DE3714088A1 - Gurtband fuer ein rueckhaltesystem in einem fahrzeug, insbesondere in einem luftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gurtband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die bei Rückhaltesystemen an Fahrzeugen verwendeten Gurtbänder sind bei Auftreten eines Unfalls mit hoher Fahrgeschwindigkeit recht gefährlich, da sie auch trotz bekannter Maßnahmen zur Reduzierung der Gurtkraft ein dermaßen steifes Verhalten zeigen, daß sehr schwere Verletzungen der betreffenden Personen vorkom­ men können. Als bekannte Maßnahmen zur Reduzierung der Gurtkraft seien hier die an sich bereits vorhandene Elastizität der Gurt­ bänder sowie die Einschaltung von mechanische Energie aufnehmen­ den Einrichtungen erwähnt. Die DE-PS 17 55 464 zeigt eine ent­ sprechende Einrichtung in Form eines Energieabsorbers für Si­ cherheitsgurte oder Sitze von Fahrzeugen mit einer drehbar gela­ gerten Trommel, auf der ein biegsames Element aufgewickelt ist, und mit einer mit der Trommel verbundenen Reibungsbremse, wobei die Reibungsbremse als Lamellenbremse ausgebildet ist. Hierzu ist jedoch ein relativ hoher mechanischer Aufwand erforderlich, wobei die Justierung der Lamellenbremse in bezug auf die Sicher­ heit einer angeschnallten Person äußerst kritisch ist. Es ist anzunehmen, daß sich diese Lösung infolge der damit möglicher­ weise verbundenen Risiken nicht durchgesetzt hat.

Untersuchungen von Unfällen mit durch übliche Gurtbänder verur­ sachten Verletzungen von Personen zeigen, daß die Resultierende aus typischer Aufschlagdauer und Gurtdehnung einerseits und der subjektiven organabhängigen und örtlich unterschiedlichen gurt­ abhängigen Gewebebelastung andererseits oft überschritten wird. Außerdem unterliegen alle Gurtbänder einem Alterungsprozeß, wo­ durch die anfängliche Elastizität mit der Zeit nachläßt. Ein weiterer Verlust an Elastizität tritt durch unfallbedingte Bela­ stung (Überdehnung) eines Gurtbandes auf. Derart geschädigte Bänder sollten aus Sicherheitsgründen erneuert werden. Dies unterbleibt jedoch in vielen Fällen, da diese gefährliche Ver­ änderung der Eigenschaften einem üblichen Gurtband nicht anzuse­ hen ist.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Gurtband derart auszubilden, daß die bei Auftreten eines Unfalles vorkommende Gewebebelastung einer betroffenen Person verringert und der Verlust des Gurtbandes an Elastizität durch Augenschein erkennbar wird.

Diese Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Gurtband durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die damit erreichten Vorteile bestehen darin, daß die Anzahl schwerer Verletzungen durch Gurtbänder bei Unfällen erheblich reduziert wird. Weiterhin können die betreffenden Gurtbänder auf einfache Weise auf Elastizitätsverluste, insbesondere auf solche durch stattgefundene Dehnungen, überprüft werden, so daß ein un­ verzüglicher Austausch erfolgen kann.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in der Beispielbeschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Sicherheitsgurtsystems,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Gurtband mit bogenförmigem Spannungsverlauf,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Gurtband mit bogenförmigem Elastizitätsverlauf,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Gurtband mit einem vorgegebenen Elastizitätsverlauf,

Fig. 5 eine Ansicht eines Gurtbandes,

Fig. 6 einen angelegten Gurt,

Fig. 7 einen Gurt mit einem Schlauch,

Fig. 8 einen Gurt mit einem Träger,

Fig. 9 einen Gurt mit einem Schlauch von C-förmigem Querschnitt.

