DE2200565C3 - Stoßdämpfer, insbesondere für Sicherheitsgurte von Fahrzeuginsassen, mit einer einstellbaren Bandbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, insbesondere für Sicherheitsgurte von Fahrzeuginsassen, mit einer einstellbaren Bandbremse, wobei an einem Ende des Bremsbandes der Sicherheitsgurt befestigt ist. Derartige Stoßdämpfer dienen zur Aufnahme von Bewegungsenergie bei einer stoßartigen Verzögerung des Fahrzeugs oder eines Flugzeuges. Dabei sollte die am Bremsband angreifende und die Bewegungsenergie verbrauchende Reibungskraft während der stoßartigen Verzögerung stets einen möglichst gleichbleibenden Wert aufweisen, um eine Verletzung der Fahrzeuginsassen durch sonst auftretende Kraftstöße oder -spitzen zu vermeiden.

Bei bekannten Bandbremsen einfachster Bauart, wie sie beispielsweise in der DT-OS 15 31 487 oder in der USA.-Patentschrift 27 71 128 beschrieben sind, ist nun das Bremsband zwischen zwei ebene Bremsbacken eingespannt, wobei die beiden Bremsbacken unter Federwirkung mit einstellbarer Kraft gegeneinander >n>drückt werden, und bei einer genügend starken Verzögerung des Fahrzeuges wird das Bremsband zwischen den beiden Bremsbacken hindurchgezogen. Dabei unterliegt der die Reibungskraft bestimmende Reibungskoeffizient einer zeitlichen Veränderung, da zu Beginn

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ies Reibungsvorganges der Reibungskoeffizient der Ruhe und anschließend der von diesem verschiedene keibungskoeffizient der Bewegung maßgebend ist. Zu Beginn der Energieaufnahme tritt deshalb infolge der η bezug auf die Gleitreibungskraft größeren Haftrei-Oungskraft eine Kraftspitze auf, die zur Verletzung der Fahrzeuginsassen führen kann. Da sich der Reibungskoeffizient während des Hindurchziehens des Bremsbandes durch die Bremsbacken auch noch aus anderen Gründen ände^rn kann, beispielsweise auf Grund einer ungleichmäßigen Oberflächenbeschaffenheit des Bremsbandes, so z. B. auf Grund vorhandener Riefen, oder infolge der entwickelten Reibungswärme, können auch noch weitere Kraftspitzen auftreten, ganz abgesehen von durch eventuelle Zwischenstöße bei der z. B. unfallbedingten Verzögerung des Fahrzeugs auftretenden Kraftspitzen. Hieraus ergibt sich, daß bei den eben beschriebenen bekannten Vorrichtungen die eingangs erwähnte Bedingung einer während der Energieaufnahme gleichbleibenden Reibungskraft nicht erfüllt ist. Diese Bedingung wird auch nicht von einem anderen bekannten Stoßdämpfer gemäß der DT-OS 18 01 142 erfüllt, bei dem das Bremsband je nach der Stärke der Verzögerung des Fahrzeugs über eine abgerundete Fläche oder über eine Kante eines Widerlagerkörpers gezogen wird.

Bei anderen, beispielsweise aus der DT-AS 17 55 464 bekannten Stoßdämpfern erfolgt die Aufnahme der Bewegungsenergie über aneinanderreihende Reiblamellen. Auch hier ist der Reibungskoeffizient und mit diesem die Reibungskraft eine Funktion der Verzögerungszeit, wobei wieder vor allem am Stoßbeginn eine Kraftspitze auftritt. Auch die Erwärmung der Lamellen während des Bremsens sowie der entstehende Abrieb stehen einer gleichbleibenden Reibungskraft entgegen. Ein weiterer Nachteil dieser Stoßdämpfer ist darin zu sehen, daß sie rr.it großer Genauigkeit und Präzision hergestellt werden müssen, was zu einem beträchtlichen Kostenaufwand führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Stoßdämpfer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem keine Kraftspitzen, insbesondere bei Stoßbeginn, sowie keine Kraftschwingungen während des gesamten Stoß- bzw. Däinpfungsvorganges auftreten, wobei über jeweils gleiche Teilstrecken des zur Verfügung stehenden Gesamtdämp^rungsweges jeweils derselbe Teilbetrag der gesamten Bewegungsenergie aufgenommen werden sollen. Das Kraft-Weg-Diagramm soll also möglichst eine Rechteckform besitzen. Der neue Stoßdämpfer soll ferner einfach, kompakt und robust gebaut, billig in der Herstellung und sicher in der Wirkung sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremsband über mindestens ein Umlenkglied geführt ist, das gegen die Kraft einer Feder lageveränderbar ist, derart, daß mit zunehmender Zugkraft am Band der Umschlingungswinkel am Umlenkglied kleiner wird. Durch diese Maßnahmen wird das Auftreten einer Änderung des Reibungskoeffizienten oder einer anderen Störung des Reibungssystems durch eine entsprechende Veränderung des Umschlingungswinkels selbsttätig kompensiert, so daß die Reibungskraft über den Dämpfungsweg gleich bleibt. Es handelt sich somit sozusagen um einen Regelkreis, wobei zweckmäßigerweise die Kraft der Feder verstellbar und einstellbar ist. Schließlich ist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer billig in der Herstellung und einfach im Aufbau, wobei seine Abmessungen verhältnismäßig klein sind und seine Wirkungsweise sehr sicher ist.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Ansprüchen 3 bis 16 gekennzeichnet.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 bis 6 verschiedene Dämpf- bzw. Bremsvorrichtung;:!! zur Vernichtung der Bewegungsenergie unter Anwendung des Umschlingungspnnzips,

