DE10353016B4 - Selbstsperrender Gurtaufroller mit gurtbandsensitivem Steuersystem - Google Patents

Abstract

Selbstsperrender Gurtaufroller mit einem gurtbandsensitiv gesteuerten Blockiersystem für die Gurtwelle, mit einem Steuerelement, welches bei schnellem Gurtbandauszug hinter der Drehbewegung der Gurtwelle zurückbleibt, wobei die dadurch entstehende Relativbewegung zwischen Gurtwelle und Steuerelement in eine Ansteuerung wenigstens eines Blockiermittels zur Blockierung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement als ein Planetenzahnrad (15) ausgebildet ist, welches am Umfang eines mit der Gurtwelle verbundenen außenverzahnten Wellenzahnrades (10) angeordnet ist und permanent mit dem Wellenzahnrad (10) kämmt, wobei das Planetenzahnrad (15) an einem Gehäuseteil (12) entgegen der Wirkung einer Feder (19) tangential zum Umfang des Wellenzahnrades (10) beweglich bis zum Eingriff eines Anschlages (20) in die Außenverzahnung (16) des Planetenzahnrades (15) angeordnet und geführt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einem gurtbandsensitiv gesteuerten Blockiersystem für die Gurtwelle, mit einem Steuerelement, welches bei schnellem Gurtbandauszug hinter der Drehbewegung der Gurtwelle zurückbleibt, wobei die dadurch entstehende Relativbewegung zwischen Gurtwelle und Steuerelement in eine Ansteuerung wenigstens eines Blockiermittels zur Blockierung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung umsetzbar ist.
• Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist beispielsweise aus der DE 34 03 568 A1 bekannt. Das gurtbandsensitive Steuersystem des in dieser Druckschrift beschriebenen selbstsperrenden Gurtaufrollers besteht aus einer außenverzahnten Steuerscheibe, an der eine Trägheitsmasse angeordnet ist, um der Steuerscheibe eine funktionswichtige Masseträgheit zu vermitteln. Bei der in der DE 34 03 568 A1 beschriebenen Bauart des Gurtaufrollers ist die Trägheitsmasse entgegen der Wirkung einer sogenannten g-Wert-Feder an der Steuerscheibe beweglich angeordnet. Kommt es zu einem schnellen Gurtbandauszug, insbesondere im Rahmen eines Unfallablaufes, so bleibt die Trägheitsmasse aufgrund der ihr eigenen Masseträgheit gegenüber der mit der Gurtwelle mitdrehenden Steuerscheibe zurück. Wird dabei die Federkraft der g-Wert-Feder überschritten, erfolgt in diesem Fall eine Relativbewegung der Trägheitsmasse zur Steuerscheibe, die die Betätigung eines Sperrhebels bewirkt, der seinerseits in die Außenverzahnung der Steuerscheibe eingreift und diese in ihrer weiteren Drehbewegung anhält. Da sich die Gurtwelle unter der Wirkung der an ihr angreifenden Auszugskraft weiterdreht, kommt es gegenüber der durch den Sperrhebel angehaltenen Steuerscheibe zu einer Relativbewegung zwischen Steuerscheibe und Gurtwelle, und diese Relativbewegung wird in die Auslenkung eines an der Stirnseite der Gurtwelle angeordneten Sperrgliedes bis zum Eingriff in eine gehäusefeste Verzahnung umgesetzt. Neben der in der DE 34 03 568 beschriebenen Ausführungsform sind weitere Ausführungsformen von derartigen Gurtaufrollern bekannt, bei denen die Trägheitsmasse fest an der Steuerscheibe angeordnet ist, sodass die Steuerscheibe über die g-Wert-Feder an die Gurtwelle gekoppelt ist und somit unmittelbar aufgrund ihrer eigenen Masseträgheit hinter der Weiterdrehung der Gurtwelle zurückbleibt. In der Regel ist dabei die Außenverzahnung der Steuerscheibe zum Angriff eines Sperrhebels eines zusätzlich an dem Gurtaufroller vorgesehenen fahrzeugsensitiven Steuersystems eingerichtet.
