DE4217969C2 - Gurtstraffer mit mehrstufigem Antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer mit einem sensorgesteuerten pyrotechnischen Antrieb, der einen in einem Zylinder geführten und über ein Verbindungsmittel mit einem zugeordneten Gurtaufroller, Gurtschloß oder anderer Straffeinrichtung gekoppelten Kolben und mittels einer zugeordneten Zündvorrichtung auslösbare pyrotechnische Treibsätze zur Erzeugung eines den Kolben beaufschlagenden Gasdrucks hat, wobei zwei in zeitlichem Abstand nacheinander zu zündende Treibsätze vorgesehen sind.

Ein gattungsgemäßer Gurtstraffer ist in der DE 25 40 952 A1 beschrieben; bei dem bekannten Gurtstraffer sind auch zur Vermeidung einer schockartigen Belastung der nachgeschalteten Bauteile an den zugeordneten Zylinderraum zwei Treibsätze angeschlossen, denen von einem Sensor ein Zündsignal übermittelt wird, wobei vorgegeben ist, daß die Zündung der Treibsätze in einem zeitlichen Abstand erfolgt. Dieser zeitliche Abstand soll entweder dadurch erreicht werden, daß zwei in zeitlichem Abstand nacheinander zündbare Treibladungen oder aber zwei gleichzeitig zündbare, jedoch mit zeitlichem Abstand nacheinander zur Wirkung kommende Treibladungen vorgesehen sind.

Für die zeitversetzte Ansteuerung von mehreren pyrotechnischen Aggregaten eines Sicherheitsgurtsystems wie Gurtaufroller, Gurtklemmer und Linearstrammer ist in der DE 33 43 325 A1 vorgeschlagen, zwischen dem zur Erzeugung eines ausreichenden Gasdrucks ausgelegten einzigen Treibsatz und den einzelnen Verbrauchern einen Gasdruckverteiler zwischenzuschalten, über den eine zeitliche Steuerung der Antriebsabfolge vorgenommen ist, beispielsweise über in die Leitungen eingesetzte Berstscheiben mit unterschiedlichen Berstdrücken oder über Zuleitungen mit unterschiedlichem Querschnitt.

Mit den vorgenannten Vorrichtungen ist der Nachteil verbunden, daß die Zeitverzögerung bei der Abfolge der Zündung von mehreren Treibsätzen schwierig und aufwendig einzustellen ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Gurtstraffer eine einfache und sichere Möglichkeit für die zeitversetzte Auslösung von mehreren Treibsätzen anzugehen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die den zweiten Treibsatz zugeordnete Zündvorrichtung durch den vom ersten Treibsatz nach dessen Auslösung erzeugten Gasdruck auslösbar ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Auslösung des zeitversetzt zu zündenden zweiten Treibsatzes erst dann erfolgen kann, wenn nach Auslösung des ersten Treibsatzes ein ausreichend großer Gasdruck zur Verfügung steht, um dann auch den zweiten Treibsatz zur Zündung zu bringen.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß als Zündvorrichtung für den zweiten Treibsatz in dem zugeordneten Druckstutzen ein Aufschlagbolzen angeordnet und der zweite Treibsatz in dem mit dem Zylinder verbundenen zweiten Druckstutzen unter der Wirkung des im Zylinder anstehenden Gasdruckes gegen den Aufschlagbolzen verschiebbar angeordnet ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß der Aufschlagbolzen und der Druckstutzen einstückig ausgeführt sein können. Dabei kann vorgesehen sein, daß der zweite Treibsatz in dem Druckstutzen über einen Sicherungsring festgelegt ist, so daß hier eine erste mechanische Maßnahme zur Festlegung der Ansprechschwelle zur Verfügung steht. Der Sicherungsring kann dabei eine düsen­ artige Bohrung zum Durchlaß der vom zweiten Treibsatz im Auslösefall abgegebenen Gase aufweisen, wobei über die Bemessung des Durchmessers dieser düsenartigen Bohrung ebenfalls eine Steuerung des Antriebes des Gurtstraffers möglich ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zweite Treibsatz gegen den Boden des ihm zugeordneten zweiten Druckstutzens in seiner Verschieberichtung durch einen deformierbaren Körper abgestützt, so daß auch über die Einstellung der Deformationsenergie eine Festlegung der Auslöseschwelle für den zweiten Treibsatz möglich ist.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Aufschlagbolzen in Verschieberichtung des zweiten Treib­ satzes bis zu einem Anschlag nachgiebig gelagert, vorzugsweise mittels einer vorgespannten Feder in eine Anlage am zweiten Treibsatz vorgespannt, so daß sich gegen die Kraft der Feder die Verschiebemöglichkeit für den Aufschlagbolzen ergibt. Damit ist der Vorteil verbunden, daß durch die Verschiebung des Aufschlagbolzens die Aufschlagenergie beim Auslösevorgang begrenzt werden kann, und damit die maximal zulässige Durchschlagkraft, deren Überschreiten zu einer Fehlzündung führen kann, nicht überschritten wird. Die Vorspannung eines Schlagbolzens bei einer Auslösevorrichtung ist im Rahmen eines Sicherheitsgurtsystems aus der DE 28 01 426 C2 bekannt.

