DE2332163A1

DE2332163A1 - Beschleunigungsempfindliche vorrichtung

Info

Publication number: DE2332163A1
Application number: DE2332163A
Authority: DE
Inventors: Itaru Mitsugi; Tatsuo Mitsui; Okihiko Nakano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR2213503B1; AU464951B2; DE2332163C3; GB1434801A; US4001185A; FR2213503A1; DE2332163B2; AU5717673A

Description

Patentanwälte

ι Leinweier
Dipl.-fcig. Ziirmennonn
ttpl.-lng. ¥. Wenfiersky

8Münoh#n2,RoeentaJi 9 *3 Q 9 1 R Ί

Tel. 2*03989 ZJJZIDO

?[i. Juni 1975

ELBCTBIC INDÜSTBIAL CO., LTD. Osaka, Japan

Besohleunigungseapf indliehe Vorrichtung

Sie Erfindung bezieht sieh auf eine be schleunlgungseinpfindliehe Vorrichtung, die auf Beschleunigungen anspricht, die eine bestimmte Größe überschreiten, und insbesondere auf eine in ein Kraftfahrzeug einzubauende beschleunigungsempfindliehe Vorrichtung, die auf starke Besohleunigungskräfte anspricht, wie sie bei einem Heck- oder Bugaufprall auftreten können, und die dazu dient, die für die Fahrzeuginsassen vergesehenen Sicherheitseinrichtungen in Funkt tion treten zu lassen, darüber hinaus aber auch auf eine Vorrichtung, die in Industrielle Anlagen eingebaut werden kann und bei Erdbeben, von einer bestimmten Bebenstärke an anspricht, wodurch zum Katastrophenschutz Sicherungsvorrichtungen _Zum Abschalten von Stromquellen, Brennstoffquellen usw. in Betrieb genommen werden.

Bei einer in Flugzeugen u.dgl. eingesetzten herkömmlichen be sohleunlgungsemp findliehe η Vorrichtung sind drei Bestandteile vorgesehen, nämlich ein Gewichtekörper, ein federndes Organ, das diesen

Qe wichtskörper

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Gewichtskörper trägt, und ein Gehäuse, wobei die Beschleunigung bei dieser Vorrichtung durch die Verschiebung des Gewichtskörpers fe stgestellt wird. Falls vorgesehen ist, daß eine solche Anordnung auf Aufprallbeschleunigungen ansprechen soll, so ist damit zu rechnen, daß einige Zeit verstreicht, bis eine gewisse Verschiebung des Gewichtskörpers erfolgt ist. Dieser Verzug, ist dann ein schwerwiegender Mangel, wenn im Ansprechen auf die Wahrnehmung der Beschleunigung eine andere Einrichtung gesteuert werden soll. Auch kann die von dem federnden Organ auf den Gewichtskörper ausgeübte Hemmkraft von der einen Vorrichtung zur anderen unterschiedlich ausfallen, bedingt durch Unterschiedlichkeiten in der Bearbeitung, innere Spannungen, durch Verschlechterung der mechanischen Eigenschaf ten im Lauf der Zeit usw., wodurch sich der An sp rech fehler erhöht. Darüber hinaus haftet der herkömmlichen beschleunigungsempfindlichen Vorrichtung der Mangel an, daß nur Beschleunigungen in einer bestimmten Sichtung festgestellt werden können.

Durch die Erfindung sollen diese Mangel der bekannten Vorrichtungen ausgeschaltet werden.

Die Erfindung hat zur Aufgabe , eine be schleunigungsempfindliche Vorrichtung zu schaffen, die auf Beschleunigungen in einer beliebigen Sichtung anzusprechen vermag. Gestattet eine solche Einheit die !feststellung einer Beschleunigung in einer beliebigen Sichtung, so können, die elektrischen Schaltungen und die Sicherheitseinrichtungen in ihrem Aufbau weitgehend vereinfacht werden.

Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, eine beschleunigungsempfindliche Vorrichtung zu schaffen, deren Ansprechgeschwindigkeit hoch ist, d.h. also eine Vorrichtung, bei der die Zeitdauer vom Beginn der Einwirkung einer Beschleunigungskraft bis zur Betätigung einer Sicherheiteeinrichtung kurz ist.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine be schleunigungeempfindliche Vorrichtung mit einfachem und kompaktem Aufbau zu schaffen.

Als Ausführungsform der Erfindung wird eine beschleunigungeempfindliche Vorrichtung geschaffen, bei der ein kreisrunder

Tragring

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Tragring aus einem elektrisch leitenden Material rorgesehen ist, ferner eine auf den oberen inneren Kreisumfang dieses Tragrings aufgelegte stromleitende Kugel und ein in der Nähe dieser stromleitenden Kugel angeordnetes stromleitendes Kontaktglied» so daß die Beschleunigung entweder durch den stromleitenden Zustand oder durch den nichtleitenden Zustand zwischen dem Tragring und dem Kontaktglied infolge einer Berührung oder Trennung der stromleitenden Kugel und des Kontaktgliede β beim Anlegen einer Beschleunigungskraft festgestellt werden kann.

Erfindungsgemäß sind in diesem Rahmen die folgenden Wirkungen zu erzielen:

(1) Es kann eine Beschleunigung in einer beliebigen Richtung des dreidimensionalen Raums festgestellt werden, also in der Horizontalen wie auch in der Vertikalen (und nicht nur in einer bestimmten Sichtung).

(2) Die Ansprechgesohwindigkeit ist hoch.

(3) Der Aufbau ist einfach und kompakt.

Weitere Ziele , Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben si oh aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung der Erfindungseinzelheiten anhand der beigegebenen Zeichnungen. Barin zeigen»

Mg. 1 und 2 Schnitt an si ch te η je einer herkömmlichen be schleunigungsempfindliehen Vorrichtung;

· 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsfona der erfindungsgemäßen be schleunigungeempfindlichen Vorrichtung^

KLg. 4 eine Schnittansicht der Vorrichtung der Mg. 3, die hier jedoch im Zustand der Einwirkung einer Beschleunigungskraft dargestellt ist}

ilg. 5, 6 und 7 Schnitt an si oh te η anderer Ausführungsformen der Erfindung;

ELg. 8 und 9 perspektivische Ansichten des Gehäuses bzw. des Tragrings, die bei der Vorrichtung der JIg. 7 vorgesehen sind*

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Fig. 10 eine Schnitt an sieht einer weiteren Ausführungeform der Erfindung!

Fig. 11 eine im Ausschnitt dargestellte Unteransicht der Vorrichtung der Hg. 7 oder der Hg. 10;

Fig. 12 bis 15 Schnitt an ei oh te η weiterer Ausführungefornen der erfindungsgemäßen be sohle unigungse Befindliche η Vorrichtung»

Fig. 16 eine Schnitt an sieht der Vorrichtung der Fig. 15 in einem entlang der Linie XVI-XVI gelegten Schnitt»

Fig. 17 eine graphische Darstellung des Ausgangssignalverlaufs bei der Vorrichtung der Fig. 15$

Fig. 1Θ eine Schnittansioht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen be schleunigungsempf indlichen Vorrichtung;

Fig. 19 eine Schnitt an eicht der Vorrichtung der Fig. 18 entlang der Linie XIX-XIX;

Fig. 20, 21 und 22 Schnittansichten weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen beschleunigung^Befindlichen Vorrichtung;

Fig. 23 eine Schnitt an sieht der Vorrichtung der Fig. 22 entlang der Linie XXIII-XXIII»

Fig. 24 eine Schnittansieht einer Modifikation der Vorrichtung der Fig. 22;

Fig· 25 eine Schnittansioht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen be schleunigungsempfindlichen Vorrichtung;

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht des bei der Vorrichtung der Fig. 25 vorgesehenen Tragrings;

Fig. 27, 28 und 29 perspektivische Ansichten weiterer Aueführungeformen des in Fig. 26 dargestellten Tragrings;

Fig. 30 eine Schnittansicht des Rings der Fig. 29 in einem entlang der Linie XXX-XXX gelegten Schnitt;

Fig. 31 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen beschleunigungsempfindlichen

Vorrichtung

S09883/109*

Vorrichtung}

Hg. 32 einen Längsschnitt der Vorrichtung der Hg. 31 entlang der Linie XXXII-XXXIIi