F i g. 7 einen Stoßdämpfer nach dem Prinzip des Verzurrgurtsystems in schematischer Darstellung,

F i g. 8 eine abgewandelte Ausführungsform des Stobdämpfers gemäß F i g. 7,

F i g. 9 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers.

Fig. IC weitere konstruktive Einzelheiten einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers und

F i g. 11 und 12 eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wobei Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie A-B in F i g. 11 darstellt.

In F i g. J wird zunächst auf einfachste Weise mittels eines innen sinusförmig gewellten Backensystems 1 und 2, durch das ein Bremsband 3 gegen die Reibwirkung der einstellbaren Kräfte der Federn 4 und 5 hindurchgezogen werden kann, gezeigt, wie auf diese Weise durch das Prinzip der Umschlingungsreibung der wellenförmigen inneren Bremsflächen ein Flegelvorgang im Falle eines schwankenden Reibungskoeffizienten oder der Unterschied zwischen dem Reibungskoeffizienten der Ruhe und dem der Bewegung entstehen kann.

Die Wellenform kann man sich zu Kreisen bzw. Zylindern ergänzt denken. Sobald sich die Backe 2 gegen die Kraftwirkung der Federn 4 und 5 von der Backe 1 abhebt (vgl. strichpunktierte Stellung) und das Band 3 straff gezogen darin liegt, erkennt man, beispielsweise im Bereich 6, eine wesentliche Verkleinerung des jeweiligen Umschlingungswinkels, der hier durch die inneren Schenkel dargestellt ist. Die äußeren Schenkel entsprechen dem Umschlingungswinkel bei völligem gegenseitigen Anliegen der Backen 1 und 2.

Gemäß der bekannten Eytelweinschen Formel für die Umschlingung

Si = S: · e

entsprich! die Kraft Si dem Pfeil 7 und S2 dem Pfeil 8. Dabei wächst Si bei der Annahme eines gleichbleibenden Reibungskoeffizienten exponentiell mit der Summe aller Umschlingungswinkel, sofern auch S2 konstant bleibt.

S: kann, wie später gezeigt wird, eine relativ kleine steuernde und konstante Kraft sein.

Wenn die Federcharakteristik der Federn 4 und 5 so gewählt wird, daß deren Kraftanstieg ,lach Abheben der Backe 2 um einen bestimmten Betrag von der Bakke 1 beträchtlich geringer i?i als der entsprechenden Kraftabnahme von Si infolge Verringerung der Summe der Umschlingungswinkel entspricht, so ergibt sich offensichtlich eine Einpendelung bzw. Einregelung einer w.itgehend konstanten Reibungskraft Si - S2 trotz irgendwelcher innerer Reibungsänderungen, beispielsweise infolge Trockenlaufs, durch Riefenbildung, örtliche Überhitzung usw. oder Übeigang vom Reibungskoeffizienten der Ruhe zu dem der Bewegung und umgekehrt. Dabei ist zu beachten, daß es auf Jen Kraftanstieg und nicht auf die absolute Kraft der Federn ankommt, die manchmal infolge einer erforderlichen gro-

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Ben Energieaufnahme sehr groß sein muß. Die Bewegungsrichtung des Reibungsbandes 3 ist durch die Pfeile 9 und 10 angedeutet.

