DE1913774A1 - Sicherheitsgurtgeschirr - Google Patents

Description

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PACIFIC SCIENTIFIC COMPANY City of Commerce / California, USA

Sicherheitsgurtgeschirr (Zusatz zu Patent ... Patentanmeldung P 17 56 939.0)

Priorität: 9. April 1968 Vereinigte Staaten von Amerika US Serial Number 719 911

Im Hauptpatent wird ein sich bei übermässiger Beschleunigung verriegelndes Sicherheitsgurtgeschirr mit einem beschleunigungsempfindlichen Trägheitsglied beschrieben und beansprucht, bei dem eine Endkappe über den Flansch und das Trägheitsglied greift, ein Gewindezapfen auf der Kappe mit der Welle ausgefluchtet ist, und eine auf den Zapfen aufgeschraubte Mutter einen Vorsprung aufweist, der zum Trägheitsglied hin vorsteht, wobei die Mutter mit dem Flansch so verbunden ist, daß sie sich mit diesem dreht, damit bei dem anfänglichen Herausziehen des Gurtes von Hand der Muttervorsprung dazu dient, das Drehen des Trägheitsgliedes auf dem Shwenkvorsprung zu verhindern, so daß eine unerwünschte Verriegelung des Geschirrs verhindert wird.

Durch die Erfindung soll ein Sicherheitsgurtgeschirr dieser Art verfügbar gemacht werden, das eine verbesserte Sicherheitseinrichtung aufweist, mit der ein Sperren der Spule während des anfänglichen Ausholens des Gurtes verhindert

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wird, sowie eine Einrichtung, mit der ein Verriegeln der Spule bewirkt wird, ehe der Gurt voll ausgeholt ist, so daß ein versehentliches Entfernen des Gurtes von der Spule im Gebrauch verhindert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Si-™ cherheitsgurtgeschirr;

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Geschirrs nach Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht entsprechend Fig. 2, jedoch aus der entgegengesetzten Richtung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Endansicht der Ausführungs- ψ form nach Fig. 4.

Das in den Fig. 1-3 dargestellte Sicherheitsgurtgeschirr weist ein Grundgestell oder ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen U-förmig ist und eine Basis 1¹ hat, die an der gewünschten Stelle dea Fahrzeuges befestigt werden kann, beispielsweise an der Sitzrücklehne, am Fahrgestell oder am Türpfosten, wenn das Geschirr in einem Landfahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, verwendet werden soll. Die senkrechten Schenkel oder Endwände 2 und 3 des Gehäuses 1

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sind mit ausgefluchteten Lageröffnungen versehen, in denen die querliegende Spulen- oder Trommel™eile 4 einer Trommel oder Spule 5 drehbar liegt; die Enden der Welle 4 reichen durch die Wand öffnungen hinaus.

Die Nabe der Trommel 5 hat im wesentlichen C-förmigen Querschnitt, und die Innenfläche hat einen gewissen Abstand von der Welle 4» so daß das zu einer Schleife geformte Ende 7 eines Gurtes aufgenommen werden kann, der durch den C-förmigen Trommelnabenteil nach aussen führt. Ein Teil des Gurtes 8 ist um die Welle 4 gewickelt und führt zwischen Führungen 9 und 10 nach aussen, die an den Enden des Trommelnabenteiles angeordnet sind. Ein Trommelgehäuse 11 überdeckt die Trommel 5, das von den Endwänden 2 und 3 getragen wird. Das freie Ende des Gurtes führt durch den Raum zwischen dem Gehäuse 11 und der Basis 1^f nach aussen und kann am Schulter- oder Sitzgurt des Benutzers befestigt werden. Ein Teil des Gurtes 8 wird normalerweise mit einer Spiralfeder 12 um die Trommel 5 gewickelt gehalten, und das äussere Ende der Spiralfeder 12 ist an der Innenwand eines Federgehäuses 13 befestigt, das an der Endwand 2 sitzt, und das innere Ende der Feder 12 ist in einen Schlitz 14 in einem verjüngten Ende der Welle 4 eingesetzt. Die Feder 12 versucht, den Gurt 8 auf die Trommel 5 aufzuwickeln, indem sie die Trommelwelle 4 in ihren Lagern in den Endwänden 2 und 3 dreht.

