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S I C H E R H E I T S G U R T
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Sicherheitsgurten in Fahrzeugen
insbesondere Kraftfahrzeugen, die den angelegten Sicherheitsgurt nach einen Unfall
selbsttätig entriegelt.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, daß die verunglückte Person
nach dem Unfall nicht mehr gefesselt ist, wodurch eine schnelle rettung möglich
wird.
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Sicherheitsgurte sind mittlerweile in fast allen Industriestaaten
vom Gesetz vorgeschriebenes Sicherheitszubehör von Kraftwagen. Auch besteht in vielen
Ländern Itnschnallpflicht, die jedoch nicht immer befolgt wird.
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deutlich ist die Zahl de Verkehrstoten und Schwerverletzten seit der
Anschnallpflicht zurückegeangen. Unbestritten hat der Sicherheitsgurt vielen Menschen
Verletzungen erspart oder gar das Leben gerettet. -Trotzdem waren es in einer ganzen
Reihe von Unfällen gerade die Sicherheitsgurte, die eine schnelle Rettung verhinderten.
Gerade im Fall eines Fahrzeugbrandes als Unfallfolge war es schon des öfteren der
Gurt, der kurz zuvor dem Verunglückten das Leber rettete, ihn dann aller nicht frei
gab und so in den Verbrennungstot riß.
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Tatsächlich haben verkehrspsychologische Untersuchungen ergeben, daß
ein erheblicher Prozentsatz von Verkehrsteilnehner sich bewußt der Anschnallpflicht
widersetzen. Hierzu gehören nicht nur die, die bei einem Unfall einen Angeschnallten
haben rettungslos verbrennen sehen, sonder auch die vielen, bei denen unterschwellig
allein ein Angstgefühl existiert, im Fall eines Unfalles im Wagen gefesselt zu sein
und nicht fliehen zu können.
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Ein großer Nachteil ist auch, daß jeder Gurthersteller seine eigene
Entriegelung der Sicherheitsgurte baut. Insbesondere bei Neuwagen oder Leihfahrzeugen
aber auch bei Beifahrern kommt es deshalb nach einem Unfall häufig dazu1 daß die
angescnallte Person nicht in der Lage ist, sich schnell aus den Gurten zu befreien.
Der natürliche Fluchtwille aus einem verunglückten Fahrzeug wird oft dadurch gehindert,
daß die Person infolge des Unfallschockes außerstarde ist, die Auslösemechanik folgerichtig
zu betätigen. Gerade im Fall einer Brandgefahr des Fahrzeuges bei auslaufenden Treibstoff
ist die unverzügliche Flucht aus dem Fahrzeug lebensrettend0 Oft sind es nur Sekunden
in denen gehandelt werden kann - danach nicht mehr! Auch die Lage des Gurtschlosses
weit im Wageninneren hinderten schon wiederholt herbeigeeilte Helfer daran, einen
Verunglückten aus den Sicherheitsgurten zu befreien und ihn bei den Schultern gepackt
aus dem brennenden Wagen zu reißen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese geschilderten erheblichen
Nachteile zu beseitigen, die Sicherheit und Uberlebenschance der Fahrzeuginsassen
wesentlich zu erhöhen und die unterschwellige Angst in das "Gefesseltsein im Gurt"
abzubauen, wodurch sich weitere Verkehrsteilnehmer bereit finden werden, den Gurt
regelmäßig anzulegen.
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Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß sich nach dem Unfall, dann
wenn die Rückhaltekraft im Gurt abgeklungen ist5 der angelegte Sicherheitsgurt selbsttätig
entriegelt.
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Dadurch wird der Sicherheitsgurt zu einer Einrichtung, die nach wie
vor schützt, aber nicht mehr fesselt.
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Dies kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden. - Sinnvoller Weise
wird hierbei als Auslösekriterium zur selbsttätigen Entriegelung die beim Unfall
auftretende Bremsbeschleunigung herangezogen.
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Die Trägheitskraft der angeschnallten Person infolge ihrer Masse und
der Bremsbeschleunigung spannt bei einem Unfall den Sicherheitsgurt.
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Diese Kraft im Sicherheitsgurt oder aber auch die Kraft auf eine zusätzlich
angebrachte Masse (Schwekraftpendel usw.) löst dabei den Entriegelungsvorgang aus,
der über eine Zeitverzögerung den Sicherheitsgurt nach dem Unfall selbsttätig löst.
Ein selbsttätiges kappen des Gurtes nach dem Unfall ist hierbei genauso nöglich
wie auch die viel elegantere Lösung einer autonatischen Entriegelung.