• Mit der bekannten Ausführung eines gurtbandsensitiven Steuersystems ist trotz der weitverbreiteten Anwendung noch der Nachteil verbunden, dass neben der Anordnung und Bemessung der Trägheitsmasse die zugehörige g-Wert-Feder ausgelegt und jeweils an den relativ zueinander beweglichen Bauteilen verankert sein muss. Damit ist auch eine umständliche Montage verbunden. Es kommt hinzu, dass das gurtbandsensitive Steuersystem in sich so geschlossen ist, dass andere, weitergehende Funktionen diesem Steuersystem nicht zuordnenbar sind.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gurtbandsensitive Steuersystem eines selbstsperrenden Gurtaufrollers mit den gattungsgemäßen Merkmalen so zu verbessern, dass dessen Steuerelement gut zugänglich und leicht zu montieren ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche
• Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass das Steuerelement als ein Planetenzahnrad ausgebildet ist, welches am Umfang eines mit der Gurtwelle verbundenen außenverzahnten Wellenzahnrades angeordnet ist und permanent mit dem Wellenzahnrad kämmt, wobei das Planetenzahnrad an einem Gehäuseteil entgegen der Wirkung einer Feder tangential zum Umfang des Wellenzahnrades beweglich bis zum Eingriff eines Anschlages in die Außenverzahnung des Planetenzahnrades angeordnet und geführt ist. Die Erfindung geht somit von dem Prinzip aus, dass sich das durch die Feder an dem Ring zunächst ortsfest festgelegte Planetenzahnrad bei normalen Auf- und Abwickelbewegungen der Gurtwelle ständig gemeinsam mit der Gurtwelle beziehungsweise mit dem mit der Gurtwelle unter Einschaltung eines Blockiersperrgliedes und unter Einrichtung der Möglichkeit einer Relativdrehung zur Gurtwelle verbundenen Wellenzahnrad dreht. Kommt es bei einem schnellen Gurtbandauszug zu einer raschen Drehbewegung von Gurtwelle und Wellenzahnrad, so wird das in ständigem Kämmeingriff mit dem Wellenzahnrad stehende Planetenzahnrad in der Lücke des Ringes tangential über den Umfang des Wellenzahnrades mitgenommen, bis das Planetenzahnrad mit seiner Außenverzahnung in den beispielsweise gehäusefesten Anschlag eingreift und dadurch in seiner weiteren Drehbewegung angehalten wird. Aufgrund des Stillstandes des Planetenzahnrades wird auch das Wellenzahnrad stillgesetzt, sodass es nun zur Relativdrehung des stillstehenden Wellenzahnrades zu der sich weiterdrehenden Gurtwelle kommt, und diese Relativbewegung wird in an sich bekannter Weise für die Auslenkung des Blockiersperrgliedes herangezogen.
• Mit der Erfindung ist somit der Vorteil verbunden, dass das masseträge beziehungsweise mittels einer g-Wert-Feder angeschlossene Steuerelement am Umfang des außenverzahnten Wellenzahnrades angeordnet und damit leicht zugänglich und zu montieren ist. Wie noch zu beschreiben sein wird, ist damit auch die Möglichkeit gegeben, andere Funktionen anzuschließen.
• Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Planetenzahnrad mit axialen Lagerzapfen in einer Kulisse des Gurtaufrollergehäuses geführt.
• Im Einzelnen ist nach einem Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Anordnung des Planetenzahnrades vorgesehen, dass das Gehäuseteil als ein das Wellenzahnrad umschließender Ring ausgebildet ist und das Planetenzahnrad in einer in dem Ring ausgebildeten Lücke angeordnet und längs der Erstreckung der Lücke geführt ist, wobei vorgesehen sein kann, dass die gehäusefest angeordnete Kulisse sich teilweise über die Lücke erstreckt und der Anschlag von einem Randbereich der Lücke des Ringes gebildet ist.
• In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Feder als an dem Ring einerseits und an einem Lagerzapfen des Planetenzahnrades andererseits eingehängte Zugfeder ausgebildet ist oder dass die Feder als radial zur Lücke des Ringes angeordnete Blattfeder ausgebildet ist.