Fig. 10 einen Schlauch mit Heftungen,

Fig. 11 einen Schlauch in aufgeblasenem Zustand,

Fig. 12 eine Seitenansicht einer Sicherheitsüberlappung,

Fig. 13 eine Überlappung eines Gurtbandes und

Fig. 14 eine andere Überlappung.

Fig. 1 zeigt einen Gurt 1, wovon in einem Ausschnitt eines Sicherheitsgurtsystems ein aus einer mittleren Zone 2, zwei Zwi­ schenzonen 3 und zwei Randzonen 4 bestehendes Gurtteil 5 gezeigt ist. Dabei sind die genannten Zonen symmetrisch zur Achse des Bandes 1 angeordnet und weisen jeweils bestimmte Elastizitäts­ werte auf. Das System weist weiterhin ein Gurtteil 7 mit einer Sicherheitsüberlappung 8 auf, das über einen Justierbeschlag 6 mit dem Gurtteil 5 verbunden ist. Am Beschlag 6 ist ein Markie­ rungsschild 9 angebracht, das das Datum zeigt, bis zu dem die materialbedingten Elastizitätswerte längstens eingehalten wer­ den. Die Elastizitätswerte der einzelnen Zonen 2 bis 5 sind der­ art abgestuft, daß deren jeweiliger Elastizitätsmodul von der Mitte des Bandes 1 nach außen abnimmt. In den Randbereichen des Bandes ist daher eine erhöhte Arbeitsaufnahme möglich. Dabei können die betreffenden Eigenschaften sowohl durch eine unter­ schiedliche Webart als auch durch unterschiedliches Material er­ reicht werden. Der Banddurchlaß des Beschlages 6 ist von übli­ cher Breite B 1, wohingegen das Band 1 eine größere Breite B₂ zeigt. Zum Übergang von B₁ auf B₂ ist eine Strecke 10 vorgese­ hen. Bei Auftreten eines Unfalles mit sehr hoher Gurtkraft legen sich die Ränder des Bandes 1 nach außen, d.h. von der ange­ schnallten Person weg, so daß der Querschnitt des Bandes 1 in den Randzonen des Gurtbandes entsprechende Rundungen zeigt. Hierdurch wird die örtliche Belastung des betreffenden Muskel­ bzw. Organgewebes im Bereich des Bandrandes abgebaut. Gleichzei­ tig wird durch die Verbreiterung des Gurtbandes auf B₂ eine Ver­ ringerung der spezifischen Druckbelastung des betroffenen Gewe­ bes erreicht. Die in das zwischen dem Beschlag 6 und einem Ein­ spannende 11 befindliche Gurtteil 7 eingearbeitete Sicherheits­ überlappung 8 dient der Reduzierung der Gurtbelastung, indem diese bei Erreichen einer bestimmten Gurtkraft Energie aufnimmt. Dies wird dadurch erreicht, daß das Band hier in eine Schleife gelegt ist und die betreffenden Gurtteile durch eine Nahtstelle von vorbestimmter Festigkeit miteinander vernäht sind. Tritt eine die Festigkeit der Vernähung übersteigende Gurtbelastung auf, so reißt diese Stelle unter Arbeitsaufnahme auf, bis die Gurtbelastung wieder kleiner geworden ist. Durch die vorgenann­ ten Maßnahmen wird somit die Gefahr schwerer Verletzungen wesentlich reduziert. Aufgrund des Markierungsschildes 9 kann jederzeit kontrolliert werden, ob die alterungsbedingte zuläs­ sige Betriebsdauer des Gurtbandes abgelaufen ist oder nicht.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Gurtband 12 gemäß Fig. 1 von der Breite B mit einem Schaubild des Verlaufs der Spannung Sigma, wie sie sich bei Auftreten eines Unfalles er­ gibt. Aufgrund der Erfindung zeigt die Kurve 13 mit niedrigen Spannungswerten in den Randbereichen, wodurch die Belastung einer angeschnallten Person in diesen Bereichen gegenüber bishe­ rigen Gurtbändern deutlich reduziert ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Band 12 gemäß Fig. 2, wobei jedoch die Dehnung Epsilon in einem Schaubild über der Breite B des Bandes gezeigt ist. Die betreffende Kurve 14 zeigt, daß die Dehnung im Bereich des Gurtrandes größer ist als in Gurtmitte. Die Herstellung derartiger Gurtbänder mit kontinuier­ lichem Spannungs- bzw. Dehnungsverlauf ist möglich, aber zur Er­ reichung der angestrebten Gurteigenschaften nicht unbedingt er­ forderlich.