F i g. 2 zeigt ebenfalls das Prinzip einer Umschlingungsreibung, sofern die Platzverhältnisse ausreichen. Dabei sei zunächst angenommen, daß die zylindrisch ausgebildeten Reibungswalzen 11, 12, 13. 14 und 15 nicht drehbar, sondern fest mit dem Gestell 18 des Gerätes verbunden und vom Reibungsband 19, 20 in der veranschaulichten Art umschlungen sind. Dann gilt wieder die obige Umschlingungsformei, wobei Si dem Pfeil 16 und S2 dem Pfeil 17 entspricht. Die Summe der Umschlingungswinkel kann einfach geometrisch abgegriffen werden. Von diesem Systembeispiel kann man mehrere Regelvorgänge ableiten. Wieder kommt es darauf an, durch innere Reibungssprünge bzw. -Veränderungen jeweils entgegengerichtete Kraftentlastungen bzw. -belastungen durch Änderung der Summe der Umschlingungswinkel gegen die eingestellte Federkraft zu erhalten, wie dies prinzipiell in F i g. 1 zum Ausdruck kommt.

Das kann hier dadurch geschehen, daß man die fest auf einem Schwenkhebel (nicht gezeichnet) sitzende Reibungswalze 12 um die Rcibungswalze 11 in Pfeilrichtung 21 und gegen die einstellbare Federkraft 22, ebenso die fest auf einem Schwenkhebel sitzende Reibungswalze 14 in Pfeilrichtung 23 gegen die in der Federkraft einstellbare Feder 24 schwenken läßt. Dabei sind wieder die bei F i g. 1 angeführten Bedingungen der Federcharakteristiken zu erfüllen, um den Regeleffekt zu erhalten. Die Bewegungsrichtung ist durch die Pfeile 25 und 26 angedeutet.

Die F i g. 3, 4, 5 und 6 sind lediglich Erweiterungen des Umschlingungsprinzips der F i g. 2 und sollen zeigen, wie man auf sinnvolle Weise die steuernde Kraft S2 erhalten kann und wie daraus die Kraft Si durch den Umschlingungsvorgang entsteht. Daher sind die Stränge 19 und 20 des Reibungsbandes und deren Bewe gungsrichtungen 25 und 26 in F i g. 3 bis 6 einheitlich bezeichnet. In den F i g. 3, 4 und 5 sind die Differenzkräfte Si — S2, die der Reibungskraft entsprechen, durch die Pfeile 27, 28 und 29 dargestellt.

Da man durch Umschlingungssysteme ganz große Übersetzungen erreichen kann, braucht die steuernde Kraft S2 oft nur ganz klein zu sein, da man mit kleinsten Kräften allergrößte Kräfte erzeugen kann. Dadurch erhält man Möglichkeiten, die durch ihre Größenordnung einfachste Lösungen ergeben. Man kann offenbar mit Leichtigkeit und einfach zu realisierender Genauigkeit kleine und auf einem größeren Wegbereich konstante Steuerkräfte realisieren, beispielsweise durch Abreißen eir;s Klebebandes oder einer Verlötung oder durch Verschieben einer kleinen Reibklemme in Längsrichtung.

So stellt F i g. 3 eine Vorrichtung dar, in der die Kraft S2 des Stranges 20 durch einen Reißvorgang mit geringen Kräften dadurch erreicht wird, daß dieser Strang 20 über eine oben angeordnete Umlenkschleife 30 rückwärts und auf dem Bereich der Strecke 31 mit dem Strang 19 auf sinnvolle Weise verbunden wird. Dies kann bei den äußerst geringen Steuerkräften einfach durch einen Klebvorgang, durch ganz leichte Nähte, durch vorgeprägte Metalleinkerbungen, durch einen Lötvorgang oder andere einfache Methoden geschehen. In F i g. 4 ist die Kraft S2 durch die Reibwirkung eines beliebigen Reibungsvorganges des Stranges 20 auf dem Strang 19 schematisch dargestellt, der durch ein Quetschsystem 32 mit Einstellschraube 33 und Tellerfeder 34 veranschaulicht werHen so!!.

Wenn der Druckteller 35 beispielweise wieder ein« wellige Profilierung wie bei der Vorrichtung gemät F i g. I aufweist, kann man auf die eingestellten Aus Schwenkungen der Reibungswalzen 12 und 13 verzieh ten und das eigentliche Reibu.,gssystem starr belassen.

In F i g. 5 ist eine progressive Änderung der Kraft S und insofern auch der Kraft Si gezeigt, da S2 hier gleicl der Federkraft 36 ist. Durch eine Parallelschleife kant man auch eine konstante Federkraft erzielen.

Im Gegensatz zu den F i g. 3 bis 5 stellt F i g. 6 eir Prinzip dar, das keine Differenzkraft mehr zeigt. Die Kraft Si ist durch den Pfeil 37 dargestellt und wirk direkt an dem Strang 19 in der Bewegungsrichtung 25 Die Kraft S2 dagegen wird beispielsweise durch eir Quetsehsystem 38 erzeugt, das genau dem Quetschsy stern 32 der F i g. 4 entspricht und die gleiche Wirkung hat, jedoch nicht an dem Strang 19, sondern frei bzw direkt an dem Gestell 18 des Reibungssystems befestig ist. In diesem Fall benötigt man eine kleine Bandreser ve, die durch einen Randwickel 39 veranschaulich wird. Zur Erzeugung der steuernden Reibkraft S2 kanr jeder beliebige Vorgang einer Reibwirkung verwende werden.