• Soweit das erfindungsgemäße gurtbandsensitive Steuersystem bei einem selbstsperrenden Gurtaufroller ohne weitere An- und Zubauten einsetzbar ist, ist vorgesehen, dass der das Planetenzahnrad aufnehmende Ring ein feststehendes Gehäuseteil ist.
• Das erfindungsgemäße Steuersystem ermöglicht aber auch, die Kupplung eines an die Gurtwelle anzukuppelnden Gurtstrafferantriebs einzusteuern, wobei bei Auslösung des Strafferantriebs mittels der Relativbewegung zwischen Strafferantrieb und Gurtwelle entsprechend vorgesehene Kupplungsglieder in Eingriff bringbar sind. Eine derartige Gurtstrafferkupplung ist in der DE 34 07 378 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Gerät ist die Gurtaufwickelwelle mit einer Seilrolle im Auslösefall kuppelbar, von welcher Seilrolle mittels eines pyrotechnisch angetriebenen Linear-Kolbenantriebs ein Antriebsseil abwickelbar ist; durch die Drehung der Seilscheibe wird ein an der Seilscheibe radial ausschwenkbar gelagertes Sperrglied ausgelenkt und greift in die Verzahnung eines mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen Zahnringes ein. Diese Kupplung zwischen Seilscheibe und Gurtwelle ist somit als Fliehkraftkupplung ausgebildet.
• Das erfindungsgemäße gurtbandsensitive Steuersystem des selbstsperrenden Gurtaufrollers ist nun ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile auch für die Einsteuerung der Kupplung zwischen Strafferantrieb und Gurtwelle einsetzbar, soweit der das Planetenzahnrad tragende Ring ein mit dem Strafferantrieb verbundener und bei Auslösung des Strafferantrieb von diesem in Drehung versetzter Ring ist und das zur Bestätigung der Strafferkupplung eingerichtete Wellenzahnrad derart mit der Gurtwelle verbunden ist, dass sich das Wellenzahnrad bei Antrieb durch die Gurtwelle jeweils gemeinsam mit der Gurtwelle dreht und bei Antrieb durch das Planetenzahnrad eine Relativdrehung zur Gurtwelle ausführt und dadurch die Strafferkupplung betätigt. Vor Auslösung des Strafferantriebes ist der mit dem Strafferantrieb verbundene Ring als ein feststehendes Gehäuseteil zu werten, sodass das gurtbandsensitive Steuersystem wie beschrieben arbeitet. Wird der Ring durch die Auslösung des Strafferantriebes in Drehung versetzt, so bleibt das Planetenzahnrad aufgrund der ihm eigenen Trägheit und des Kämmeingriffs mit dem in der Regel bei Auslösung des Strafferantriebes noch stillstehenden Wellenzahnrad hinter der Drehbewegung des Ringes zurück, bis der an dem Ring ausgebildete Anschlag das weitere Abwälzen des Planetenzahnrades an dem stillstehenden Wellenzahnrad stoppt, sodass bei Weiterdrehung des Ringes das stillstehende Planetenzahnrad von dem Ring mitgenommen wird und seinerseits das Wellenzahnrad in eine Relativdrehung zur Gurtwelle versetzt, wodurch beispielsweise eine oder mehrere an der Gurtwelle oder an dem Strafferantrieb beziehungsweise an dem Ring angeordnete Kupplungsklinken in eine zugeordnete Kupplungsverzahnung von Gurtwelle oder Strafferantrieb eingesteuert werden, sodass eine kraftübertragende Kupplungsverbindung zwischen dem Strafferantrieb und der Gurtwelle hergestellt ist. In vorteilhafter Weise genügt nach Beendigung des Straffvorganges eine kurze Entlastung des Gurtbandes, sodass die zwischen Ring und Planetenzahnrad gespannte Feder die Sperrung des Planetenzahnrades durch den Anschlag wieder lösen kann, sodass der Gurtaufroller anschließend wieder freigängig ist und für eine normale Funktion zur Verfügung steht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt eine schematische Ansicht eines gurtbandsensitiven Steuersystems.