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Es bietet sich an, die zum Entriegeln benötigte Energie über die elastische
Verformung einer Feder infolge der Trägheitskraft durch die Bremsbeschleunigung
selbst zu gewinnen, obschon auch der Fall denkbar ist, daß diese Energie von einer
gespannt eingebauten Feder aufgebracht wird, wobei die Bremsbeschleunigung beim
Unfall nur noch als Auslösekriterium herangezogen wird, wodurch diese Feder entscannt
wird.
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Im übrigen braucht der Entriegelungsvorgang nicht unbedingt über ein
Zeitverzögerungsglied vorgegebener Zeitcauer bewirkt zu werden; es könnte z.B. der
selbsttätige Entriegelungsmechanismus auch derart ausgelegt sein, daß das Entriegeln
des Sicherheitsgurtes nur dann erfolgt, wenn die im Gurt wirkende Rückhaltekraft
abgeklungen ist, d.h. die Bremsbeschleunigung beendet ist.
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Die größte Eetriebssicherheit hingegen erhalt man in dem Fall, wenn
der Auslösvorgang erst nach Beendigung der Unfallbremsbeschleunigung erfolgt.
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An einem Ausführungsbeispiel, wie es FIG. 1 in seinen wesentlichen
Details schematisch zeigt, soll das erfindungsgemäße Automatikgurtschloß beschrieben
werden. Der Sicherheitsgurt 1 ist wie üblich mit den Metallteilen des Schlosses
befestigt. In wichtiges Merkmal ist die Feder 2, die in diesem Beispiel als Druckfeder
ausgeführt ist und die bei bestimmten Zugkräften im Gurt, das Schloßgehzuse 9 gegenüber
dem Ansatzstück 4 elastisch verbindet. Zur Führung des Ansatzstückes 4 im Schloßgehäuse
3 sind die Gleitnasen 15 vorgesehen. ';iird cer
Sicherheitsgurt
während eines Unfalles gespannt, dann wird diese Feder zunächst um ein kleines Stück
zusammengedrückt, so daß der "automatische $Entriegelungsmechanismus" einrastet,
indem das von einer kleinen Feder 6 bewegte Einrastteil 5 links vor dem herausgezogenen
Ansatzstück 4 einklingt. Lager 7 verbindet das Einrastteil 5 mit dem unteren nde
des Betätigungshebels 8. Selbstverständlich ist die kleine Feder 6 lediglich ihrer
Wirkungsweise entsprechend eingezeichnet und würde besser als Schenkelfeder ausgeführt
werden.
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Die während dieses Vorganges im Sicherheitsgurt herrschende Kraft
ist gewisserma@en die Mindestkraft, die nach ihrem Abklingen eine Freigabe des Gurtes
bewirkt. Steigt die Kraft im Sicherheitsgurt über diesen Wert an, so kommt es bald
danach zu einem Anschlag des Ansatzstückes 4 gegen das Schloßgehäuse 3 oder aber
die Federwindungen schlagen wie hier im Beispiel aneinander, wobei es dann letztlich
gleickgültig ist, welchen ert die Kraft danach noch erreicht. - Es können die gleichen
Kräfte vorn Gurt mit Automatikschloß übertragen werden wie bei einer1 herköminlichen
Gurt sonst auch.
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Klingt nach der Unfall die kraft im Sicherheitsgurt wieder ab, so
wird sich die Feder entspannen und versuchen, die ursprüngliche Lage wieder einzunehmen.
Dabei schiebt sie jetzt das Einrastteil 5 des "automatischen Entriegelungsmechanismusses"
vor sich her und bewirkt eine Drehung des Betätgungshebels 8 um das mit dem Schloßgehuse
3 fest verbundene Lager 9. Dadurch wird die mit dem Betätigungshebel 8 fest verbundene
Flachformfeder 10 gespannt, odurch diese eine Betätigung der Gurt.:chlo^:entriegelungsklapne
11 bewirkt, die sich um das Lager 12 im Schloßgenause 3 bewegt. Dadurch kann die
Verschlußzunge 14 von der Haltenase 13 gleiten, wodurch die Sicherheitsgurtverbindung
gelöst ist.
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In FIG. 2 wird in einem Diagramm der typische Verlauf der im Sicherheitsgurt
wirkenden Kraft F infolge der Bremsbeschleunigung als Funktion der Zeit t für den
Fall eines Frontalzusammenstoßes gezeigt.
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Kraftspitzen im Gurt vom 20fachen des Körpergewicht es der angescimallten
Person sind schon als Folge mittlerer Geschwindigkeiten keine Seltenheit. All dieses
spielt sich im Bereich von Millisekunden ab.
