DE1287962B - - Google Patents
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- DE1287962B DE1287962B DE1967G0050150 DEG0050150A DE1287962B DE 1287962 B DE1287962 B DE 1287962B DE 1967G0050150 DE1967G0050150 DE 1967G0050150 DE G0050150 A DEG0050150 A DE G0050150A DE 1287962 B DE1287962 B DE 1287962B
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
- F16F7/127—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members by a blade element cutting or tearing into a quantity of material; Pultrusion of a filling material
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
Die Erfindung hat Einrichtungen zur Vernichtung von Bewegungsenergie von Fahrzeugen zum Gegenstand.
Es soll damit ein Beitrag für die Sicherheit der Menschen und die Verhütung von Sachschäden, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, geleistet werden.
Bis jetzt werden bestehende Gefahren trotz fortgesetzter schwerer Unfälle bei der Benutzung von
Fahrzeugen weitgehend als unvermeidlich hingenommen und es ist beispielsweise im Kraftwagenbau noch
nicht viel geschehen, um bei Fahrzeugzusammenstößen deren Bewegungsenergie unschädlich zu
machen, um wenigstens einen Teil der Unglücke auszuschließen.
Es besteht bei der Mehrzahl der Kraftfahrer keine richtige Vorstellung, welch zerstörende Kräfte bei
Zusammenstößen zwischen festen , oder auch bewegten Hindernissen auftreten, wodurch die Aufmerksamkeit für Gefahren herabgesetzt und diesen nicht
der nötige Wert beigemessen und das Fahrverhalten hierauf nicht eingestellt wird.
Die bisher angewandten Methoden, Bewegungsenergie durch Puffer, elastische Elemente, Federn,
Gummi usw. zu vernichten und damit Fahrzeuge schnell und gefahrlos zum Stillstand zu bringen, führen nicht zum erstrebten Erfolg und erfüllen diese
Aufgabe nur sehr bedingt, weil wegen der Federwirkung eine nennenswerte Vernichtung von Bewegungsenergie mit diesen Mitteln nicht erreichbar
ist und die bisher bekannten Einrichtungen nicht rückstoßfrei und damit in Verbindung mit Personen
auch nicht gefahrlos arbeiten. . _ .
Die bis jetzt gebräuchlichen Vorrichtungen, bewegte Fahrzeuge und deren Insassen vor Schäden
bei Zusammenstößen; Aufprall oder gegenseitigem Auffahren auf feste oder bewegte Hindernisse zu
schützen, sind deshalb unvollkommen und unzureichend.
Es werden damit bewegte Massen nicht schnell genug aufgefangen und vorhandene Bewegungsenergien eines Fahrzeuges auch nicht weitgehendst
in eine gewollte Zerstörungsarbeit ähnlicher Größenordnung über den meist kurzen Verzögerungsweg
umgewandelt.
Die allgemein verwendeten Stoßstangen, an der Vorder- und Rückseite der Fahrzeuge angebracht,
sind für ernste Zusammenstöße zu schwach, und daher eignen sie sich nicht dazu, größere bewegte Massen, und zwar weder in bezug auf die Festigkeit und
Beschaffenheit, noch ihrer Wirkung nach, im Hin- so blick auf die Befestigung am Fahrzeug selbst, aufzunehmen und die jeweilige Bewegungsenergie wenigstens zum Teil schnell und rückstoßfrei zu vernichten.
Bekannt sind, auch schon Fahrzeuge, bei denen eine Zerstörungsarbeit am Fahrzeug oder an mit dem
Fahrzeugkörper an geeigneten Stellen verbundenen rückstoßfreien Zerstörungs- bzw. Energievernichtungsgliedern in gewünschtem und dosiertem Maße
ausgenutzt wird. In einem bekannten Fall ist die Anordnung so getroffen, daß die Festigkeit im Bereich des Fahrgastraumes am größten ist und nach
den Enden zu stetig oder stufenweise abnimmt. Dabei sind vordere und hintere Endzellen mit einem
Rahmen vorgesehen, der eine geringere Festigkeit hat als derjenige des Fahrgastraumes. Rahmenbauten
haben aber den Mangel, daß ihre Festigkeit in Ruhe verhältnismäßig groß ist, während sie beim Über-
schreiten des Festigkeitswertes durch Einkmcken der Rahmenteile plötzlich auf einen geringen Wert abfällt. Dadurch tritt eine sehr ungünstige zeitliche Verteilung der Bremskräfte ein, so daß der mögliche
Bremsweg innerhalb des Fahrzeuges nur unvollkommen ausgenutzt wird.
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit Einrichtungen zur Erzielung einer
gewünschten Bremsverzögerung bei Zusammenstößen durch Vernichtung von kinetischer Energie unter Anwendung von Verformungs- bzw. Zerstörungsmitteln,
wobei die durch die Brems verzögerung bei starken Stößen mitbenutzte Verformung des Fahrzeugkörpers durch mit dessen Teilen an geeigneten Stellen verbundene rückstoßfreie Zerstörungs- bzw.
Energievernichtungsglieder in gewünschtem und dosiertem Maße abgefangen wird.