Fig. 4 zeigt demgemäß einen Querschnitt durch ein Gurtband 15, bestehend aus einer Mittelzone 16, zwei Zwischenzonen 17 und zwei Randzonen 18. Die einzelnen Zonen 16 bis 18 sind durch ge­ eignete Auswahl des betreffenden Materials (Fasern) oder durch Anwendung unterschiedlicher Webarten derart hergestellt, daß die elastischen Eigenschaften innerhalb jeder Zone konstant sind. Dem entsprechend zeigt die den Verlauf der Dehnung wiedergebende Kurve 19 eine der Kurve 14 nach Fig. 3 angenäherte, abschnitts­ weise geradlinige Form.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht des entsprechenden Gurtbandes 15 mit den Zonen 16 bis 18. Dabei sind die einzelnen Zonen durch unter­ schiedliche Schraffuren gekennzeichnet. Die niedrigeren Elasti­ zitätswerte (E-Modul) der äußeren Zonen ergeben sich durch Ver­ wendung von Längsfäden mit größerer Nachgiebigkeit. Bestimmte Bereiche des Bandes weisen eingewebte Längfasern auf, die aus einem Material von vorbestimmter plastischer Formbarkeit beste­ hen und mit einer auffälligen Farbe, z.B. Signalrot, eingefärbt sind. Bei Überdehnung des Bandes werden diese Fasern bleibend gelängt und treten bei der auf die Überdehnung folgenden Längs­ kontraktion des Bandes durch entsprechende Weblücken nach außen und werden hier sichtbar, wodurch eine unzulässige Überdehnung des Bandes angezeigt wird. Zur Kennzeichnung der einzelnen Zonen mit unterschiedlicher Elastizität sind diese verschieden einge­ färbt. Hierdurch ist ein derartiges Gurtband ohne weiteres als solches erkennbar.

Fig. 6 zeigt den vorbeschriebenen Gurt 15, der unter Last auf ein Körperteil, bestehend aus einem Muskelgewebe 20 und einem Knochen 21, einwirkt, wobei die Kleidung der Einfachheit halber nicht gezeigt ist. Das Bild zeigt, daß das Band 15 um ein Maß t in das Gewebe 20 eingedrungen ist. Infolge der örtlich unter­ schiedlichen Dehnungseigenschaften des Bandes 15 sind dessen Ränder nach außen, d.h. von der Person weg gewölbt, wodurch der bekannte Einschneideffekt wesentlich reduziert wird. Die wirksame Auflagefläche des Bandes ist infolge der Wölbung redu­ ziert, was jedoch durch die vorbeschriebene Verbreiterung des Gurtbandes ausgeglichen werden kann. Aufgrund dieser Verbreite­ rung des Bandes, wobei dieser gleichzeitig eine zu den Rändern hin abnehmende Zugsteifigkeit aufweist, wird eine erheblich wirksamere Milderung der Gewebeverletzungen erreicht, als dies bei einem breiteren Gurt mit konstanter Zugsteifigkeit der Fall wäre.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausgestaltung des Gurtbandes, wobei ein Band 22 mit einem aufblasbaren Luftschlauch 23 versehen ist. Dabei weist der Querschnitt des das Druckgas aufnehmenden Innen­ raums des Schlauches 23 eine liegende, nach unten offene C-Form auf. Infolge entsprechender Längsfalten ragt der Schlauch 23 nicht über den Rand des Bandes 22 hinaus. Die offene Seite der C-Form ist der angeschnallten Person zugewandt. Bei Auftreten eines Unfalles wird der Schlauch 23 automatisch mit einem Druck­ gas gefüllt und bildet somit eine vergrößerte Auflagefläche für das Band 22. Das Band 22 wird durch nicht gezeigte dünne Fäden in seiner gefalteten Form gehalten, die bei einem Unfall infolge des einströmenden Gases zerrissen werden.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, wobei ein Schlauch 24 nicht direkt mit einem Gurtband 25 verbunden, sondern an diesem mittels eines Trägers 26 befestigt ist. Der Träger 26 ist auf dem Gurtband 25 verschiebbar und kann hier­ durch in die richtige Position gebracht werden. An der Stelle 27 sind die sich gegenüberliegenden Bereiche des Schlauches 24 durch eine Klebung aneinander geheftet. Diese Heftung wird bei einem Unfall durch das in den Schlauch 24 einströmende Gas ge­ sprengt, so daß der Schlauch die vorbestimmte Gestalt annehmen kann. Eine nicht gezeigte Ausgestaltung dieser Lösung besteht darin, daß anstelle der vorgenannten Klebung eine Sollbruchstel­ le in Form eines dünnen Materialsteges vorgesehen ist.

