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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit einem ersten und einem zweiten Torsionsstab.
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Ein solcher Gurtaufroller ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 032 101 A1 bekannt. Bei dem vorbekannten Gurtaufroller befindet sich ein Torsionsstab im Inneren der Gurtspule und ein anderer außerhalb der Gurtspule. Die beiden Torsionsstäbe sind über ein außenliegendes Schaltgetriebe miteinander verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller anzugeben, der einen platzsparenden, aber dennoch einfach herstellbaren Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite Torsionsstab ebenfalls im Inneren der Gurtspule angeordnet ist, ein erstes Stabende des ersten Torsionsstabs mit einer im Bereich eines Spulenendes der Gurtspule angeordneten Sperrbasis verbunden ist, die im ungesperrten Zustand mit der Gurtspule mitgedreht wird und im gesperrten Zustand eine Rotation des ersten Stabendes des ersten Torsionsstabs blockiert, ein erstes Stabende des zweiten Torsionsstabs im Bereich des anderen Spulenendes der Gurtspule mit der Gurtspule in Verbindung steht, eine Steuerhülse im Inneren der Gurtspule angeordnet ist, in deren Inneren ein Abschnitt des ersten Torsionsstabs und ein Abschnitt des zweiten Torsionsstabs liegen und deren erstes Hülsenende mit dem zweiten Stabende des ersten Torsionsstabs und dem zweiten Stabende des zweiten Torsionsstabs drehfest verbunden ist und eine Sperreinrichtung vorhanden ist, die im sperrenden Zustand eine Rotation eines zweiten Hülsenendes der Steuerhülse sperrt und im nichtsperrenden Zustand eine Rotation der Steuerhülse ermöglicht.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass durch die Anordnung zweier Torsionsstäbe im Inneren der Gurtspule ein besonders platzsparender Aufbau erreicht wird. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene und durch eine Sperreinrichtung sperrbare Steuerhülse lässt sich ein einfacher konstruktiver Aufbau sowie in besonders einfacher Weise ein Umschalten der Gurtrückhaltekraft bei gesperrter Sperrbasis erreichen.
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Vorteilhaft ist es, wenn das zweite Hülsenende der Steuerhülse einen Flansch mit einer Ausnehmung aufweist, in die ein Eingreifabschnitt der Sperreinrichtung - unter Blockade der Rotation der Steuerhülse - in axialer Richtung eingeführt oder - unter Freigabe einer Rotation der Steuerhülse - aus dieser herausgeführt werden kann.
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Die Sperreinrichtung weist vorzugsweise einen - zumindest relativ zur Steuerhülse - axial verschieblichen Sperrring auf, der in einer axialen Verschiebestellung eine Rotation der Steuerhülse freigibt und in einer anderen axialen Verschiebestellung eine Rotation der Steuerhülse sperrt.
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Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Sperreinrichtung einen Sperrring aufweist, der - zumindest relativ zur Steuerhülse - axial verschoben werden kann, und zwar in eine axiale Verschiebestellung (nachfolgend erste axiale Verschiebestellung genannt), in der der Sperrring der Steuerhülse nah ist und eine Rotation der Steuerhülse blockiert, und in eine andere axiale Verschiebestellung (nachfolgend zweite axiale Verschiebestellung genannt), in der der Sperrring von der Steuerhülse in axialer Richtung entfernter als in der ersten axialen Verschiebestellung ist und die Rotation der Steuerhülse freigibt.
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Die Grundstellung des Sperrrings vor dem Sperren der Sperrbasis kann frei gewählt werden, die Grundstellung kann also die erste Verschiebestellung oder die zweite Verschiebestellung sein; ein etwaiges Verschieben des Sperrrings kann von einer zentralen, mit einer Verschiebeeinrichtung der Sperreinrichtung verbundenen Steuereinrichtung ausgelöst werden, beispielsweise in Abhängigkeit von Messgrößen, wie dem Gewicht einer mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten Person.
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Der axial verschiebliche Sperrring weist vorzugsweise zumindest einen sich axial erstreckenden, von der Drehachse der Gurtspule radial beabstandeten und als Eingreifabschnitt arbeitenden Vorsprung auf, der in der ersten axialen Verschiebestellung des Sperrrings in die Ausnehmung im Flansch eingreift und in der zweiten axialen Verschiebestellung des Sperrrings von der Ausnehmung im Flansch getrennt ist.
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Der erste Torsionsstab weist im Bereich seines ersten Stabendes bevorzugt einen ersten Endabschnitt auf, der sich von einem im Bereich des zweiten Stabendes befindlichen zweiten Endabschnitt des ersten Torsionsstabs unterscheidet.
