DE3903924A1 - Sicherheitsgurtanordnung fuer piloten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für Piloten in Flugzeugen mit wenigstens einem Gurt­ aufroller mit einem selbstsperrenden Blockiermechanis­ mus mit einer Steuermechanik zur Einsteuerung eines Sperrgliedes in die einen weiteren Gurtauszug ver­ hindernde Blockierstellung.

Bei derartigen sogenannten Pilotengurtzeugen sind im Regelfall die Einzelgurte der Sicherheitsgurtan­ ordnung wie Schultergurte und/oder Beckengurte jeweils einem einzelnen Gurtaufroller zugeordnet, der jeweils unabhängig von den weiteren Gurtaufrollern der Sicher­ heitsgurtanordnung das ihm zugeordnete Gurtband ein­ zieht bzw. freigibt und im Auslösefall den weiteren Gurtbandauszug blockiert. Zur Einsteuerung des beweglich gelagerten Sperrgliedes in dessen Blockierlage weist der Gurtaufroller eine Steuermechanik auf, die sowohl bei zu schnellem Auszug des Gurtbandes wie auch bei oberhalb einer konstruktiv festgelegten Grenze auf­ tretenden Beschleunigungen oder Verzögerungen anspricht und das Sperrglied in dessen Sperrstellung einsteuert.

Mit einer derartigen Sicherheitsgurtanordnung ist der Nachteil verbunden, daß die Steuermechanik der betreffenden Gurtaufroller immer erst nach Ausführung entsprechender Bewegungen durch den angeschnallten Piloten oder das Flugzeug selbst ansprechen kann, womit eine zeitliche Verzögerung beim Blockieren des weiteren Gurtauszuges gegenüber der bereits aufge­ tretenen Gefährdungsursache verbunden ist, die zur Konsequenz hat, daß von Gurtaufrollern vor Erreichen ihrer Blockierlage noch Gurtband freigegeben wird, so daß der angeschnallte Pilot einer Vorwärtsverlagerung ausgesetzt sein kann. Hinzu kommt, daß eine negative Beschleunigung, wie diese beim plötzlichen Sinken des Flugzeuges auftreten kann, von der Steuermechanik herkömmlicher Gurtaufroller nicht erfaßt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Sicherheitsgurtanordnung der eingangs genannten Art eine systembedingte Ansprechzeit zu vermeiden und so die Sicherheit des angeschnallten Piloten weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß in einem Flugzeug während seines Flugbetriebes alle mit seinen Flugbewegungen zusammenhängenden Daten in dem sogenannten Flugrechner erfaßt und berechnet werden, so daß insbesondere bei vom Piloten selbst eingeleiteten Flugmanövern die bei diesem bevorstehen­ den Flugmanöver eintretenden physikalischen Bedingungen vorherberechnet werden und als Meßmarken zur Verfügung stehen. Dies gilt auch insbesondere für die auf den Piloten und seine Sicherheitsgurtanordnung wirkenden Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte, welche schon im Vorhinein, d. h. vor Ausführung des Flugmanövers in ihren Werten ermittelbar sind. Diese in dem Flug­ rechner verfügbaren Daten werden nach der Erfindung verwendet, um schon im Vorfeld der eintretenden Be­ schleunigungen oder Verzögerungen je nach der Größe der vorberechneten Werte die im Rahmen der Sicher­ heitsgurtanordnung des Piloten angebrachten Gurtauf­ roller zu blockieren, d. h. deren Sperrglieder in die Blockierlage zu überführen, so daß bei dem nach­ folgenden Eintreten der entsprechenden Beschleunigung oder Verzögerung die Gurtaufroller bereits sich in einer den weiteren Gurtauszug blockierenden Stellung befinden und somit im Augenblick des Auftretens der Flugbewegungen keine Freigabe an Gurtband mehr erfolgt. Zur Erreichung dieser vorteilhaften Wirkung ist vorge­ sehen, daß die Steuermechanik des Gurtaufrollers mit dem Flugrechner des Flugzeuges gekoppelt ist und auf ein von dem Flugrechner abgegebenes Signal das Sperrglied in die Blockierstellung einsteuert oder in die Ruhelage rückführt. Insoweit wird die Ab- bzw. Aufwickelbewegung des Gurtbandes auf der Gurtaufwickelwelle nicht mehr zur Einstellung der Blockierlage des Sperrgliedes benötigt.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Steuermechanik des Gurtaufrollers einen das Sperrglied zwischen seiner Ruhestellung und seiner Sperrlage betätigenden Elektromagneten auf, der über eine Signalleitung mit dem Flugrechner des Flugzeuges verbunden ist, so daß bei oberhalb eines festgelegten Wertes für die zu erwartende Beschleunigung oder Verzögerung der Flugrechner den Magneten aktiviert, welcher seinerseits das Sperrglied in die Sperrlage überführt bzw. bei einem entsprechenden vom Flugrechner abgegebenen Entwarnungssignal die Blockierung des Gurtaufrollers wieder aufhebt, damit sich der Pilot hinsichtlich seiner normalen Bewegungen im Cockpit frei bewegen kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, der Steuermechanik des Gurtaufrollers einen das Sperrglied betätigenden Hebel zuzuordnen, der seinerseits über eine mechanische Welle mit einem vom Flugrechner ansteuerbaren Stell­ glied verbunden ist. Dabei kann der entsprechende Hebel entweder unmittelbar oder aber auch mittelbar auf das Sperrglied einwirken und dieses in die Blockier­ lage bringen bzw. rückführen. Bei einer mittelbaren Kopplung des betreffenden Hebels mit dem Sperrglied blockiert der Hebel die Steuermechanik des Gurtauf­ rollers so, daß schon ein leichter Auszug des Gurt­ bandes sofort die Auslenkung des Sperrgliedes in die Blockierlage herbeiführt bzw. ein nachlassender Gurtzug aufgrund der gurtaufrollerseitig eingestellten Federmechanik die Blockierung wieder aufhebt.

