DE4033639A1 - Gurtaufroller mit komforteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Sicher­ heitsgurtaufroller mit einer auf die Aufwickelvorrichtung für das Gurtband einwirkenden Komforteinrichtung mit einer stärker dimensionierten Rückholfeder und einer schwächer dimensionierten Komfortfeder, die in einem gemeinsamen Federgehäuse über eine in Abhängigkeit vom Aufwickelzustand des Gurtbandes ansteuerbare Kupplungs­ einrichtung derart miteinander verbunden sind, daß die beiden Federn in einem Betriebszustand eine ein­ stückige Aufwickelfeder ausbilden und daß in einem anderen Betriebszustand nur die Komfortfeder als Auf­ wickelfeder wirkt, und wobei eine Dämpfungsvorrichtung zur Abmilderung einer schlagartigen Kupplungswirkung vorgesehen ist.

Ein gattungsgemäßer Gurtaufroller ist aus der DE-OS 28 03 874 bekannt; dieser Gurtaufroller weist zunächst eine Rückholfeder auf, die mit einem Ende an dem Federgehäuse und mit ihrem anderen Ende an einem Klinkenrand eingehängt ist, welches frei drehbar auf der Gurtaufwickelwelle angeordnet ist; eine zweite, gegenüber der Rückholfeder schwächer dimensionierte Komfortfeder ist mit ihrem einen Ende an dem Klinkenrad und mit dem anderen Ende an der Gurtaufwickelwelle befestigt. Zu Beginn der Abwickelbewegung des Gurtbandes von der Gurtaufwickelwelle wirken Rückholfeder und Komfortfeder aufgrung ihrer Kopplung über das frei drehbare Klinkenrad als eine einstückige Feder, während ab einem festgelegten Abwickelzustandes über eine entsprechende Steuervorrichtung die weitere Drehung des Klinkenrades verhindert wird, so daß danach nur noch die Komfortfeder auf die Gurtaufwickelwelle ein­ wirkt.

Mit dem bekannten Gurtaufroller ist der Nachteil ver­ bunden, daß beim Aufwickeln des Gurtbandes, bei dem ab dem festgelegten Aufwickelzustand über die Steuer­ vorrichtung und das von ihr beaufschlagte Klinkenrad eine Zuschaltung der Rückholfeder zur Federwirkung der zunächst allein wirksamen Komfortfeder erfolgt, die stärker dimensionierte Rückholfeder die schwächere Komfortfeder schlagartig auf Block wickelt, indem zunächst die Federwindungen der Komfortfeder unter der einsetzenden Wirkung der Rückholfeder enger aneinander­ gepreßt werden. Bei dem bekannten Gurtaufroller ist bereits eine aufwendige Dämpfungseinrichtung mit zahlreichen Bauteilen zur Vermeidung dieses Aufwickelschlages vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gurtaufroller derart zu verbessern, daß die Dämpfungsvorrichtung einfacher ausgelegt ist und wirkungsvoller arbeitet.

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

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß das flüssigkeitsdicht ausgeführte Federgehäuse mit einer viskosen Flüssigkeit derart gefüllt ist, daß die Rückholfeder mit ihren Federwindungen in die Flüssig­ keit eintaucht und die Komfortfeder oberhalb des Flüssig­ keitsspiegels angeordnet ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß bei der zunächst erfolgenden Abwickel­ bewegung des Gurtbandes von der Gurtaufwickelwelle sich die Rückholfeder spannt, wodurch zwischen den einzelnen Federwindungen Zwischenräume entstehen; in diese Zwischenräume tritt die in das Federgehäuse eingefüllte viskose Flüssigkeit ein, so daß diese Zwischenräume mit der Flüssigkeit aufgefüllt werden. Erfolgt nun ein Zuschalten der Rückholfeder, so wird die volle Kraft der Rückholfeder nicht schlagartig wirksam, weil zunächst die zwischen den Federwindungen stehende Flüssigkeit verdrängt werden muß, so daß sich eine entsprechende Dämpfung der Federwirkung der Rückholfeder zu Beginn ihres Zuschaltens ergibt.