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Das erste Hülsenende der Steuerhülse weist vorzugsweise eine Durchgangsöffnung auf, die von dem ersten Endabschnitt des ersten Torsionsstabs passierbar ist, aber nicht von dem zweiten Endabschnitt des ersten Torsionsstabs.
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Mit Blick auf eine einfache axiale Sicherung der Verbindung zwischen dem ersten Torsionsstab und der Steuerhülse wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der erste Endabschnitt des ersten Torsionsstabs und die Durchgangsöffnung der Steuerhülse vom Querschnitt her kleiner sind als der Querschnitt des zweiten Endabschnitts des ersten Torsionsstabs.
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Ebenfalls mit Blick auf eine einfache axiale Sicherung der Verbindung zwischen dem ersten Torsionsstab und der Steuerhülse wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der im Bereich des ersten Stabendes befindliche erste Endabschnitt des ersten Torsionsstabs eine erste Verzahnung aufweist, der im Bereich des zweiten Stabendes befindliche zweite Endabschnitt des ersten Torsionsstabs eine zweite Verzahnung aufweist und die erste Verzahnung zumindest einen sich radial nach außen erstreckenden Zahn weniger als die zweite Verzahnung aufweist.
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Das erste Stabende des zweiten Torsionsstabs umfasst vorzugsweise einen ersten Endabschnitt und das zweite Stabende des zweiten Torsionsstabs einen zweiten Endabschnitt. Die zweiten Endabschnitte der zwei Torsionsstäbe weisen bevorzugt denselben Querschnitt, insbesondere dieselbe Verzahnung, auf.
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Der erste Endabschnitt des ersten Torsionsstabs ist mit der Sperrbasis vorzugsweise vercrimpt.
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Die Tordierbarkeit des zweiten Torsionsstabs ist vorzugsweise größer als die des ersten Torsionsstabs. Der erste Torsionsstab besteht vorzugsweise aus einem stabileren Material als der zweite Torsionsstab und/oder ist dicker als dieser.
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Das erste Stabende des zweiten Torsionsstabs ist vorzugsweise mit der Gurtspule drehfest verbunden.
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Ist ein Strafferantrieb vorhanden, so ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem der Sperrbasis nahen Spulenende und der Sperrbasis ein Strafferrad des Strafferantriebs angeordnet ist und sich der erste Torsionsstab durch das Strafferrad hindurcherstreckt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
- 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller, der einen ersten und einen zweiten Torsionsstab aufweist, wobei die 1 einen Betriebszustand zeigt, bei dem ein Sperrrad eine Steuerhülse unblockiert lässt,
- 2 den Gurtaufroller gemäß 1 in einem anderen Betriebszustand, bei dem das Sperrrad in die Steuerhülse eingreift und diese blockiert,
- 3 den Kraftverlauf und die Torsion des zweiten Torsionsstabs bei dem Betriebszustand gemäß 1,
- 4 den Kraftverlauf und die Torsion des ersten Torsionsstabs bei dem Betriebszustand gemäß 2,
- 5 ein Ausführungsbeispiel für eine bevorzugte Ausgestaltung der Steuerhülse bei dem Gurtaufroller gemäß den 1 bis 4,
- 6 ein Ausführungsbeispiel für eine bevorzugte Ausgestaltung des ersten Torsionsstabs bei dem Gurtaufroller gemäß den 1 bis 4, und
- 7 ein Ausführungsbeispiel für eine bevorzugte Anbindung des ersten Torsionsstabs an eine Sperrbasis bei dem Gurtaufroller gemäß den 1 bis 4.
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In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt Bestandteile eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller. Der Gurtaufroller umfasst eine Gurtspule 10, in deren Inneren ein erster Torsionsstab 20 und ein zweiter Torsionsstab 30 angeordnet sind. Der erste Torsionsstab 20 ist schwerer tordierbar als der zweite Torsionsstab 30, beispielsweise wegen einer deutlich größeren Dicke (wie beispielhaft in den Figuren gezeigt) und/oder eines stabileren Materials.
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Ein erstes Stabende 21 des ersten Torsionsstabs 20 steht mit einer Sperrbasis 40 in Verbindung, die im Bereich eines in der 1 linken Spulenendes 11 der Gurtspule 10 angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 befindet sich zwischen der Sperrbasis 40 und dem Spulenende 11 der Gurtspule 10 ein Strafferrad 50 eines nicht weiter dargestellten Strafferantriebs des Gurtaufrollers.