¥ig» 33 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der Hg. 31, Ton unten gesehen}

Fig. 34 bis 36 und 38 Sohnlttansichten «eiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen besohleunigungsempfindliohen Vorrichtung}

» 37 eine perspektivische Ansicht der Vorrieh tang der Hg. 36, bei der Heile »egge broche η sind}

Pig· 39 «ine in Ausschnitt dargestellte Schnit tan eicht einer Modifikation der Vorrichtung der Hg. 38»

Hg· 40s bis 4Oe perspektivische Ansichten zur beispielartigen Dar stellung-der isolierenden Unterlage der erfindungsgemäßen besohleunigungsempfindlichen Vorrichtung}

Fig, 41 eine sche»atieohe Barstellung einer Sicherheitsgurt verriegelung bei einen Kraftfahrzeug mit der erfindungsgamäßen besohleunigungseapfindliohen Vorrichtung}

Fig. 42 ein elektrisches Schaltbild für das Verrlegelungssystem der Hg. 41}

Fig. 43a und 43b Sarstellungen des Signal ve rl au fs zur Erläuterung der Arbeitsweise der elektrischen Schaltung der Hg. 42}

Fig. 44 bis 4^ perspektivische An ei oh te η weiterer Ausführungsformen der Tragringanordnung tür die erfindungsgemäßen besohleulügungsempfindliehe Vorrichtung.

Bevor die Ausfuhrungeformen der Erfindung besehrieben werden, seien zunächst anhand der Hg. 1 und 2 typische Beispiele herkömmlicher besehleunigungseapfi&dlioher Vorrichtungen kurz erläutert.

In Fig. 1 und 2 ist der Grundaufba» bekannter beschleunigungeeBefindlicher Vorrichtungen dargestellt, bei denen jeweils ein

Ge wicht ska rper

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Gewiehtskörper 1, ein den Gewichtskörper 1 tragendes federndes Organ 2 und ein Gehäuse 3 zur Aufnahme dieser beiden Teile vorgesehen sind« wobei das Auftreten einer Beschleunigungskraft durch die Größe der duroh die auf den Gewichtskörper 1 einwirkende Kraft hervorgerufenen Verschiebung des Gewiehtskörpers 1 festgestellt wird. Die Verwendung des federnden Organs bringt verschiedene Nachteile mit sieh, wie sie obenstehend erwähnt wurden.

Im folgenden sollen nun die Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben werden.

In Fig. 3 ist eine erste Ausführungeform der erfindungsgemäßen besohleunigungsempfindlichen Vorrichtung gezeigt, bei der ein aus einem Isoliermaterial bestehendes Gehäuse 13, ein am Boden des Gehäuses 13 befestigter stromleitender Tragring 15, eine von dem oberen, inneren Kreisumfang des Tragrings getragene stromleitend· Kugel 14 und ein die öffnung des Gehäuses 13 verschließendes stromleitendes Kontaktglied 16 vorgesehen sind. Das Kontaktglied 16 ist in ein an der Innenfläche des Gehäuses 13 vorgesehenes Gewinde eingeschraubt. In Fig. 3 ist ein beschleunigungsfreier Zustand dargestellt. Die leitende Kugel 14 und das Kontaktglied 16 berühren einander in diesen Fall nicht, und der Tragring 15 ist daher von dem Kontaktglied 16 elektrisch getrennt.

firkt auf die Kugel eine Beschleunigung a gemäß der Formel

a> g.r/VH²-r²

ein, wobei S und r die Radien der Kugel 14 bzw. der öffnung in dem Tragring 15 bezeichnen und g die Sehwerebesehleunigung, so bewegt sieh die Kugel 14 um einen Funkt an der oberen Innenkante des Tragrings 15 und gelangt in der in Fig. 4 gezeigten leise in Anlage gegen das Kontaktglied 16. Diese Berührung zwischen der Kugel 14 und dem Kontaktglied 16 kann durch das Vorhandensein einer leitenden Verbindung zwischen dem Tragring 15 und dem Kontaktglied 16 festgestellt werden, was das Auftreten einer Beschleunigung anzeigt. Hinsiohtlich der geringsten Größe einer auf diese Weise festzustellenden Beschleunigungskraft kann eine Festlegung daduroh getroffen werden

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den, daß man den Radius der öffnung in dem Tragring· 15 dementsprechend wählt. Die torgesehene inepreohgeeohwindigkeit kann durch eine entsprechende Bemessung des Ab stände β zwischen dem Kontaktglied 16 und der Kugel 14 im Zuge einer B in ate llung des Kontaktglied»· 16 mühelos wahlweise festgelegt werden.

. Srfolgt die Beschleunigung in form eines Aufpralls innerhalb einer kurzen Zeitspanne , so gelangt die Kugel 14 schlagartig in Anlage gegen da« Kontaktglied 16 und springt mehrmals hin und her, um dann sum Stillstand zu kommen. In diesem Fall muß die Beschleunigung anhand des beim ersten Aufprall der Kugel 14 auf das Kontaktglied 16 eintretenden Zustandes einer leitenden Verbindung zwischen dem Kontaktglied 16 und dem Tragring 15 festgestellt werden.

Falls die Anspreehgesohwindigkeit weniger wichtig ist, sind auch die in Fig. 5 und 6 gezeigten Vorrichtungen geeignet, bei denen die Beschleunigung duroh den Kontakt zwisehen einer Kugel 14 und der Innenwandung eines stromleitenden Gehäuses 13 festgestellt wird.

In Fig· 7 bis 9 ist eine andere Ausführungsform der be· sohleunigungsempfindliehen Yorrichtung dargestellt. Bei der in diesen Figuren gezeigten Anordnung weist ein stromleitender Tragring 20 eine Durchbrechungsöffnung 21 auf und ist an der unteren Fläche mit einheitlieh ausgebildeten Anschlüssen 22 versehen. Si· Ansohlußstiftc 22 sind in Löoher 24 in einer Leiterplatte 23 eingeführt und mit einem Lei te muster 25 verlötet, das an der unteren Fläche der Leiterplatte 23 Tor ge sehen ist. Der Durchmesser einer stromleitenden Kugel 26 ist größer als der der Öffnung 21 des Tragrings 20 und die Kugel wird το η der oberen Innenkante des Tragrings 20 getragen. Un leitfähiges Gehäuse 27 ist in der gezeigten Weise in Gefäßform ausgebildet und mit einheitlich geformten Anschlüssen 28 versehen. Die β· Anschlüsse 28 sind in die betreffenden Löcher 29 in der Leiterplatte 23 eingeführt und mit einem Leitenmieter 30 verlötet, das an der Unterseite der Leiterplatte 23 vorgesehen ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In den oberen Teil des Gehäuses 27 ist ein leitendes Kontaktglied 31 eingeschraubt, das an dem Gehäuse in seiner Stellung

festgehalten

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festgehalten wird. Mit seiner unteren Fläehe erstreckt sich das Kontaktglied 31 unter linhaltung eines vorgegebenen Abstandes bis zu einem Punkt oberhalb der Kugel 26. Das Eontaktglied Jl ist in seiner Stellung an dem Gehäuse 27 durch eine Gegenmutter 32 festgelegt. Mit der Leiterplatte 23 sind elektronische Bauteile 33 verbunden, die von dieser getragen «erden.

Tritt in einer Horizontalrichtung eine Beschleunigung gemäß

.r//E²-r^J

a > g

auf, worin g die Schwere be schleunigung und H bzw. r die Hadien der Kugel 26 und der Öffnung 21 des Tragrings 20 bezeichnen, so bewegt sich die Kugel 26 um einen Funkt an der oberen Innenkante des Tragrings 20} gelangt hierbei in Anlage gegtn das Kontaktglied 31 und ermöglicht so das Fließen eines Stroms zwischen dem leitenden Tragring 20 und dem ebenfalls leitfähigen Gehäuse 27· Die Berührung des Kontaktgliedes 31 durch die Kugel 26 kann auf elektrischem Wege als Spannungsabfall in der an den Tragring 20 und das Kontaktglied 31 angelegten Spannung festgestellt werden. Handelt es sich bei der an der Vorrichtung auftretenden Beschleunigung um eine Aufprallbeschleunigung, so schnellt die Kugel mehrmals gegen das Kontaktglied 31. Die Feststellung der Beschleunigung muß in diesem Fall anhand der ersten Berührung erfolgen.

