DE2138779A1 - Federndes zugelement - Google Patents

Description

DlPL-PHYS. WILLY LORENZ, 8035 GAUTING, HUBERTUSSTRASSE 83'/* · TEL. MÜNCHEN (0811) 862524

3. August 1971

Meine Akte: 1 42- j ,DT

Federndes Zugelement

Bei mechanischen Kraftübertragungen werden federnde Zugelemente dann zwischengeschaltet, wenn die angreifenden Kräfte mehr oder minder ruckartig auftreten, ihre Übertragung aber gedämpft erfolgen soll. Bei derartigen Elementen ist es mitunter sehr nachteilig, wenn die aufgenommen/fe Energie durch Entspannen des federnden Zugelementes verhältnismäßig plötzlich wieder abgegeben wird, weil dies schädliche Folgen haben kann, z.B. bei Verwendung eines solchen Zugelements bei Sicherheitsgurten, wie sie für Insassen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen vorgesehen sind. Hier könnte sogar der Fall eintreten, daß die betreffende Person durch das Entspannen des federnden Zugelements wieder zurückgerissen und dadurch Verletzungen erleiden würde.

Bei gewissen Anwendungen ist - gegebenenfalls zusätzlich ein Schutz vor Überbeanspruchung erforderlich. Von den zahlreichen Beispielen, die hier zu nennen wären, seien nur Schleppseile und Fangriemen für Skier angeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, federnde Zugelemente zu schaffen, deren Verwendung eine größere Sicherheit bietet und damit zur Vermeidung von Personen- und Sachschäden beiträgt.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die nachstellenden Merkmale, einzeln oder in Kombination:

a) Arretierung der Rückstellkraft in Abhängigkeit vom Federweg;

b) Lösen der Zugverbindung bei Überbelastung.

Die Arretierung der Rückstellkraft erfolgt vorzugsweise über Rastelemente, die teilweise am Gehäuse und teilweise an einem verschiebbaren Teil des Zugelements angebracht sind.

Zum Lösen der Zug verb in dung dient vorzugsweise ein aus mindestens zwei Ubertragungshebeln bestehendes Glied, an dem ein Stopper angreift und das die Koppelung zwischen Gehäuse und Deckel bewirkt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 3 bis 8 und 10.

Nachstehend sind einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen beispielsweise beschrieben; es zeigen:'

Fig. 1 bis 3 klinkengesteuerte Zugelemente, Fig. 4 bis 8 gesperregesteuerte Zugelemente, Fig. 9 ein teleskopartiges Zugelement mit Klinkensteuerung und Fig. 10 und 11 Zugelemente mit überlastsicherung.

Fig. 1 zeigt ein Zugelement mit einer im Gehäuse 1 gelagerten Druckfeder 2, bei dem die Zugstange 3 eine Verzahnung 4 aufweist, in die ein federndes, U-förmig ausgebildetes, eine Einfahrbewegung der Zugstange 3 verhinderndes Rastelement 5 eingreift. Von einer bestimmten Länge des Auszuges der Zugstange ab verhindert das Rastglied 5 die Rückbewegung der Zugstange

Fig. 2 und 3 zeigen ein Zugelement mit an sich bekannten Rastgesperren, wobei in Fig.2 das Rast- bzw. SperrglejLd als Rast-

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klinke 6 ausgebildet und entweder auf einem verschiebbaren Teil des Zugelements, hier auf dem als Stopper dienenden Federtopf 7, oder in Bohrungen 8 in der Bodenwand des Stoppers angebracht ist. Je nach Größe der Zugkraft, d.h. entsprechend der Belastung des Zugelements, führt die Rastklinke 6 zu einer Arretierung der Rückfahrbewegung durch Einfallen in eine der Öffnungen 9. Es können hierbei auch - vor allem beim Auftreten größerer Kräfte - ÄBMM* mehrere Rastklinken 6 am Umfang des Federtopfes 7 angeordnet werden.

Fig.3 zeigt noch die Möglichkeit, den Arretierbereich einstellbar auszubilden, wozu die axial verstellbare Rasthülse 10 mit i einem federbelasteten Stift vorgesehen ist. Es kann hier der Bereich verändert werden, in dem die Arretierung wirksam sein soll, was z.B. für Sicherheitsgurte zu empfehlen wäre, um eine optimale Einstellung für verschieden schwere Personen (Kinder oder Erwachsene) zu realisieren. Bei diesen Ausführungsformen ist auf eine genaue F-ührung zwischen Federtopf 7 und Gehäuse 1 zu achten, damit die Rastelemente immer in die entsprechenden öffnungen eingreifen können.