Eine U-förmige gebogene Feder 15 ist zwischen die Führung und die Endwand 3 geschaltet und ihre Schenkel greifen in Schlitze in den Seiten der Welle 4 (Fig. 1 und 2), pressen gegen die Teile 10 und 3 und sorgen damit dafür, daß sich die Trommel mit der Welle dreht. Der Halter oder die Feder weist weiter einen abgebogenen Lappen 16 auf, der in eine

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Öffnung 17 itn Flansch 10 greift, um die Welle 4 und die Trommel 5 zusammenzuhalten. Der über die Endwand 3 hervorstehende Teil der Welle 4 ist bei 13 mit einer flachen Stufe versehen, die passend in die nichtkreisförmige Wabenöffnung eines kreisförmigen Flansches 19 formschlüssig eingesetzt ist, so daß sich dieser letztere im Gebrauch mit der Welle 5 dreht. Der Flansch 10 weist einen zylindrischen Ansatz 20 auf, der radial gegen die Achse der Welle 4 versetzt ist, und ein im wesentlichen halbkreisförmiges Trägheitsglied 21 oder'eine Platte.ist drehbar darauf montiert; die Achse des Vorsprungs 20 führt durch den Schwerpunkt des Trägheitsgliedes 21. Zwei voneinander entfernte Stifte 22 und 23 stehen vom Flansch 19 in der Nähe des Trägheitsgliedes 21 vor.

Ein Ende einer Spulen-Ka,librierungs-Spannungsfeder 24 ist an einer Kante des Trägheitsgliedes 21 auf einer Seite des Vorsprungs 20 befestigt, und ihr anderes Ende ist mit einem Stift 22 verbunden, der auf dem Flansch 19 sitzt, und dient dazu, das Trägheitsglied 21 normalerweise im Anschlag am Stift 23 zu halten. Wie sich noch ergibt, legt die Spannung der Kalibrierfeder 24 die Beschleunigungseinstellung des Sicherheitsgurtgeschirrs fest. Eine Winkel-Halteplatte 26 ist auf einem verjüngten Ende der Welle 4 montiert und weist Öffnungen auf, die über die Enden des Vorsprungs 20 und des Stiftes 22 greifen, um auf diese Weise das Trägheitsglied und die Kalbrierfeder 24 an Ort und Stelle zu halten.

Ein rundes, schüsseiförmiges ße£äss 27 weist eine Nabe auf, mit der es auf der Nabe des Flansches 19 montiert ist, und reicht radial nach aussen über das Trägheitsglied 21. Die zylindrische Innenfläche des schüsseiförmigen Elementes

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ist mit Ratschenzähnen 29 versehen, die mit zwei ähnlichen Zähnen 29' am Umfang des Trägheitsgliedes 21 zusammenwirken können. Eine gespaltene, ringförmige Kupplungsfeder 30 umfasst die äussere zylindrische 0 barf lache des Schüsselgliedes 27. Die Aussenkante dieser gespalt^e^enen Kupplungsfeder 30 liegt an einem ringförmigen Haltevorsprung 31 am Schüsselglied 27 an, und die Innenkante dieser Kupplungsfeder weist voneinander entfernte Finger 32 auf, die angeformt sind, um an der Aussenseite der Endwand 3 anzuliegen, um die Kupplungsfeder 30 auf dem Schüsselglied 27 zu halten. Die Kupplungsfeder 30 greift den Umfang des Schüsselgliedes 27 elastisch mit einem definierten, vorgegebenen Druck. Die Kupplungsfeder 30 und das Schüsselglied 27 "bilden damit eine vorbelastete Kupplung, so daß die Kupplungsfed er 30 versucht, sich mit dem Schüsselglied 27 zu drehen, auf diesem jedoch gleitet, wenn dieses durch eine Kraft festgehalten wird, die grosser als ein bestimmter Wert ist.