F i g. 7 zeigt das Prinzip eines Verzurrgurtsystems das aus der dargestellten Sonderumschlingung der au einem Schwenkhebel 40 fest verbundenen Reibungs walzen 41 und 42 besteht. Der Hebel schwenkt um der Mittelpunkt des Bolzens 42. Bei dieser Kinematik kanr auch vorgesehen werden, daß die Walze 42 nicht fes mit dem Hebel 40, sondern fest mit dem Gerät selbs verbunden ist, wobei dann der Hebel 40 mit der fester Walze 41 auf der Walze 42 gelagert wäre.

Allgemein hat ein solches Verzurrgurtsystem die Eigenschaft und den Vorteil, daß sich innerhalb eine; relativ sehr geringen Schwenkwinkels riesige Kraft differenzen in einem Strang gegenüber dem anderer erzielen lassen. Dies wird durch eine Überlagerung dei Umschlingungskräfte erreicht, wobei beispielsweise dei in Bewegungsrichtung 45 abgezogene Strang 43 den ir entgegengerichteter Bewegungsrichtung 46 in die inne re Umschlingung der Walze 42 hineingezogene Strang 44 mit seiner äußeren Umschlingung überlagert unc festquetscht.

Die Stellung 47 des Schwenkhebels 40 zeigt bereit; eine gewisse Entlastung durch öffnung des Schwenk winkeis und insofern den Beginn einer Steuermöglich keit der gewünschten Reibungskraft 49. Die Stellung 4i hingegen ist die typische Sperrstellung eines Verzurr gunsysierns und vermag, und zwar bereits weit vor die ser Stellung, das Herausziehen des Stranges 43 derartig zu sperren und die Kraft 49 derart zu erhöhen, daß eine Selbsthemmung entsteht und der Strang 43 zerrisser oder das ganze System zerstört werden könnte.

Der Schwenkhebel 40 kann sich beispielsweise au einem einstellbaren Federpaket 50 abstützen. Das Mo ment bei Annahme einer Kraft 49 ist sehr leicht zu er rechnen. Das Federpaket 50 wirkt auf den Druckpunk' 51 des Hebels 40 so weit im Sinne der Schließung de; Schwenkwinkels nach oben, bis sich durch den be schriebenen Regelvorgang eine gewünschte Reibkrafi zur Energieaufnahme einpendeln kann. Jedesmal, wenr die Kraft 49 durch innere Reibungsschwankungen grö ßer zu werden droht, öffnet sich der Schwenkwinke durch Zusammendrücken des Federpaketes 50, wo· durch infolge Verringerung der Überlagerten sowie nicht überlagerten Umschlingungswinkel die Kraft 4i im Sinne der Verkleinerung beeinflußt wird und umgekehrt, was somit der Einpendelung auf einen weitge

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hend konstanten Wert entspricht Auch liier ist ein Rcscrvcwickel 52 mil einer dem erforderlichen Dampfungsweg entsprechenden Rcibungsbandlänge vorgesehen.

In F i g. 8 ist praktisch die gleiche prinzipielle V.is führung dargestellt. Es kommen hier jedoch weitere Maßnahmen hinzu. Es wird nämlich ein doppclschichu ges Band verwendet, womit überhaupt erstmalig eine praktisch sinnvolle, räumlich kleine und wirtschaftlich wie technisch ausgezeichnete Konstruktion ermöglicht ic wurde. Über den Zugbolzen 53 ist das Reibungsband geschlungen, das dann nach unten und in Richtung auf den Schwenkhebel in zwei Parallelsträngcn 54 und 55 verläuft. Das ergibt die Möglichkeit einer sinnvollen, billigen, sehr festen und technisch äußerst wirksamen is Befestigung ohne Materialzerstörung bei den gewünschten großen Kräften und gleichzeitig beispielsweise sehr dünnen Reibungsbändern. Die Umschlingung der Reibungswalzen 56 und 57 gleicht im übrigen der in F i g. 7 gezeigten, jedoch nunmehr jeweils mit zwei parallelen, aufeinanderliegenden Strängen statt eines einzigen. Das durch die Schlingenbefcstigung am oberen Zugbolzen 53 sich ergebende doppelte oder gar mehrschichtige Reibungsband ergibt eine wesentlich größere Flexibilität. Ferner ist hier cmc weiter wesentliehe konstruktive Verbesserung und beachtliche Verbilligung dargestellt. Die Walze 56 ist fest mit dem Gestell des Gerätes verbunden; der in F i g. 7 gezeigte Hebel 40 fällt ^fort.