In Fig. 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform der besohleunigungsempfindlicheη Torrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind an dem offenen Endteil eines Gehäuses 34 Ge windegänga 35 vorgesehen und ähnliche Gewindegänge 36 sind auch in einem Tragring 20 ausgeformt. Der Tragring 20 und das Gehäuse 34 sind unter Zuhilfenahme dieser Gewinde 35 und 36 durch Schrauben 37 und 38 an einer Leiterplatte 23 befestigt. Die Stromleitung zwischen den auf der Leiterplatte 23 vorgesehenen Leitermustern 30, dem Tragring 20 und dem Gehäuse 34 erfolgt hierbei im Durchgang dureh die Schrauben 38 bzw. 37. In Fig. 11 ist die untere Seit· der bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungeform vorgesehenen Leiterplatte 23 geze igt.

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Bei den obigen Aasführungsforaen wird folgendes erreiehti

Se kann eine Beschleunigung in einer beliebigen Horizontalrichtung festgestellt «erde η ι

der Aufbau ist einfach und es kann folglieh eine kompakt· Bauweise vorgesehen sein| und

die Anordnung kann »it Hilfe -von Schrauben oder dureh TerlSten yon Anschlüssen an einer Leiterplatte leicht zusammengebaut werden und die Stromleitfähigkeit kann duroh Aufbringung eines Leite reu ete rs im Zugs des Montage Tor gange Tormittelt werden.

In Fig. 44 ist beispielartig der Tragring für die erfindungsgeaäfie beschleunigungsempfindliohe Vorrichtung dargestellt. Sine leitfähige Platte wird so ausgestanzt, daß hierbei ein Loch und Torsprünge 212 gebildet werden. Diese Torsprünge 212 werden naoh unten abgekantet. In dieser leise kann also ein Tragring 215 einfach ausgeformt werden. Zum Terbinden dieses Tragringe 213 nit einer in Fig« 45 gezeigten isolierenden Unterlage 214 werden die Torsprünge 212 des Tragrings duroh Löcher hindnrenge schoben, die in der isolierenden Unterlage 214 vorgesehen sind, und hierauf an der Unterseite der Unterlage 214 »ur Befestigung umgebogen. Im VaIl der Ausstanzung des Tragringe 213 mit einer Maschinenpresee kann gesondert ein Hingkörper 215 »υ: einem Stufenteil wie der in I¹Ig. 46 gezeigte ausgeformt werden. Der Ringkörper 215 wird in diesem Fall dureh den in ' Tig. 44 dargestellten Tragring 213 an der Unterlage 214 befestigt. Die Bi gel wird auf die obere Innenkante des Singkörper β 215 aufgelegt, die die öffnung 216 umspannt.

In Fig. 41 ist sehe ma ti sch eine Sioherheitsgurtverriegelung für Kraftfahrzeuge dargestellt, die mit der erfindungsgemäSen be sohle unigungsempfindlichen Torriohtung ausgerüstet sind. Zu dem Terriegelungssystem gehören eine besohleunigungasmpfindliehe Torrichtung 200A, eine Steuerschaltung 200B und eine Sieherheitsgurtrerriegelung 200C. Se soll zunächst die SioherheitsgurtTerriegelung 2000 erläutert werden.

Bei der Anordnung dieser Figur ist eine automatische Spulentrommel 201 awischen Seitenplatten 202 und 202' drehbar gelagert. An

dieser

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dl·ear Spultntrommel ist ein Sperrad 203 befestigt. Auf die Spule n-■kroaeel 201 ist ein Sitzgurt 204 auf ge wickelt, der durch ein in der automatischen Spulentrommel 201 vorgesehenes federndes Organ normalerweise mit einer Kraft im Sinne des Aufwiokelns auf die Trommel 201 belastet ist. Dieser Sitzgurt 204 ißt vorgesehen, um einem Insassen eines Kraftfahrzeugs im Hotfall einen festen Halt zu geben, do eh kann der Gurt normalerweise frei herausgezogen und frei aufgewiokelt werden. Zwischen den Seitenplatten 202 und 202' ist eine Sperrklinke 205 schwenkbar gelagert. Zur Betätigung der Sperradklinke ist ein Solenoid 206 vorgesehen.

In RLg, 42 ist die elektrische Sohaltung für diese SI ehe rheltsgurtve rrie ge lung gezeigt, wozu ein monostabiler Multivibrator 200D gehört, der die Steuerschaltung 200B der Hg. 41 darstellt, ferner ein Schalt trän ei β tot Tr3 und eine Batterie £. Es soll nun die Hirkweise der Sioherheitsgurtverriegelung erläutert werden.

H»nn ein Ineaeee eines Kraftfahrzeugs auf dem Sitz Platz genommen und den Sicherheitsgurt angelegt hat, ruht die Kugel 210 in der beschleunigungsempfindlichen Vorrichtung auf dem Tragring 211, falls das Fahrzeug noch steht oder mit gleichbleibender Geschwindigkeit fährt. In diesem Fall sind die Kugel 210 und das Kontaktglied 212 elektrisch getrennt. BLe Transistoren TrI und Tr2, die den mono stabilen Multivibrator 200S bilden, befinden sieh daher im Sperrzustand bzw. im Durchlaß zu et and und der Transistor Tr3 befindet sich im Sperr zu stand, so daß durch das Solenoid 20 6 folglich kein Strom fließt. Die Gesperreklinke 205 und das Sperrad 203 der . Spulentrommel 201 stehen also nicht miteinander in Singriff. Der Sitzgurt kann deshalb frei herausgezogen werden oder zurücklaufen, und die angeschnallte !er so η spürt keine hemmende Kraft, die von dem Sicherheitsgurt 204 ausgeübt wird.

Muß eine Notbremsung vorgenommen werden oder kommt es zu einem Aufprall des Fahrzeugs und tritt daher eine Aufprallbeschleunigung auf, so führt die Kugel 210 auf dem Tragring 211 eine Bewegung aus, wie sie du roh die gestrichelte Linie in Fig. 41 angedeutet ist. SLe Kugel 210 gelangt hierbei mehrmals in Anlage gegen das Kontaktglied 212, so daß es über die Kugel 210 zu einem intermittierenden

Stromdurchgang

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Stromdurchgang duroh das Kontaktglied 212 und durch den Tragring 211 kommt, wie dies in Fig. 43a gezeigt ist. lter monostabil« Maltivibrator 200D wird daher während einer durch die Kapazität Gl und ten Widerstand B bestimmten Zeitspanne umgesteuert und die Transistoren TrI und TrJ gehen in den Durohlaß au stand über, während der Transistor Tr2 in den Sperrzustand übergeht. Sas Solenoid 206 wird mithin von einem Strom durchflössen, wie dies in Fig. 45b dargestellt 1st. Die Ge sperre klinke 203 wird daher duroh das Solenoid 20 6 im Sinne der Herstellung einer Eingriffeverbindung mit dem Sperrad 20? betätigt. Der Sicherheitsgurt ist demzufolge jetzt verriegelt und kann nicht mehr herausgezogen werden, so daß der Fahrzeugin sas se auf dem Sitz festgehalten wird.

In Fig. 31 und 32 ist eine andere Ausführungsform der beschleunigungsempfindlichen Vorrichtung dargestellt, bei der ein leitfähiger Tragring 111, der eine öffnung 116 aufweist, an einer isolierenden unterlage 113 befestigt ist, wobei die obere Innenkante des Binges eine leitfähige Kugel 112 trägt, welche die öffnung 116 bedeckt. Sine U-förmige leitfähige Platte 122 ist durch Abkanten einer Metallplatte ausgeformt und mit einheitlich ausgebildeten Torsprüngen 117 versehen. Diese Torsprünge 117 sind duroh Löcher 118 hindurchgeführt, die in der isolierenden Unterlage 113 vergesehen sind, wobei die Torsprünge an der Unterseite der isolierenden Unterlage so gebogen sind, daß die leitfähige platte 122 in der in Fig. 33 gezeigten Weise fest mit der isolierenden Unterlage 113 verbunden ist. Bin Kontaktglied 114 wird τοπ der leitfähigen Platte 122 getragen und ist duroh eine Gegenmutter 115 in seiner Stellung festgelegt, um ein Terdrehen des Kontaktgliedes 114 bei Erschütterungen u.dgl. zu verhindern.