Von der Kupplungsfeder 30 steht ein gegabelter Lappen 33 vor, in dessen Gabelung die abgebogene Zunge 34 eines Vorspannfederhebels 35 greift. Der Hebel 35 ist im wesentlichen rechteckig und flach, und ist mit einer geneigten rechteckigen Öffnung 36 versehen, die formschlüssig ein Ende eines querliegenden Verriegelungsstabes 37 aufnimmt, der schwenkbar an seinen Enden in sektorförraigen Öffnungen 38 in den Trommelendx^änden 2 und 3 gelagert ist. Die Verriegelungsstange 37 ¹SiOiSt zwei Zähne 39, 39' auf, die in Zähne 40, 40' auf den lührungsflanschen 9 und 10 eingreifen können. Der Hebel 35 trägt einen schmalen, federnden Ansatz 41, der sich längs der Endwand 3 erstreckt und mit einem abgebogenen Ende 66 versehen ist,

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das in eine passende Öffnung 67 in dieser Endwand eingreift. Der federnde Ansatz 41, der durch den Hebel 35 wirkt₉ versucht, den Riegel 37 im Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 2, in seinen sektorförmigen Tragöffnungen 38 in den Endwänden 2 und 3 zu drehen, um normalerweise die Zähne 39, 39' aus den Zähnen 40, 40' heraus zu halten. Das Ende des Sicherheitsgurtgeschirrs, das das Trägheitsglied 21 und die zugehörigen Teile enthält, ist in der dargestellten Ausführungsforra in eine Abdeckung eingeschlossen, die mit Schnapphalterungen versehen ist, mit t denen sie an der Endwand 3 festgehalten wird.

Bei normalen Bewegungen des Benutzers wird der Gurt 8 vom Benutzer herausgezogen, wenn sich dieser in seinem Sitz nach vorne lehnt, wobei die Feder 12 nachgibt und der Gurt 8 von der Trommel 5 abgewickelt wird; der Flansch 19 und das davon getragene Trägheitsglied 21 drehen sich dabei mit der Trommel 5, und wenn 3ich der Benutzer in seinem Sitz zurücklehnt, wickelt die. Feder 12 den Gurt 8 wieder auf die Trommel auf.

Bei einem Unfall, durch dan sich eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeuges ergibt, wird der Körper des Benutzers plötzlich nach vorne geworfen, so daß der Gurt 8 beginnt, aus dem Gehäuse 1 beschleunigt auszurauschen. Wenn eine vorgegebene, gefährliche Beschleunigung des Körpers des Benutzers erreicht wird, versucht das Trägheitsglied 21, seine ursprüngliche Geschwindigkeit beizubehalten und verdreht sich deshalb mit Bezug auf seine Schwenklagerung 20 auf dem Flansch 19, d„h. gegen den Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 2, weg vom Stift 22 gegen die Spannung der EäliTbrlerfeäer 24, so daß die Ratschenzähne 29' in die Ratschenzähne 29 des Schlüsaelgliedes 27 durch die exzentrische Montage dieses Trägheitsgliedes gegen die Tromraelwelle 4 eingreifen, je nach der Spannung der Kalibrierfeder 24. Das Schüaselglied 24 wird dann veranlasst,

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sich im Uhrzeigersinn mit der Trommel zu drehen und die 3ich damit drehende Kupplungsfed er 30 sorgt durch den gegabelten Lappen 33 für eine Betätigung des Hebels 35 und des damit verbundenen Riegels 37 gegen den Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 2, so daß die Zähne 39 und 39' des Riegels in die Zähne 40 und 40' der Trommel eingreifen und beide Enden der Trommel gleichzeitig gegen ein weiteres Ausrauchen des Gurtes 8 verriegeln. Wenn die Trommel auf diese Weise an beiden Enden festgehalten wird, wird die Spindel 4 von hohen Torsionsbelastungen entlastet, die sonst auftreten würden, wenn die Trommel nur an einem Ende verriegelt würde, so daß das E erheblichen Gurtbelastungen im Betrieb widerstehen kann. Soweit ist das beschriebene Geschirr im wesentlichen nach den Lehren des Hauptpatentes aufgebaut.