Die Walze 57 rollt frei in der Schlinge 58, so daß der Hebel gewissermaßen nur noch aus den beiden Walzen 56 und 57 und dem diese umschlingenden Doppclband 54, 55 besteht und insofern äußerst preiswert wird Dabei kann man die Walze 56 eigentlich nicht einmal zu dem Hebelvorgang zählen, weil sie sich nicht dreht. Das Federpaket 59 braucht hier nicht einstellbar ta sein. Die Einstellung der Reibungskraft 68 erfolgt auf dem umgekehrten Weg, d. h. der öffnungswinkel des Verzurrsystems in seinen verschiedenen Stellungen, beispielsweise 60, 61 und 62, wird beispielsweise durch seitliche Festlegung der Walze 63 in Richtungen der Pfeile 64 und 65 auf dem Gestell des Gerätes eingestellt.

In der gezeichneten Lage ergibt sich der Winkel 61. Befindet sich die nach unten ziehende Walze 53 auf dem Schnittpunkt dieser Linie 66, so stellt sich die nach oben gerichtete Walze 53 auf dem Schnittpunkt dieser Linie ein. so daß der Winkel 62 entsteht. Das gleiche gilt für die Linie 67 und den Winkel 60. Ebenso kann man aber auch die Walze 56 im Sinne der Winkeländerung der damit verbundenen Änderung der Reibungskraft 68 und der gegensinnig gleichen Kraft 69 seitlich festlegen, um damit die Regelstellung einzustellen, die der gewünschten Reibungskraft bzw. Energieaufnahme entspricht. In diesem Fall liegt die Reserverolle 70 beispielsweise seitlich.

Für die praktischen Belange der Begrenzung des Dämpfungsvorganges nach der Energieaufnahme durch einen plötzlichen Kraftanstieg und zur Vermeidung des Herausrutschens des Reibungsbandes im FaI-Ie eines schweren Unfalles ist folgende Maßnahme vorgesehen:

Der doppelte Reservestrang 71 läuft beispielsweise durch irgendeine Öffnung 72 in das Gehäuse des Reibungssystems ein. Diese Öffnung wird so groß gewählt, daß das Ende 73 des Reservewickels 70 nach vollendeter Energieaufnahme an der Öffnung 72 festgehalten

Dämpfung noch der S rherheitsgurt mit einer erhöhten Kraft festgehalten, ohne daß das Reibungsband vollständig aus dem Gerat herausgezogen werden kann. Dies könnte dann passieren, wenn es sich um einen sehr schw-.ven Unfall und um große Energieaufnahme handelt, die der üblichen maximalen Grenznorm für Sziivrheiisguvti: nicht mehr entsprechen, gegebenen-■al!· '!'er Joch noch eine letzte Schutzmoglichkcit er· ■ .;ssi. π SOiU^-H.

!λ hat sich gezeigt, daß durch Zwischenlegen eines geeigneten Notlaufmaterials, z. B. Phosphorbronze, /wischen die aufeinander reibenden Flächen weitere Vorteile erzielt werden. Es kann auf diesen Flächen auch eine entsprechende Beschichtung vorgesehen sein, in F i g. 9 ist an Hand der Vorrichtung gemäß F i g. 8 veranschaulicht, an welchen Stellen das Notlauf-Schutzmaterial eingefügt werden muß. um ein Maximuni an Erfolg zu erzielen und die sonst üblichen Kraftschwingungen auf ein bisher unerreichtes Minimum zu reduzieren. Die Bezeichnungen der F i g. 8 wurden weitgehend übernommen. Hinzu kommen die Notlauf-Schutzcinlagen (oder Beschichtungen) 74. 75 und 76. was nach Prüfung der gefährdeten Reibungsund Quctsch-Stellcn sofort erkennbar wird. Die Walze 57 ist nicht gefährdet, weil sie frei mitrollt und nicht reibt. Eine statische Betrachtung zeigt, daß sie sich un- :cr Zwischenlegung des Doppel-Reibungsbandes auf die Walze 56 abstützt. Zwei markante Winkel 77 und 78 kennzeichnen die Reibungsverhältnisse. Die Walze 56 wird auf ihrem Belag 75 im Bereich des ganzen Winkels 77. 78 gerieben. Dagegen reibt das äußere Doppelband das Notlaufblech 76 auf dem Winkelbereich 78. Da erfindungsgemäß auch das innere Doppelband des Stranges 71 im Bereich des gleichen Winkels 78 auf das Notiaufblech 76, jedoch nach innen und gegensinnig reibend einwirkt, besteht ein Reibungs-Kräfte-Gleichgcwicht für das Notiaufblech 76, sofern dessen Dicke unberücksichtigt bleibt, was bei der Wahl eines sehr dünnen Bleches, beispielsweise eines Bleches aus Phosphorbronze, praktisch der Fall ist und hervorragend gut funktioniert.