Fig. 54 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein längliches Kontaktband 138 mit Büokfederungsvermögan vorgesehen ist, das zu einer kreisähnliohen Form gekrümmt und mit den beiden Enden an einem Tragring 132 befestigt ist. Das kreisähnlich geführte Band umspannt eine Kugel 134a in der Weise, daß die Kugel mit ihrem obersten Teil den Mittelteil des Kontaktbandes 138 berührt. Würde sieh die Kugel nicht an ihrer Stelle befinden, so wäre die Höhenerstrek-

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kung dee Kontaktbande β 138 kleiner als β β dem Durchmesser der Kugel 154a entspricht, ist hingegen die Kugel 134a eingeschoben, so wird diese infolge der Ie de rung se ige η schäften des Kontaktbandes 138 mit einer schwachen, nach unten gerichteten Kraft belastet. Das Kontaktband 138 und die Kugel 134a bleiben daher ständig in gegenseitigem Kontakt. Verschiebt sieh der obere Teil der Kugel 134a» wenn diese eine Bewegung ausführt, so verschiebt sich mit der Kugel auch das Kontaktband 138 nach oben oder nach unten. Führt die Kugel 134a infolge des Auftretens einer Beschleunigungskraft a eine Bewegung aus, so bewegt sich also au«h das Kontaktband 138 nach oben und berührt hierbei das Kontaktglied I36. Die Flächenelemente des Kontaktbandes 138 führen dabei parallele Vertikalbewegungen aus und der Kontaktbe reich mit dem Kontaktteil 136 wird daher theoretisch zu einer Linie oder Ebene. Die Berührungsfläche vergrößert sich somit hierbei stark. Da bei dieser Anordnung das Kontaktband 138 unmittelbar mit dem Tragring 132 verbunden ist und da der Stromdurchgang durch den Tragring 132, das Kontaktband 138 und das Kontaktglied I36 erfolgt, braucht die Kugel 134a nicht leitfähig zu sein.

In Fig. 35 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der eine leitfähige Platte 139 zur Verstärkung der durch die Bewegung einer Kugel 154a hervorzubringenden Wirkung nur an dem einen Ende befestigt ist. Bei der Anordnung der Fig. 34 kann die Kraftkonstante des Kontaktbandes I38 aufgrund seiner Ausbildung einen ziemlieh hohen Wert annehmen, und es könnte daher an die Kugel 134a eine zu starke Kraft angelegt werden, so daß die Unterschiede im Ansprechen auf Beschleunigungskräfte dann ausgeprägter sind, wohingegen die bei der Anordnung der Fig. 55 vorgesehene Kontaktplatte 139 nur an dem einen Ende gelagert ist, so daß ihre Kraftkonstante gering sein kann, wodurch die Unterschiedlichkeiten im Ansprechen auf Beschleunigungskraft© weitestgehend ausgeschaltet werden.

Die Fig. 36 und 37 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der an einem Tragring 132a mehrere Führungsstifte I40 vorgesehen sind, wobei in vertikaler Mohtung an diesen Führungs stifte η eine Kentaktplatt· I4I entlangbewegt werden kann, die dureh Schraube nfe dem

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benfedern 142 mit einer nach unten ge ri oh te te η Kraft beaufschlagt ist. Der Rahmen 135, an dem die Fübrunge stifte 140 mit ihren oberen Enden befestigt sind, ist mit Isollermuffen 143 versehen. Bin elektrischer Strom kann der Kontaktplatte 141 von dem Tragring 132a entweder duroh die Führungs stifte I40 oder au oh durch die Kugel 134b zufließen. Xm erstgenannten fall braucht die Kugel wie bei den Anordnungen der Flg. 34 und 35 nicht leitfähig zu sein, do eh ist dies im zweiten der beiden fälle erforderlieh. Die Kugel 134b und die Kontaktplatte 141 stehen miteinander in Punktberührung. Da sie sich jedoch ständig berühren, ist die Möglichkeit eines schlechten Leitungszuständes kaum gegeben.

In SLg. 38 ist eine weitere Ausführungeform dargestellt, bei der eine auf einer leitfähigen Kugel 134 vorgesehene Kontaktplatte 144 duroh eine Schraubenfeder 145 nach unten gedrückt wird. Am Sitz der feder 145 ist eine Isoliermuffe I46 Torgesehen, um eine Isolierung gegen den Kontakt I36 und gegen den nahmen 135 *u bewirken. Bei dieser Ausfuhrungsform kann der Durchmesser der Schraubenfeder 145 groß gewählt werden und die Kraftkonstante kann dementsprechend sehr klein sein, so daß die auf die Kugel 134 ausgeübt· Druckkraft gering ist und Untersohie dliehke iten im Ansprechen auf Besohlennigungskräfte weite st gehend vermieden werden.

In Fig. 39 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der eine Bolle 147 durch eine Schraubenfeder 150 und durch ein Sitzteil 149 nach unten gedrückt wird, so daß sie aus der in einem Gehäuse 148 vorgesehenen öffnung etwas herausragt und gegen eine Kontaktplatte 144 anliegt. Das offene Ende des Gehäuses 14Θ ist duroh Verjüngen des oberen Teils gebildet, damit die Bolle I47 nicht herausfallen kann. Das Gehäuse 14Θ ist in ein Gewindeteil 136a eingepreßt. Die Bolle 147, die Schraubenfeder 150, das Gehäuse I48 und das Gewindeteil 136a müssen jeweils aus einem leitfähigen Material bestehen. Berührt die Kontaktplatte I44 die Bolle 147, so dreht sich diese und der Kontaktbereich ändert sieh fortlaufend. Palis sieh die Kontaktplatte 144 in einer streng senkrechten Sichtung bewegt, so würde sioh die Bolle 147 allerdings nicht drehen. Ist die Angriffsrichtung der Kraft der Feder 150 jedoch gegen eine die Boll· 147 ein-

be ziehende

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beziehende Mittellinie versetzt, so läßt sich relativ leicht dafür Sorge tragen, daß eine Drehbewegung der Holle 147 bewirkt wird.

fig. 12 zeigt eine andere Aueführungsform, bei der ein leitfähiger Tragring 42, der eine öffnung 4I aufweist, an der Oberseite einer isolierenden Unterlage 40 befestigt ist. Eine leitfähige Kugel 43, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der öffnung 41 des Tragrings 42, wird von der oberen Innenkante des Tragrings 42 getragen. An der isolierenden Unterlage 40 ist ein leitfähig· β Gehäuse 44 befestigt, das die Kugel 43 und den Tragring 42 bedeekt. Sin Kontaktglied 45 ist in den oberen Teil des Gehäuses 44 eingesehraubt und wird von diesem getragen. Eine Gegenmutter 46 dient zur Festlegung des Kontaktgliedes 45 in seiner Stellung. Mit dem Tragring 42 ist ein Leitungsdraht 47 leitend verbunden, während ein weiterer Leitungsdraht 48 mit dem Gehäuse 44 verbunden ist. Die isolierende Unterlage 40 ist durch Schrauben 50 fest mit einem Außengehäase 49 verbunden, in das. sie aufgenommen ist. Von außen ist das Gehäuse 44 mit einer Harzmasse 51 vergossen, die verhältnismäßig stark warnedämmend ist.

