa ringförmige Reibfläche vorgesehen, vorzugsweise
aus einem Material mit ausreichend hohem Reibkoeffizienten oder
mit einer rauen oder strukturierten Oberfläche. Die Reibfläche kann
beispielsweise ein einem Bremsbelag ähnliches verschleißbares Material
umfassen.
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Eine
konstruktive Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufrollvorrichtung sieht
weiterhin vor, dass das Lagergehäuse
eine Welle umfasst, die sich mittig axial in das Gurtgehäuse hinein
erstreckt und in der Regel auch in diesem geführt ist. Weiterhin umfasst
vorzugsweise auch die Bremseinrichtung einen etwa hülsenförmigen Abschnitt,
der sich konzentrisch innerhalb der Lagerhülse erstreckt und an dessen
einem Ende flanschartig die Reibfläche angebracht sein kann. Die
Bremseinrichtung kann beispielsweise eine sich quer zur Achse des
Gurtgehäuses
erstreckende Platte umfassen und die vorgenannte Anformung des Exzenterelements
bewegt sich dann bei dessen Schwenkbewegung so, dass die Anformung
gegen die vorgenannte Platte drückt. Diese
Platte hat vorzugsweise eine mittige Führungsbohrung für den Durchgang
der Welle des Lagerteils. Die Bremseinrichtung beziehungsweise ein
die Bremseinrichtung bildendes Bauteil, welches die vorgenannte
Platte umfasst wird dann also in einer Axialverschiebung in Richtung
auf die Fläche
eines feststehenden Bauteils gedrückt, welches vorzugsweise Teil
des Gurtgehäuses
ist und wenn die beiden Teile miteinander in Kontakt treten wird
durch die Reibung die Bremswirkung erzeugt. Die Schwenkbewegung des
vorgenannten Exzenterelements entsteht in der Regel erst dann, wenn
eine bestimmte Drehzahl der Anordnung überschritten ist und dadurch
die Fliehkraft ausreichend groß wird,
dass das Exzenterelement nach außen schenkt. Wenn die Aufrollbewegung
gebremst wird und sich dadurch die Fliehkraft wegen der geringeren
Umdrehungsgeschwindigkeit wieder verringert, schwenkt das Exzenterelement
in seine ursprüngliche
in der Regel etwa axial ausgerichtete Lage zurück. Nach dem Verlangsamen lässt die
Bremse nach und der Gurt wird wieder beschleunigt, so dass sich
eine quasi um eine Drehzahl oszillierende Geschwindigkeit einstellt.
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Die
in den Unteransprüchen
genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1a eine
prinzipielle schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufrollvorrichtung im
Längsschnitt,
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1b eine
entsprechende Darstellung wie 1, bei
der jedoch das Exzenterelement nach außen geschwenkt ist,
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2 eine
Draufsicht auf das Exzenterelement,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Exzenterelements,
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4 eine
Explosionsdarstellung des Bremselements und der Lagerhülse,
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5 eine
Ansicht von oben auf die Lagerhülse,
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6 einen
Längsschnitt
durch die Lagerhülse
entlang der Linie VI VI von 5,
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7 eine
Ansicht von unten auf das Bremselement.
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Zunächst wird
auf 1a und 1b Bezug genommen.
Es ist schematisch vereinfacht ein Längsschnitt im unteren Teil
durch ein Gurtgehäuse 12 einer
erfindungsgemäßen Aufrollvorrichtung
für Gurte
dargestellt, wobei nur diejenigen Teile gezeigt sind, die im Zusammenhang
mit der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sind. Man erkennt,
dass es sich bei dem Gurtgehäuse 12 im
Prinzip um ein zylindrisches, etwa rohrförmiges Gehäuse handelt, innerhalb dessen
ein Drehfederelement (nicht dargestellt) gelagert ist, welches einen Teil
einer rotierbaren Spule beaufschlagt, auf die ein hier nicht dargestellter Gurt
aufgewickelt beziehungsweise von der ein Gurt abgewickelt wird.