• In der Zeichnung ist ein Wellenzahnrad 10 mit einer Außenverzahnung 11 dargestellt, welches in einer nicht dargestellten Weise derart mit der Gurtwelle eines Gurtaufrollers gekoppelt ist, dass sich einerseits bei normalen Auf- und Abwickelbewegungen der Gurtwelle das Wellenzahnrad 10 immer gemeinsam mit der Gurtwelle dreht, während andererseits eine Relativdrehung zwischen dem Wellenzahnrad 10 und der Gurtwelle möglich ist und diese Relativdrehung zur Aussteuerung eines an der Gurtwelle gelagerten Sperrgliedes herangezogen wird, wie dies im Stand der Technik gebräuchlich und in der DE 34 03 568 A1 hinreichend beschrieben ist.
• Das Wellenzahnrad 10 mit Außenverzahnung 11 ist von einem Ring 12 umgeben, der eine sich über einen Teilumfang des Ringes 12 erstreckende Lücke 13 aufweist. In der Lücke 13 ist ein mit einer Außenverzahnung 16 versehenes Planetenzahnrad 15 gelagert, welches mit seitlich abstehenden Lagerzapfen 17 in einer gehäusefest angeordneten Kulisse 14 tangential zum Umfang des Wellenzahnrades 10 innerhalb der Lücke 13 des Ringes 12 beweglich geführt ist. Dabei steht die Außenverzahnung 16 des Planetenzahnrades 15 in ständigem Kämmeingriff mit der Außenverzahnung 11 des Wellenzahnrades 12.
• Das Planetenzahnrad 15 ist über eine einerseits an einem seiner Lagerzapfen 17 und andererseits an dem in Aufwickeldrehrichtung (Pfeil 23) gelegenen Ende der Lücke 13 angeordneten Federzapfen 18 andererseits eingehängte Zugfeder 19 festgelegt, wobei sich die Kulisse 14 ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Ruhelage des Planetenzahnrades 15 in Gurtauszugsrichtung erstreckt. Das der Federeinhängung gegenüberliegende Ende der Lücke 13 ist als Anschlag 20 mit einer entsprechenden in die Außenverzahnung 16 des Planetenzahnrades 15 eingreifenden Spitze ausgebildet derart, dass bei tangentialer Verschiebung des Planetenzahnrades 15 in der Kulisse 14 der Anschlag 20 in die Außenverzahnung 16 des Planetenzahnrades 15 eingreift und dabei das Planetenzahnrad 15 stillsetzt.
• Soweit bei einem mit einem gurtbandsensitiv gesteuerten Blockiersystem ausgestatteten Gurtaufroller der Ring 12 als gehäusefestes Bauteil ausgebildet ist, führt ein schneller Zug an dem Gurtband 21 in Gurtauszugsrichtung gemäß Pfeil 22 zu einer entsprechenden Drehung des Wellenzahnrades 10 in Richtung des Pfeils 22. Hierbei wird das Planetenzahnrad 15 entgegen der Wirkung der Feder 19 in der Kulisse 14 mitgenommen und verschoben, bis der Anschlag 20 in Eingriff mit der Außenverzahnung 16 des Planetenzahnrades 15 gelangt. Ist das Planetenzahnrad 15 somit stillgesetzt, so wird auch das Wellenzahnrad 10 aufgrund der ineinandergreifenden Außenverzahnungen 16, 11 in seiner weiteren Drehbewegung angehalten, während sich die Gurtwelle unter der Wirkung der weiterhin in Gurtauszugsrichtung Pfeil 22 wirkenden, am Gurtband 21 angreifenden Kraft weiterdreht, sodass es zu einer Relativbewegung zwischen Gurtwelle und Wellenzahnrad 10 kommt, und diese Relativdrehung wird zur Aussteuerung eines nicht dargestellten Blockiersperrgliedes herangezogen.