Eine weitere Sicherungsmaßnahme ist bei einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung insoweit vorgesehen, als zwischen dem Zylinder und dem zweiten Treibsatz ein mit dem zweiten Treibsatz verschiebbares Rückschlagventil angeordnet ist, welches derart eingerichtet ist, daß es den zweiten Treibsatz gegen den Zylinder abschließt und sich nur bei vom zweiten Treibsatz ausgehenden Gasdruck öffnet. Damit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß bei dem Auftreffen des Gasdruckes nach Zündung des ersten Treibsatzes sich zwar der zweite Treibsatz bis zum Aufschlag auf dem Aufschlagbolzen verschiebt, daß aber durch die Gasdruckwirkung der bei jedem Treibsatz vorgesehene Berstboden zur Freigabe des Gasdruckes nach Zündung des Treibladungspulvers nicht durch den die Verschiebung des Treibsatzes herbeiführenden Gasdruck beschädigt wird.

Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen der zweite Treibsatz in dem zugeordneten Druckstutzen verschiebbar angeordnet ist, sind die Druckstutzen zur Aufnahme der beiden Treibsätze jeweils radial einander gegenüberliegend an dem Zylinder angebracht.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, bei in dem zugeordneten zweiten Druckstutzen festliegendem zweiten Treibsatz nun den Aufschlagbolzen verschiebbar anzuordnen, und hierzu ist eine Überleitung des Druckes auf die Auslöseseite des zweiten Treibsatzes erforderlich. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß der Zylinder über eine Gasbohrung an den im zweiten Druckstutzen verschiebbar angeordneten Aufschlagbolzen angeschlossen ist, und daß zwischen dem zweiten Druckstutzen und dem Zylinder ein Rückschlagelement angeordnet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, die Bohrung zur Überleitung des Gasdruckes auf den Aufschlagbolzen vom ersten Druckstutzen ihren Ausgang nehmen zu lassen. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es zweckmäßig, den verschiebbar angeordneten Aufschlagbolzen in seiner Verschieberichtung mittels eines deformierbaren Körpers abzustützen, um auch hier den Auslösezeitpunkt entsprechend einzustellen.

Die Zündung eines Treibsatzes für einen Linearantrieb durch einen druckmittelbetätigten verschiebbaren Aufschlagbolzen ist durch die US 31 80 082 bekanntgeworden.

Die Erfindung sieht auch vor, mit den vorstehenden Merkmalen einem Zylinder mehrere Treibsätze mit jeweils zeitversetzter Zündung zuzuordnen. Eine zeitversetzte Zündung mehrerer Treibsätze ist aus der DE 25 40 952 A1 bekannt.

Der pyrotechnische Antrieb für Gurtstraffer kann sowohl mit einem Gurtaufroller als auch mit einem Gurtschloß als auch mit einer anderen, am Gurtband angreifenden Straffein­ richtung gekoppelt sein.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigt

Fig. 1 einen Zylinder mit zwei Treibsätzen im Schnitt,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel des Druckstutzens mit zweitem Treibsatz im Schnitt,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach Fig. 2,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Zylinders mit zwei Treibsätzen.