in dieser F i g. 9 werden ferner noch weitere neue Erkenntnisse veranschaulicht. Es mußte eine mechanische Dämpfung des Systems eingeführt werden, um die zwischenzeitlich noch zu dämpfungsfreie Ausführung mit unzulässigen Schwingungserscheinungen auf einfachste Weise zu verbessern. Dieses Problem wurde sehr einfach dadurch gelöst daß das Reibungsband selbst und ohne Zwischenlaschen (wie in Fig. 7) auf dem Federteller 79 zum Aufliegen und Tragen gebracht wurde. Da das Reibungsband 58 in Richtung des Pfeiles 80 einläuft, ergibt sich die Notwendigkeit, den Federteller 79 mit einer nasenarligen Schulter 81 zu versehen damit er nicht durch die Seitwärtsbewegung des Reibungsbandes seitlich fortgeschoben werden kann, so fern nicht andere Anschläge vorgesehen werden. Eben so ist hier die dritte Notlaufschicht vorgesehen, um kei ne Oberflächenschäden auf dem Reibungsband zu er halten. Unter dem Federteller 79 ist die Federkraft 82 angedeutet. Die Dämpfungswirkung ist hervorragenc gut.

Ferner geht aus F i g. 9 noch eine wichtige und be währte Methode der Einstellung des Gerätes hervor Da sich viele der beschriebenen Einstellmethoden al: etwas zu umständlich und zu teuer herausgestellt hat ten, wurde der den Regelvorgang zur Einpendelung de Reibungskraft bestimmende Schwenkwinkel des hie

bzw. eingeklemmt wira. uaunrc,· »v.rc

der verwendeten Vprjiirrtnirtsvstems lediglich durch soitli

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ehe Verschiebung der Führungskante 83 des Doppelreibungsbandes festgelegt. Eine Verschiebung nach rechts (im Bild) ergibt eine kleine Reibungskraft, eine Verschiebung nach links eine große. Dabei handelt es sich etwa um den Mittelwert, der sich durch den Regelvorgang einpendelt. Insofern wurde das Notlaufblceh 76 über ein gegenüber dem Gehäuse des Gcrüic- verschiebbares und seitlich einstellbares Befestigungvl-.'cch 84 gezogen, um gleichzeitig als Schutz und Notlaufabstülzung für das Reibungsband bzw. dessen Parallelstrang 55 zu dienen. Zum Schutz gegen eventuelle Stauchung des Notlaufbleches 76 wurde es zwischen den beiden Blechen 84 und 85 verschraubt. Diese seitliche Verstellbarkeit der Führungskante 83 läßt sich leicht und preiswert verwirklichen und hat in Verbindung mit den anderen beschriebenen Maßnahmen an dem Gerät die einstellbare Größenordnung und die weitgehend konstante bzw. sehr gleichmäßige Kraftkurve im Kraft-Weg-Diagramm bzw. Kraft-Zeit-Diagramm ergeben.

Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen beispielsweise komplette Geräte. Dabei sind gegenüber den vorhergehenden schematisierten Vorrichtungen beispielsweise Sonderausführungen gezeigt. Fig. 10 veranschaulicht sehr deutlich die Zusammenfassung einiger bereits gezeigter und beschriebener Kombinationen. Dazu kommt, daß man das ganze Reibungsgerät in einem Gehäuse 86 mit Vierkantrohrquerschnitt oder Rechteckrohrquerschnitt unterbringen kann, wodurch keine Blechverformungarbeiten erforderlich sind. Allerdings müssen Bohrungen für die fest mit dem Gehäuse 86 verbundenen Bolzen 87, 89, 90 und 91 sowie für den Führungsbolzen 93 des Tellerfederpaketes an der Stelle 92 eingebracht werden. Das Federpaket wird durch den Führungsbolzen

93 so geführt, daß dessen Druckteller 94 sowie die obere Feder sich seitlich gegen den Haltebolzen 89 abstützen und der Druckteller durch die Reibungsdämpfung des Reibungsbandes 95 gegen den Notlauf-Blechbelag % (in Bewegungsrichtung 97) nicht nach rechts verschoben werden kann. In diesem Fall braucht man dann keinen nasenartigen Schultervorsprung 79 des Drucktellers wie in F i g. 9. Zur Stabilisierung und Verhinderung zu großer Seitenkräfte auf den Druckteller 94 ist der Druckpunkt der frei in der Reibungsbandschlinge mitroiienden Waize 98 vertikal gegen den Drucklcücr

94 seitlich nach links gerückt, um ein Gegenmoment gegenüber dem Reibkraftmoment 95 zu erhalten.