Durch Abwickeln des Gurts wird das Drehfederelement gespannt, so
dass der Gurt von einer Kraft beaufschlagt ist und wenn man den Gurt
aus seiner Verankerung löst,
wird der Gurt somit selbsttätig
auf die Spule aufgewickelt. In der Darstellung gemäß 1a dargestellt
ist die sich zentrisch in axialer Richtung innerhalb des Gurtgehäuses 12 erstreckende
Welle 21a, die beim Aufwickeln des Gurts um ihre Achse
rotiert, während
der zylindrische Rohrkörper
des Gurtgehäuses 12 feststehend
ausgebildet ist. Mit der Welle 21a rotiert dagegen das Bremselement 15,
dessen Aufbau und Funktion nachfolgend noch näher erläutert werden. Weiterhin rotiert
das das Bremselement 15 konzentrisch teilweise in sich
aufnehmende Lagergehäuse 21,
mit dem einerseits die Welle 21a verbunden ist und andererseits
auch das Exzenterelement 23. Letzteres weist an seinem
in der Darstellung oberen einen Ende eine exzentrische Anformung 23a auf
und an seinem unteren sich außerhalb
des Lagergehäuses 21 befindendenden
Ende hat das Exzenterelement 23 eine Masse, die hier durch
eine in einem Gehäuse untergebrachte
Kugel 23b gebildet ist. Wenn sich das Lagergehäuse 21 mit
dem Exzenterelement 23 um die Achse der Lagerwelle 21a dreht,
dann wird bei überschreiten
einer gewissen Rotationsgeschwindigkeit die Fliehkraft so groß, dass
die Masse 23b nach außen
schwenkt und dadurch das Exzenterelement 23 mit seiner
am anderen Ende vorgesehenen Anformung 23a eine Schwenkbewegung
in die radial äußere Position
vollführt,
wie sie in 1b dargestellt ist. Dadurch,
dass diese Anformung 23a exzentrisch ausgebildet ist drückt sie
in dieser radial äußeren Position
gegen einen Abschnitt 15c der Bremseinrichtung 15 und
veranlasst diese zu einer Axialbewegung gegenüber dem Gurtgehäuse 12,
wie man durch Vergleich der beiden 1a und 1b gut
erkennen kann. Aufgrund dieser Axialbewegung kommt eine Reibfläche 15a der
Bremseinrichtung 15 in der Position nach 1b zur
Anlage an der Unterseite des Bodens 12a des Gurtgehäuses und
durch die dabei auftretende Reibkraft wird die Rotationsbewegung der
drehbeweglichen Teile der Anordnung einschließlich der Welle 21a gebremst,
so dass sich der auf diese aufgewickelte Gurt (nicht dargestellt)
langsamer abwickelt.
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Nähere Einzelheiten
hinsichtlich der Ausbildung der hier zusammenwirkenden Teile Lagergehäuse 21,
Bremseinrichtung 15 und Exzenterelement 23 ergeben
sich aus der Darstellung der Einzelteile gemäß den 2 bis 7. 2 zeigt,
dass es sich bei dem Exzenterelement 23 um ein im Prinzip im
Umriss etwa halbkreisringförmiges
Teil handelt, wobei etwa mittig an einer halbkreisringförmigen Platte
das sich zur einen Seite hin erstreckende Gehäuse 23b angeformt
ist, welches die Masse, zum Beispiel eine Kugel aufnimmt. Die halbkreisringförmige Platte
ist in 2 mit 23d bezeichnet und hat wie man
sieht jeweils an ihren beiden Enden je eine exzentrische Anformung 23a.
