DE2814487A1

DE2814487A1 - Rueckstrammer mit pyrotechnischem treibsatz fuer sicherheitsgurtwickelautomaten

Info

Publication number: DE2814487A1
Application number: DE19782814487
Authority: DE
Inventors: Artur Foehl
Original assignee: TRW Repa Feinstanzwerk GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2814487C2; IT1162516B; JPS54142730A; GB2019197A; AU4555479A; GB2019197B; FR2421629A2; SE7902842L; IT7921517A0; US4230288A

Description

Rückstrammer mit pyrotechnischem Treibsatz für Sicherheitsgurtwickelautomaten

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rückstrammer mit pyrotechnischem Treibsatz für Sicherheitsgurtwickelautomaten, die einen Energiewandler aufweisen, wobei im Gefahrenfall der Explosionsdruck des gezündeten Treibsatzes über eine zwischen Treibsatz und einem in Form eines Turbinenrades ausgebildeten Ruckstrammelement angeordnete Flüssigkeitsvorlage auf das, den Sicherheitsgurt um den Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen straffendes Rückstrammelement wirkt.

Rückstrammer gemäß dem Hauptpatent dienen dazu, Gurtlose im Gefahrenfall durch Zurückziehen des Gurtes zu beseitigen, so daß der Gurt möglichst eng am Körper des zu sichernden Insassen anliegt und damit der freie Vorfallweg bis zum Wirksamwerden des Gurtes möglichst gering

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gehalten wird. Hierbei wird die durch den Explosionsdruck des gezündeten Treibsatzes beschleunigte Flüssigkeit als gerichteter Strahl mit hohem Druck in Treibrichtung gegen das freistehende Turbinenrad gedrückt, das dadurch in Rotation versetzt wird.

Bei anderen bekannten Rückstrammern (deutsche Offenlegungs-Schriften 24 60 119 und 26 25 573) wird ein Rückdrehmoment dadurch erzielt, daß in einem Turbinenrad weitgehend radiale Austrittskanäle eingearbeitet sind, aus welchen im Gefahrenfall, also nach Zündung eines Treibsatzes gasförmiges bzw. flüssiges Medium austritt und damit dem Turbinenrad einen Drehimpuls erteilt. Derartige Rückstrammer sind aufgrund der komplizierten Konstruktion des Turbinenrades sehr kostenintensiv und haben einen relativ geringen Wirkungsgrad.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rückstrammer gemäß dem Hauptpatent ohne wesentlichen konstruktiven Aufwand das auf das Rückstrammelement einwirkende Drehmoment zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Auslaßöffnung des die Flüssigkeitsvorlage aufnehmenden Behälters in eine durch das Turbinenrad geschlossene Turbinen-Druckkammer einmündet und im wesentlichen tangential zum Turbinenrad ausgerichtet ist. Bei diesem geschlosssenen System hat die durch den Explosionsdruck des Treibsatzes geförderte Flüssigkeitsvorlage keine Ausweichmöglichkeit; sie trifft vielmehr praktisch verlustfrei auf den radial abstehenden Turbinenschaufeln des Turbinenrades auf und erteilt diesen ein dem Flüssigkeitsdruck der gesamten beschleunigten Flüssigkeitsmenge entsprechendes Drehmoment.

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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das in einer Gehäusebohrung eines Turbinengehäuses exzentrisch gelagerte Turbinenrad radiale, unter der Wirkung von Federn verschiebbare Flügel auf, die sich unter Bildung der Turbinen-Druckkammern federnd an der Wandung der Gehäusebohrung abstützen. Hierbei bilden die beidseitig der Auslaßöffnung des die Flüssigkeitsvorlage aufnehmenden Behälters jeweils vorhandenen Flügel zusammen mit dem z.B. walzenartigen Radkörper sowie zusammen mit der Wandung der Gehäusebohrung eine geschlossene Turbinen«Druckkammer, in welche hinein die durch den Explosionsdruck beschleunigte Flüssigkeit gedrückt wird, wobei aufgrund der exzentrischen Lagerung des Turbinenrades in der Gehäusebohrung die einströmende Flüssigkeit praktisch verlustfrei das Turbinenrad in einer vorbestimmten Drehrichtung antreibt. Die federnd verschiebbaren Flügel stellen hierbei eine Abdichtung der Turbinen-Druckkammer sicher.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird insbesondere sichergestellt, daß während der Drehung des Turbinenrades Reibungsverluste praktisch nicht auftreten, dadurch, daß das zumindest zum Teil in einem Turbinengehäuse gelagerte Turbinenrad als Zahnrad ausgebildet ist, welches nach Art eines Zahnradgetriebes mit einem Gegen-Zahnrad kämmt und zusammen mit dem Gegen-Zahnrad die die Auslaß-Öffnung der Flüssigkeitsvorlage aufweisende Turbinen-Druckkammer verschließt. Hierbei wird ein besonders hoher Wirkungsgrad dann erzielt, wenn die Auslaßöffnung des die Flüssigkeitsvorlage aufnehmenden Behälters in der Kämmungsebene des Zahnradgetriebes angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.