Die Bolzen 90 und 91 sollen ein Hereinrutschen und eine Verquetschung des Reibungsband-Reservewickels 99 beim Abwickeln verhindern. Ebenso wird dadurch gleichzeitig erreicht, daß das erwähnte umgebogene Ende 101 der Wicklung 99 nach vollendeter Energievernichtung in dem Schlitz 100 zwischen Bolzen 90 und Gehäuse-Innenwand verklemmt bzw. festgehalten wird, wobei zur Steuerung der Reibungskraft 102 vor dem Eintritt in das Umschlingungssystem nur eine relativ sehr kleine Kraft erforderlich wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Federpaket nicht einstellbar vorgesehen. Die Federkraft wird nach Prüfung der Reibungsdaten festgelegt; die eigentliche Einstellung der Reibungskraft 102 erfolgt durch Einstellen des Schwenkwinkels zwischen der Verbindung der Mittelpunkte der Bolzen 87 und 98 und der mittleren Tangente des Doppelreibungsbandes in Abzugrichtung bzw. der Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte der Bolzen 89 und i03.

Diese Einstellung erfolgt durch seitliche Verschiebung und Verschraubung bzw. Auswechslung der RiIv

< rungs|ilatte 103, deren Führungskante 105 die Reibungskraftrichtung festlegt. In F i g. 10 entsteh) auf diese Weise der Schwenkwinkel 106, der somit eine genau definierte Konstellation von Umschlingung' winkel festlegt, die die Reibungskraft 102 bestimmt. Ein kleiner

ίο Schwenkwinkel 107 ergibt somit einen jj,>'Hereii Gesami-Umschlingungswinkel und daher auch cmc größere mittlere Reibungskraft 102. Ein großer Sclv.v enkwinkel 108 dagegen ergibt einen kleinen Gesami-Umschlingimgwinkci und daher eine kleine miniere Reibungskraft 102. Gleichzeitig dient die Führungsplatte 104 zur Befestigung des Notlaufbleches 109. das hier nicht mehr als Gleitblech für das Reibungsband dient. Daher erhält die Führungskante 105 eine Schutzschicht irgendwelcher Art. Bei Einstellung des Schwenkwinkcls 108 muß diese Führungskante 105 bis zur Stelle 110 nach rechts verschoben werden.

Die Montage dieses Stoßdämpfers ist außerordentlich einfach. Er läßt sich auch mit einer Kunststoffhülle umgeben, um dem praktischen Einsatz gerecht zu werden.

F i g. 11 und 12 stellen eine weitere Variante des Erfindungsgegenstandes mit einem aus zwei spiegelbildlichen Blechteilen bestehenden Gehäuse dar. Die beiden Gehäuseteile 111 und 112 können verschranbt, vernietet oder verschweißt werden. Alle TeiU: sind somit verkapselt. Das ganze Gerät kann durch einen Tauchvorgang mit Kunststoff überzogen werJ::n. Wieder stellt sich die Kraftlinie 115 zwischen den Gegenkräften 113 und 114 gemäß der Einstellung der Führungskante 116 ein, die hier Teil eines drehbaren Bolzens 117 ist, der durch einen verschraubbaren Einstellhebel 118 außen am Gehäuse in seinem Führungsbestand festgelegt werden kann. Das Notlaufblech 119 wird zwischen einem Teil 120 und einer oberen Platte befestigt. Der Reservewickel 121 ist wieder mit einem gebogenen Ende 122 versehen, das sich bei der plötzlichen Kraiterhöhung nach Energievernichtung vor dem Schlitz 123 festklemmt. Der Zugbolzen 124 kann durch irgendeine geeignete Gabel des Sicherheitsgurtes innerhalb der Vorrichtung, etwa m einer verbreiterten Ausbuchtung 125. gefaßt sein. Die Form des Reibungsbandes kann auf einfachste Weise vorgebogen und bei Montage eingelegt werden. Die Gehäuseieile erhalten eingestanzte Bohrungen bzw. öffnungen, in die die mit dem Gchäuse fest verbundenen Teile bei der Montage beiderseits gefaßt und gegen Drehung gesichert eingelegt werden. Dazu gehören die Teile 126, 120 und 117. Alle anderen Teile liegen lose im Gehäuse. Der Bolzen 114 dient zur Befestigung des Gerätes am Fahr- bzw. Flugzeug. Der feststehende Bolzen 126 kann ähnlich wie der Bolzen 117 mittels des Riegels 118 gegen Drehung gesichert werden.

