DE2814487C2

DE2814487C2 - Rückstrammer mit pyrotechnischem Treibsatz für Sicherheitsgurtwickelautomaten

Info

Publication number: DE2814487C2
Application number: DE2814487A
Authority: DE
Inventors: Artur 7060 Schorndorf Föhl
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: 1983-11-24
Also published as: JPS54142730A; FR2421629A2; IT7921517A0; DE2814487A1; SE7902842L; US4230288A; GB2019197B; IT1162516B; AU4555479A; GB2019197A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Rückstrammer nach Patent 26 18 119 nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

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 gehalten wird. Hierbei wird die ^b0 durch den Explosionsdruck des gezündeten Treibsatzes beschleunigte Flüssigkeit als gerichteter Strahl mit hohem Druck in Treibrichtung gegen das freistehende Turbinenrad gedruckt, das dadurch in Rotation versetzt wird. ^b5

Bei anderen bekannten Rückstrammern (deutsche Offenlegungsschriften 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. Hierbei wird Verwendung gemacht von einer Flüssigkeitsvorlage mit VerschluEstopfen. Derartige Rückstrammer sind aufgrund der komplizierten Konstruktion des Turbinenrades sehr kostenintensiv und haben einen relativ geringen Wirkungsgrad.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE-OS 25 35 380) ist in einer weitgehend geschlossenen Druckkammer eine mit Rügein ausgestattete Turbine drehbar gelagert, wobei in die Druckkammer im wesentlichen tangential eine Auslaßöffnung für das Druckmedium einmündet. Für den Austritt des Druckmediums ist eine Bohrung geringen Querschnitts vorhanden, wobei insbesondere bei Verwendung eines Verschlußstopfens für eine Flüssigkeitsvorlage eine Verstopfung dieser Bohrung zu befürchten ist. Eine möglichst verlustfreie Übertragung des vom Druckmedium ausgehenden Druckes auf die Turbine ist damit nicht zu erreichen. Bei Drehkolbenpumpen mit exzentrisch in zylindrischen Gehäusen liegenden Walzen und mit Flüssigkeitsgetriebe ist es bekannt, die Zuführöffnung für die Flüssigkeit in der Kämmungsebene eines Zahnradgetriebes anzuordnen und an dor Seite, die dieser Zuführöffnung gegenüberliegt eine Austrittsöffnung tür die Flüssigkeit vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückstrammer der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 gennten Art so auszugestalten, daß im Betätigungsfall der Druck des ausgelösten Treibsatzes möglichst ungehindert über die beschleunigte Flüssigkeitsvorlage auf die Turbine übertragen werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Maßnahmen.

Bei diesem geschlossenen System hat die durch den Explosionsdruck des Treibsatzes beschleunigte Flüssigkeitsvorlage keine Ausweichmöglichkeit; sie trifft vielmehr praktisch verlustfrei auf den radial abstehenden Turbinenschaufeln des Turbinenrades auf und erteilt diesen ein dem Flüssigkeitsdruck der beschleunigten Flüssigkeitsmenge entsprechendes Drehmoment.

Erfindungsgemäß ist hierbei dafür Sorge getragen, daß der vom Treibsatz ausgehende Druck weitgehend ungehindert auf die Turbine übertragen wird, in dem die Austrittsöffnung und der Verschlußstopfen so ausgebildet sind, daß der Verschlußstopfen im Betätigungsfall durch die Druckkammer und ihre Austrittsöffnung transportierbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist in an sich bekannter Weise das in einer Gehäusebohrung eines Turbinengehäuses exzentrisch gelagerte Turbinenrad radiale, unter der Wirkung von Federn verschiebbare Flügel auf, die sich 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 die 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 verschieb-

baren Flügel stellen hierbei eine Abdichtung der Turbinen-Druckkammer sicher.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 wird sichergestellt, daß während de/ Drehung des Turbinenrades Reibungsverluste praktisch nicht auftreten. Hierbei wird ein besonders hoher Wirkungsgrad dann erzielt, wenn die Auslaßöffnung des die Flüssigkeitsvorlage aufnehmenden Behälters in der Kämmungsebene des Zahnradgetriebes angeordnet ist

Die Erfindung ist anhand in der Zeichnung dargestellter und nachstehend beschriebener Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine erste Austührungsform des erfindungsgemäßen Rüekstrammers 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 Karosseilerahmen eines Kraftfahrzeuges mittels einer öffnung 1 befestigbare Beschlagplatte eines Sicherheitsgurtautomaten mit 2 bezeichne;, an welcher mit Abstand beidseitig Lageransätze 3 und 4 angeordnet sind, in welchen eine Wickelachse 5 für einen 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 wenig komprimierba- so ren Flüssigkeit angefüllt ist. Auf der einer 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 Treibsatz 13 mit Zündkabel 14 ü sowie mit einem zündbaren Medium 15. Zwischen der Zündkammer des Treibsatzes 13 und dem Rohr 9 befindet sich ein Treibkolben 16, während die Auslaßöffnung 11 durch einen mechanisch leicht verformbaren, z. B. aus Silikonkunststoff bestehenden -tu Verschlußstopfen 17 verschlossen ist.