Eine weitere Lösung ergibt sich, wenn die Rasthülse 10 und/oder der Federtopf 7 verdrehbar sind, wodurch ein Außerlcraft setzen der Arretierung erreicht bzw. auch eine andere Öffnungsabstu-■fung oder äev Abstand der ersten Öffnung von der Ausgangsstel- λ lung gewählt werden kann.

Die vorbeschriebenen Zugelementarretierungen sind so ausgebildet, daß sie vom Benutzer nicht mehr ohne weiteres gelöst werden können, damit das Zugelement gegebenenfalls zur Rückstellung in das Herstellerwerk oder eine Kundendienststelle, wie für durch Unfall gedehnte Sicherheitsgurte jetzt auch schon, eingesandt werden kann.

Andere Arretierungen", die in den Fig.4 bis 8 dargestellt sind,

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können über-Betätigungsmittel, wie ein Zugstift 11 oder 12 in den Fig. 6 bzw. 7, einen Drehknopf 13 in Fig.5 oder einen Hebel 14 in Fig.8, wieder gelöst werden und sind, wie Fig.4 zeigt, vorteilhafterweise am Austritt der Zugstange 15 aus dem Gehäuse 16 angeordnet. Die Arretierungen sind alle als Reibrichtgesperre ausgebildet, wobei in Fig.5 ein federbelasteter Daumenhebel 17, in Fig.6 ein federbelasteter Keil 18, in Fig.7 ein federbelasteter Y7älzkörper 19, z.B. eine Kugel oder eine Rolle, und in Fig.8 ein federunterstütztes Klemmstück 20 verwendet werden. Es läßt sich dadurch die Zugstange 15 ohne Behinderung ausziehen, wogegen aber die Rückfahrbewegung derselben mittels der erwähnten Elemente verhindert wird.

Durch die genannten Betätigungsmittel kann das Sperrelement zurückgezogen oder gedreht werden, was eine Freigabe der Zugstange 1 5 bewirkt, welche dann über die Federn in das Gehäuse 16 zurückbewegt wird, womit das Zugelement für eine neue Verwendung wieder einsatzbereit gemacht ist.

In Fig.9 ist ein teleskopisches Zugelement mit ineinandergeschachtelten Federn 21 dargestellt, bei dem am Gehäuse 22 ein Rastelement 23 angebracht ist, welches die Einfahrbewegung des Teleskopteiles 24 verhindert. Wenn man das Rastelement 23 und die Öffnungen 25 so ausbildet, daß ersteres durch letztere hindurchtritt, erreicht man auch eine Sperrung der Einfahrbewegung des Teleskopteiles 26 bei entsprechend gespanntem Zugelement. Um ein Kippmoment zu vermeiden und eine gleichmäßige Sperrung zu erzielen, ist es sinnvoll, mindestens zwei bis drei solcher Rastelemente am Umfang des Gehäuses 22 anzuordnen.

In Fig.10 ist das Prinzip eines Zugelements mit Überlastsicherung dargestellt. Das Gehäuse ist aus dem eigentlichen Federbehälter 27, dem Deckel 28 und dem Lagerboden 29 mit den Übertragungshebeln 30 aufgebaut. Als Federelement ist eine Zugfeder 31' zwischen dem Lagerboden 29 und dem Zugboden 32 angebracht

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und über eine-Zugöse 33 beäufschlagbar, während am Deckel 28 die andere Zugöse 34 befestigt ist. Ein Stopper 35 ist am anderen Ende der Zugöse 33 und in einer Bohrung 36 in dem einen Ubertragungshebel 30, der durch eine Zugfeder 39 gespannt ist, gelagert, wobei letzterer mit Haken 37 hinter den Hand 38 des Deckels 28 eingreift und die Verbindung zwischen ihm und dem Federbehälter 27- herstellt.

\Jerm nun die Zugkraft größer als diejenige wird, für welche das Zugelement ausgelegt ist, werden über den gespannten stopper. 35 die ubertragungshebel 30 nach innen bewegt und geben den Deckel 28 frei, wodurch sich die Verbindung löst» Um das Zugelement erneut einsatzfähig zu machen^ braucht lediglich der Deckel 28 derart in den Federbehälter 27 eingesetzt zu werden, daß die am Deckel und an den Übertragungshebeln vorhandenen Schrägen ein Einschnappen der Haken 37 hinter den Deckelrand 38 ermöglichen, wodurch wieder eine feste Koppelung erreicht wird»

Das in Fig.11 dargestellte überlastzugelement besitzt eine vom Zugbö&en..40_f.der zugleich auch Stopper ist, gesteuerte Halte— zange 41. Diese ist so ausgebildet, daß die beiden Hebelenden 42 schräg nach außen verlaufen und durch zwei den Hebelenden 42 zugeordnete öffnungen 43 im Zugboden 40 hindurchragen. Die oberen Zangenteile 44 greifen in eine Eindrehung 45 des Zugzapfens 46 und werden über eine Druckfeder 47 in ihrer Lage gehalten. Die Haltezange 41 ist dabei mittels eines Lagerzapfens 50 im Gehäuse 49 gelagert.