Wenn die Zähne 39, 39' bei ihrer Bewegung in die Verriegelungsstellung auf die Spitzen von Zähnen 40, 40' auftreffen, so daß kein momentanes Verriegeln möglich ist, gleitet die Kupplungsfeder 30 kurzzeitig über den Flansch 19, so daß die Riegelzähne 39, 39^f kurzzeitig aögern und sich dann einwärts bewegen und mit den folgenden Zähnen 40, 40' in Eingriff kommen können, so daß der Verriegelungsmechanismus keinen Schaden erleidet. In der Praxis hat eine typische Trommel nach der Erfindung einige tausend Mal verriegelt, ohne daß ein Funktionsfehler aufgetreten ist.

Sobald die Kraft auf dem Gurt nachlässt, wird dieser automatisch durch die Rückwickelfeder 12 zurückgezogen. Wenn die Feder beginnt, zurückzuviiokeln, beginnt der Flansch 19 sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, gesehen in Fig. 2, so daß

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die Zähne 29' des Trägheitsgliedes aus den Zähnen 29 des Schüsselgliedes 27 austreten und die Kalibrierfeder das Trägheitsglied gegen den Stift 23 zurückzieht; dabei dreht der Pederansatz 41 den Federhebel 35 und den damit verbundenen Riegel 37, so daß der ifetztere die Troramelzähne 40 und 40' freigibt, so daß die Trommel erneut verrfegeln kann, "wenn das erforderlich ist. Es besteht keine Möglichkeit, daß sich das Geschirr während des Aufwickeins des Gurtes 8 verriegelt.

* Wenn das Sicherheitsgurtgeschirr in langsameren Fahrzeugen, beispielsweise Kraftfahrzeugen, verwendet wird, ist es oft erwünscht, dieses so einzustellen, daß es sich bei relativ niedrigen Beschleunigungen beim Gurtausrauschen verriegelt. Beschleunigungseinstellungen von nur der Hälfte der Erdbeschle'nigung und weniger werden oft gewünscht. Wenn das Geschirr auf solch niedrigem Werte eingestellt ist, ist es manchmal schwierig für den Benutzer, den voll aufgewickelten Gurt über seinen Körper zu ziehen, weil der Gurt oft beim anfänglichen Ausholen des Gurtes und der sich dabei ergebenden Anfangsbeschleunigung verriegelt. Um das zu vermeiden, ist erfindungsgemäss eine Einrichtung vorgesehen, mit der eine Verriegelung während dieses anfänglichen Ausholens

' ' verhindert wird. Zu diesem Zweck ist die Welle 4 bei 42 geschlitzt, um einen gegabelten Schieber 43 aufzunehmen, dessen Gabelung oder Aussparung 44 es ermöglicht, daß er in Schlitze 42 eingesetzt werden kann, um quer zur Welle 4 verschoben zu werden, während er sich mit dieser dreht. Der Schlitten 43 weist einen versetzten Vorsprung 45 an einem Ende auf, der in eine Spiralnut 46 in der Innenwand des Deckels eintritt, und einen versetzten Vorsprung 49 am anderen Ende, der in eine gestufte Aussparung 47 im Trägheitsglied 21 ein-

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treten kann. Die Aussparung 47 ist einer tieferen Aussparung 48 im Mittelteil des Gliedes 21 benachbart.