Soweit in einer Sicherheitsgurtanordnung mehrere, auf die Einzelgurte einwirkende Sicherheitsgurtauf­ roller vorgesehen sind, können die einzelnen Sicherheits­ gurtaufroller unabhängig voneinander arbeiten und jeder für sich an den Flugrechner angeschlossen sein; alternativ können die Gurtaufroller mittels eines jeweils alle Sperrglieder ansteuernden Übertragungs­ elementes miteinander verbunden sein, wobei dieses Übertragungselement über ein vom Flugrechner ange­ steuertes Stellglied bewegbar ist.

Soweit schließlich zusätzlich eine Körperrückhol­ einrichtung im Rahmen der Sicherheitsgurtanordnung vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, das Auslöse­ element für die Körperrückholeinrichtung an den Flug­ rechner zu koppeln, so daß bei einer vorberechen­ baren unvermeidlich auftretenden Flugsituation die Körperrückholung rechtzeitig eingeleitet wird. Hierbei versteht es sich, daß die Auslöseschwellen für die Blockierung der Gurtaufroller und die Betätigung der Körperrückholung unterschiedlich hoch einzustellen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel wieder­ gegeben, welches nachstehend beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schaubildlicher Darstellung einen an ein mit einem Flugrechner verbundenes Stell­ glied gekoppelten Gurtaufroller. Bei diesem Ausführungs­ beispiel handelt es sich um eine indirekte Ansteuerung des Sperrgliedes über einen der Blockiermechanik zuzurechnenden Hebel.

Der dargestellte Gurtaufroller 10 arbeitet als solcher nach dem Stand der Technik und dem insoweit nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung zählenden radialen Sperrprinzip, gemäß welchem ein formschlüssig mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers 10 verbundenes Sperrglied über ein gurtbandsensitiv wirkendes und/oder auf Beschleunigung oder Verzögerung des Gurtaufrollers selbst ansprechendes Steuersystem radial in die Innenverzahnung eines mit dem Gurtauf­ rollergehäuse 12 verbundenen Druckringes 13 ausge­ steuert wird. Teil des Steuersystems ist eine Steuer­ scheibe 14, die im Hinblick auf die gurtbandsensitive Steuerung von einer G-Wert-Feder 15 beaufschlagt und zum Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten, die auf den Gurtaufroller wirkende Beschleunigung oder Verzögerung erfassenden Sensor mit einer Außenver­ zahnung 16 versehen ist. Ein Anhalten der beim Normal­ betrieb des Gurtaufrollers 10 sich mit der Gurtauf­ wickelwelle mitdrehenden Steuerscheibe 14 führt in einer an sich bekannten Weise zur radialen Auslenkung des Sperrgliedes und Blockierung des weiteren Auszuges von Gurtband 17 vom Gurtaufroller 10. Auf einer dreh­ baren Welle 11 ist weiterhin in der Ebene des Steuersystems 14 ein Hebel 18 mit einem derartigen Schwenkbereich fest angeordnet, daß der Hebel 18 im Auslösefall in die Außenverzahnung 16 der Steuerscheibe 14 des Gurtaufrollers 10 eingreift und in seiner Ruhelage die Steuerscheibe 14 für deren Drehung mit der Gurt­ aufwickelwelle des Gurtaufrollers 20 freigibt.

Die drehbare Welle 11 ist an ihrem freien Ende an ein Stellglied 19 angeschlossen, welches über eine Signalleitung 21 mit dem Flugrechner 20 des Flugzeuges verbunden ist. Das Stellglied 19 weist eine Mechanik auf, die aufgrund eines vom Flugrechner 20 empfangenen Signals die Welle 11 entweder im oder entgegenge­ setzt dem Uhrzeigersinn verdreht.

