DE3033746C2 - Gurtaufroller mit Sperrvorrichtung für einen Sicherheitsgurt - Google Patents

Description

■"> Die Erfindung geht aus von einem Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt gemäß dem Oberbogriff des Patentanspruchs I.

Bei einem bekannten Sicherheitspurtaufroller (DE-AS 14 55 621) besitzt eine drehbar am Gehäuse gelagerte Gurtrolle beidenends Rollenflansche, die den Gurtwickel überragen. Am Gehäuse in einer Kurvenbahn verschiebbar geführ; st eine Sperrolle, die vom abgehenden Gurtband teilweise umschlungen wird. Diese Kurvenbahn erstreckt sich im wesentlichen

'■° senkrecht zum Radianten der Gurtrolle, wobei die Sperrolle in der einen Stellung die Gurtrolle nicht berührt und in der Klemmstellung auf die Außenflächen der Rollenflansche verklemmend und sperrend drückt. Hierbei wirkt die Sperrolle hemmend auf die Gurtrolle.

« Es ergibt sich jedoch hierbei das Problem, daß im Crash-Falle trotz gesperrter Gurtrolle das Gurtband infolge des sogenannten Filmspuleneffektes infolge der erhöhten Zugkraft am Gurtband noch weiter abgespult wird, so daß für den Fahr/.euginsassen erhöhte

so Verletzungsgefahr besteht.

Bei einer weiteren bekannten Aufwickelvorrichtung für einen Sicherheitsgurt (DE-OS 22 56 184) soll die schädliche Wirkung des sogenannten Filmspuleneffektes vermindert werden, indem die Gurtrollc in einer

"⁵ Langlochführung gelagert ist. und beim Auftreten einer erhöhten Zugkraft am Gurtband in Richtung eines Klemmstiickes verschoben wird, wobei sich der Gurtwickel an diesem stationär am Gehäuse aneeord-

neten Klemmstuck verklemmt und auf diese Weise eine weitere Abspulung verhindert werden solL Bei dieser bekannten Vorrichtung ist zwischen dem Auftreten der erhöhten Zugkraft (Crash-Fall) und dem Klemmeffekt eine mehr oder minder große Zeitverzögerung vorhanden, die abhängig ist vom aktuellen Wickeldurchmesser des Gurtwickels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszugestalten, daß in konstruktiv m einfacher Weise eine sichere Abklemmung des Gurtbandss z. B. im Crash-Falle erfolgt bei wesentlicher Verminderung des Filmspuleneffektes und bei besonderer Berücksichtigung eines sehr rasch nach dem Eintreten der erhöhten Zugkraft am Gurtband im Gefahrenfalle erfolgenden Klemmvorganges.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

Es ist dabei dafür gesorgt, daß die Brems- oder Sperrwirkung am Gurtwickel in außerordentlich kurzer Zeit unmittelbar nach dem Auslösen des Sp;rrautomaten erfolgt, dadurch, daß die Bremsrolle dem infolge Ab- oder Aufspulens des Gurtbandes variablen Durchmesser des Gurtwickels folgt, so daß der Klemmweg, den -'5 die Bremsrolle im Aktivierungsfalle zurückzulegen hat stets sehr klein und konstant bleibt Das Abhalteorgan sorgt hierbei für einen möglichst geringen Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Gurtwickels und zwischen der Oberfläche der gleichsinnig rotierenden m> Bremsrolle, so daß eine Behinderung beim normalen Auf- und Abspulen des Gurtbandes nicht auftreten kann.

Bei einer Lösungsvariante gemäß den Patentansprüchen 2 bis 5 ist als Abhalteorgan ein Fühlerelement vorgesehen, das im Normalfall, also bei nicht-gesperrter Wickelachse, die Bremsrolle in einen vorgegebenen, im wesentlichen konstanten Abstand von dem äußeren Umfang des Gurtwickels hält und im Aktivierungsfalle, also bei gesperrter Wickelachse, hinter den Bremsrollenumfang zurückzuweichen vermag. Das Fühlerelement ·«> kann hierbei federnd nachgiebig ausgebildet sein, dessen Federkraft durch die erhöhte Zugkraft am Gurtband überwunden wird oder aber das Fühlerelement kann als Sollbruchteil ausgebildet sein oder aber durch einen bei Auftreten der erhöhten Zugkraft am Gurtband brechenden Anschlag in de;-Abhaltestellung gehalten werden.