Während der Linearbewegung des Gurtes 8 dreht sich der Schlitten 43 mit dem kreisförmigen Plansch 18, weil beide zur Drehung mit der Welle 4 montiert sind. Während des anfänglichen Ausholens des Gurtes von Hand sitzt der versetzte Vorsprung 45 in der Spiralnut 46, so daß der Schlittenvorsprung 49 an der Kante der Aussparung 47 anliegt, so daß, falls sich das Trägheitsglied 19 gegen den Uhrzeigersinn, gesehen in Ifig. 2, durch die zu starke Anfangsbeschle%igung des Gurtes (die oft auftritt) dreht, die Kante der Aussparung 47 eine solche Relativdrehung des Trägheitsgliedes auf dem Vorsprung 20 verhindert und damit die Zähne 29^f daran hindert, in die Zähne 29 einzugreifen, um die Trommel zu verriegeln. Nach dem anfänglichen Ausholen des Gurtes tritt der Vorsprung 49 jedoch in die tiefere Aussparung 48 des Trägheitsgliedes 21 ein, so daß nach dem Befestigen des Gurtes 8 am Körper des Benutzers jede zu starke Beschleunigung des Gurtes eine Verriegelung des Geschirrs bewirkt, um den Benutzer zu schützen, da die Kante der Aussparung 47 eine Relativdrehung des Trägheitsgliedes 21 aus dem Schwenkvorsprung 20 nicht mehr verhindern kann. Gewünschtenfalls kann der Arm 53 des gegabelten Schiebers 43, der den Vorsprung 49 trägt, elastisch gemacht werden, so daß eine stärker abgestufte Kontrolle der Beschleunigungskraft erreicht wird, die zum Verriegeln der Trommel benötigt wird, was in gewissen Fällen erwünscht ist.

Wenn der Gurt fast voll ausgeholt wird, etwa bei einem Unfall, so daß etwa nur eine Windung um die Trommel 5 gewickelt bleibt, trifft eine abgeschrägte Kante 50 des Schlittens 43 auf einen

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Stift 51 am Trägheitsglied 21, und wenn der Schlitten 43 sich weiter bewegt, wird der Stift 51 nach oben geschoben, gesehen in Fig. 2, so daß die Zähne 29' in die Zähne 29 eingreifen und die Spule verriegeln, so daß immer etwas Gurt um die Trommel 5 gewickelt bleibt, wodurch ein plötzliches Abstoppen (snubbing action) verhindert wird und ein versehentliches volles Ausholen des Gurtes von der Trommel durch die grossen Spannungen verhindert wird, die nach dem Verriegeln der Trommel auftreten.

t Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 sorgen zu starke Beschleunigungen des Gurtes 8 für eine Relativdrehung des schwungradartigen Trägheitsgliedes 53 gegenüber der Welle 54, so daß Kugeln 55 eine Kupplung 56 zur Verriegelung gegen eine Endwand 57 treffen.

Das erweiterte Ende der Welle 54 mit abgeschrägten, die Kugeln 55 aufnehmenden Nuten, ist auf der Aussenseite mit einem Querschlitz 57 versehen, in dem ein Schlitten 58 verschiebbar ist, der darin beispielsweise mit einem Stift 59' festgehalten ist, der in der Welle 54 sitzt und einen Haltering 6o^f trägt. Das äussere Ende des Schlittens 58 trägt einen Vorsprung 59, der in einer Sprialnut 60 im Deckel 61 läuft. Bei einem Schlitten 58 nach Fig. 4 und 5 greifen die Enden in einen Querschlitz 62 im Ausaenring des Trägheitsgliedes 53. In dieser Stellung des Schlittens ist der Gurt 8 voll zurückgezogen, d.h. voll auf die Trommel 5¹ aufgewickelt. Wenn der Gurt zu Beginn von Hand ausgeholt wird, verhindert der sich mit der Welle 54 drehende und in den Trägheitsgliedschlitz eingreifende Schlitten eine Relativdrehung von Schwungrad und Welle, ao daß das Geschirr nicht verriegelt, gleichgültig, wie gross die AnfangsbeschleMaigung ist.

