DE19733034C2 - Notausstieg für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfernen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeuges als Notausstieg. Ein derartiger Notausstieg ist dann erforderlich, wenn die Fahr­ zeuginsassen z. B. nach einem Unfall das Fahrzeug nicht mehr auf dem normalen Weg verlassen können, beispielsweise bei verklemmten Türen, verletzten Insassen oder Brand.

Aus der DE 39 25 430 A1 ist eine Verriegelung für eine Fenster­ scheibe einer als Notausstieg nutzbaren Fensteröffnung be­ kannt. Dabei ist die Fensterscheibe an der Fahrzeugwandung über eine Halterung verriegelt. Diese Halterung wirkt mit ei­ nem mit Gas befüllbaren Hohlkörper zusammen, um beim Befüllen des Hohlkörpers die Fensterscheibe pneumatisch zu entriegeln. Als Druckspeicher für diese Pneumatikentriegelung der Fen­ sterscheibe wird eine beispielweise durch einen Schnurzug auslösbare Stickstoff-Patrone vorgeschlagen. Da der bekannte Verriegelungsmechanismus nach einem Entriegelungsvorgang wei­ ter verwendbar sein soll, etwa um die gleiche oder eine neue Scheibe in die Fensteröffnung einzusetzen und darin zu ver­ riegeln, ist eine konstruktiv aufwendige Halterung notwendig. Außerdem wird der Fall nicht berücksichtigt, daß die Fahrzeu­ ginsassen beispielsweise nach einem Unfall derart verletzt sind, daß sie die entriegelte Fensterscheibe nicht mehr aus der Fensteröffnung entfernen können, oder nicht einmal mehr die Pneumatikentriegelung betätigen können.

Die DE 195 44 886 A1 zeigt eine Einrichtung zum Entfernen ei­ ner Fensterscheibe zur Erzeugung eines Notausstiegs bei einem Kraftfahrzeug. Die Fensterscheibe ist dort mit Hilfe von Be­ festigungsschrauben an einem Fahrzeugrahmen befestigt. Zwi­ schen dem Rahmen und der Fensterscheibe ist ein Hohlraum aus­ gebildet, in dem ein Gassack angeordnet ist. Dieser Gassack ist mit Hilfe eines pyrotechnischen Gasgenerators aufblasbar. Außerdem ist ein Dichtungsprofil vorgesehen, über das die Fensterscheibe am Rahmen dicht anliegt. Wenn der Gasgenera­ tor, z. B. im Crash-Fall, zündet, dehnt sich der Gassack ex­ plosionsartig aus, wobei er sich am Rahmen abstützt und die Scheibe nach außen abstößt. Dabei überwinden die Abstoßungs­ kräfte die Haltekräfte der Befestigungsschrauben. Damit beim Aufbrechen der Schraubverbindungen die Scheibe nicht zer­ bricht, können die Schrauben mit einer Sollbruchstelle verse­ hen sein. Dennoch kann es aufgrund der explosionsartig wir­ kenden Abstoßungskräfte dazu kommen, dass Glassplitter am Fahrzeugrahmen zurückbleiben und dort eine erhebliche Verlet­ zungsgefahr für die Verwender des so gebildeten Notausstiegs darstellen. Außerdem kann durch Glassplitter der Gassack noch beim Ausdehnungsvorgang beschädigt werden, wodurch dieser nicht seine volle Abstoßungskraft entfalten kann.

Aus der FR 2 649 654 A1 ist es bekannt, zur Schaffung eines Not­ ausstiegs an einem Fahrzeug eine pyrotechnische Schnur zu verwenden, die entlang eines Rahmens einer Fensterscheibe verlegt ist. Bei der Sprengung der pyrotechnischen Schnur kann z. B. eine Klebverbindung zerstört werden, mit der die Scheibe am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Ebenso ist es mög­ lich, die Sprengschnur so anzuordnen, dass sie ein Dichtungs­ profil zerstört, mit dem die Scheibe am Fahrzeugrahmen gehal­ tert ist. Wenn die Befestigung der Fahrzeugscheibe am Fahr­ zeug zerstört ist, kann die Scheibe von Hand nach außen ge­ drückt werden.