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Die Gerade A kennzeichnet die l-indestliraft, die bereits ausreicht,
nach dem Unfall die Sicherheitsgurtverbindung zu lösen. B stellt den Zeitpunkt dar,
zu des die Entriegelungsmechanik bereits einrastet, und G ist der Zeitpunkt, zu
des die selbsttätige Gu-tentriegelung eingeleitet wird.
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Zwar kennzeichnet den häufigsten aller Unfälle (Auffaahrunfall unter
300) eine Bremsbeschleunigung analog der im Sicherheitsgurt wirkenden Kraft F, wie
sie in FIG. 2 gezeigt ist, jedoch wird das Fahrzeug nicht immer gleich vollständig
gebremst. Deshalb erscheint es ratsam in die Entriegelungsmechanik zusätzlich eine
gewisse "Zeitverzögerung" einzubauen, damit die verunglückte Person nicht zu früh
freigegeben wird.
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In Sonderheit wenn sich der Unfall in zwei oder mehreren aufeinander
folgenden Schüben vollzieht, würden bei einer vorgegebenen aeitverzögerung auch
alle weiteren aufprall sicher beherrscht werden.
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Eine Zeitverzögerung kann in jedem Fall leicht dadurch erreicht werden,
daß die gespannte Flachformfeder 10 nicht nur die Gurtschloßentriegelungsklappe
11 betätigt, sondern vor oder während der Betëtigung in irgendeiner Form zusätzlich
Arbeit verrichten muß. FIG. 3 zeigt als Beispiel ein ähnliches Automatikschloß wie
FIG. 1, nur ist hier eine pneumatische Zeitverzögerungseinrichtung eingebaut. Die
Bauteile der FIG. 1 sind hier ebenfalls alle wiederzufinden, blo3 hat im wesentlichen
die Flachformfeder 10 eine andere Form erhalten, so daß ein Blasebalg 16 Platz in
dieser Anordnung fand. Die obere
Fläche des Blasebalges 16 ist
mit dem Schloßgehäuse 3 fest verbunden.
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Nach dem Entspannen einer im Sicherheitsgurt 1 wirkenden Mindestkraft
läuft alles bis zur Spannung der Flachformfeder 10 wie in FIG. 1 ab.
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Bevor jedoch die Gurtschloßentriegelungsklappe 11 von der Flachformfeder
10 betätigt wird, komprimiert diese über den Druckaufnehmer 18 die Luft im Blasebalg
16, wodurch diese langsam aus der Austrittsdüse 17 strömt. Hierdurch wird der Verzögerungsabstand
20 erst nach einer bestimmten Zeit überwunden, und die Gurtschloßentriegelungs klappe
11 wird langsam selbsttätig entriegelt , wodurch die Gurtverbindung zeitverzögert
freigegeben wird. Durch eine geeignete Abänderung des Druckaufnehmers 18 ließe sich
nach Überwindung eines Verzögerungsweges auch eine schlagartige Betätigung der uurtschloßentriegelungsklappe
derreichen.
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Sinnvollerweise würde man ein derartiges Autoratikgurtschloß nach
unten hin mit einer s.bdeckung 19 versehen.
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Außer diesem -pneumatischen Zeitverzögerungsglied bieten sich in Sonderheit
hydraulische und mechanische Zeitglieder der verschiedensten Bauformen an. - Auch
sind Ausführungen denkbar, bei denen Feder 2 oder eine, der Wirkungsweise der Flachformfeder
10 entsprechende Feder mit dem Zeitverzögerungsglied zu einer Einheit integriert
sind, z.B. t.hnlich wie bei einem Federungsstoßdämpfer.
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FIG. 4 zeigt das Automatikgurtschloß der FIG. 3 in der Draufsicht
ohne Sicherheitsgurt 1 und Verschlußzunge 14, wobei die Gurtschloßentriegelungsklappe
11 abgenommen wurde.
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FIG. 5 zeigt als ein weiteres Beispiel, wie die automatische Entriegelung
in ein Gurtschloß eingebaut werden kann, daß auf einem flexiolen Ansatzstück 21
aufsitzt, wodurch bekanntlich eine sogenannte "Einkandbedienung" des Gurtes möglich
wird.
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Üblicherweise würde der Einrastbolzen 35 durch einen Druck auf den
Gurtschloßentriegelungshebel 33 betätigt, der sich um das Lager 34, das mit dem
Schloßgehäuse 26 verbunden ist, dreht und dadurch einen Druck über den Betätigungsstift
36 auf den Eirastbolzen 35 überträgt, wobei dieser die Verschluß zunge 42 freigibt
unter Spannung der Einrastfeder 37.