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Die Sperrbasis 40 ist drehfest mit dem ersten Stabende 21 des ersten Torsionsstabs 20 verbunden, sodass sie im ungesperrten Zustand mit der Gurtspule 10 mitgedreht wird und im gesperrten Zustand eine Rotation des ersten Stabendes 21 des ersten Torsionsstabs 20 blockiert.
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Ein erstes Stabende 31 des zweiten Torsionsstabs 30 steht im Bereich des anderen, in der 1 rechten Spulenendes 12 der Gurtspule 10 mit der Gurtspule 10 in Verbindung, und zwar über einen Adapter 60, der drehfest mit dem ersten Stabende 31 des zweiten Torsionsstabs 30 verbunden ist. Der Adapter 60 ist vorzugsweise drehfest mit der Gurtspule 10 verbunden oder mit dieser einteilig ausgeführt.
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Im Inneren der Gurtspule 10 befindet sich außerdem eine Steuerhülse 70, in deren Inneren wiederum ein Abschnitt des ersten Torsionsstabs 20 und ein Abschnitt des zweiten Torsionsstabs 30 liegen. Ein in der 1 linkes bzw. erstes Hülsenende 71 ist mit dem zweiten (in der 1 rechten) Stabende 22 des ersten Torsionsstabs 20 und mit dem zweiten (in der 1 linken) Stabende 32 des zweiten Torsionsstabs 30 drehfest verbunden.
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Ein in der 1 rechts liegendes zweites Hülsenende 72 der Steuerhülse 70 wird durch einen Flansch 72a gebildet, der mit Ausnehmungen 72b ausgestattet ist. Der Flansch 72a bzw. die Ausnehmungen 72b wirken mit einer Sperreinrichtung 80 zusammen, die einen axial entlang der Pfeilrichtung A verschieblichen Sperrring 81 umfasst.
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Der Sperrring 81 ist mit Vorsprüngen 81a ausgestattet, die je nach axialer Verschiebestellung des Sperrrings 81 in die Ausnehmungen 72b im Flansch 72a eingreifen oder von diesen getrennt sind. Die 1 zeigt eine Verschiebestellung des Sperrrings 81, bei der der Sperrring 81 von dem Flansch 72a bzw. der Steuerhülse 70 getrennt ist und eine Rotation der Steuerhülse 70 freigibt.
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Die 2 zeigt zum Vergleich eine andere Verschiebestellung des Sperrrings 81, in der dieser der Steuerhülse 70 nah ist und mit seinen Vorsprüngen 81a in die Ausnehmungen 72b des Flansches 72a eingreift und somit eine Rotation der Steuerhülse 70 blockiert.
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Das axiale Verschieben des Sperrrings 81 und der Vorsprünge 81a wird durch eine Verschiebeeinrichtung der Sperreinrichtung 80 bewirkt, die aus Gründen der Übersicht in den Figuren nicht weiter dargestellt ist.
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Die 3 zeigt den Kraftfluss zwischen der Gurtspule 10 und der Sperrbasis 40 für die in der 1 dargestellte axiale Verschiebestellung, in der der Sperrring 81 von der Steuerhülse 70 entfernt ist und eine Rotation der Steuerhülse 70 freigibt. Es lässt sich erkennen, dass - aufgrund der drehfesten Verbindung zwischen dem Adapter 60 und der Gurtspule 10 sowie aufgrund der drehfesten Verbindung zwischen dem Adapter 60 und dem ersten Stabende 31 des zweiten Torsionsstabs 30 - die auf die Gurtspule 10 bei gesperrter Sperrbasis 40 einwirkende Gurtauszugskraft über das rechte Spulenende 12 der Gurtspule 10 in den Adapter 60 und den zweiten Torsionsstab 30 eingeleitet wird, der dann bei entsprechend hoher Gurtbandauszugskraft tordiert wird.
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Zu einer Torsion des ersten Torsionsstabs 20 kommt es nicht, zumindest nicht wesentlich, da der erste Torsionsstab 20 weniger tordierbar ist als der zweite Torsionsstab 30; mit anderen Worten arbeitet bei der in der 3 gezeigten Verschiebestellung des Sperrrings 81 lediglich der zweite Torsionsstab 30 zur Gurtkraftbegrenzung.