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Es zeigt:

Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückstrammers in Schnitt- und Seitenansicht,

Fig. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückstrammers in Schnitt- und Seitenansicht.

In Fig. 1 und 2 ist eine z.B. am Karosserierahmen eines Kraftfahrzeuges an einer öffnung 1 befestigbare Beschlagplatte eines Sicherheitsgurtautomaten mit 2 bezeichnet, an welcher mit Abstand beidseitig Lageransätze 3 und 4 angeordnet sind, in welchen eine Wickelachse 5 für den Sicherheitsgurt 6 drehbar gelagert ist. Mit dem Lageransatz 4 fest verbunden ist ein Turbinengehäuse 7 mit einer nach außen geschlossenen Gehäusebohrung 8. In diese Gehäusebohrung 8 mündet auf der einen Seite ein S-förmig gebogenes Rohr 9 ein, das einen Behälter für eine Flüssigkeitsvorlage 10 darstellt, das also mit einer vorzugsweise nur wenig komprimierbaren Flüssigkeit angefüllt ist. Auf der der Auslaßöffnung 11 des Rohres 9 gegenüberliegenden Gehäuseseite ist eine Austrittsöffnung 12 vorgesehen. Am freien Ende des den Behälter für die Flüssigkeitsvorlage bildenden Rohres 9 befindet sich ein Treibzylinder 13 mit Zündkabel 14 sowie mit einem zündbaren Medium 15. Zwischen Zündkammer des Treibzylinders 13 und Rohr 9 befindet sich ein Treibkolben 16, während die Auslaßöffnung 11 durch einen mechanisch leicht verformbaren, z.B. aus Silikonkunststoff bestehenden Verschlußstopfen 17 verschlossen ist.

In der Gehäusebohrung 8 gelagert ist ein Turbinenrad 18, das z.B. mittels Vierkantansatz 19 drehfest mit der Wickelachse 5 verbunden ist. Wie Fig. 1 deutlich zeigt, besitzt

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das Turbinenrad 18 mehrere in Radialnuten des scheibenförmigen Radkörpers unter der Einwirkung von Federn 19 radial verschiebbare Flügel 20. Die Achse 21 des Turbinenrades 18 ist in bezug auf die Gehäusebohrung 8 exzentrisch angeordnet, derart, daß auf der einen Seite der Achse 21 zwischen Turbinenrad 18 und der Bohrungswandung Hohlräume verbleiben, die zur anderen Achsenseite hin kontinuierlich abnehmen. Diese Hohlräume stellen Turbinen-Druckkammern 22 dar, von denen oede einzelne beidseitig durch die federnd an der Bohrungswandung sich abstützenden Flügel 20 verschlossen ist. Stets eine Turbinen-Druckkammer 22 befindet sich unmittelbar im Bereich der Auslaßöffnung 11 des Rohres 9. Wird nun der Treibsatz gezündet, so wird der Treibkolben 16 zum Rohr 9 hin bewegt, wobei die Flüssigkeitsvorlage 10 den Verschlußstopfen 17 aus der Auslaßöffnung 11 drückt und mit hohem Druck in die Turbinen-Druckkammer 22 einströmt. Aufgrund der exzentrischen Lagerung des Turbinenrades 18 sowie aufgrund der weitgehend tangentialen Ausrichtung der Auslaßöffnung 11 zum Turbinenrad 18 hin wird durch den hohen Flüssigkeitsdruck in der allseits geschlossenen Turbinen-Druckkammer 22 das Turbinenrad 18 in Fig. 1 in Pfeilrichtung zur Rotation gezwungen, wobei der kleine Verschlußstopfen 17 mit transportiert und zusammen mit der Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung 12 hindurch nach außen abgeführt wird. Mit dieser Rotation des Turbinenrades 18 und somit der Wickelachse 5 wird der Sicherheitsgurt 6 um den Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen gestrafft.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 sind wiederum beidseitig einer Beschlagplatte 2 eines Sicherheitsgurtautomaten Lageransätze 3 und 4 angeordnet, wobei am Lageransatz 2 wiederum ein weitgehend geschlossenes Gehäuse