Hiermit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß keine zusätzlichen Dämpfungselemente oder Brems­ vorrichtungen erforderlich sind, um den gewünschten Dämpfungseffekt sicherzustellen. Auch eine Funktions­ störung der Komforteinrichtung durch Staub oder Fremd­ körper, die von außen in die Federkassette gelangen können, ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung ausge­ schlossen, weil das Federgehäuse flüssigkeitsdicht und damit auch dicht gegenüber äußeren Einflüssen ausgeführt sein muß.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung reicht der Flüssigkeitsspiegel bis unmittelbar an den äußeren Umfang der Komfortfeder heran; im einzelnen hängt der Dämpfungseffekt im wesentlichen von der Viskosität der angewandten Flüssigkeit, der Eintauch­ tiefe der Rückholfeder und/oder anderer mitdrehender Elemente in die Flüssigkeit und schließlich von dem Verhältnis der Drehmomente der Rückholfeder zur Komfortfeder ab, so daß das Auffüllen des Federgehäuses mit der Flüssigkeit im einzelnen unter Berücksichtigung der vorstehenden Faktoren erfolgt.

Da das flüssigkeitsdichte Federgehäuse in gleichfalls flüssigkeitsdichter Weise an das Gehäuse des Gurtauf­ rollers anzuschließen ist, ist vorgesehen, daß das Federgehäuse mit einem Vorsprung auf einen Fortsatz der Gurtaufwickelwelle aufschiebbar ist, wobei zwischen den Teilen ein Dichtring angeordnet ist.

Da der Dämpfungseffekt von der Viskosität der einge­ setzten Flüssigkeit abhängt, ist es zweckmäßig, eine Flüssigkeit mit möglichst großer Viskosität zu wählen; diese Flüssigkeit kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig auch Rostschutzeigenschaften aufweisen, die es ermöglichen, auf eine Oberflächen­ behandlung der zugeordneten Metallteile zu verzichten, womit eine Einsparung im Bereich der einzusetzenden Bauteile verbunden ist.

Nach einem weiteren und bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Steuervorrichtung für die Kupplungseinrichtung zwischen Komfortfeder und Rückhol­ feder aus einem Elektromagneten, der einen Sperrhebel in eine zugeordnete Verzahnung eines als Steuervorrichtung wirkenden Klinkenrades einsteuert; beide Teile sind axial neben der Rückholfeder und radial zur Komfort­ feder in dem Federgehäuse angeordnet, wobei die Teile ebenfalls unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, mithin also in der Flüssigkeit angeordnet sind. Hiermit ist der besondere Vorteil verbunden, daß ein Elektromagnet besonders kleiner Baugröße mit der Möglichkeit seiner Überstromung im Betrieb gegeben ist, weil die mit der Überstromung verbundende Wärme über die eingesetzte Flüssigkeit abgeführt wird, so daß diese Steuervor­ richtung keinen Schaden nimmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Federseite eines selbst­ sperrenden Sicherheitsgurtaufrollers,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Draufsicht.

In einem Gurtaufrollergehäuse 10 ist eine Gurtaufwickel­ welle 11 gelagert, auf der im einzelnen nicht dargestelltes Gurtband aufgewickelt ist. Seitlich an dem Gurtaufroller­ gehäuse 10 angeordnet ist ein Federgehäuse 12, in welches die Welle 11 mit einem Wellenfortsatz 13 hinein­ reicht.

In dem Federgehäuse 12 ist eine Komfortfeder 14 ange­ ordnet, deren inneres Ende 15 in einem Schlitz 17 des Wellenfortsatzes 13 und deren äußeres Ende 16 in einer Ausnehmung 18 eines Klinkenrades 19 eingehängt ist; das Klinkenrad 19 ist auf einem an der Innenseite des Federgehäuses 12 vorgesehenen Zapfen 20 frei dreh­ bar und unterteilt den Innenraum des Federgehäuses 12 in einen dem Gurtaufrollergehäuse 10 zugewandten Teilraum zur Aufnahme der Komfortfeder 14 und in einen äußeren Teilraum, in welchem eine Rückholfeder 21 untergebracht ist.