Fig. 9 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem Gurt­ band 28 und einem Schlauch 29, wobei der Querschnitt des Schlau­ ches 29 im Prinzip wieder C-förmig ausgeführt ist, jedoch gemäß einem weiteren Vorschlag mit äußeren Ansätzen 31 versehen ist.

Fig. 10 zeigt eine Ausgestaltung eines Schlauches 32, dessen Querschnitt die Form einer 8 aufweist, wobei die Heftungen 33 an dessen seitlichen Rändern angeordnet sind.

Fig. 11 zeigt einen Schlauch 34 in aufgeblasenem Zustand, wobei sich dieser zwischen einem Gurtband 35 und einer nicht gezeigten Person befindet. Man erkennt, daß der Schlauch 34 das Gurt­ band 35 deutlich überragt, so daß die wirksame Auflagefläche des Bandes 35 wesentlich vergrößert ist. Durch die abgerundete Form des Schlauches werden Verletzungen von Personen durch "scharfe" Gurtband-Ränder vermieden.

Fig. 12 zeigt die Seitenansicht einer Sicherheitsüber­ lappung 36, wobei das Gurtband 37 S-förmig geführt und die Über­ lappten Bereichen durch Nähte 38 mit definierter Festigkeit miteinander verbunden sind. Bei Auftreten eines Unfalles mit überhöhter Gurtkraft werden die einzelnen Nähte nacheinander zerrissen, wodurch gefährliche Kraftspitzen abgebaut werden.

Fig. 13 zeigt ein Ausgestaltung einer Überlappung eines Gurt­ bandes 42 in der Nähe eines Beschlages 40. Dabei ist der obere Teil des Gurtbandes 42 im Bereich der Überlappung 39 wellenför­ mig geführt und durch Nähte 41 mit dem unteren Teil verbunden ist. Die für die Nähte 41 verwendeten Fäden sind derart ausge­ führt, daß sie bei Erreichen einer vorbestimmten Gurtlast Ver­ formungsarbeit aufnehmen. Die Nähte 43 sind als starre Befesti­ gungsnähte ausgelegt.

Fig. 14 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Er­ findung im Bereich des Beschlages 40, wobei das untere und das obere Teil eines Bandes 44 in mehreren Schleifen mit geraden Zwischenbereichen geführt und in versetzter Anordnung durch Näh­ te 45 miteinander verbunden sind. Die Nähte 43 sind wieder als starre Befestigungsnähte ausgeführt.