Aus der DE 43 39 430 A1 ist eine Einrichtung bekannt, mit der die Befestigung einer Fensterscheibe am Fahrzeugrahmen mit Hilfe einer Sprengschnur aufgetrennt werden kann. Dabei ist die Fensterscheibe von einem Halterahmen eingefasst, der ei­ nen Außenschenkel aufweist, mit dem der Halterahmen am Fahr­ zeugrahmen mit Hilfe einer Kleberaupe befestigt ist. Die Sprengschnur ist zwischen dem Außenschenkel des Halterahmens, der Kleberaupe und dem Fahrzeugrahmen angeordnet. Bei einer Detonation der Sprengschnur wird die Klebverbindung zwischen dem Halterahmen und dem Fahrzeugrahmen zerstört, so dass die Fensterscheibe aus dem Fahrzeugrahmen herausgenommen werden kann.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen Notaus­ stieg für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem das Entfer­ nen der kompletten Fensterscheibe verbessert ist.

Dieses Problem wird mit der erfindungsgemäßen Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der Erfindung liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, daß bei einem Kraftfahrzeug im Notfall ein Fluchtweg bzw. ein Aus­ stieg freigesprengt wird. Dazu werden beispielsweise an meh­ reren Stellen entlang des Fensterrahmens explosionsartig be­ füllbare Gassäcke zwischen der Fensterscheibe und dem diese haltenden Fahrzeugrahmen angeordnet. Die Gassäcke sind an py­ rotechnische Gasgeneratoren angeschlossen, die gegebenenfalls die Gassäcke explosionsartig befüllen, wobei sie die Fenster­ scheibe vom Fahrzeugrahmen abstoßen bzw. wegsprengen. Sobald ein entsprechender Sensor ein Signal an die Zündeinheit über­ mittelt, das z. B. einen vorgewählten Schwellenwert über­ steigt, zündet diese die Gasgeneratoren und der Notausstieg wird folglich ohne weitere Mitwirkung der Fahrzeuginsassen geschaffen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist ohne größeren konstruk­ tiven Aufwand im Fahrzeugrahmen anbringbar, wobei die Fen­ sterscheibe in der üblichen Weise, beispielsweise durch Ver­ kleben, am Fahrzeugrahmen befestigt sein kann. Beim Abspren­ gen der Fensterscheibe wird eine solche Klebeverbindung ohne weiteres gelöst bzw. zerstört.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß sie auch bei sogenannten sondergeschütz­ ten Fahrzeugen einsetzbar ist. Das sind Fahrzeuge, die dem Personenschutz dienen und dazu mit einer schweren Panzerung versehen sind. Die dabei verwendeten schußsicheren Panzer­ glasscheiben weisen ein sehr hohes Gewicht auf und lassen sich daher auch von einem unverletzten Insassen nicht bewe­ gen, auch wenn die Panzerscheibe z. B. durch Entriegelung nicht mehr am Fahrzeugrahmen gehalten ist. Auch können derar­ tige Panzerscheiben von Rettungspersonal nicht ohne weiteres entfernt werden, um sich beispielsweise einen Zugang zu den Insassen zu schaffen. Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist es jedoch möglich die Gassäcke und die Gasgeneratoren so zu dimensionieren, daß auch Panzerscheiben erfindungsgemäß entfernt werden, wobei keine Mithilfe der Insassen oder von Dritten notwendig ist.

Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung, dass die Fen­ sterscheibe von einem Verstärkungsrahmen eingefasst und mit diesem an einem Fahrzeugrahmen befestigt ist, wobei sich zwi­ schen dem Verstärkungsrahmen und dem Fahrzeugrahmen ein Hohl­ raum ausbildet, in dem Gassack angeordnet ist, wobei sich bei gezündetem Gasgenerator der Gassack am Fahrzeugrahmen und am Verstärkungsrahmen abstützt. Durch diese Ausgestaltung wird die Einleitung der abstoßenden Kräfte auf die Fensterscheibe verbessert, um ein gleichmäßigeres Ablösen der Fensterschei­ ben zu gewährleisten.