Es sind also zwei dieser exzentrischen Anformungen 23a vorgesehen,
wobei man in 1a wegen der Schnittdarstellung
und der Betrachtung des Exzenterelements 23 von der Seite her
nur eine dieser Anformungen sieht. Diese Anformungen 23a sind
im Querschnitt exzentrisch geformt, das heißt, dass sie im Umriss etwa
ellipsenförmig
sind, wie man auch aus der perspektivischen Darstellung gemäß 3 erkennen
kann. Diese exzentrischen elliptischen Anformungen 23a sind
jeweils in Richtung der Schwenkachse des Exzenterelements langgestreckte
Körper
mit elliptischem Querschnitt und jeweils an beiden Seiten an den
Anformungen 23a angebrachten sich in Richtung der Schwenkachse
erstreckenden Lagerzapfen 23e. Diese Lagerzapfen 23e greifen
in Ausnehmungen 21b ein, die sich in der Ringwandung des
Lagergehäuses 21 befinden
und die man sowohl in 4 als auch in 6 gut
erkennen kann. Dadurch ist eine schwenkbare Lagerung des Exzenterelements 23 in
dem Lagergehäuse 21 gegeben.
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Die
Bremseinrichtung 15 kann man in der perspektivischen Explosionsdarstellung
gemäß 4 erkennen.
Aus 1a ergibt sich, dass die Bremseinrichtung 15 konzentrisch
in das Lagergehäuse 21 hineingeschoben
ist, wobei die Bremseinrichtung 15 wie 7 offenbart
eine mittige Führungsöffnung 15d aufweist,
die sich in dem plattenförmigen
Abschnitt 15c der Bremseinrichtung befindet, so dass die
Führungsöffnung 15d die
Welle 21a aufnehmen kann, die sich in axialer Richtung
durch diese Öffnung 15d hindurch
erstreckt, so dass die Bremseinrichtung 15 auf der Welle 21a des
Lagergehäuses 21 fixiert
ist.
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Die
Anformungen 23a des Exzenterelements 23 befinden
sich in der Ausgangsposition des Exzenterelemtens gemäß 1a in
den in 5 erkennbaren Durchbrüchen 21c in der Bodenplatte 21d des Lagergehäuses 21.
Bei der Schwenkbewegung des Exzenterelements in die radial äußere Lage
gemäß 1b bewegen
sich die Anformungen 23a aufgrund ihres elliptischen Querschnitts
so, dass die Anformung 23a weiter nach oben ragt und dadurch
gegen den Abschnitt 15c der Bodenplatte der Bremseinrichtung 15 drückt (siehe
auch 7) so dass diese Bremseinrichtung 15 eine
axiale Bewegung in Richtung auf das Gurtgehäuse 12 vollzieht.
Wie man aus 4 erkennt, befindet sich die
ringförmige Reibfläche 15a wie
eine Art Flansch an einem hülsenförmigen Abschnitt 15b der
Bremseinrichtung. Die flanschartige Reibfläche 15a steht wie
ein Kragen radial ein Stück über dem
Durchmesser des hülsenförmigen Abschnitts 15b der
Bremseinrichtung 15 über
wie man auch 7 entnehmen kann. Die 1a/1b verdeutlichen,
wie das Lagergehäuse 21 und
die Bremseinrichtung 15 mit ihrem hülseförmigen Abschnitt 15b,
der einen geringeren Durchmesser hat als das Lagergehäuse 21 konzentrisch
ineinander greifen.
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- 12
- Gurtgehäuse
- 12a
- Boden
- 15
- Bremseinrichtung
- 15a
- Reibfläche
- 15b
- hülsenförmiger Abschnitt
- 15c
- Abschnitt,
Platte
- 15d
- Führungsöffnung/-bohrung
- 21
- Lagergehäuse
- 21a
- Welle
- 21b
- Ausnehmungen
- 21c
- Durchbrüche
- 21d
- Bodenplatte
- 23
- Exzenterelement
- 23a
- Anformung
- 23b
- Kugel,
Masse, Gehäuse
- 23d
- halbkreisringförmige Platte
- 23e
- Lagerzapfen