Eine nicht gezeigte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Material des Gurtbandes mindestens teilweise mit einem Farbstoff eingefärbt ist, der sich im Laufe der Zeit verfärbt und damit das Ende der zulässigen Betriebsdauer anzeigt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispielausführungen beschränkt. Sie erstreckt sich vielmehr auf alle in Rahmen der Ansprüche denkbaren Ausgestaltungen.

Claims (19)

1. Gurtband für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug, insbe­ sondere in einem Luftfahrzeug, wodurch eine angeschnallte Person bei Auftreten eines Unfalles in ihrem Sitz gehalten wird, da­ durch gekennzeichnet, daß in das Gurtband (1, 12, 15, 36, 39, 44) Bereiche zur Arbeitsaufnahme und Mittel zur Vergrö­ ßerung der Auflagefläche des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) ein­ gearbeitet sind.

2. Gurtband nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche zur Arbeitsaufnahme durch eine besondere Webart gebildet sind.

3. Gurtband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche zur Arbeitsaufnahme durch Verwendung von Material mit vorbestimmter Verformbarkeit gebil­ det sind.

4. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bereiche zur Arbeitsaufnahme als parallel zur Gurtbandachse verlaufende Zonen (16, 17, 18) mit unterschiedlicher Elastizität ausgebildet sind, wobei der Ela­ stizitätsmodul von der Mitte des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) nach außen abnimmt.

5. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zonen (16, 17, 18) symmetrisch und/oder unsymmetrisch zur Gurtbandachse angeordnet sind.

6. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eingewebte Längsfasern mit vorbestimmter plastischer Formbarkeit.

7. Gurtband nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längsfasern mit vorbestimmter plasti­ scher Formbarkeit mit einer auffälligen Farbe eingefärbt sind.

8. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Mittel zur Vergrößerung der Auflagefläche des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) ein aufblasbarer Schlauch (23, 24, 29, 32) vorgesehen ist.

9. Gurtband nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (23, 24, 29, 32) C-förmig gefal­ tet ist.

10. Gurtband nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (23, 24, 29, 32) mittels Klebung geheftete Bereiche aufweist.

11. Gurtband nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (23, 24, 29, 32) geheftete Bereiche aufweist, die mittels eines Materialsteges gebildet sind.

12. Gurtband nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (23, 24, 29, 32) C-förmig mit Ansätzen (31) gefaltet ist.

13. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn­ zeichnet durch ein Markierungsschild (9), welches Aus­ kunft über den Ablauf der Betriebsdauer des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) gibt.

14. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zonen (2, 3, 4, 16, 17, 18) unter­ schiedlich eingefärbt sind.

15. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Mittel zur Arbeitsaufnahme eine Sicherheitsüberlappung (8, 36, 39) vorgesehen ist.

16. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gurtband (1, 12, 15, 36, 39, 44) innerhalb der Sicherheitsüberlappung (8, 36, 39) S-förmig geführt und die überlappten Bereiche durch Nähte (38, 41, 45) mit defi­ nierter Festigkeit miteinander verbunden sind.

17. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Teil des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) innerhalb der Sicherheitsüberlappung (8, 36, 39) wellen­ förmig geführt und durch Nähte (38, 41, 45) von definierter Festigkeit mit dem anderen Teil des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) verbunden sind.

18. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch ge­ kennzeichnet, daß das untere und das obere Teil des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) innerhalb der Sicherheitsüber­ lappung (8, 36, 39) in mehreren Schleifen mit geraden Zwischenbe­ reichen geführt und in versetzter Anordnung durch Nähte (38, 41, 45) miteinander verbunden sind.

19. Gurtband nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Gurtbandes (1, 12, 15, 36, 39, 44) mindestens teilweise mit einem Farbstoff eingefärbt ist, der sich im Laufe der Zeit verfärbt und damit das Ende der zulässigen Betriebsdauer anzeigt.