Bei sondergeschützten Fahrzeugen können zur Erhöhung der Si­ cherheit die Panzerscheiben mit dem Fahrzeugrahmen ver­ schraubt sein. Um auch die Fensteröffnung einer derart gesi­ cherten Fensterscheibe für einen Notausstieg verwenden zu können, wird erfindungsgemäß eine Einrichtung mit den Merkma­ len des Anspruches 2 vorgeschlagen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Einrichtung kann die Merkmale des Anspruches 5 aufwei­ sen, wodurch sich die Sicherheit der Insassen in einer Notsi­ tuation zusätzlich erhöht. Denn einerseits bleibt die Stei­ figkeit der Fahrgastzelle möglichst lange erhalten und ande­ rerseits würde eine früher vom Fahrzeug getrennte Scheibe sich unabhängig von diesem bewegen und eine zusätzliche Ge­ fahrenquelle schaffen, so daß mit Hilfe der vorgeschlagenen Maßnahmen die Verletzungsgefahr der Insassen beispielsweise während eines Unfalles minimiert wird.

Weitere wichtige Merkmale ergeben sich aus den Unteransprü­ chen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit teilweiser Explosi­ onsdarstellung auf ein sondergeschütztes Fahrzeug, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausge­ stattet ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht auf den Rahmenbereich einer er­ findungsgemäßen Einrichtung im unbetätigten Zustand und

Fig. 3 eine Schnittansicht auf den Rahmenbereich der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung im betätigten Zustand.

Entsprechend Fig. 1 ist bei einem sondergeschützten Fahrzeug 1 beispielsweise eine Frontscheibenöffnung 2 für einen Not­ ausstieg vorgesehen. Dazu sind auf einem fahrzeugseitigen Rahmen 3 mehrere Gassäcke 4 umfangsmäßig so angeordnet, daß sie sich am Fahrzeugrahmen 3 abstützen. Der Rahmen 3 kann da­ bei als ein separates Panzerungsbauteil ausgebildet sein, das an strukturfesten Fahrzeugteilen wie Säulen und/oder Holmen befestigt ist. Bei anderen Ausführungsformen können die Gas­ säcke 4 auch direkt an diesen stabilen Fahrzeugteilen abge­ stützt sein. Anstelle mehrerer separater Gassäcke 4 kann, je nach Anwendungsfall auch ein einzelner Gassack verwendet wer­ den.

Ein derartiger Gassack (Airbag) kann z. B. zylinderförmig oder schlauchförmig ausgebildet sein, je nach den beim gewünschten Anwendungsfall auftretenden Gegebenheiten bzw. notwendigen Abstoßkräften.

Im Ausführungsbeispiel sind den Gassäcken 4 vier Gasgenerato­ ren 5 zugeordnet, die vorzugsweise in den Ecken des Fahrzeug­ rahmens 3 angeordnet sind. Die Gasgeneratoren 5 sind pyro­ technischer Art und sind daher in der Lage ein großes Gasvo­ lumen explosionsartig zu erzeugen.

Die Gasgeneratoren 5 sind über Zündkabel 6 an eine Zündein­ heit 7 angeschlossen, die normalerweise an einer relativ si­ cheren Stelle am Fahrzeug angebracht ist und nur zur verein­ fachten Darstellung außerhalb des Fahrzeuges gezeigt ist.

In den Fahrzeugrahmen 3 wird eine Fensterscheibe 8 aus Pan­ zerglas eingesetzt, wobei ihr Randbereich die Gassäcke 4 ab­ deckt, so daß sich die Gassäcke 4 zwischen dem Fahrzeugrahmen 3 und der Fensterscheibe 8 befinden. Zur Befestigung der Fen­ sterscheibe 8 ist ein zusätzlicher, hier vorzugsweise gepan­ zerter Verstärkungsrahmen 9 vorgesehen, der am Fahrzeugrahmen 3 befestigt wird, wobei er die Panzerglasscheibe 8 einfaßt. Um den Verstärkungsrahmen 9 mit hoher Festigkeit am Fahrzeug 1 anzubringen, werden Schraubverbindungen bevorzugt. Dafür sind im Ausführungsbeispiel sogenannte Detonations- Trennschrauben 10 vorgesehen. Derartige Detonations- Trennschrauben 10 enthalten einen Sprengsatz, der, wenn er gezündet wird, den Schraubenkopf vom Schraubenschaft trennt. Die Detonations-Trennschrauben 10 sind mit Zündkabeln 11 eben­ falls an die Zündeinheit 7 angeschlossen.