• Soweit ein derartiger selbstsperrender Gurtaufroller zusätzlich mit einem Gurtstraffer gekoppelt ist, wie ein solcher Gurtstraffer in der DE 34 07 378 A1 beschrieben ist, so ist der Ring 12 mit dem sich drehenden Strafferantrieb verbunden. Wird der Ring 12 in Richtung des Pfeils 23 in Drehung versetzt, während die Gurtwelle und damit auch das Wellenzahnrad 10 noch stillstehen, so bleibt das Planetenzahnrad 15 in seiner Stellung stehen, während sich der Ring unter Spannung der Zugfeder 19 dreht, bis der Anschlag 20 in Eingriff in die Außenverzahnung 16 des Planetenzahnrades 15 gelangt. In dieser Stellung ist das Planetenzahnrad 15 in seiner weiteren Drehung blockiert, wonach das feststehende Planetenzahnrad 15 nun mit dem sich weiterdrehenden Ring 12 mitdreht und dadurch ebenfalls das Wellenzahnrad 10 in Richtung des Pfeils 23 dreht. Diese Relativdrehung des Wellenzahnrades 10 relativ zur Gurtwelle 12 wird nun für die Einsteuerung von nicht dargestellten Kupplungsklinken in eine entsprechend vorgesehene Kupplungsverzahnung umgesetzt, wie dies in der DE 34 07 378 A1 beschrieben ist. Nach Abschluss der Straffbewegung reicht eine kurze Entlastung des Gurtbandes aus, sodass die Zugfeder 19 das Planetenzahnrad 15 wieder in seine ursprünglich Lage zurückbringt, wonach der selbstsperrende Gurtaufroller mit dem gurtbandsensitiven Steuersystem für eine normale Funktion wieder zur Verfügung steht.

Claims (8)

1. Selbstsperrender Gurtaufroller mit einem gurtbandsensitiv gesteuerten Blockiersystem für die Gurtwelle, mit einem Steuerelement, welches bei schnellem Gurtbandauszug hinter der Drehbewegung der Gurtwelle zurückbleibt, wobei die dadurch entstehende Relativbewegung zwischen Gurtwelle und Steuerelement in eine Ansteuerung wenigstens eines Blockiermittels zur Blockierung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement als ein Planetenzahnrad (15) ausgebildet ist, welches am Umfang eines mit der Gurtwelle verbundenen außenverzahnten Wellenzahnrades (10) angeordnet ist und permanent mit dem Wellenzahnrad (10) kämmt, wobei das Planetenzahnrad (15) an einem Gehäuseteil (12) entgegen der Wirkung einer Feder (19) tangential zum Umfang des Wellenzahnrades (10) beweglich bis zum Eingriff eines Anschlages (20) in die Außenverzahnung (16) des Planetenzahnrades (15) angeordnet und geführt ist.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenzahnrad (15) mit axialen Lagerzapfen (17) in einer Kulisse (14) des Gurtaufrollergehäuses geführt ist.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil als ein das Wellenzahnrad (10) umschließender Ring (12) ausgebildet ist und das Planetenzahnrad (15) in einer in dem Ring (12) ausgebildeten Lücke (13) angeordnet und längs der Erstreckung der Lücke (13) geführt ist.
4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäusefest angeordnete Kulisse (14) sich teilweise über die Lücke (13) erstreckt und der Anschlag (20) von einem Randbereich der Lücke (13) des Ringes (12) gebildet ist.
5. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als an dem Ring (12) einerseits und an einem Lagerzapfen (17) des Planetenzahnrades (15) andererseits eingehängte Zugfeder (19) ausgebildet ist.
6. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als radial zur Lücke (13) des Ringes (12) angeordnete Blattfeder ausgebildet ist.
7. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der das Planetenzahnrad (15) aufnehmende Ring (12) ein feststehendes Gehäuseteil ist.
8. Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem mit der Gurtwelle kuppelbaren Strafferantrieb, wobei bei Auslösung des Strafferantriebes mittels der Relativbewegung zwischen Strafferantrieb und Gurtwelle eine Strafferkupplung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der das Planetenzahnrad (15) tragende Ring (12) ein mit dem Strafferantrieb verbundener und bei Auslösung des Strafferantriebs von diesem in Drehung versetzter Ring (12) ist, und das zur Betätigung der Strafferkupplung eingerichtete Wellenzahnrad (10) derart mit der Gurtwelle verbunden ist, dass sich das Wellenzahnrad (10) bei Antrieb durch die Gurtwelle jeweils gemeinsam mit der Gurtwelle dreht und bei Antrieb durch das Planetenzahnrad (15) eine Relativdrehung zur Gurtwelle ausführt und dadurch die Strafferkupplung betätigt.