Gemäß Patentanspruch 6 sorgt eine Federkraft für eine ständige innige Verbindung zwischen Gurtwickel und Abhalteorgan. Eine solche federnde Abstützung der beweglichen Teile der Klemmvorrichtung am Gurtwikkel ist zur Sicherstellung des konstanten Abstandes zwischen Klenrimrolle und Gurtwickel vorteilhaft, obwohl die mit der Wickelachse verbundene Aufrollfeder des Aufrollautomaten bereits für eine Anlage von Gurtwickel und im wesentlichen radial verschiebbarer Klemmeinrichtung sorgt

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufrollautomaten ist in den Patentansprüchen 7 bis 10 gekennzeichnet Bei dieser Ausführungsform besteht in besonders einfacher Weise die Möglichkeit, *>o den Abstand zwischen Bremsrolle und Gurtwiekelumfang in jedem V/ickelzustand exakt konstant zu halten, indem die Relativstellung der Schwinge oder der Schwingen zur Bremsrolle und zur variablen Umfangskrümmung des Gurtwickels durch eine z. B. gekrümmte <>5 Führungsbahn gesteuert werden. Durch diese Führungsbahn kann die relative ^ellung z. B. der Fühlerrolle der Schwinge zum Gurtwickel einerseits und zur Bremsrolle andererseits abhängig vom jeweiligen Gurtwickel-Durchmesser verändert werden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufrollautomaten, bei dem als Abhalteorgan ein Fühlerelement dient,

Fig.2 und 3 der Aufroliautomat nach dem Prinzip gemäß F i g. 1 in Draufsicht und Schnittansicht,

F i g. 4 eine Explosionsdarstellung des Aufrollautomaten gemäß F i g. 2 und 3,

Fig.5 und 6 eine andere Ausführungsform des Aufrollautomaten in Draufsicht und Schnittansicht,

F i g. 7 eine Explosionsdarstellung des Aufrollautomaten gemäß F i g. 5 und 6.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist mit 1 eine Wickelachse eines nicht näher dargestellten Aufrollautomaten bezeichnet die entgegen der Kraft einer Aufrollfeder drehbar in einem Automatengehäuse gelagert ist und auf der ein Gurtwiücel 2 eines textlien Gurtbandes 3 aufgewickelt ist Mh ausgezogenen Linienzügen ist der Wickelzustand gezeigt, in dem fast das gesamte Gurtband 3 auf der Wickelachse 1 aufgerollt ist so daß der Gurtwickel 2 den größtmöglichen Durchmesser aufweist Hingegen ist durch gestrichelte Linienzüge der minimale Gurtwickeldurchmesser sowie die Führung des Gurtbandes 3 in dieser zumindest annähernd völlig abgespulten Wickelstellung angedeutet Durch Pfeile am Gurtband 3 ist die Richtung angedeutet in welcher das Gurtband vom Gurtwickel 2 abgezogen wird.

Gemäß Fig.! ist eine Bremsrolle 9 mit einer Rollenachse 10 in einem radial zur Wickelachse 1 angeordneten Führungssclilitz 11 gleitend in Richtung des Gurtwickels 2 verschiebbar gelagert, wobei die Bremsrolle 9 durch eine Druckfeder 6 in Richtung des Gurtwickels 2 gedrückt wird. Als Abhalteorgan dient ein allgemein mit 12 bezeichnetes Fühlerelement, das federnd vorgespannt über den äußeren Umfang der Bremsrolle 9 hinausragt und sich unmittelbar an dem Gurtwickel 2 abstützt. Dieses Fühlerelement 12 hält bei normaler Betätigung des Aufrollautomaten, also bei normaler Zugkraft am Gurtband 3 die Brenjsrolle mit Abstand a vom jeweiligen Gurtwickelumfang entfernt, wobei die Funktionseinheit Bremsrolle 9, Fühlerelement 12 jeder Durchmesseränderung des Gurtwickels 2 folgen kann, wie durch gestrichelte Linienzüge verdeutlicht. Bei Auftreten einer erhöhten Zugkraft am Gurtband 3, also z. B. im Crash-Falle, wird die Abhaltekraft bzw. die Federkraft des Fühlerelementes 12 überwunden und die Bremsrolle 9 wird mit erhöhtem Druck gegen den Gurtwickel 2, diesen verklemmend und sperrend, gedruckt Bei normaler Betätigung des Aufrollautomaten wird durch den im wesentiichen konstanten Abstand a die Auf- und Abrollbewegung des Gurtwickels 2 in keiner Weise beeinträchtigt Bei Entlastung des Systems gelangt das Fühlerelement 12 wieder über den äußeren Umfang der Bremsrolle 9, womit der Abstand a und die Freigängigkeit des Systems wieder erhalten wird.