Die Zündeinheit 7 ist beispielsweise mit einem Crash-Sensor 12 und mit einem Brand-Sensor 13 verbunden. Der Crash-Sensor 12 arbeitet z. B. auf der Basis von Beschleunigungsmessungen und registriert abrupte, hohe Fahrzeugbeschleunigungen, die einen Aufprall, Überschlag oder sonstigen Unfall des Fahrzeu­ ges 1 charakterisieren. Im Unterschied dazu reagiert der Brand-Sensor 13 beispielsweise auf Temperatur und Rauch. Vor­ zugsweise ist die Zündeinheit 7 so geschaltet, daß sie den Notausgang erst dann freisprengt, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Diese Maßnahme gewährleistet eine erhöh­ te Insassensicherheit, da die Steifigkeit der Fahrgastzelle auf diese Weise möglichst lange erhalten bleibt. Außerdem wird das Eindringen von Glassplittern in den Fahrzeuginnen­ raum vermieden, die unter Umständen beim Absprengen der Fen­ sterscheibe 8 entstehen können.

Im Auslösefall, wenn also ein Überschlag, Crash oder Brand von den Sensoren 12 und 13 festgestellt wird, zündet die Zündeinheit 7 vorzugsweise synchron die Detonationstrenn­ schrauben 10 und die Gasgeneratoren 5. Die explosionsartig gefüllten Gassäcke 4 stoßen dabei die Fensterscheibe 8 sowie den Versteifungsrahmen 9 aus dem Fahrzeugrahmen 3 vom Fahr­ zeug 1 weg und schaffen dadurch einen offenen Notausstieg aus der Frontscheibenöffnung 2.

Fig. 2 zeigt die Panzerglasscheibe 8 des gepanzerten Fahrzeu­ ges 1 in deren Randbereich, wo ihr Verstärkungsrahmen 9 an den Fahrzeugrahmen 3 angrenzt. Bei dieser Ausführungsform ist der am Randbereich der Fensterscheibe 8 befestigte Verstär­ kungsrahmen 9 am Fahrzeugrahmen 3 mit Hilfe einer üblichen Klebeverbindung 14 befestigt. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel weist der fahrzeugseitige Rahmen 3 ein separates, L- förmiges, gepanzertes Bauteil 17 auf, das an eine Dachstruk­ tur 16 des Fahrzeuges 1 angeschweißt ist. Zwischen diesem ge­ panzerten Rahmenbauteil 17 des Fahrzeugrahmens 3 und dem Ver­ stärkungsrahmen 9 ist ein Hohlraum 15 ausgebildet, in dem ei­ ner der Gassäcke 4 angeordnet ist. In Fig. 2 befindet sich dieser Gassack 4 in einer zusammengefalteten Konfiguration. Am Rahmenbauteil 17 des Fahrzeugrahmens 3 ist einer der Gas­ generatoren 5 befestigt, der an den Innenraum des Gassackes 4 angeschlossen ist. Die Zündkabel 6 des Gasgenerators 5 sind wieder mit der (hier nicht gezeigten) Zündeinheit 7 verbun­ den.

Fig. 3 zeigt denselben Rahmenbereich wie Fig. 2, jedoch mit dem Gassack 4 in seiner aktivierten Konfiguration. Beim Zün­ den des pyrotechnischen Gasgenerators 5 vergrößert der Gas­ sack 4 explosionsartig sein Volumen und zwar im wesentlichen in Richtung des Pfeiles a und verursacht dadurch in dieser Richtung eine sich am Fahrzeugrahmen 3 bzw. an dessen Bauteil 17 abstützende, gegen die Fensterscheibe 8 bzw. dessen Ver­ stärkungsrahmen 9 wirkende Abstoßkraft. Dabei wird die Fen­ sterscheibe 8 zusammen mit ihrem Verstärkungsrahmen 9 vom Fahrzeug 1 bzw. vom Fahrzeugrahmen 3 weggesprengt.

Die Struktur, das Material der Hülle des Gassackes 4 ist so ausgelegt, daß die auftretenden Kräfte diese nicht beschädi­ gen oder zerstören können. Dadurch bleiben die heißen Explo­ sionsgase des Gasgenerators 5 in dem Gassack 4 und können keine Verletzungen der Insassen verursachen.

Beim Absprengen der Fensterscheibe 8 wird die Klebeverbindung 14, mit der die Fensterscheibe 8 am Fahrzeug 1 befestigt war, zerstört.