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23 befestigt ist. Dieses Gehäuse besitzt einen langloch** artigen Gehäuseinnenraum 24, in welchen auf der einen Seite die durch einen mechanisch leicht verformbaren Kunststoff-Verschluß stopfen 17 verschlossene Auslaßöffnung 11 eines einen Behälter für eine Flüssigkeitsvorlage bildenden und wie in Fig. 1 und 2 mit einem Treibsatz 13/14 versehenen Rohres 9 einmündet, während an der gegenüberliegenden Gehäuseseite eine Flüssigkeits-Austrittsöffnung 25 vorgesehen ist, wie Fig. 3 deutlich zeigt. Im Gehäuse-Innenraum

24 gelagert ist ein Zahnradgetriebe, bestehend aus einem ersten Zahnrad 26, welches das über einen Vierkantansatz 19 mit der Wickelachse 5 drehfest verbundene Turbinenrad darstellt, und aus einem zweiten frei drehenden Zahnrad 27, welches mit dem Turbinenrad 26 kämmt. Hierbei liegen Auslaßöffnung 11 und Austrittsöffnung 25 in der Kämmungsebene des Zahnradgetriebes. Das als Zahnrad ausgebildete Turbinenrad 26 verschließt zusammen mit dem Gegen-Zahnrad 27 eine unmittelbar mit der Auslaßöffnung 11 in Verbindung stehende Turbinen-Druckkammer 28, in welche nach Zündung des Treibsatzes 13/14 die Flüssigkeitsvorlage zusammen mit dem aus der Auslaßöffnung 11 herausgedrückten Verschlußstopfen 17 mit hohem Druck einströmt und damit das Zahnradgetriebe in Pfeilrichtung bewegt. Der Verschlußstopfen 17 besteht aus einem leicht verformbaren, z.B. elastischen Material, so daß das Zahnradgetriebe diesen Verschlußstopfen 17 mit durchdrehen und durch die Austrittsöffnung 25 hindurch auswerfen kann. Mit der Drehung des Zahnradgetriebes wird wiederum der Gurt 6 gestrammt.

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L e e r s e i t e

Claims

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Patentansprüche

.j Rückstrammer mit pyrotechnischem Treibsatz für Sicherheitsgurtwickelautomaten, die einen Energiewandler aufweisen, wobei im Gefahrenfall der Explosionsdruck des gezündeten Treibsatzes über eine zwischen Treibsatz und einem in Form eines Turbinenrades ausgebildeten Rückstrammelement angeordnete Flüssigkeitsvorlage auf das den Sicherheitsgurt um den Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen

straffendes Rückstrammelement wirkt, nach Patent

(Patentanmeldung P 26 18 119.1-22), dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (11) des die Flüssigkeitsvorlage (10) aufnehmenden Behälters (Rohr 9) in eine durch das Turbinenrad (18, 26) geschlossene Turbinen-Druckkammer (22, 28) einmündet und im wesentlichen tangential zum Turbinenrad ausgerichtet ist.

2. Rückstrammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in einer Gehäusebohrung (8)¹ eines Turbinengehäuses (7) exzentrisch gelagerte Turbinenrad (18) radiale, unter der Wirkung von Federn (19) verschiebbare Flügel (20) aufweist, die sich unter Bildung der Turbinen-Druckkammern (22) federnd an der Wandung der Gehäusebohrung abstützen.

3. Rückstrammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest zum Teil in einem Turbinengehäuse (23) gelagerte Turbinenrad (26) als Zahnrad ausgebildet ist, welches nach Art eines Zahnradgetriebes mit einem Gegen-Zahnrad (27) kämmt und zusammen mit dem Gegen-Zahnrad die die Auslaßöffnung (11) der Flüssigkeitsvorlage (Rohr 9) aufweisende Turbinen-Druckkammer (28) verschließt.

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ORiGtNAL

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4. Rückstrammer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (11) des die Flüssigkeitsvorlage aufnehmenden Behälters (Rohr 9) in der Kämmungsebene des Zahnradgetriebes angeordnet ist.

5. Rückstrammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinengehäuse (7, 23) an der der Auslaßöffnung (11) der Flüssigkeitsvorlage gegenüberliegenden Seite eine Austrittsöffnung (12, 25) für die Flüssigkeit aufweist.

6. Rückstrammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (11) zwischen dem Behälter (Rohr 9) der Flüssigkeitsvorlage und der Turbinen-Druckkammer (22, 28) durch einen vom Turbinenrad zur Flüssigkeits-Austrittsöffnung (12, 25) transportierbaren, vorzugsweise leicht verformbaren Verschlußstopfen (17) verschließbar ist.

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