DE2801044A1 - Vorrichtung zum automatischen einoder ausschalten einer steuereinrichtung - Google Patents

Description

• Beschreibung:
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Eine derartige Vorrichtung findet z.B. in Fahrzeugen Verwendung, die heutzutage mit automatischen Sicherheitsgurten ausgerüstet sind, deren Aufwickelmechanismus automatisch blockiert werden soll, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Schräglage überschreitet oder die am Fahrzeug auftretende Beschleunigung oder Verzögerung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die besonders zuverlässig und einfach im Aufbau ist.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 oder im Anspruch 3 angegebenen Merkmalen, wobei beide Lösungsvorschläge auf dem gleichen Grundgedanken beruhen.
• Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegen stand der Unteransprüche. Die Maßnahme gemäß Anspruch 2 erhöht die Zuverlä,ssigkeit der Vorrichtung, während die Maßnahmen gemäß Anspruch 4 auf einfache Weise gewährleisten, daß der frei bewegliche Körper, nämlich die Kugel, die Öffnung im Boden der Kammer bei Eintritt der kritischen Bedingung leicht freigibt und die Kugel ohne weiteres wieder auf die Öffnung rollt, wenn das Gehäuse sich wieder in seiner (waagerechten) Normallage befindet. Die Beschleunigungswerte und Neigungswinkel, bei denen die Vorrichtung anspricht, lassen sich durch Wahl der Kugelgröße, Größe der Öffnung im Boden und Gestalt des Bodens festlegen.
• Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schemstisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend eingehend beschrieben.
• F i g . 1 ist eine teilweise durchbrochene Seitenansicht einer ersten Vorrichtung in Normalstellung, F i g . 2 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 1 in gekippter Stellung, und F i g . 3 ist eine teilweise durchbrochene Seitenansicht einer zweiten Vorrichtung.
• Bei der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Vorrichtung ist auf einer in einem Fahrzeug angebrachten waagerechten Schiene 2 ein Gehäuse 1 befestigt, in dessen Inneren eine Kammer 3 mit einer frei beweglichen Kugel 4 darin vorgesehen ist. Die Kammer 3 ist oben durch einen Deckel 5 luftdicht verschlossen.
• Der Boden 6 der Kammer 3 ist konisch oder ballig geformt und in der Mitte mit einer Offnung 7 versehen, die durch ein größeres )Iündungsteil 8, einen Staubfilter 9 und Kanäle 10 in einer Bodenscheibe 11 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
• In normaler, d.h. horizontaler Lage, ruht die Kugel 4 am Boden 6 der Kammer 3 auf dem Rand der Öffnung 7. Ueber eine Leitung 12 ist die Kammer 3 mit einer Xber- oder Unterdruckquelle (nicht gezeichnet) verbunden.
• Weitere Leitungen 13, von denen eine strichpunktiert und eine in ausgezogenen Linien eingezeichnet ist, sind mit ihrem einen Ende jit der Kammer 3 verbunden und am anderen Ende durch ein Steuerglied 14 verschlossen. Auf dem Steuerglied 14 ist eine oder 15 engebracht und preßt das Steuerglied 14 gegen den Unterbrecher 16 eines elektrischen Schalters 17; Einzelheiten dazu werden weiter unten noch beschrieben.
• Nachfolgend wird nun die Wirkungsweise der Vorrichtung erlk'utert.
• Um in der Kammer 3 einen Unterdruck zu erzeugen, ist diese an eine Unterdruckquelle, z.B. an das ansaugrohr des Vergasers des Fahrzeugs angeschlossen. In der l^ormalstellung verschließt die Kugel 4 die Öffnung fly dncat und der Unterdruck in der Kammer 3 pflanzt sich auch in die Leitungen 13 fort. In der in Fig. 1 dargestellten jormalstellung ist das Steuerglied 14 ein Stück weit gegen die Wirkung der Feder 15 in die Leitung 13 hineingezonen, weil in dieser Unterdruck herrscht, jedoch liegt das Steuerglied 14 noch am Unterbrecher 16 an.
• In Figur 2 ist die Vorrichtung aus der Iiormalstellung gekippt.
• Folglich ist die Kugel 4 zur Seite gerbt und hat die Öffnung 7 freigegeben, so daß Luft durch die Öffnung 7 in die Kammer 3 strömt und den darin herrschenden Unterdruck abbaut. Damit wird auch der Unterdruck in den Leitungen 13 abgebaut, in welche die Luft rasch hineinströmt. Folglich wird das Steuerglied 14 durch die feder 15 weiter aus der Leitung 13 herausgeschoben und betätigt den Unterbrecher 16, welcher dadurch einen Stromkreis entweder öffnet oder schließt, was seinerseits verwendet werden kann, um z.B. den Aufrollmechanismus des im Fahrzeug eingebauten Sicherheitsgurtes zu blockieren.