Die neue Stoßdämpferanordnung bzw. -vorrichtung kann im übrigen nicht nur in neuen Gurten eingebaut mit diesen geliefert werden, vielmehr kann sie auch nachträglich — indem sie eine Einheit für sich darstellt — in bereits vorhandene Gurte nachträglich eingebaut werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

22 OO Patentansprüche:

1. Stoßdämpfer, insbesondere für Sicherheitsgurte von Fahrzeuginsassen, mit einer einstellbaren Bandbremse, wobei an einem Ende des Bremsbandes der Sicherheilsgurt befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband über mindestens ein Umlenkglied geführt ist, das gegen die Kraft einer Feder lageveränderbar ist, derart, daß mit zunehmender Zugkraft am Band der Umschlingungswinke! am Umlenkglied kleiner wird.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Feder verstellbar und einstellbar ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkglied ein backenartiges Einstellelement (2) und eine Gegenform (1) enthält, wobei das backenartige Einstellelement (2) und die Gegenform (1) komplementär zueinander ausgebildete und einander gegenüberliegende Innenflächen als Reibungsflächen aufweisen, die eine wellenähnliche Gestalt besitzen und zwischen denen das Bremsband verläuft, und wobei die Kraft der Feder (4, 5) am backenartigen Einstellelement (2) in Richtung auf die Gegenform (1) hin angreift.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Umschlingungswalzen (11, 12, 13, 14, 15) vorhanden sind, von denen mindestens eine lageveränderbare Umschlingungswalze (12 bzw. 13) gegen die Kraft der Feder (22 bzw. 24) um die ihr benachbarte feststehende Umschlingungswalze (11 bzw. 14) verschwenkbar gelagert ist.

5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf das dem Sicherheitsgurt in bezug auf das Umlenkglied gegenüberliegende Ende des Bremsbandes eine der Zugkraft entgegengerichtete Steuerkraft einwirkt, die unabhängig von einer Lagevcrändcrung des Bremsbandes ist (F ig. 3,4, 6).

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband nach dem Verzurrgurtprinzip über eine erste, feststehende und eine zweite, lageveränderbare Umschlingungswalze (42 bzw. 41, 56 bzw. 57, 88 bzw. 98) geführt ist, wobei das Bremsband von seinem dem Sicherheitsgurt abgewandten Ende herkommend zunächst als untere Lage die erste Umschlingungswalze (42, 56, 88) umschlingt, dann die zweite Umschüngungswalze (41, 57, 98) schlingenartig umrundet und anschließend wieder um die erste Umschlingungswalze in einer auf der ersten Lage angeordneten zweiten Lage geführt ist.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Umschlingungswalze (42 bzw. 41) über einen um die erste Umschlingungswalze verschwenkbaren Hebel (40) miteinander verbunden sind, der sich im Bc reich der zweiten Umschlingungswalze (41) auf der (>o Feder (50) abstützt.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband als doppeltes oder mehrschichtiges Bremsband ausgebildet ist, das mit seinem dem Sicherheitsgurt zugewandten Ende um einen Zugbolzen (53,103) geschlungen ist.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umschlingungswalze

(57) lose ist und sich über das Bremsband auf dei ersten Umschlingungswalze (56) abstützt.

10. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bi> 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der fest stehenden Umschlingungswalze (56. 87) z.iin hin steüen der mittleren Reibungskraft relativ zum Zug bolzen (53,103) veränderbar ist.

11. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeicnnet, daß zum Einstellen dei mittleren Reibungskraft das Bremsband über eir j._ r__.„.„Uj.r.jj_sr> nrnsrhlingungswai/e (56. 87) he nachbartes, relativ zu dieser verschiebbares und ir jeder Lage feststellbares Stellorgan (Führungskamt 83, 105,116) geführt ist.

12. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 8 bi: 1!, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband zui Dämpfung der Restschwingungen unmittelbar aui einem Druckteller (94) für die Feder aufliegt.

13. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bn

12, dadurch gekennzeichnet, daß die am Bremsband anliegenden Reibungsflächen aus einem Materia mit Notlaufeigenschaften bestehen.

14. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis

13. dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband ir einem Reservewickel (99) ausläuft, dessen Ende eine Verdickung (ζ. B. Knickstelle 73) besitzt, der ein Sperrschlitz (z. B. 72) zugeordnet ist, derart, daß sich die Verdickung bei abgewickeltem Reservewicke in dem Sperrschlitz verklemmt.

15. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckteller (94) der Feder zur Verhinderung einer seitlichen Verlagerung eine nasenartige Schulter (81) aufweist und die Reibfläche des Drucktellers eine Krümmung besitzt, die der Krümmung der ihr gegenüberliegenden Umschlingungswalze entspricht.

16. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckteller (94) der Feder als Anschlag gegen eine seitliche Verlagerung ein feststehender Bolzen (89) zugeordnet ist