Wird im Flugrechner 20 aufgrund der vom Piloten vorge­ gebenen Flugdaten eine Flugsituation vorberechnet, in welcher oberhalb der zulässigen Schwelle liegende Beschleunigungen oder Verzögerungen auf den Körper des Piloten bzw. auf den Gurtaufroller wirken, so wird ein entsprechendes Signal vom Flugrechner 20 über die Signalleitung 21 an das Stellglied 19 über­ mittelt, welches daraufhin die Welle 11 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, so daß der Hebel 18 in die Außenverzahnung 16 der Steuerscheibe 14 eingreift.

Bei der in diesem Ausführungsbeispiel verwirklichten indirekten Kopplung der Steuermechanik mit dem Sperr­ glied genügt bei blockierter Steuerscheibe 14 schon ein ganz geringer Gurtauszug, um in an sich bekannter Weise aufgrund der Relativbewegung zwischen Gurtauf­ wickelwelle und Steuerscheibe die Auslenkung des Sperrgliedes herbeizuführen, so daß auch ohne einen tatsächlich erfolgenden Gurtauszug bei eingeschwenktem Hebel 18 die Blockierlage des Gurtaufrollers 10 zwangs­ läufig eingestellt ist, ohne daß dies dem Piloten aufgrund einer tatsächlich erfolgenden Beschleunigung oder Verzögerung bewußt wird.

Ist die entsprechende Flugsituation beendet, so ver­ schwenkt auf ein entsprechendes Signal vom Flugrechner 20 hin das Stellglied 19 die Welle 11 im Uhrzeigersinn zurück, so daß der Hebel 18 die Steuerscheibe 14 freigibt und den weiteren Gurtauszug nicht mehr blockiert.

Wie im einzelnen nicht weiter dargestellt, kann die Welle 11 beispielsweise in flexibler Ausführung auch zu mehreren im Rahmen der Sicherheitsgurtanordnung des Piloten verwendeten Gurtaufrollern geführt sein und bei ihrer Verdrehung über entsprechend angeordnete Hebel die Steuermechanik der weiterhin angeschlossenen Gurtaufroller entsprechend blockieren.

Ferner zählen zum Bereich der Erfindung auch Lösungen, bei denen ein dem Hebel 18 entsprechender Hebel unmittel­ bar auf das gurtaufrollerseitig bewegliche Sperrglied wirkt. In einer Abwandung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, anstelle der mechanischen Hebel beispielsweise Elektromagneten auf das Sperrglied wirken zu lassen, wobei diese Elektromagneten auf entsprechende Signale vom Flugrechner 20 hin erregt bzw. gesteuert werden.

Die in der nachstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (8)

1. Sicherheitsgurtanordnung für Piloten in Flug­ zeugen mit wenigstens einem Gurtaufroller mit einem selbstsperrenden Blockiermechanismus mit einer Steuermechanik zur Einsteuerung eines Sperr­ gliedes in die einen weiteren Gurtauszug verhindernde Blockierstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) mit dem Flugrechner (20) des Flugzeuges gekoppelt ist und auf ein von dem Flugrechner (20) abge­ gebenes Signal das Sperrglied in die Blockier­ stellung einsteuert oder in die Ruhelage rück­ führt.

2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) einen das Sperrglied zwischen der Ruhestellung und der Sperrlage bewegenden Elektromagneten aufweist, der über eine Signal­ leitung (21) mit dem Flugrechner (20) des Flug­ zeuges verbunden ist.

3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) mit einem das Sperrglied betätigenden Hebel (18) gekoppelt ist, der über eine Welle (11) mit einem vom Flugrechner (20) ansteuerbaren Stellglied (19) verbunden ist.

4. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (18) unmittelbar auf das Sperrglied des Gurtaufrollers (10) ein­ wirkt.

5. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (18) indirekt auf das Sperrglied des Gurtaufrollers (10) einwirkt.

6. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Einzelgurte der Sicherheitsgurtanordnung haltende Gurtaufroller (10) unabhängig voneinander arbeiten und über jeweils eigene Ansteuerleitungen (21, 11) mit dem Flugrechner (20) gekoppelt sind.

7. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Einzelgurte der Sicherheitsgurtanordnung haltende Gurtaufroller (10) miteinander mittels eines Übertragungsgliedes (11) verbunden und das Übertragungsglied (11) an das mit dem Flug­ rechner (20) gekoppelte Stellglied (19) ange­ schlossen ist.

8. Sicherheitsgurtanordnung für Piloten in Flugzeugen mit wenigstens einem Gurtaufroller mit einem selbstsperrenden Blockiermechanismus mit einem Steuermechanismus zur Einsteuerung des Sperr­ gliedes in die einen weiteren Gurtauszug ver­ hindernde Blockierstellung sowie mit einer auf die Aufwickelwelle des Gurtaufrollers wirkenden Körperrückholeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseelement für die Körperrückholein­ richtung mit dem Flugrechner (20) des Flugzeuges gekoppelt ist.