Wie sich aus der Darstellung in Fig. 1 ergibt, ist in einem Zylinder 10 ein Kolben 11 verschiebbar angeordnet, an den ein Antriebsseil 12 angeschlossen ist, welches zu einem nicht dargestellten Teil einer Sicherheitsgurtvorrichtung in Form eines Gurtaufrollers oder auch eines Gurtschlosses führt, so daß bei Bewegung des Kolbens 11 in dem Zylinder 10 das Antriebsseil 12 die aufgebrachte Straffenergie überträgt. Auf den Zylinder 10 ist eine Antriebsvorrichtung 13 mit einem ersten Druckstutzen 14 zur Aufnahme eines ersten Treibsatzes 15 und mit einem zweiten Druckstutzen 16 zur Aufnahme eines zweiten Treibsatzes 17 aufgeschoben. Der erste Treibsatz 15 ist in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise elektronisch oder mechanisch zündbar.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen der vom ersten Treibsatz 15 erzeugte Gasdruck zur Auslösung des zweiten Treibsatzes 17 benutzt wird.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Treibsatz 17 in dem zugeordneten zweiten Druckstutzen 16 verschiebbar gegen einen am Boden 19 des Druckstutzens 16 fest angeordneten Aufschlagbolzen 18 angeordnet; zwischen dem Boden 19 des Druckstutzens 16 und dem zweiten Treibsatz 17 befindet sich ein den Aufschlagbolzen 18 umgebender Ring 20 aus einem deformierbaren Material wie Gummi oder einem anderen geeigneten Werkstoff; alternativ kann hier auch eine Feder vorgesehen sein. Mit dem Ring 20 ist daher einstellbar, bei welchem im Zylinder 10 herrschenden Gasdruck nach Auslösung des ersten Treibsatzes 15 die Zündung des zweiten Treibsatzes 17 erfolgen soll. Der zweite Treibsatz 17 ist in dem zugehörigen Druckstutzen 16 mittels eines Sicherungsringes 21 festgelegt.

Fig. 2 gibt grundsätzlich den gleichen Aufbau der Antriebsvorrichtung wieder mit der Maßgabe, daß der Aufschlagbolzen 18 in einem im Boden 19 des zweiten Druck­ stutzens 16 angeordneten Gehäuse 33 gegen die Wirkung einer darin angeordneten Feder 22 verschiebbar ist. Damit kann bei Verschiebung des zweiten Treibsatzes 17 im Druckstutzen 16 der Aufschlagbolzen 18 dieser Bewegung zunächst einmal nachgeben, so daß die Aufschlagenergie begrenzt und ein Durchschlagen des am Boden des zweiten Treibsatzes 17 angeordneten und in Fig. 2 nicht dargestellten Zündhütchens vermieden wird. Der Sicherungsring 21 weist eine düsenartige Bohrung 34 zum Durchlaß der vom zweiten Treibsatz 17 im Auslösefall abgegebenen Gase auf, wobei der im Einzelfall gewählte Durchmesser der Bohrung 34 die abgegebene Energie und damit den Antrieb des Gurtstraffers steuert.

Auch das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt grundsätzlich den gleichen Aufbau der Antriebsvorrichtung; hier ist eine zusätzliche Sicherung gegen Beschädigung des zweiten Treibsatzes 17 insoweit vorgesehen, als im Druck­ stutzen 16 zwischen dem zweiten Treibsatz 17 und dem Zylinder 10 ein Rückschlagventil mit einem Ventilboden 23 und einer Ventilklappe 24 derart angeordnet ist, daß das Rückschlagventil zusammen mit dem zweiten Treibsatz 17 in dem Druckstutzen 16 verschiebbar ist. Das Rückschlagventil ist so angeordnet, daß es den zweiten Druckstutzen 16 gegen den im Zylinder 10 nach Auslösung des ersten Treibsatzes 15 anstehenden Gasdruck abschottet, sich aber nach Zündung des zweiten Treibsatzes 17 öffnet und den vom zweiten Treibsatz 17 erzeugten Gasdruck in den Zylinder 10 wirken läßt. Da der zweite Treibsatz 17 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 an seinem dem Zylinder 10 zugewandten Ende einen Berstboden 25 zur Freigabe des vom zweiten Treibsatz 17 erzeugten Gasdruckes hat, wird durch die Anordnung des Rückschlagventils dieser Berstboden 25 gegen den zur Zündung des zweiten Treibsatzes 17 erforderlichen Gasdruck geschützt. Die gesamte aus zweitem Treibsatz 17 und Rückschlagventil mit Ventilboden 23 und Ventilklappe 24 bestehende Einheit ist mittels eines Sicherungsringes 26 in dem zweiten Druckstutzen 16 festgelegt.