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Wenn der Gurt C weiter ausgeholt wird, folgt der Vorsprung 59 der Sprialnut 60 im Deckel 61, so daß der Vorsprung 59 zur Mitte der Trommel läuft, aber bis der Schlitten aus dem Aussenring des Schwungrad-Trägheitsgliedes austritt, kann keine Verriegelung stattfinden. Wenn der Gurt weiter ausgeholt wird und der Schlitten sich zur Mitte der Welle hin bewegt, wie das im ITormalbetrieb des Geschirrs der Pail ist, tritt eine Verriegelung ein, wenn eine ausreichende Beschleunigung am Gurt 8 wirkt, weil eine Relativdrehung von Trägheitsglied und Welle 54 zugelassen wird.

Wenn der Gurt sich dem voll ausgeholten Zustand nähert, tritt eine Abschrägung 63 am Schlitten in einen Querschlitz 64 im Aussenring des Trägheits-Schwungrades ein und kommt mit einer Schrägkante 65 in Eingriff, so daß das Trägheitsglied gegen den Uhrzeigersinn (gesehen in Fig. 5) formschlüssig gedreht wird, so daß sich eine Wegdifferena zwischen der Welle 54 und dem Trägheitsglied 53 ergibt, durch die die Trommel gegen ein weiteres Ausholen verriegelt wird und der Gurt daran gehindert wird, von der Trommel 5' abgezogen zu werden.

Ersichtlich wird also durch die Erfindung ein Sicherheitsgurtgeschirr verfügbar gemacht, das einfach aufgebaut ist und zuverlässig arbeitet, wobei das versehentliche Verriegeln des Geschirrs während des anfänglichen Ausholens des Gurtes verhindert ist und bei dem auch das versehentliche Abziehen des Gurtes von der Trommel verhindert ist, wenn der Gurt voll ausgeholt wird, und zwar durch die Bremswirkung des weiter aus der Trommel verbleibenden Gurtteils. Ferner ist ersichtlich die Erfindung auch bei anderen Sicherheitsgurtgeschirrer, oder GurtaufWicklern anwendbar.

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Claims (3)

P1 PH D Patentansprüche

1. Sicherheitsgurtgeschirr mit einem beschleunigungsempfindlichen • Trägheitsglied nach Patent ... (Patentanmeldung P 17 56 939·Ο)

und einer Sperre, mit der das Verriegeln der Gurttrommel während des anfänglichen Ausholens des Gurtes verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sperre aus einem Schlitten besteht, der von der Gurttrommel getragen wird und sich mit dieser während der Gurtt bewegungen drehen kann, die Endkappe eine Spiralnut aufweist, in die ein Ansatz des Schlittens greift, um diesen während einer Gurtbewegung gegenüber dem Trägheitsglied zu verschieben, und der Schlitten zu Beginn des Ausholens des Gurtes eine solche Stellung einnimmt, daß er am Trägheitsglied anliegt und ein Verriegeln der Gurttrommel verhindert und während des normalen Betriebes des Sicherheitsgurtgeschirrs sich aus dem Eingriff mit dem ^1J-'rägheitsglied herausbewegt, um ein Verriegeln der Gurttrommel bei übermässiger Beschleunigung des Gurtes zu ermöglichen.

2. Geschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten bei seiner Bewegung im Zuge des vollen Ausholens des Gurtes mit dem Trägheitsglied in Eingriff kommt, um dieses relativ zur Gurt-

\ trommel zu bewegen, so daß der Verriegelungsmechanismus betätigt wird, um die Gurttrommel zu verriegeln und damit ein volles Ausholen des Gurtes zu verhindern, so daß die Bremswirkung des Gurtes auf der Gurttrommel dazu dient, ihn auf dieser festzuhalten.

3. Geschirr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten einen nachgiebigen Ansatz aufweist, der während des anfänglichen Aueholens des Gurtee mit dem Trägheitsglied in Eingriff kommt, um eine vorgegebene variable Kontrolle der Beschleunigung zu ermöglichen, bei der zugelassen wird, daß das Trägheitsglied den Verriegelungsmeohanismue betätigt.

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