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Die zeile, die zur autor tischen Entriegelung der Gurtverbindung beitragen,
sind auch hier in ihrer wirkung anlog den vorangegangenen Beispielen zusammengestellt.
Auf dem üblichen Übergangsstück 22 sitzt ein Ring 23 auf und an oberen Ende die
von einer Abschlußplatte 25 unter Druck gehaltene Feder 24. Beim wirken einer iXindestkraft
im angelegten Sicherheitsgurt 1 wird die Feder 24 gespannt, wobei das Einrastteil
27 von der kleinen Feder 28 gezogen hinter des Ring 23 einrastet. Das Einrastteil
27 bewegte sich hierbei um das Lager 29, das dieses Teil mit den Betätigungshebel
30 verbindet. Bei anschließender Lntspannung der Feder 24 wird der Betätigungshebel
30 durch den Druck auf das Einrastteil 27 um das Lager 31 bewegt, das den Betätigungshebel
30 mit dem Schloßgehäuse 26 verbindet. Da die Flachformfeder 32 wiederum fest it
dem Betätigungshebel 30 verbunden ist, möchte diese mit inrem oberen Ende eine Gurtentriegelung
durch Betätigen des Einrastbolzens 35 bewirken.
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Doch auch in diesem Beispiel muß die gespannte Flachformfeder 32 zunächst
über den Zugaufnehmer 3o die Luft im Blasebalg 59 komprimieren und durch deren Ausströmen
aus der Austrittsdüse 40 arbeit verrichten. Dadurch wird der Verzögerungsabstand
41 erst nach einer gewissen Zeit überwunden und die Sicherheitsgurtverbindung erst
zeitverzögert gelöst. Auch in diesem Fall ließe es sich leicht einrichten, nach
Ablauf der Verzögerungszeit den Einrastbolzen 35 dann schlagartig zu betätigen,
indem der Zugaufnehmer 38 entsurechend geändert würde.
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Ein weiterer Vorteil besteht bei einer Ausführung entsprechend der
wenn nach dem Unfall vo Sicherheitsgurt über die Verschlußzunge eine bleibende Kraft
auf das Gurtschloß übertragen wird (z.B. wenn die verunglückte Person im Gurt mehr
oder weniger hängt), da die Reibung ein Verschieben des Einrastbolzens 35 in diesem
Fall verhindern würde-Erst dann, wenn die Retter den verunglückten aus dem Wagen
zu neben versuchen oder diocer von sich aue flichen möchte, würde die Gurtverbindung
antomatisch abfallen und ihn freigeben.
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Eine weitere Variation des Erfindungsgedankens besteht darin, daß
die Feder 24 durch hintereinandergeschaltete Einzelfedern unterschieclicher Steifigkeit
ausgeführt wird (z.B. Tellerfedern), wodurch zwei (oder mehrere) Spannungskriterien
in der Sicherheitsgurteinrichtung zu getrennten Auslösearten verfügbar sind: 1.
Wird infolge eines leichtere Unfalls lediglich die weichere der beiden Federungsstufen
gespannt, so handelt es sich um einen leichteren Unfall, der noch einen weiteren
Unfallschub möglich erscheinen läßt. Aus diesem Grunde wird für diesen Spannungszustand
eine zeitverzögerte Auslösung der beschriebenen Weise vorgesehen.
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2. Handelt es sich hingegen um einen sehr schweren Unfall mit wesentlich
höheren R.ückhaltelcräften im Sicherheitsgurt, so wird auch die härtere der hintereinandergeschalteten
Federn gespannt und es rastet eine zusätzliche "Entriegelungsmechanik" ein, die
eine schnellere Entriegelung der Sicherheitsgurtverbindung bewirkt.
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Eine Zeitverzögerung für die Entriegelung kann natürlich auch anders
wie in den angeführten Beispielen aufgebaut sein.
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Mit dem vorgeschlagenen Blasebalg (16, 39) hingegen ist in jede Fall
selbst bei Verschmutzung (zum Schutz poröses j'aterial vor der Dse anbringen) und
Alterung eine einwandfreie Funktion für die gesamted Einsatzdauer gewährleistet.
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In jedem der angegebenen Beispiele kann eine Rücksetzmöglichkeit nach
erfolgter automatischer Gurtentriegelung dadurch vorgesehen werden, daß die Einrastteile
5 oder 27 wieder zum Ausrasten gezwungen werden, indem ein vorgesehener, nicht eingezeichneter
Hebel betätigt wird oder ein Werkzeug dazu benutzt würde. Dadurch ist es möglich
das Schloß wieder zu benutzen.