• Den Grad der Neigung, bei dem die Kugel 4 von der Öffnung 7 herunterrollt, kann auf verschiedene Weise voreingestellt werden, z.B. durch Andern der Kugelgröße oder der Größe der Öffnung 7.
• Der l-sreigungswinkel, bei dem die Kugel 4 zur weite rollt, kann auch dadurch verändert werden, daß man den ballig geformten Boden bei gleichbleibender Krümmung flacher oder tiefer ausbildet. Die Kugel setzt sich in Bewegung, wenn der Vektor des Gewichts der Kugel die Kante der Öffnung im bullig geformten Boden durchsetzt.
• Wegen ihrer Massenträgheit wird die Kugel 4 auch durch Beschleunigunge- oder Verzögerungskräfte, die eine vorbestimmte Schwelle überschreiten, von der Öffnung 7 heruntergerollt.
• Diese Schwelle kann in entsprechender Weise bestimmt weden wie die kritische Neigung, ab der die Kugel von der Öffnung 7 herunterrilt. wenn die Resultierende aus der Beschleunigungskraft bzw. der Verzögerungskraft und der Schwerkraft die auf die Kugel wirken, durch die Kante der Öffnung verläuft, bewegt sich die Kugel von der Öffnung herunter.
• In Fig. 9 sind Teile, die Teilen der Vorrichtung in Fig. 1 entsprechen, mit entsprechenden Bezugsziffern bezeichnet.
• Die Öffnung 7 im Boden 3 der Vorrichtung in Fig. 3 stellt keine Verbindung der Kammer 3 mit der atmosphäre her, sondern über eine Leitung 18 mit einer (nicht gezeichneten) Unterdruckquelle.
• In Fig. 3 ist auch der liufrollmechanismus eines Sicherheitsgurtes fiir Fahrzeuge angedeutet. Dieser umfaßt ein Blockierglied 19 in einer Höhlung 20 eines Körpers 21 sowie eine Feder 22, die das Bloclierglied 19 gegen ein Zahnrad 23 zu drücken sucht, damit es in dessen Zähne eingreift. Das Zahnrad 23 ist starr mit einer Aufwickeltrommel 24 verbunden, auf welche ein Sicherheitsgurt auf - bzw. abgewickelt werden kann.
• In der in Fig. 3 dargestellten Normallage ruht die Kugel 4 auf der Öffnung 7 und verschließt diese dicht. Folglich ist der Druck in der Immer 4 gleich dem Druck in der Atmosphäre. Das Steuerglied 14 wird durch die Feder 15 nach außen gedrückt und hält in der flormallage entgegen der wirkung der Feder 22 das Blockierglied 19 aus dem Einwirkungsbereich des Zahnrades 23 heraus.
• Die Leitung 18 ist mit einer Unterdruckquelle, z.B. dem snsaugrohr des Vergasers, verbunden. jenen das Fahrzeug gebremst wird oder sich um mehr als einen vorbestimmten Winkel neigt, rollt die Kugel 4 zur Seite und gibt die Öffnung 7 frei. Folglich sinkt der Druck in der Kammer 3 und in der Leitung 13 ab und das Steuerglied 14 wird durch den atmosphärischen Druck gegen die Wirkung der Feder 15 tiefer in die Leitung 13 hineingeschoben. Das Blockierglied 19 folgt dieser Bewegung unter der Wirkung der Feder 22, kommt dadurch in Eingriff mit dem Zahnrsd 23 mit blockiert somit den Sicherheitsgrt.
• Sobald die Kugel 4 auf die Öffnung 7 zurückrollt und diese verschließt, z.B. auch beendetem Bremsvorgang, stellt sich in der Kammer 3 allmählich wieder der Druck der Atmosphäre ein, weil durch die Leitung 13 am Steuerglied entlang langsam Luft eindringen kann. Das Blockierglied 19 wird dadurch wieder aus dem Eingriff des Zahnrades 23 herausbewegt und gibt den Sicherheitsgurt wieder frei.
• Anstelle einer Kugel 4 kann auch ein anders gestalteter Körper verwendet werden, wenn er sich nur frei bewegen, die Öffnung 7 verschließen und aus seiner normalen Lage heraus kippen, gleiten oder rollen kann, wenn ein vorbestimmter Kippwinkel oder Grad der Beschleunigung bzw. Verzögerung überschritten wird.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur in Fahrzeugen verwendet werden, sondern z.B. auch in Schenkeln von industriellen Robotern, um durch Einwirkung auf das Steuerglied deren Bewegung zu stoppen, wenn ein vorbestimmter Neigungswinkel überschritten wird.