Die Fig.2 bis 4 zeigen ein Ausfi'hrungsbeispiel gemäß Fig. 1. Bei dieser Ausführungsform wird ein Automatengehäuse 13 verwendet mit Seitenwangen 14, 15 mit Wickelachse ), Aufrollerfeder und Sperrautomat, abgedeckt durch Abdeckungen 16,17. Das schlaufenförmige Gurtbandende ist mit einem Stift 21 versehen und in einem Schlitz 22 der Wickelachse 1 arretiert. Mit 23

sind zwei im wesentlichen rechteckförmige Gleitklötze bezeichnet, die in im wesentlichen radial zur Wickelachse 1 verlaufenden Führungsschlitzen Il in den Seitenwangen 14,15 gleitend verschiebbar geführt sind. Die Gleitklötze 23 besitzen Lagerbohrungen 24, in denen eine Rollenachse 7 frei drehbar gelagert ist. Auf der Rollenachse 7 wiederum frei drehbar gelagert ist die Bremsrolle 9. An den Gleitklötzen 23 sind Federarme 25 relativ schwachen Querschnittes angeformt oder angesetzt, die mit erweiterten Lagerteilen 26 über den äußeren Umfang der Bremsrolle 9 hinausragen, wobei an den Lagerteilen 26 mittels Lagerbolzen 27 frei drehbar Fühlerrollen 28 gelagert sind. Die Fühlerrollen 28 bilden die in F i g. 1 mit 12 bezeichneten Fühlerelemente, die sich unmittelbar auf dem äußeren Umfang des Gurtwickels 2 abstützen und die die Bremsrolle 9 mit Abstand a vom Gurtwickel-Umfang halten. Diese Fühlerelemente 12 stellen sicher, daß beim Auf- und Abspulen des Gurtband» 3 sieis im wesentlichen der gleiche Abstand a eingehalten wird, so daß bei normaler Betätigung des Aufrollautomaten eine Berührung zwischen Bremsrolle 9 und Gurtwickel 2 nicht stattfindet. Bei Aktivierung des Systems wird durch Gurtbandauszug in Richtung A die Federkraft der Federarme 25 überwunden und die Bremsrolle 9 gelangt 2ϊ unmittelbar in Kontakt mit dem Gurtwickel 2 und bremst diesen entsprechend der zunehmenden Auszugskraft in Richtung A ab.

Durch die Tatsache, daß bei jedem Gurtwickel-Durchmesser der Abstand zwischen Bremsrolle 9 und Gurtwickel 2 im wesentlichen konstant gehalten wird, ist der Klemmweg der Bremsrolle 9 und damit die Abklemmzeit außerordentlich gering. Nach dem Nachlassen der erhöhten Zugkraft am Gurtband 3 wird die Bremsrolle 9 wieder durch die Federarme 25 in die J5 Normalstellung mit Abstand a gedruckt.