Wirkt in einer Horizontal richtung eine Beschleunigungskraft a gemäß dem Ausdruck

ein, worin g die Schwere beschleunigung se wie B und r die Badien der Kugel 43 bzw. der öffnung 41 des Tragrings 42 bezeichnen, so bewegt sich die Kugel 43 um einen Funkt am Umfang der öffnung 41 des Tragrings 42 und gelangt so in Anlage gagen das Kontaktglied 45. Die Leitungsdrähte 47 und 48 werden hierdurch elektrisch miteinander verbunden, was das Vorhandensein der Beschleunigungskraft zu erkennen gibt. Zur Verkürzung der Ansprechzeit muß bei dieser Ausführungeform der Abstand S zwischen der Kugel 43 und dem Kontaktglied 45 verringert werden. Bei einem raschen Wechsel der Außentemperatur würde allerdings meistens zuerst das Gehäuse einer Ausdehnung oder Kontraktion unterliegen, bevor sich diese Temperaturänderung in ähnlicher Weise auch auf Ue innerhalb des Gehäuses 44 befindlichen Bauteile auswirken

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ken würde, bei spiel ««ei se also auf die Kugel 43· I»t der Abstand 8 ohnehin klein gewählt, so würde eine so bewirkte Abstandsänderung eine Te rand· rung der An ep re enge soh windigkeit nach sieh stehen. Da bei der in Hg. 12 geseigten Ausführungsform jedoch die stark wärmedammende Harsmasse 51 Torgesehen ist, wird temperaturbedingten inderungen in der Anspreohgeschwindigkeit des Ge samt eye te as vorgebeugt und das Auftreten το η Besehleunigungskräften kann rasoh und exakt wahrgenommen werden.

In Hg. 13 ist eine Aueführungsform dargestellt, bei der das Gehäuse innere sur besseren wärmedämmung evakuiert 1st. lin Außengehäuse 53 1st unter Zwischenfügung einer Dichtung 52 fest mit einer isolierenden Unterlage 40 -verbunden, wobei die isolierende Unterlage 40 unter Zwisohenfügung einer weiteren Dichtung 57 mit einer unteren Abdeckung 56 versehen ist, an der Anschlüsse 54 und 55 verge sehen sind. Der Ton dem Außengehäuse 55 und der unteren Abdeckung % umgrenrfce Raum ist zur besseren Wärmedämmung evakuiert.

Der Ton dem AuBengehäuse 53 und dem Gehäuseteil 56 umgrenste Baum kann erwünsohtenfalls auch mit einem stark wärmedämmenden ffas gefüllt sein.

In Fig. 14 ist eine andere Ausführungsform ge se igt, bei der ein beeehleunigungeempfindlicher Mechanismus und die Bauteile 59 einer als Teil der beschleunigungsempfindliohen Vorrichtung Tcrgesehenen Sohaltung von einem Gehäuse 58 umschlossen und einheitlieh mit einer Harzmasse 60 vergossen sind.

Die obigen Aueführungsformen vermitteln die folgenden Torteile ι

Es können Besehleunigungskräfte in jeder Ho ri so ntal richtung wahrgenommen werden ι

der Aufbau ist einfach und. bedarf keiner hchen Fertigungspräsialon, so daß er keinen hohen Herstellungsaufwand erfordert!

die Ansprechzeit unterliegt auch bei einem raschen Temperatur»« oh sei keinen Änderungen und es ist daher eine einwandfreie Feststellung auftretender Besehleunigungskräfte möglich|

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das System ist in einen breiten Temperaturbereich arbeitsfähig!

it kann so eine kompakte beschleunigungsempfindliehe Vorrichtung geschaffen werden.

Bei der Aueführungsform der Pig. 14 kann es beim Vergießen der beschleunigungseapfindlichen Vorrichtung in dem Gehäuse 58 mit der Harsmasse 60, bei der es sich beispielsweise um ein Epoxy- oder Siliconharz handeln kann, dazu kommen, daß infolge der Wärmekontraktion beim Erhärten der Harzmasse 60 innere Spannungen auftreten, und die isolierende Unterlage 40 könnte hierdurch zu einer eingewölbten Form verbogen werden. Zur Verhinderung dieses Verworfene kann di· isolierende Unterlage 40 an der Unterseite sweckdienlieherweis* mit Verstärkungsrippen I64, I65, I66, I67 oder 168 ausgebildet sein, wie dies in Hg. 40a bis 4Oe gezeigt ist.

In Mg· IS und 16 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein leitfähiger Ring 70, der eine Öffnung 71 aufweist, am offenen Bodenende eines Gehäuses 72 befestigt ist. In die öffnung 71 des Tragringes 70 ist eine Isoliermuffe 73 aufgenommen, die mit dem Ei ng fest verbunden ist. In die Isoliermuffe 73 ist ein leitfähiger Kontakt stab 74 eingepaßt. Dieser Kontaktstab 74 ist in der Weise entlang der Mittellinie des Tragrings angeordnet, daß er sich mit seinem oberen Ende nur bis unterhalb der oberen Endfläche des Tragringe 70 erstreckt. Auf die obere Innenkante des Tragrings ist eine leitfähig· Kugel 75 aufgelegt, die im Buhe zustand das obere Ende des Kohtaktstabes 74 berührt. An den Kontaktstab 74 und an den Tragring 70 sind Leitungsdrähte 76 bzw. 77 angeschlossen. Es ist somit ein Stromkreis aufgebaut, der den Leitungsdraht 76, den Kontaktstab 74, die leitfähige Kugel 75, den Tragring 70 und den Leitungsdraht 77 einbegreift, solange sieh die Kugel im Buhe zustand befindet. Wenn in einer Horizontalrichtung eine Beschleunigung a gemäß dem Auedruck

einwirkt, worin g di· Schwere beschleunigung sowie Bund r die Badien

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der Kugel 75 bzw· der öffnung 71 des Tragringe 70 bezeichnen, so beginnt die Kugel eich in Sichtung der Besohleunigungskraft zu bewegen und hebt si oh von de a Kontakt stab 74 ab, so daß der Stromkreis unterbrochen wird· .

Wirkt in der beschriebenen Weise eine Beschleunigung auf das System ein, so kann si oh die Kugel 75 momentan το η dem Kontaktstab 74 lösen. Handelt es sich jedoch um eine Aufprallbesohleunigung, so wird die Kugel von der Innenwand des Gehäuses 72 aufgehalten oder durch die Schwerkraft zurückgeführt, so daß die Kugel auf den Tragring 70 zurückfällt. Diese Vorgänge wiederholen sieh an der Kugel 75, so daß eine gedämpfte Schwingung erfolgt. QLe elektrischen Leitungsvorgängs bei einer solchen gedämpften Schwingung sind durch den Signalverlauf in Fig. 17 veranschaulicht.

lird die erste Wellenform A in flg. 17 zur feststellung des Anstiegs differenziert, so kann die Anspreohgeschwindigkeit einschließlich der durch den elektrischen Schaltungsaufbau bedingten Verzögerung bis auf weniger als 1 Millisekunde herabgesetzt werden. QLe untere Wahrnehmbarkeitsgrenze für Beschleunigungskräfte kann auf einen beliebigen Wert festgelegt werden, indem man das Belativverhältnis der in dem obigen Ausdruck mit B bxw. r bezeichneten Radien der Kugel 75 und der öffnung 71 des Tragrings 70 dementsprechend wählt. Bei der Ausführungsform der Hg. 15 verfährt man dazu so, daß die Kugel 75 kleiner oder größer ausgebildet wird und daß man den Kontaktstab 74 durch Drehen einer Schraube nachstellt.

Die obige Ausfuhrungeform vermittelt die folgenden Vorteilet

Ss kann eine Beschleunigung in jeder beliebigen Biohtung des dreidimensionalen Baums wahrgenommen werden, also in der Horizontalen wie auch in der Vertikalen (und nicht nur eine Beschleunigung in einer bestimmten Richtung))

die Ansprechgeschwindigkeit ist hoch)

der Aufbau ist einfach und es ist daher eine kompakte Ausbildung möglich;

An sprach fehler, die auf Unterschiedlichkeiten im Verhalten

eines

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eines federnden Organs und auf eine im Lauf der Zeit eintretende Versohle oh te rung eeiner mechanischen Eigenschaften zurückzuführen sind, werden vermieden, da ein federndes Organ wie etwa eine Schraubenfeder nicht vorgesehen ist.