Die Rückholfeder 21 ist mit einem größeren Durchmesser stärker ausgebildet als die Komfortfeder 14, und sie ist mit ihrem inneren Ende an dem Klinkenrad 19 und mit ihrem Ende 22 an einem Haken 23 des Federgehäuses 12 befestigt.

Das Klinkenrad 19 weist an einer in die Ebene der Komfortfeder 14 ragenden und diese einschließenden Hülse 24 eine Außenverzahnung 25 auf, der als Steuer­ vorrichtung für das Klinkenrad 19 ein von einem Elektro­ magneten 26 verschwenkbarer Sperrhebel 27 zugeordnet ist. Die Teile 26, 27 sind im Inneren des Federgehäuses 12 angeordnet, wobei der durch den geringeren Durchmesser der Komfortfeder 14 gegenüber der Rückholfeder 21 gegebene Raum genutzt ist, um die Teile 26, 27 axial neben der Rückholfeder 21 und radial zur Komfortfeder 14 anzuordnen.

Das flüssigkeitsdicht ausgeführte Federgehäuse 12 ist seinerseits an dem Gurtaufrollergehäuse 10 befestigt und hierzu mit einem Fortsatz 28 auf den Wellenfortsatz 13 aufgeschoben, wobei zwischen Wellenfortsatz 13 und Fortsatz 28 ein Dichtring 29 angeordnet ist. Bei dem Wellenfortsatz 13 handelt es sich um das einzige von außen in das Federgehäuse 12 hineinragende Bauteil, so daß an dieser Stelle eine Abdichtung verwirklicht ist.

In das Federgehäuse 12 ist bis zu einem mit der Bezugslinie 30 angedeuteten Flüssigkeitsspiegel eine Flüssigkeit mit einer geeigneten Viskosität eingefüllt, die zudem auch Rostschutzeigenschaften aufweisen kann. Der Flüssig­ keitsspiegel liegt dabei in Höhe des äußeren Umfangs der Komfortfeder 14, wodurch gewährleistet ist, daß die Rückholfeder 21 möglichst tief in die Flüssigkeit eintaucht.

Hinsichtlich der Wirkungsweise des Gurtaufrollers wirken beim Abwickeln des Gurtbandes von der Gurtauf­ wickelwelle 11 die beiden Federn 21, 14 aufgrund ihrer Kopplung über das zunächst frei drehbare Klinkenrad 19 wie eine einzige Aufwickelfeder; bei einem festge­ legten Abwickelzustand des Gurtbandes wird nach entsprechender Ansteuerung des Eletromagneten 26 das Klinkenrad 19 durch den Sperrhebel 27 in seiner weiteren Drehbe­ wegung angehalten, so daß ab diesem Zeitpunkt bei weiterem Auszug des Gurtbandes nur noch die Komfort­ feder 14 die Aufwickelfunktion ausübt. Gleichzeitig verbleibt die Rückholfeder 21 in dem so festgelegten Spannungszustand, in welchem die Flüssigkeit in die auseinandergezogenen Windungen der Rückholfeder 21 eingetreten ist.

Beim Aufwickeln des Gurtbandes zieht zunächst die Komfortfeder 14 über die Drehung der Gurtaufwickel­ welle 11 das Gurtband ein, wobei zu dem festgelegten Zeitpunkt der Sperrhebel 27 das Klinkenrad 19 freigibt, so daß nun die Rückholfeder 21 in ihrer Federwirkung zugeschaltet wird und die von der Komfortfeder 14 eingeleitete Aufwickelbewegung unterstützt beziehungs­ weise übernimmt. Da zu Beginn des Zuschaltens zunächst einmal die zwischen den Federwindungen der Rückholfeder 21 befindliche viskose Flüssigkeit verdrängt werden muß, ist eine Dämpfung für den Augenblick des Zuschaltens verwirklicht, und die stärkere Federkraft der Rückholfeder 21 wird erst mit zunehmendem Aufwickelweg verstärkend wirksam.