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Die 4 zeigt die Kraftübertragung zwischen der Gurtspule 10 und der Sperrbasis 40 für die in der 2 gezeigte axiale Verschiebestellung des Sperrrings 81. Es lässt sich erkennen, dass aufgrund des gesperrten Flansches 72a der Steuerhülse 70 der zweite Torsionsstab 30 überbrückt wird und eine Torsion des zweiten Torsionsstabs 30 unterbleibt. Die Gurtbandauszugskraft wird somit über die Steuerhülse 70 auf das zweite Stabende 22 des ersten Torsionsstabs 20 übertragen, wodurch es zu einer Torsion des ersten Torsionsstabs 20 kommt.
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Aufgrund der geringeren Tordierbarkeit des ersten Torsionsstabs 20 ist die auf die Gurtspule 10 wirkende Rückhaltekraft größer als bei der in der 3 gezeigten Verschiebestellung des Sperrrings 81, bei der der zweite Torsionsstab 30 tordiert wird.
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Durch ein Verschieben des Sperrrings 81 in axialer Richtung entlang der Pfeilrichtung A kann somit die auf die Gurtspule 10 wirkende Gurtrückhaltekraft im Falle einer gesperrten Sperrbasis 40 verstellt werden, indem entweder durch Freigabe der Steuerhülse 70 eine Torsion des zweiten Torsionsstabs 30 gewählt wird oder durch Sperren der Steuerhülse 70 eine Torsion des ersten Torsionsstabs 20 erzwungen wird.
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Die 5 und 6 zeigen eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Steuerhülse 70 und des ersten Torsionsstabs 20.
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Die 5 lässt erkennen, dass die Steuerhülse 70 im Bereich ihres ersten Hülsenendes 71 eine Durchgangsöffnung 71a aufweist, deren Innenkontur an die Außenkontur eines im Bereich des ersten Stabendes 21 angeformten Endabschnitts E21 des ersten Torsionsstabs 20 angepasst ist (siehe 6). Der erste Endabschnitt E21 des ersten Torsionsstabs 20 kann somit vom Inneren der Steuerhülse 70 durch die Durchgangsöffnung 71a entlang der Pfeilrichtung P hindurchgeschoben werden.
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Der im Bereich des zweiten Stabendes 22 des ersten Torsionsstabs 20 angeformte zweite Endabschnitt E22 ist anders geformt, so dass der zweite Endabschnitt E22 die Durchgangsöffnung 71a nicht passieren kann. Es kommt somit durch die unterschiedliche Ausgestaltung der beiden Endabschnitte E21 und E22 zu einer axialen Sicherung des zweiten Stabendes 22 des ersten Torsionsstabs 20 entlang der Pfeilrichtung P.
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Vorteilhaft ist es, wenn der erste Endabschnitt E21 des ersten Torsionsstabs 20 und die Durchgangsöffnung 71a der Steuerhülse 70 vom Querschnitt her kleiner sind als der Querschnitt des zweiten Endabschnitts E22 des ersten Torsionsstabs 20. Beispielsweise kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der erste Endabschnitt E21 des ersten Torsionsstabs 20 eine erste Verzahnung V21 aufweist, die von der im Bereich des zweiten Endabschnitts E22 vorhandenen zweiten Verzahnung V22 abweicht. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die erste Verzahnung V21 zumindest einen sich radial nach außen erstreckenden Zahn weniger als die zweite Verzahnung V22 aufweist (siehe Bereiche 700 in 5 und 6) und die Durchgangsöffnung 71a an die erste Verzahnung V21 angepasst ist und diese passieren lässt, aber nicht die zweite Verzahnung V22.
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Die 7 zeigt eine besonders vorteilhafte Anbindung des ersten Stabendes 21 des ersten Torsionsstabs 20 an der Sperrbasis 40. Es lässt sich erkennen, dass der erste Torsionsstab 20 mit der Sperrbasis 40 in Crimpbereichen 400 vercrimpt ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gurtspule
- 11
- Spulenende
- 12
- Spulenende
- 20
- erster Torsionsstab
- 21
- Stabende
- 22
- Stabende
- 30
- zweiter Torsionsstab
- 31
- Stabende
- 32
- Stabende
- 40
- Sperrbasis
- 50
- Strafferrad
- 60
- Adapter
- 70
- Steuerhülse
- 71
- Hülsenende
- 71a
- Durchgangsöffnung
- 72
- Hülsenende
- 72a
- Flansch
- 72b
- Ausnehmungen
- 80
- Sperreinrichtung
- 81
- Sperrring
- 81a
- Vorsprünge
- 400
- Crimpbereich
- 700
- Bereich
- A
- Pfeilrichtung
- E21
- Endabschnitt
- E22
- Endabschnitt
- P
- Pfeilrichtung
- V21
- Verzahnung
- V22
- Verzahnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009032101 A1 [0002]