• Zusätzlich kann das Steuerglied selbst ein Mittel zur Flußsteuerung sein.
• Anstelle von Unterdruck kann in der Kammer 3 auch Überdruck herrschen. Die Vorrichtung muß dazu nur insofern abgeändert werden, daß die Feder 15 dem ueberdruck in der Leitung 13 entgegenwirkt, welcher am Steuerglied 14 ansteht. Wenn sich dann die Kugel 4 von der Öffnung 7 herunterbewegt, dann wird der Uberdruck in der Kammer 3 und der Leitung 13 abgebaut und das Steuerglied bewegt sich unter Federwirkung in eine Lage, in der es einen Unterbrecher schließt oder öffnet.
• Leerseite

Claims (4)

1. Vorrichtung zum automatischen Zin- oder ausschalten einer Steuereinrichtung 1. Vorrichtung, die bei Eintritt einer kritischen Bedingung, nämlich bei Überschreiten einer vorgegebenen Neigung eines Gehäuses aus einer Normallage heraus oder bei Überschreiten einer vorgegebenen Beschleunigung oder Verzögerung der Bewegung eiies Gehäuses automatisch eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Steuereinrichtung ein- oder aus schaltet, gekennzeichnet durch a) einen in einer luftdichten Zimmer (3) des Gehäuses (1) frei beweglichen Körper (4), der in der Normallage des Gehäuses (1) diese auf einer Öffnung (7) sitzt und/luftdicht verschließt, welche die Kmmer (3) mit der atmosphäre verbindet, b) eine Leitung (12), die die K-mmer (3) mit einer dber- oder Unterdruckquelle verbindet, c) wenigstens eine weitere Leitung (13), die mit ihrem einen Ende in die Earnmer (n) mündet und an ihrem anderen Ende durch ein Steuerglied (14) verschlossen ist, welches gegen die wirkung wenigstens einer Feder (15) in dieser Leitung (13) verschieblich ist, d) eine anordnung des frei beweglichen Körpers (4) derart, daß er sich bei Eintritt der kritischen Bedingung infolge seines Gewicnts bzw. seiner Hassenträgheit durch eine Roll-, Gleit- oder Kippbewegung aus seiner normallage fortbewegt und dadurch die Öffnung (7) freigibt,und e) eine anordnung der Feder (15) derart, daß sie bei einem gibt bau des in der Kammer (3) und der weiteren Leitung (13) herrschenden Unterdrucks bz. überdrucks auf das Steuerglied (14) einwirkt und dieses einen Vorgang auslöst, beeinflußt oder beendet.
2. 2. Vorrichtung nach anspruch 1, dadurch gekennzeicEmet, daß außen vor der Offnung (7) ein Staubfilter (9) angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung, die bei Eintritt einer kritischen Bedingung, nämlich bei Uberschreiten einer vorgegebenen Neigung eines Gehäuses aus einer normallage heraus oder bei hub er schreiten einer vorgegebenen Beschleunigung oder Verzöç,erung der Bewegung eines Gehäuses automatisch eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Steuereinrichtung ein- oder a.tsschaltet, gekennzeichnet durch a) einen in einer luftdichten Kammer (3) des Gehäuses (1) frei beweglichen Körper (4), der in der Normallage des Gehäuses (1) diese auf einer Öffnung (7) sitzt und/luftdicht verschließt, welche durch eine Leitung (18) mit einer Üher- oder Unterdruckquelle verbunden ist, b) wenigstens eine weitere Leitung (13), die mit ihrem einen Ende in die Kammer (3) mündet und an ihrem anderen Ende durch ein Steuerglied (14) verschlossen ist, Xlrelches gegen die Wirken wenigstens einer Feder (15, 22) in dieser Leitung (13) verschieblich ist, c) eine Anordnung des frei beweglichen Körpers (4) derart, daß er sich bei Eintritt der kritischen Bedingung infolge seines Ge wichts bzw. seiner Massenträgheit durch eine Roll-, Gleit- oder Kippbewegung aus seiner iiormallage fortbewegt und dadurch die Öffnung (7) freigibt, und d) eine Anordnung der Federn (15,22) derart, daß sie beim Auftreten des Unter- oder Überdrucks in der Kammer (3) und der weiteren Leitung (13) auf das Steuerglied (14) einwirken und dieses einen Vorgang auslöst, beeinflußt oder beendet.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Öffnung (7) in einer balligen Vertiefung des Bodens (6) der Kammer (3) liegt und der frei bewegliche Körper (4) eine Kugel ist.