Es ist ebenfalls als zur Erfindung gehörig anzusehen, daß eine solche Menge an Flüssigkeit in das Federge­ häuse 12 eingefüllt ist, daß der Flüssigkeitsspiegel 30 bis über die Federwindungen der Komfortfeder 14 hinausreicht, so daß die Komfortfeder 14 zumindest teilweise mit ihren Federwindungen ebenfalls in der viskosen Flüssigkeit liegt. Damit kann eine weitere Verbesserung des Dämpfungsverhaltens erzielt werden.

Es ist ebenfalls ein Merkmal der Erfindung, daß das Federgehäuse 12 zweiteilig, mit einem Boden 35 und einer Kappe 36 ausgeführt ist, die nach dem Einlegen der beiden Federn 14, 21 sowie dem Auffüllen mit Flüssig­ keit flüssigkeitsdicht miteinander verschweißt werden, beispielsweise durch Ultraschall-, Schweißen. Alsdann kann das so gefüllte Federgehäuse 12 mit dem als Lager­ buchse wirkenden Fortsatz 28 mittels der Dichtung 29 auf den Wellenfortsatz 13 aufgeschoben und entspre­ chend am Gurtaufrollergehäuse 10 montiert werden.

Die in der vorstehenden 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. Selbstsperrender Sicherheitsgurtaufroller mit einer auf die Aufwickelvorrichtung für das Gurtband einwirkenden Komforteinrichtung mit einer stärker dimensionierten Rückholfeder und einer schwächer dimensionierten Komfortfeder, die in einem gemeinsamen Federgehäuse über eine in Abhängigkeit vom Aufwickel­ zustand des Gurtbandes ansteuerbare Kupplungsein­ richtung derart miteinander verbunden sind, daß die beiden Federn in einem Betriebszustand eine einstückige Aufwickelfeder ausbilden und daß in einem anderen Betriebszustand nur die Komfortfeder als Aufwickelfeder wirkt, und wobei eine Dämpfungs­ vorrichtung zur Abmilderung einer schlagartigen Kupplungswirkung vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Dämpfung des flüssigkeitsdicht ausgeführte Federgehäuse (12) mit einer viskosen Flüssigkeit derart gefüllt ist, daß zumindest die Rückholfeder (21) mit ihren Federwindungen in die Flüssigkeit eintaucht.

2. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspiegel (30) bis unmittelbar an den äußeren Umfang der Komfort­ feder (14) heranreicht.

3. Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Komfortfeder (14) mit ihren Federwindungen teilweise unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (30) angeordnet ist.

4. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federge­ häuse (12) mit einem Fortsatz (28) auf einen Fort­ satz (13) der Gurtaufwickelwelle (11) bis zur Anlage an dem Gurtaufrollergehäuse (10) aufgeschoben und zwischen Federgehäuse (12, 28) und Gurtauf­ wickelwelle (11, 13) ein Dichtring (29) angeordnet ist.

5. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federge­ häuse (12) zweiteilig ausgeführt und die Teile (35, 36) flüssigkeitsdicht miteinander verschweißt sind.

6. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Federgehäuse (12) eingefüllte Flüssigkeit eine hohe Viskosität aufweist.

7. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Federgehäuse (12) eingefüllte Flüssigkeit Rost­ schutzeigenschaften aufweist.

8. Sicherheitsgurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervor­ richtung für die Kupplung zwischen Komfortfeder (14) und Rückholfeder (21) von einem Elektromagneten (26) und einem von diesem betätigten Sperrhebel (27) gebildet ist, der eine zugeordnete Außenver­ zahnung (25) eines die Federn (14, 21) kuppelnden Klinkenrades (19) beaufschlagt, wobei Elektro­ magnet (26) und Sperrhebel (27) innerhalb des Federgehäuses (12) und unterhalb des Flüssigkeits­ spiegels (30) angeordnet sind.