Die vorgeschlagene Einrichtung zum Entfernen der Fenster­ scheibe 8 arbeitet erfindungsgemäß ohne weitere Hilfe der Fahrzeuginsassen oder außenstehender Dritter, um einen Not­ ausstieg aus der Fahrzeugzelle zu schaffen. Die Zerstörung bestimmter Bauteile des Fahrzeuges 1 wird dabei in Kauf ge­ nommen, um der Sicherheit der Insassen Vorrang zu gewähren. Außerdem sollen die Sensoren 12 und 13 ohnehin nur in solchen Fällen das Absprengen der Fensterscheibe 8 auslösen, in denen das Fahrzeug 1 ohnehin großen Beschädigungen ausgesetzt ist.

Zusätzlich zu den von den Insassen unabhängig arbeitenden Sensoren 12 und 13 kann auch ein manuell betätigbarer Schal­ ter vorgesehen sein, mit dessen Hilfe der Notausstieg auf Wunsch eines Fahrzeuginsassen geöffnet wird, beispielsweise in besonderen Notsituationen, die von der Zündeinheit 7 bzw. von deren Sensoren 12 und 13 nicht erfaßt werden kann.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird von einem Abspren­ gen der Fensterscheibe 8 gesprochen, da die zur Befüllung ei­ nes Gassackes 4 verwendeten Gasgeneratoren 5 pyrotechnischer Natur sind. Diese explodieren bei ihrer Zündung unter Frei­ setzung eines großen Gasvolumens, wodurch der daran ange­ schlossene Gassack 4 dementsprechend explosionsartig befüllt und ausgedehnt wird. Die Explosion des Gasgenerators 5 be­ wirkt somit ein mit einer Sprengung vergleichbares Entfernen der Fensterscheibe 8 vom Fahrzeug 1. Eine "offene" Explosion ohne Gassack 4 kann aufgrund der sich in unmittelbarer Nähe befindenden Fahrzeuginsassen aus sicherheitstechnischen Über­ legungen nicht in Frage.

Es liegt nahe, anstelle der in dem Ausführungsbeispiel ge­ zeigten Frontscheibenöffnung jede beliebige andere geeignete Fensterscheibenöffnung als Notausstieg vorzusehen, wobei auf­ grund der geringen Baugröße der Einrichtung auch mehrere oder alle dazu gezeigten Fensterscheiben absprengbar ausgebildet werden können.

Obwohl als Ausführungsbeispiel ein sondergeschützter PKW ge­ wählt wurde, läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung bei allen anderen Kraftfahrzeugen, wie LKW, Busse oder übliche PKW, einbauen.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Entfernen einer Fensterscheibe (8) eines Kraftfahrzeuges (1) als Notausstieg mit
wenigstens einem explosionsartig befüllbaren Gassack (4),
mindestens einem pyrotechnischen Gasgenerator (5), der an den Gassack (4) angeschlossen ist,
einer Zündeinheit (7), die zum Zünden des Gasgenerators (5) mit diesem verbunden ist, und
wenigstens einem Sensor (12, 13) zum Auslösen der Einrich­ tung, der mit der Zündeinheit (7) verbunden ist, wobei
die Fensterscheibe (8) von einem Verstärkungsrahmen (9) einge­ faßt und mit diesem an einem Fahrzeugrahmen (3) befestigt ist, wobei sich zwischen dem Verstärkungsrahmen (9) und dem Fahrzeug­ rahmen (3) ein Hohlraum (15) ausbildet, in dem der Gassack (4) angeordnet ist, wobei sich bei gezündetem Gasgenerator (5) der Gassack (4) am Fahrzeugrahmen (3) und am Verstärkungsrahmen (9) abstützt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterscheibe (8) mittels Detonationstrennschrauben (10) am Fahrzeugrahmen (3) befestigt ist, die zu ihrer Zündung mit der Zündeinheit (7) verbunden sind.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sensoren als Crash-Sensor (12) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sensoren als Brand-Sensor (13) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit (7) so geschaltet ist, daß sie die Gasgene­ ratoren (5) oder die Gasgeneratoren (5) und die Detonation­ strennschrauben (10) erst bei Stillstand des Fahrzeuges (1) zündet.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Zündeinheit (7) verbundener Schalter zum manu­ ellen Auslösen der Einrichtung vorgesehen ist.