In Hg. 18 und 19 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der ein leitfähiger Tragring 80, der eine Öffnung 81 aufweist, mit dem unteren Bnde auf einer Isoliermuffe 82 aufliegt und hierbei von einem ringförmigen Dauermagneten 84 umspannt wird. Die Isoliermuffe verschließt das untere, offene Ende eines Gehäuses 83« Sie Isoliermuffe 82 dient zur Halterung eines leitfähigen Kontaktstabes 85, der sich entlang der Mittelachse des Tragrings 80 erstreckt. Mit dem oberen Ende erstreckt eich der Kontaktstab 85 nur bis zu einem Punkt unterhalb des oberen Endes des Tragrings 80. Auf die obere Innenkante des Tragrings 80 ist eine starre, leitfähige Kugel 86 aufgelegt. Die Kugel 86 berührt im Ruhezustand das obere Ende des Kontakt stäbe s 85.

wie aus dem Gesagten hervorgeht, sind der Tragring 80 und der Kontakt stab 85 in der Buhelage der Kugel 86 auf dem Tragring duroh die Kugel 86 elektrisch miteinander verbunden. Die Kugel 86 wird auf dem Tragring 80 durch die magnetische Anziehungskraft des Magneten 84 wie ebenso auoh durch die Schwere wirkung festgehalten. Unterliegt das System der Einwirkung einer Beschleunigung a gemäß dem Ausdruck

_a>

worin a die Masse der Kugel 86, g die Sehwerebesehleunigung, F die «wischen der Kugel 86 und dem Magneten 84 wirksame magnetische Anzie hungskraft sowie Il und r die Radien der Kugel 86 bzw. der öffnung 81 des Tragrings 80 bezeichnen, so hebt sich die Kugel 86 von dem Kontakt stab 85 ab, wodurch der Stab 85 und der Hing 80 elektrisch voneinander getrennt werden.

Bei dieser Ausführungsform, bei der die Kugel 86 nicht nur dureh die Schwerkraft sondern auoh durch den Dauermagneten 84 in

ihrer

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ihrer Läge festgehalten wird, sind die Anspreohfehler bei «er Ästete llung einer Beschleunigung im Fall einer Neigung des ByIte ms im Vergleich su den herkömmliehen Anordnungen gering und ea iit eia stabiler Kontakt zwischen der Kugel 86 und dem Kontaktstal) 85 gewährleistet.

Die untere Wahrnehmungegrenie für Beschleunigungskraft kann hier beliebig festgelegt «erden, indem man die ladle η der Kugel 86 und der öffnung 81 des Tragrings 80 entsprechend bemiBt.

Die feststellung einer Beschleunigung erfolgt dureh Unterbrechung des Strom sehlusees «wischen dem Kontakt stab 85 und dem !Fragring 80. Im Fall einer Aufpralltesehleunigung schnellt die Kugel 86 mehrmals hin und her und kommt dann infolge des Zurückpralle ns an dem Gehäuse 83 sowie infolge ihrer Rigensohwere und der Anziehungskraft des Dauermagneten 84 auf dem fragring 80 zur Buhe. 9er Stromsohluß wird also mehrmals unterbrochen. Das Auftreten der Beschleunigungskraft muß anhand der ersten Unterbrechung des Stremschlussee festgestellt werden.

In Fig. 20 ist eine Aueführungsform gegeigt, bei der anstelle des Dauermagneten 84 in dem System der Fig. 18 ein llektremagnet 87 Torgesehen 1st. Bei dieser Ausführungeform dient der aus einem leitfähigen Material bestehende tlektrcmagnetkern gleichseitig auch eic Tragring. In ihrer firkweice ist diese Aueführungeform ganz Ähnlich der zuvor beschriebenen.

In Fig. 21 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Kugel 86 im Unterschied su den obigen Ausführungsformen nicht durch magnetische Anziehungskraft in der unteren Stellung festgehalten sondern durch eine Druckfeder 88 nach unten gedrückt wird, file lirkweice ist aueh bei dieser Ausführungsfcrm ähnlich «ic bei «ton obigen Ausführungeformen.

Die obigen Ausführungsformen vermitteln die folgenden Tcr-

teile $

Es kann eine Beschleunigung in jeder beliebigen Sichtung des dreidimensionalen Baums wahrgenommen werden, also in der Horizontalen «ie auch in der Tertikaien}

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die Anspreohgeschwindigkeit ist hoch;

der Aufbau ist einfach und es ist daher eine kompakte Auebildung Böglieh)

da die Kugel durch einen Dauermagneten, einen Elektromagneten oder eine feder mit einer nach unten gerichteten Kraft beaufschlagt ist, können die Ansprechfehler bei der Feststellung τοη Beeohleunigungskräften auch dann gering gehalten werden, wenn das System geneigt wird}

der Kontakt zwischen der Kugel und dem Kontakt stab ist stabil.

In Fig. 22 und 23 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Bei der Anordnung dieser Figuren wird ein leitfähiger Tragring 90, der eine öffnung 91 aufweist, von einer Isoliermuffe 92 getragen, die das offene, untere Snde eines Gehäuses 95 verschließt, wobei ein leitfähiger Kontaktstab 94 gleitend verschiebbar in eine Bohrung 93 aufgenommen ist, die in der Muffe 92 verge sehen 1st. Der Kontaktstab 94 ist ständig mit der sehr schwachen Kraft einer Feder 96 belastet, die ihn nach oben zu drücken sucht. Auf die obere Innenkante des Tragrings 90 ist eine leitfähige Kugel 97 aufgelegt. Im Ruhezustand drückt diese Kugel 97 den Kontaktstab 94 nieder.

Befindet sich die Kugel 97 im Ruhezustand auf dem Tragring 90, so sind der Tragring 90 und der Kontaktstab 94 durch die Kugel 97 elektrisch miteinander verbunden.

Wirkt auf das System, in dem sieh die Kugel 97 so lange im Ruhezustand befand, eine Beschleunigungskraft a gemäß dem untenstehenden Ausdruck ein, so hebt eich die Kugel 97 von dem Kontakt stab 94 ab und der Strom Schluß zwisohen dem Tragring 90 und dem Kontaktstab 94 wird somit unterbrochen.

3 2

ELt r und R sind hier die Radien der in dem Tragring 90 vorgesehenen öffnung 91 bzw. der Kugel 97 bezeichnet, mit dl und m_g die Massen

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der Kugel 97 bzw. des Kontaktstabes 94, kx bezeichnet die τοη der Feder 96 im Ruhezustand der Kugel 97 erzeugte, nach oben gerichtete Kraft, d.h. k bezeichnet die Kraftkonstante der Feder und χ die Längenänderung der Feder, während g die Schwerebeschleunigung bezeichnet.

Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform belastet der Kontaktstab 94 die Kugel 97 mit einer sehr schwachen, nach oben gerichteten Kraft, wenn sioh die Kugel im Ruhezustand befindet. Der Kontakt zwischen dem Kontaktstab 94 und der Bagel 97 ist daher stabil. Die, Ansprechzeit vom Augenblick des Einsetzens einer Beschleunigung bis zum Augenblick der Unterbrechung des Stromschlusses zwischen dem Tragring 90 und dem Kontaktstab 94 kann mühelos beliebig bemessen werden, indem man den Hub oder die Elastizität der Feder entsprechend wählt. Die untere Wahrnehmbarke itegrenze für Beschleunigungskräfte kann auf einen beliebigen Wert festgelegt werden, indem man zu diesem Zweck die Radien der Kugel 97 und der in dem Tragring 90 vorgesehenen öffnung 9I entsprechend abändert.

In Fig. 24 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der eine leitfähige Feder 98 den bei der obigen Ausführungeform Torgesehenen Kontaktstab 94 ersetzt. Die Wirkweise dieser Vorrichtung ist ähnlich wie bei der zu Tor beschriebenen Ausführungsform.

Die obigen Ausführungsformen Termitteln die folgenden Vorteile t

Es kann eine Beschleunigung in jeder beliebigen Richtung des dreidimensionalen Raums wahrgenommen werden, alse in der Horizontalen wie auch in der Vertikalen}

die An sp rech ge sch windigkeit ist heohj

der Aufbau ist einfaoh und es ist daher eine kompakte Ausbildung möglich;

da die Kugel mit der Druckkraft eines federnden Organs wie beispielsweise einer Schraubenfeder belastet ist, ist der Kontakt zwischen der Kugel und dem Kontaktstab oder der Feder stabil.