Auch beim AusföhruRgsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 7 ist ein U-förmiges Automatengehäuse 13 mit Seitenwangen 14, 15 vorgesehen, zwischen denen die Wickelachse 1 mit dem Gurtband 3 entgegen der Kraft *o der Aufrollerfeder drehbar gelagert ist und in Verbindung mit dem erläuterten Sperrautomaten steht. Mit 29 ist eine walzenförmige Bremsrolie bezeichnet, die mittels einer Rollenachse 30 in radial zur Wickelachse 1 verlaufenden, langlochartigen Führungs- -»5 schlitzen 31 gleitend verschiebbar gelagert ist. Ebenfalls auf der Roüenachsc 30 zwischen den Stirnseiten der Bremsrolle 29 und den Innenseiten der Seitenwangen 14, 15 frei drehbar gelagert sind zwei Schwingen 32. wobei jede Schwinge 32 in Form eines zweiarmigen Hebels ausgebildet ist und zwei diametral gegenüberliegende Schwingenarme 33 und 34 besitzt. Beide Schwingenarme haben eine solche Länge, daß sie mit Lagerstellen 35 bzw. 36 den äußeren Umfang der Bremsrolle 29 überragen. An den gurtwickelseitiger. Lagerstellen 35 der Schwingenarme 33 ist mittels eines Lagerbolzens 37 zwischen den beiden Schwingen 32 entlang der gesamten Länge der Bremsrolle 29 eine langgestreckte Fühlerrolle 38 frei drehbar gelagert, während an den gegenüberliegenden Lagerstellen 36 nach außen gerichtete Anschlagstifte 39 befestigt sind. Die Anschlagstifte 39 sind geführt auf einer Führungsbahn 40 in Ausnehmungen 41 in den Seitenwangen 14 und 15. Diese Ausnehmungen 41 sind beim Ausführungsbeispiel versetzt mit größerem radialem Abstand vom Gurtwickel 2 neben den Fiihrungsschlitzen 31 angeordnet, wobei die Führungsbahnen 40 zumindest annähernd radial zur Wickelachse I verlaufen. An Einschnitten der die Seitenwangen 14 und 15 nach außen hin überragenden Anschlagstiften 39 sind Zugfedern 42 eingehängt, die mit Vorspannung gehäuscscitig an Bolzen 43 befestigt sind. Durch die Kraft rl τ Zugfedern 42 werden die Anschlagstifte 39 gegen die Führungsbahnen 40 gedrückt, womit die Fühlerrolle 38 in die in Fig. 5 und 6 gezeigte Abhalteposition gelangt und sich unmittelbar auf dem Gurtwickel 2 abstützt und damit die Bremsrolle 29 im Abstand a vom äußeren Umfang des Gurtwickels 2 hält. Durch entsprechende, z. B. gekrümmte Ausbildung der Führungsbahnen 40 werden die Schwingen 32 z. B. mit abnehinendem Gurtwickeldurchmesser in Richtung zur Verbindungslinie zwischen Wickelachse 1 und Rollenachse 30 hin gesteuert, daß bei jedem Wickeldurchmesser stets exakt der gleiche Abstand a beibehalten wird. Bei Auftreten einer erhöhten Zugkraft in Richtung A am Gurtband 3 wird die Kraft der Federn 42 überwunden und die Bremsrolle 29 kommt in unmittelbaren Kontakt mit dem Gurtwickel 2, so daß dieser wiederum abgeklemmt wird. Um eine Schwenkbewegung der Schwingen 32 zu ermöglichen, ist die Breite der Ausnehmungen 41 so gewählt, daß die Anschlagstifte 39 ihre Schwenkbewegungen unbehindert ausfuhren kcnnen. Nach dem Nachlassen der erhöhten Zugkraft am Gurtband 3 überwiegt wiederum die Federkraft der Zugfeder 42 und die Schwingen 32 gelangen wiederum in die in Fig. 5 und 6 gezeigten Abhaltestellungen. In F i g. 5 ist mit ausgezogenen Linienzügen die Bremsrolle 29 in der Wickelstellung mit dem minimalsten Wickeldurchmesser dargestellt, während sie durch gestrichelte Linienzüge in der Wickelstellung mit maximalem Wickeldurchmesser angedeutet ist.