Fig. 4 zeigt nun einen anderen Aufbau der Antriebsvorrichtung 13, bei welcher der Aufschlagbolzen 18 bei gleichzeitig feststehendem zweiten Treibsatz 17 verschiebbar ist. Hierzu sind die beiden Druckstutzen 14, 16 im Schnitt auf der gleichen Seite des Zylinders 10 angeordnet. Der Aufschlagbolzen 18 ist in einer Kammer 27 verschiebbar gegen ein in dem feststehenden zweiten Treibsatz 17 angeordnetes Zündhütchen 28 angeordnet; die Kammer 27 ist über eine zur gleichmäßigen Verteilung des Druckes vorgesehenen Ringnut 29 mit einer Gasbohrung 30 verbunden, und diese Gasbohrung 30 führt zu dem ersten Druck­ stutzen 14, so daß nach Zündung des ersten Treibsatzes 15 das freigesetzte Gas über die Gasbohrung 30 und die Ringnut 29 den Aufschlagbolzen 18 beaufschlagt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Zündhütchen 28 des zweiten Treibsatzes 17 und dem Aufschlagbolzen 18 ein Ring 20 aus einem elastischen Material angeordnet, um die Aufschlagenergie zu begrenzen. Weiterhin ist der zweite Druckstutzen 16 über eine Verbindungsbohrung 31 mit dem Zylinder 10 verbunden, so daß das vom zweiten Treibsatz 17 erzeugte Gas in den Zylinder 10 abströmen kann. Am zylinder­ seitigen Ende der Verbindungsbohrung 31 ist ein Rückschlag­ element 32 angeordnet, welches wiederum dafür sorgt, daß nach Zündung des ersten Treibsatzes 15 der im Zylinder 10 sich aufbauende Gasdruck nicht den Berstboden 25 des zweiten Treibsatzes 17 vorzeitig zerstört.

Claims (12)

1. Gurtstraffer mit einem sensorgesteuerten pyrotechnischen Antrieb, der einen in einem Zylinder geführten und über ein Verbindungsmittel mit einem zugeordneten Gurtaufroller, Gurtschloß oder anderer Straffeinrichtung gekoppelten Kolben und mittels einer zugeordneten Zündvorrichtung auslösbare pyrotechnische Treibsätze zur Erzeugung eines den Kolben beaufschlagenden Gasdrucks hat, wobei zwei in zeitlichem Abstand nacheinander zu zündende Treibsätze vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Treibsatz (17) zugeordnete Zündvorrichtung durch den vom ersten Treibsatz (15) nach dessen Auslösung erzeugten Gasdruck auslösbar ist.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündvorrichtung für den zweiten Treibsatz (17) in dem zugehörigen Druckstutzen (16) ein Aufschlagbolzen (18) angeordnet und der zweite Treibsatz (17) in dem mit dem Zylinder (10) verbundenen zweiten Druckstutzen (16) unter der Wirkung des im Zylinder (10) nach Auslösung des ersten Treibsatzes (15) anstehenden Gasdrucks gegen den Aufschlagbolzen (18) verschiebbar angeordnet ist.

3. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbar angeordnete zweite Treibsatz (17) in dem Druckstutzen (16) über einen Sicherungsring (21) festgelegt ist.

4. Gurtstraffer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (21) eine düsenartige Bohrung (34) zum Durchlaß des vom zweiten Treibsatz (17) im Auslösefall abgegebenen Gases aufweist.

5. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Treibsatz (17) gegen den Boden (19) des zweiten Druckstutzens (16) in seiner Verschieberichtung durch einen deformierbaren Körper (20) abgestützt ist.

6. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagbolzen (18) in Verschieberichtung des zweiten Treibsatzes (17) am Boden (19) des zweiten Druckstutzens (16) bis zu einem Anschlag nachgiebig gelagert ist.

7. Gurtstraffer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagbolzen (18) in eine an dem zweiten Treibsatz (17) anliegende Lage mittels einer Feder (22) vorgespannt ist.

8. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinder (10) und dem zweiten Treibsatz (17) ein mit dem zweiten Treibsatz (17) im Druckstutzen (16) verschiebbares Rückschlagventil (23, 24) angeordnet ist.

9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstutzen (14, 16) zur Aufnahme des ersten Treibsatzes (15) und des zweiten Treibsatzes (17) radial einander gegenüberliegend an dem Zylinder (10) angeordnet sind.

10. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) über eine Gasbohrung (30) an den im zweiten Druckstutzen (16) mittels Gasdruck verschiebbar angeordneten und im Auslösefall den zweiten Treibsatz (17) beaufschlagenden Aufschlagbolzen (18) angeschlossen ist und daß zwischen dem zweiten Treibsatz (17) und dem Zylinder (10) ein Rückschlagelement (32) angeordnet ist.

11. Gurtstraffer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagbolzen (18) in seiner Verschieberichtung gegen den zweiten Treibsatz (17) durch einen in der den Aufschlagbolzen (18) führenden Kammer (27) angeordneten deformierbaren Körper (20) abgestützt ist.

12. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Abfolge von mehr als zwei mit ihren Zündvorrichtungen hintereinander geschalteten Treibsätzen.