Fig. 25 zeigt eine weitere Aueführungsform. Bei der Anordnung

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nung dieser Figur ist eine Isoliermuffe 100 am offenen, unteren Ende eines Gehäuses 101 befestigt. Ein Tragring 102 ist fest mit der Muffe 100 verbunden. Der Tragring 102 besteht aus zwei Leiterteilen 103 und 103' _K die durch Isolierplättchen 104 in der in Fig. 26 gazeigten Weise miteinander verbunden sind. Dieser Tragring 102 weist eine öffnung 106 auf, deren oberer innerer Umfang einen Kreis bildet. Auf den Tragring 102 ist eine starre, leitfähige Kugel 105 aufgelegt. Der Durchmesser der in dem Tragring 102 vorgesehenen öffnung 106 ist kleiner als der Durchmesser der Kugel 105·

Wenn die Kugel 105 auf dem Tragring 102 eine Ruhelage einnimmt, sind die beiden Leiterteile 103 und 103' » die den Tragring 102 bilden, durch die leitfähige Kugel 105 elektrisch miteinander verbunden. Wirkt in einer Horizont al richtung eine Beschleunigungskraft a gemäß dem untenstehenden Ausdruck ein, so bewegt sich die Kugel 105 entweder ganz oder stellenweise Ton dem Tragring 102 fort, so daß der Stromschluß zwischen den Leiterteilen 103 und 103' unterbrochen wird.

a > g«r//R - r

Mit r und R sind hier die Radien der öffnung 106 des Tragrings 102 bzw. der Kugel 105 bezeichnet, während g die Schwerebe schleunigung be ze iehne t.

Bei den herkömmlichen beschleunigungsempfindlichen Vorrichtungen ergibt sich eine gewisse Verzugszeit vom Einsetzen einer • Beschleunigung bis zu ihrer Wahrnehmung, wohingegen eine Verzugszeit bei dieser Ausführungsform entfällt, wenn man von der Heibung und Tom Luftwiderstand einmal absieht,

Zur Verhinderung von Unterschiedlichkeiten in der unteren Wahrnehmbarkeitsgrenze der festzustellenden Beschleunigungekräfte, insbesondere von Beschleunigungskräften in Richtung des Isolierplättehens 104 des Tragrings 102, muß die öffnung 106 eine vollendete Kreisform haben und muß die obere Fläche des Tragrings 102 Tollkommen eben sein. Pertigungsmäßig erweist es si oh jedoch oftmals als schwierig, mit den beiden Leiterteilen 103 und 103' unter

Zwi BOhenfiigung

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Zwisehenfügung des Isolierplatte!»ns 104 eine absolut einwandfreie Kreisform zu bilden und die oberen Flächen in der gleichen Eben« abschließen zu lassen. Sagt das Isolierplättehen 104 über die oberen Flächen der Leiterteile 105 und 103' hinaus, so kann die Kugel 105 im Buhe zu stand nur das eine der beiden Leiterteile 105 und 105* Berühren. In diesem Fall unterbleibt ein Stromsohluß zwischen den Leiterteilen 103 und 103» natürlich auch dann, wenn keine Beschleunigungskraft einwirkt. Es kann daher ins Auge gefaßt werden, &tm Isolierplättehen 104 die in Fig. 27 gezeigte Ausbildung zu geben, also eine Aussparung 107 oder eine Verjüngung an dem Isolierplättohen 104 rorzusehen, so daß das innenseitige obere Ende des Isolierplättohens 104 unterhalb der oberen Fläche der Leiterteile 103 bzw. 105> abschließt.

Erstreckt sieh die obere Fläche des Isolierplättehe ns insgesamt unterhalb der oberen Fläche der Leiterteile 103 und 103', wie dies in Fig. 28 gezeigt ist, so würde die Kugel 105 beim Sin« wirken einer Beschleunigungskraft in Richtung der Hittellinie des Ieolierplättohens. 104 auf beide Leiterteile 105 und 105* aufgleiten und der Stromeohluß würde nicht unterbrochen werden. Aus diesem Grund kann jedes der beiden Leiterteile 103 und 103' in einem dem Isolierplättehen 104 benachbarten Bereich in der in Fig. 29 und 30 gezeigten Weise mit einer Aussparung 108 versehen sein, so daß die in Sichtung der Isolierteile 104 aus der stabilen Lage ausgerüekte Kugel dann eines der Isolierteile 104 und eines der Leiterteile und 105« berührt.

Wirkt auf das System eine Beschleunigungskraft ein, die einen festgelegten Wert übersehreitet, so hebt sich die Kugel 105 ganz oder bis auf einen Teilbereich το η dem Tragring 102 ab, prallt gegen das Gehäuse 101 und schnellt mehrmals hin und her. Handelt es sieh um eine Aufprallbesohleunigung, so wird die Kugel 105 schon bald auf dem Tragring 102 zur Buhe kommen. Me Wahrnehmung der Beschleunigungskraft kann auf elektrischem Wege du roh Feststellung der ersten Stromschlußunterbreohung zwischen den Leiterteilen 103 und 105* erfolgen. Der Kontaktdruck zwischen der Kugel und den Leiter te ilen 103 und 103' kann hierbei sehr gering und der Kontakt daher

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her elektrisch instabil sein. Auch kann sich eine Neigung des Gehäuse β stark auf die Wahrnehmung der Beschleunigung auswirken. Wird auf die Kugel τβmittels einer Feder, eines Dauermagneten oder eine· Elektromagneten eine nach unten gerichtete Kraft ausgeübt, so läßt sieh das elektrische Verhalten verbessern und eine Beeinflussung durch Heignngsbewegungen des Gehäuses kann weitgehend ausgeschaltet werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Be sohleunigungaeapfindliehe Vorrichtung, ga kennsei ohne t du roh einen eine öffnung aufweisenden, elektrisch leitfähigen Tragring (15)» eine elektrisch leitfähige Kugel (I4) , deren ladius größer ist als der Radius der in de« Tragring (15) Tor gesehene η öffnung und die auf den oberen inneren Umfang des Tragrings (15) aufgelegt ist» und ein in der Sähe der Kugel (14) angeordnetes, elektrisch leitfähig·β Kontaktglied (l6) , το bei eine Beschleunigung durch Jb et stellung des Strom Schlüsse s oder der Hichtleitung zwischen dem Tragring (15) und dem Kontaktglied (l6) infolge des Kontakts oder aber infolge der Trennung der leitfähigen Kugel (I4) und des Kontaktgliedes (l6) beim Auftreten einer Beschleunigungskraft wahrnehmbar ist.

2. Besohleunigungsempfindliehe Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (l6) in der Nähe der Kugel (14)» jedoch nicht im Kontakt mit dieser angeordnet ist, wobei eine Beschleunigung durch !teststellung des Stromsohlusses awisehen dem Tragring (15) und dem Kontaktglied (l6) infolge des Kontakts der leitfähigen Kugel (14) mit dem Kontaktglied (l6) beim Auftreten einer Beschleunigungskraft wahrnehmbar ist.

5. Besohleunigungsempfindliehe Vorriehtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Tragring (20) tragende isolierende Unterlage (23) vorgesehen ist, wobei an der isolierenden unterlage (23) ein den Tragring (20) und die Kugel (26) bedeokendes gefäßförmiges Gehäuse (27) befestigt ist, wobei das Kontaktglied (31) oberhalb der Kugel (26) angeordnet ist und wobei eine Beschleunigung durch den im Zuge einer durch die Beschleunigungskraft ausgelösten Bewegung der Kugel (26) bis zaun Anliegen gegen das Kontaktglied (31) herbeigeführten Stromschluß wahrnehmbar ist.

4* Be sohleunigungsemp findliehe Vorrichtung naoh Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß das gefäßform!ge Gehäuse (27) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und mit dem Kontaktglied (31) elektrisch verbunden ist.