In der Gehäusebohrung 8 gelagert ist ein Turbinenrad 18, das z. B. mittels eines Vierkantsatzes 21 drehfest mit der Wickelachse 5 verbunden ist. Wie Fig. 1 deutlich zeigt, weist das Turbinenrad 18 mehrere in Radialnuten « des scheibenförmigen Radkörpers unter der Einwirkung von Federn 19 radial verschiebbare Flüge! 20 auf. Die Achse 29 des Turbinenrades 18 ist in bezug auf die Gehäusebohrung 8 exzentrisch angeordnet, derart, daß auf der einen Seite der Achse 29 zwischen dem >·> Turbinenrad 18 und der Bohrungswandung Hohlräume verbleiben, die zur anderen Achsenseite hin kontinuierlich abnehmen. Diese Hohlräume bilden eine Druckkammer 22, die durch federnd an der Bohrungswandung sich abstützenden Flügel 20 verschlossen ist- Wird der Treibsatz 13 gezündet, so wird der Treibkolben 16 im Rohr 9 bewegt, wobei die Flüssigkeitsvorlage 10 den Verschlußstopfen 17 aus der Auslaßöffnung 11 drückt und mit hohem Druck in die Druckkammer 22 einströmt. Aufgrund der exzentrischen Ligerung des Turbinenrades 18 sowie aufgrund der weitgehend tangentialen Ausrichtung der Auslaßöffnung 11 zum Turbinenrad 18 hin wird das Turbinenrad 18 in F i g. ί 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 F i g. 3 und 4 sind beidseitig einer Beschlagplatte 2 eines Sicherheitsgurtautomaten Lageransätze 3 und 4 angeordnet, wobei am Lageransatz 2 ein weitgehend geschlossenes Gehäuse 23 befestigt ist. Dieses Gehäuse hat einen langlochartigen Gehäuseinnenraum 24, in welchen auf der einen Seite die durch einen mechanisch leicht verformbaren Kunststoff-Verschluöstopfen 17 verschlossene Auslaßöffnung 11 eines einen Behälter für eine Flüssigkeitsvorlage 10 bildenden und wie in Fig. 1 und 2 mit einem Treibsatz 13 versehenen Rohres 9 einmündet, während an der gegenüberliegenden Gehäuseseite eine Austriusöffnung 25 vorgesehen ist, wie F i g. 3 deutlich zeigt. Im Gehäuseinnenraum 24 gelagert ist ein Zahnradgetriebe, bestehend aus einem ersten Zahnrad, welches das über einen Vierkantansatz 21 mit der Wickelachse 5 drehfest verbundene Turbinenrad 26 darstellt, und aus einem zweiten frei drehenden Gegen-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 Druckkammer 28, in welche nach Zündung des Treibsatzes 13 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 gestramnit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Rückstrammer mit pyrotechnischem Treibsatz für Sicherheitsgurtewickelautomaten, wobei zur Straffung des Sicherheitsgurtes um den Körper des zu sichernden Fahrzeuginsassen im Gefahrenfall der Explosionsdruck des gezündeten Treibsatzes über eine Flüssigkeitsvorlage auf den in Form einer Turbine ausgebildeten Rückstrammer wirkt, nach Patent26 18 119, dadurch gekennzeichnet, Ό daß die Turbine in an sich bekannter Weise in einer geschlossenen Druckkammer (22,28) angeordnet ist, daß die in an sich bekannter Weise im Normalfall durch einen Verschlußstopfen (17) verschlossene Ausiaßöffnung (11) der Flüssigkeitsvorlage (10) im wesentlichen tangential zum Turbinenrad (18, 26) ausgerichtet ist und daß der Verschlußstopfen (17) und die Austrittsöffnung (12, 25) der Druckkammer (22, 28) so ausgebildet sind, daß der Verschlußstopfen (17) im Betätigungsfall durch die Druckkammer (22, 28) und ihre Austrittsöffnung (12, 25) transportierbar ist.

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

3. Rückstrammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenrad (26) als Zahnrad ausgebildet ist, welches in an sich bekannter Weise nach Art eines Zahnradgetriebes mit einem Gegen-Zahnrad (27) kämmt und das zusammen mit dem Gegen-Zahnrad (27) die Druckkammer (28) verschließt.

4. Rückstrammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (11) des die Flüssigkeitsvorlage (10) aufnehmenden Behälters (Rohr 9) in der Kämmungsebene des Zahnradgetricbes angeordnet ist.

5. Rückslrammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinengehäuse (7,23) an der der Auslaßöffnung (11) der Flüssigkeitsvorlage (10) gegenüberliegenden Seite die Austrittsöffnung (12, 25) für die Flüssigkeit aufweist.