Wenn beim Einsatz des Zugelements die zu übertragende Kraft größer wird als zugelassen,, werden die beiden Hebelenden 42 über die Öffnungen 43 zusammenbewegt, wodurch die oberen Zangenteile 44 aus der Eindrehung 45 des Zugzapfens 46 gelangen und diesen freigeben, so daß sich die Verbindung löst. Als Federelement dient hier eine Zugfeder 48,die zwischen Gehäuse 49 und Zugboden 40 angeordnet iste

Durch die konusförmige Ausbildung des unteren Teils des Zugzapfens 46 läßt sich -dieser nach dem Lösen wieder zwischen die Zangenteile 44 einstecken, so daß das Zugelement erneut einsatzbereit wird.

Um beim Herausspringen des Zugzapfens 46 ein Zurückschnellen des Gehäuses 49 zu verhindern, können auf den Hebelenden 42 (nicht dargestellte) Widerhaken oder Verzahnungen angebracht sein, welche den Zugboden 40 und damit auch die gespannte Fe-.der 48 im ausgezogenen Zustand arretieren. Durch ein weiteres Zusammendrücken der·Hebelenden 42 läßt sich die Arretierung wieder lösen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, den Zugzapfen 46 erst nach der Entarretierung einzusetzen.

Anstelle der beschriebenen und dargestellten Federn können auch andere Federelemente, wie Gummibänder, Teller- oder Gasfedern, Verwendung finden.

Durch die erfindungsgemäßen federnden Zugelemente läßt sich in jedem Anwendungsfall eine größere Sicherheit erreichen, was zur Vermeidung von Personen- und Sachschäden beiträgt.

Α η s ρ r ü c h e

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Claims (10)

1. - 7 Patentansprüche

   Federndes Zugelement, gekennzeichnet durch die nachstehenen Merkmale, einzeln oder in Kombination:

   a) Arr/etierung der Rückstellkraft in Abhängigkeit vom Federweg;

   b) Lösen der Zugverbindung bei überbelastung.
2. 2. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Rückstellkraft über Rastelemente (5, 6, 17, 18, 19, 20, 23) erfolgt, die teilweise am Gehäuse (1, 16, 22) und teilweise an einem verschiebbaren Teil (7) des Zugelements angebracht sind.
3. 3. Zugelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenlose Arretierung mit an sich bekannten Reibrichtgesperren (17, 18, 19, 20) erfolgt, die zwischen Zugstange (15) und Gehäuse (16) derart eingesetzt sind, daß sie die Einfahrbewegung der Zugstange verhindern.
4. 4. Zugelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung in vorgegebenen Stufen über eine federbelastete Rastklinke (6, 23) erfolgt, die in Öffnungen (9, 25) im Gehäuse (1, 22) einrastet.
5. 5. Zugelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (9, 25) in einer am Gehäuse (1) verschiebbaren Rasthülse (10) angebracht sind.
6. 6. Zugelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine-Zugstange (3) eine Verzahnung (4) aufweist, in die ein-federndes, eine Einfahrbewegung der Zugstange verhinderndes Rastglied (5) eingreift.

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7. 7. Zugelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastglied (5) ein U-förmig ausgebildeter federnder Drahtbügel oder ein Federblechbügel mit einer entsprechenden öffnung ist, welcher im Gehäuse (1) am Zugstangenaustritt befestigt ist.
8. 8. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren zusammengeschalteten Federn die Arretierung der Rückstellkraft bei mindestens einer Feder in Abhängigkeit ihres Federweges erfolgt.
9. 9. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lösen der Zugverbindung ein aus mindestens zwei Übertragungshebeln (30) bestehendes Glied dient, an dem ein Stopper (35) angreift, und das die Koppelung zwischen Gehäuse (27) und DeIckel (28) bewirkt.
10. 10. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen der Zugverbindung über eine im Gehäuse (A9) gelagerte Haltezange (41) erfolgt 5 deren Hebelenden (42) öffnungen (43) eines Zugbodens (40) durchsetzen und sich entgegen der Wirkung der Feder (47) beim Auswärtsfahren des Zugbodens aufeinander zu bewegen, wobei sich gleichzeitig die-Zangenteile (44) zwangsläufig voneinander entfernen und schließlich den Zugzapfen (46) freigeben.

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