5· Beschleunigungsempfindliche Vorriehtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Leitermuster (30) bedruckte Un*

te rl age

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terlage (23) vorge sehen, ist, wobei der Tragring (20) mindestens einen Anschluß (22) aufweist, der sieh nach unten erstreckt und nit der bedruckten Unterlage (23) verl-ötet ist, wobei das gefäßförmige leitfähige Gehäuse (27) mindestens einen Anschluß (28) aufweist, der sieh von seiner unteren Hache nach unten erstreckt und dureh Verlöten fest mit der bedruckten Unterlage (23) verbunden ist, wobei das leitfähig· Gehäuse (27) den Tragring (20) und die leitfähige Kugel (26) bedeckt, wobei das elektrisch leitfähige Kontaktglied (31) an einer oberhalb der Kugel (26) liegenden Stelle des leitfähigen Gehäuses (27) angeordnet ist und wobei eine Beschleunigung dureh !feststellung des Strom Schlusses zwischen der Kugel (26) und dem Kontaktglied (3l) wahrnehmbar ist·

6. Bisohleunigungsempfindliehe Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Leitermuster (30) bedruckte Unterlage (23) vorgesehen ist, wobei der Tragring (20) mit Ge windegangen (36) versehen und dureh Schrauben (38) an der bedruckten Unterlage (23) befestigt ist, wobei die elektrisch leitfähige Kugel (26) auf den oberen inneren Umfang der in den Tragring (20) vorgesehenen öffnung (2l) aufgelegt ist, wobei das elektrisch leitfähig« gcfäßföraige Gehäuse (34) an seiner unteren Fläche mit Gewindegängen (35) versehen und durch- Schrauben (37) an der be« druckten Unterlage (23) befestigt ist, wobei das leitfähige Gehäuse (34) den Tragring (20) und die leitfähige Kugel (26) bedeckt, wobei das elektrisch leitfähige Kontaktglied (31) oberhalb der leitfähigen Kugel (26) an dem leitfähigen Gehäuse (34) angeordnet -ist und wobei eine Beschleunigung durch !feststellung des Stromsehlusaes zwischen der Kugel (26) und dem Kontaktglied (31) wahrnehmbar ist.

7« Besehleunigungsempfindliehe Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Kontaktglied eine U-förmige und zumindest mit dem einen Ende an der isolierenden Unterlage (113) befestigte, elektrisch leitfähige Platte (122) und einen von der U-förmigen leitfähigen Platte vermittele einer Schraube (115) in einer Stellung oberhalb der Kugel (112) unter Einhaltung eines kleinen Abstandes von dieser getragenen Kontaktkörper (II4) einbegreift

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greift,, wobei eine Beschleunigung durch feststellung des StromschlUBses zwischen der Kugel (112) und dem Kontaktglied (114» 122) wahrnehmbar ist»

Θ. Beschlcunigungsempfindliehe Vorrichtung, gekennzeichnet durch einen eine öffnung aufweisenden leitfähigen Tragring (152), eine auf die öffnung des Tragrings (132) aufgelegte Kugel (l34a), ein federndes und elektrisch leitfähiges, plättchenartiges Band (138), das an den beiden Inden mit dem Tragring (152) verbunden ist und mit einem mittleren Teil ständig gegen die Oberseite der Kugel (134a) anliegt, und ein oberhalb der Kugel (134a) in einem Abstand von dieser angeordnetes leitfähiges Kontaktglied (156), wobei eine Beschleunigung durch feststellung des Strom Schlusses zwischen dem Tragring (132) und dem Kontaktglied (136) infolge einer Berührung des leitfähigen Bandes (138) mit dem Kontaktglied (l36) beim Auftreten einer Beschleunigungskraft wahrnehmbar ist.

9. Beschleunigung se mp findliehe Vorrichtung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß ein annähernd U-förmiges und elektrisch leitfähige·, federndes Plättehen (159) vorgesehen ist, das an dem einen Ende mit dem Tragring (132) verbunden ist und mit dem anderen Ende ständig gegen die Oberseite der Kugel (154a) anliegt, wobei eine Beschleunigung durch feststellung des Stromsohlusees zwischen dem Tragring (152) und dem Kontaktglied (I36) infolge einer Berührung des leitfähigen, federnden plättchens (159) wahrnehmbar ist.

10. Beschlcunigungsempfindliohe Vorrichtung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Kugel (154b) und dem Kontaktglied (136) zu Gleitbewegungen in vertikaler EL oh tu ng angeordnetes Kontaktplättchen (141) und ein das Kontaktplättehen (I41) zum Anliegen gegen die Oberseite der Kugel (154b) belastendes federndes Organ (I42) vorgesehen sind, wobei eine Beschleunigung durch feststellung des Stromsohlussos zwischen dem Tragring (132a) und dem Kontaktglied (136) infolge einer Berührung des Kontaktpitt tone ns (141) Mit dem Kontaktglied (I56) beim Auftreten einer Beschleunigungskraft wahrnehmbar ist.

11. Besehlounigungsempfindliehe Vorrichtung naoh Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet

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gekennzeichnet, daß eine am unteren Ende des Kontaktgliede β (l36a) drehbar gelagerte Helle (147) vorgesehen ist.

12. Besehleunlgungseepfindliohe Torrichtung nach Anspruch 3, dadureh ge kennte Ichnet, daß ein das Qehäuse (44) > die isolierende Unterlage (40) ♦ die Kugel (43) und eine wärme dämmende Hasse (51) enthaltendes Außengehäuse (49) rorgesehen ist.

13. lesehleunlgungsempfindliohe Vorrichtung nach Anspruch 12, dadureh gekennzeichnet 1 daß der Innenraum des Außengehäusee (53) evakuiert ist.

14. Beschleunigungsempfindliohe Vorrichtung nach Anspruch 12, dadureh gekennzelehnet, daß der von des Außengehäuse (56) umschlossene Baum mit einem stark wärme dämmenden GaB gefüllt ist.

15· Besehleunigungeempfindliehe Vorrichtung nach Anspruch 1, dadureh gekennieichnet, daß das Kontaktglied (74) in der Mitte der öffnung (71) des Tragringes (70) angeordnet ist, wobei sioh das obere Ende des Kontaktgliedes (74) bis unterhalb der oberen Fläche des Tragrings (70) erstreckt, wobei die Kugel (75) im Ruhezustand das obere Ende des Kontaktgliedes (74) berührt und wobei eine Beschleunigung durch feststellung der Unterbrechung des St rom Schlusses zwischen dem Kontaktglied (74) und des Tragring (70) wahrnehmbar ist.

l6* Besehleunigungsempflndliche Vorrichtung nach Anspruch 15» dadureh gekennzeichnet, daß eine zum Anlegen einer nach unten gerichteten Kraft an die Kugel (86) betätigbare hemmende Anordnung (84) τοrgesehen ist.

17· Besehleunigungsempflndliohe Vorrichtung nach Anspruch 15, dadureh gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (94) in Riohtung der Mittellinie des Tragrings (90) federnd beweglich und zur Beaufschlagung der Kugel (97) mit einer sehr schwaohen, nach oben gerichteten Kraft betätigbar 1st.

16. Besohleunlgungsempfindliche Vorrichtung nach Anspruch l6, dadureh gekennzeichnet, daß es sioh bei der hemmenden Anordnung um einen Bauermagneten (84), einen Elektromagneten (87) oder um eine feder (88) handelt.

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-29- 233216a

19» Besohleunigungeempfindliche Vorrichtung, gekennzeichnet durch einen eine öffnung (lO6) aufweisenden Tragring (102), der ait zwei halbzylindri sehen elektrischen Leitern (103» 103·) wiege bildet ist, die durch zwi sehe nge fügte Ieolierplättchen (104) aneinander befestigt sind, eine auf den oberen inneren Umfang der Öffnung (lO6) in dem !Fragring (102) aufgelegte, elektrisch leitfähige Kugel (103) und ein Gehäuse (lOl) zur Halterung des Tragrings (102) und sum Verhindern eines Niederfallen» der Kugel (105), wobei eine Beschleunigung dur eh Ästete llung der Unterbrechung des Strom sohlu see s zwischen den beiden halb zylindrische η Leitern (103, 103') wahrnehmbar ist.

20. Be sehleunigungseapfindliehe Vorrichtung naeh iAsprueh 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplättehen (104) «* eberen inneren Umfang abgeschrägt sind, wobei die Kugel (105) beim Herausführen aus der stabilen Lage nicht zum gleichzeitigen Berühren beider halbzylindrischer Leiter (103, 103') betätigbar ist.

21. Bcschleunigungsempfindliohe Verrichtung nach iAsprueh 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (213) mit eine» einen ringförmigen Vorsprung aufweisenden leitfähigen Ring (215) und einem eine öffnung (211) zur Aufnahme des ringförmigen Vorsprungs aufweisenden leitfähigen Tragglied (213) zur Befestigung des Hinge β (215) an der isolierenden Unterlage (214) ausgebildet ist.

22* Beschleunigungseapfindliehe Vorrichtung naeh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kugel (86) gegen den Tragring (80) belastende, hemmend« Anordnung (88) Tor ge sehen ist.

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