Anstelle der vorbeschriebenen Abhaiicorganc bcsteht auch die Möglichkeit, als Abhalteeinrichtung einen Zahnrad- oder Kurvenabtrieb zu verwenden, der mit der Wickelachse 1 einerseits und mit der Bremsöle 9 bzw. 29 andererseits gekoppelt ist, derart, daß die Bremsrolle 9 bzw. 29 in einem gleichbleibenden, kleinen Abstand dem variablen Gurtwickel 2 nachgeführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Gurtaufroller mit Sperrvorrichtung für einen Sicherheitsgurt mit einer am Aufrollergehäuse drehbar gelagerten Wickelachse für das Gurtband, bei dem eine vom Gurtband teilweise umschlungene und bei Gurtbandaus- oder -einzug gleichsinnig mit der Wickelachse rotierende Bremsrolle in Richtung der Wickelachse verschiebbar am Gehäuse gelagert ist und im Sperrfall durch das Gurtband in Richtung der Wickelrolle, diese verklemmend und sperrend gedrückt wird, wobei die Bremsrolle durch elastische Mittel außer Eingriff in geringem, unveränderten Abstand von der Gegenfläche an der Wickelrolle gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, da3 die Wickelachse (1) mit einer weiteren Sperreinrichtung (Sperrautomat) in Verbindung steht, daß die Bremsrolle (9; 29) auf den Gurtwickel (2), diesen verklemmend und sperrend wirkt und daß die Bremsjolle (9; 29) mit einem sich auf dem GurtwickeS abstützenden Abhalteorgan (Fühlerelement 12) in Verbindung steht und durch dieses bei jedem Gurtwickel-Durchmesser zumindest annähernd in gleichem Abstand (a) vom nicht gesperrten Gurtwickel (2) gehalten wird.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abhalteurgan wenigstens ein mit der Bremsrolle (9) gekoppeltes und mit ihr relativ zum Gurtwickel (2) verschiebbares Fühlerelement (12Ji vorgesehen ist, das den dem Gurtwickel zugewandten Bremsrollenumfang um ein vorbestimmtes Mail überragt und sich am Gurtwickel abstützt und das im Sperrfall vorzugsweise federnd zurückweicht.

3. Gurtaufroller nach Ansp« ch2, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Bremsrolle (9) je ein drehfest, jedoch zusammen mit der Bremsrolle gleitend verschiebbar gelagertes Fühlerelemerit (12) vorgesehen ist, das einen den Rollenumfang überragenden Federarm (25) aufweist.

4. Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Federarmen (25) frei drehbare Fühlerrollen (28) gelagert sind.

5. Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fühlerelement (12) einen Gleitklotz (23) aufweist, der als Lager für die Rollenachse (7) der Bremsrolie (9) dient und in einem Führungsschlitz (11) relativ zum Gurtwickel (2) geführt ist.

6. Gurtaufroller nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsrolle (9) durch an beiden Enden der Rollenachse (7) angreifende Federn (Druckfeder 6) in Richtung des Gurtwickels (2) gedrückt wird.

7. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rollenachse (30) zu beiden Seiten der Bremsrolle (29) relativ gegenüber der Bremsrolle (29) drehbare, zweiarmige Schwingen (32) gelagert sind, die zusammen mit der Bremsrolle (29) in oinem Führungsschliu (31) gleitend verschiebbar sind, von denen jeweils der eine Schwingenarm (33) in Richtung des Gurtwickels (2) die Bremsrolle (29) überragt und ein sich auf dem Gurtwickel (2) abstützendes Fühlerelement (Fühlerrolle 38) aufweist und der andere Schwingenarm (34) auf einer gehäusefesten Führungsbahn (40) gleitend geführt ist und durch Federkraft (Zugfeder 42) gegen

die Führungsbahn (40) und in die Abhaltestellung gedruckt wird.

8. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement als frei drehbare Führungsrolle (38) ausgebildet ist.

9. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dafl die Führungsbahn (40) eine solche Form hat, daß bei unterschiedlichen Durchmessern des Gurtwickels (2) die Bremsrolle (2^) mit konstantem Abstand vom Gurtwickel (2) gehalten wird.

10. Gurtaufroller nach den Ansprüchen 7 bis 9, mit Führungsschlitzen für die Gleitlagerung der Bremsrolie in den Seitenwatigen eines U-förmigen Automatengehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschlitze (31) für die Gleitlagerung von Bremsrolle (29) und Schwingen (32) im wesentlichen radial verlaufen und versetzt mit größerem radialen Abstand vom Gurtwickel (2) neben diesen Führungsschlitzen (31) die annähernd radial ausgedehnte Führungsbahnen (40) aufweisende Ausnehmungen (4i) angeordnet sind, in die Führungselemente (Anschlagstifte 39) der gurtwickelfernen Schwingenarme (34) hineinragen und die eine, die Schwenkbewegung der Schwingen (32) ermöglichende Breite haben.

11. Gurtaufroller nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Abhalteorgan für die Bremsrolle (9; 29) ein mit dem Fühlerelement (12) gekoppelter Zahnrad- oder Kurvenabtrieb vorgesehen ist, der inii der Wickelachse (1) einerseits und mit der Bremsrolle (9; 29) andererseits gekoppelt ist, derart, daß die Bremsrolle (9; 29) in einem gleichbleibenden, kleinen Abstand (a)dem variablen Gurtwickel (2) nachgeführt wird.