Bei der Erfindung werden die geschilderten Nachteile dadurch vermieden, daß die Energievernichtungsglieder einen oder mehrere sowohl an Stoßstangen als auch am Aufbau vorgesehene Stempel
aufweisen, die jeweils vor einem getrennt in gleicher Achsrichtung angeordneten Gehäuse stehen und infolge der Massenträgheit bei einem auf das Fahrzeug
treffenden Stoß in das oder die Gehäuse eindringen und fest eingebaute senkrecht zur Längsachse der
Gehäuse angebrachte Rippen über einen angemessenen Weg durchstoßen. Mit diesen Mitteln kann in
kürzester Zeit ein Höchstmaß von Bewegungsenergie vernichtet werden.
In einer Abwandlung können zur Vernichtung von Bewegungsenergie auch Flüssigkeitszylinder vorgesehen sein, in welchen ein in Achsrichtung davor
befindlicher, in einer Büchse abgedichteter Hohlstempel geführt ist, der bei einem Aufstoß in den
Zylinder eindringt, die im Zylinder befindliche Flüssigkeit vor sich her schiebt und wobei diese über eine
Umkehrleitung wieder an der Vorderseite in den Zylinder zurückgeführt wird und der Zylinder einen
etwas größeren Durchmesser als der Hohlstempel besitzt und im Verlauf des Eindringweges der Hohlstempel die zurückfließende Flüssigkeit in sich aufnimmt. Auch bei dieser Ausbildung wird stetig
Energie in gewünschtem Maße vernichtet. Es können auch Stempel zwischen am Fahrzeug fest angeordneten Schellen geklemmt sein und sich nach erfolgtem
Aufstoß unter Reibungsarbeit über einen Weg verschieben, wobei die Stempel und Schellen auch in
mehreren Einheiten vorgesehen sein können. Es lassen sich unter Anwendung der genannten Mittel verformsichere Personenschutzzellen bilden, ohne das
äußere Bild eines Fahrzeuges zu verändern oder zu beeinträchtigen.
Die neuen Einrichtungen erfordern im Vergleich zu ihrem großen volkswirtschaftlichen Wert keine
hohen Kosten, sind gut, dosierbar auf bestimmte Massen und Geschwindigkeiten, also Bewegungsenergien
unterschiedlicher Fahrzeuge abzustimmen und sind für bestimmte Leistungen vorzufertigen und leicht
austauschbar.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einer Reihe von Einzelheiten in beispielsweisen Ausführungsarten dargestellt.
F i g. 1 zeigt die Seitenansicht eines Personenkraftwagens, mit den angeordneten rückstoßfreien Einrichtungen im vorderen und hinteren Teil und im
Aufbau;
mit den eingezeichneten Einrichtungen an der Stoßstange und am Wagenaufbau;
F i g. 3 zeigt in einer Draufsicht zu F i g. 2 die Verbindung der Einrichtungen an der vorderen Stoßstange
eines Kraftwagens;
F i g. 4 zeigt eine Einrichtung an der Stirnseite mit flachem Stempel mit Distanzringen;
F i g. 5 zeigt eine Einrichtung mit einem an der Stirnseite kugelig geformten Stempel und mit Distanzringen;
F i g. 5 a zeigt eine Einrichtung wie F i g. 5, aber mit hochgekanteten Distanzringen;
F i g. 6 zeigt einen teilweise in Aktion getretenen Stempel und das beginnende Eindringen in ein Gehäuse
mit inneren Berstplatten;
F i g. 7 zeigt einen Stufenstempel mit abgesetztem Durchmesser für Mehrfachdurchdringungen;
Fig. 8 zeigt einen völlig wirksam gewordenen Stempel nach der Materialdurchdringung;
F i g. 9 zeigt die Anordnung der Einrichtungen an Fahrzeugaufbauten, Wänden usw. an Verformungsteilen
und verstärkten Schutzzellen,
Fig. 10 zeigt einen Stempel mit Flüssigkeitszylinder;
F i g. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung mit Einrichtungen an einer Fahrzeugstoßstange und
Stempeln mit prismatischen Querschnitten, die über Bügel angeklemmt sind und durch Reibschluß arbeiten,
und
F i g. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung mit flachen Stempeln, die mittels Gegenplatten und
Schrauben im Reibschluß festgeklemmt sind.
Nach den Fig. 1 und 2 werden rückstoßfreie Energievernichtungsglieder 1 bzw. 2 an den Stoßstangen
3 oder den Fahrzeugaufbauten 4, vorzugsweise in deren vorderen und hinteren Bereichen, aber auch an
der Fahrzeugunter- und -oberseite so befestigt, daß steife Personenschutzzellen 5 gebildet werden.
Die Energievernichtungsglieder bestehen aus mit den Stoßstangen 3 oder dem Aufbau 4 fest verbundenen
Stempeln 6, die in horizontaler oder wenig dazu in Fahrtrichtung geneigter Lage vor getrennt in
gleicher Achsrichtung angeordneten Gehäusen 7, mit wahlweisem Querschnitt und zu bestimmender Länge
stehen (Fig. 1, 2 und 3). Die Stempel6 selbst sind an den ihnen zugekehrten Stirnseiten der Gehäuse 7
bei 7' zentrisch geführt (F i g. 4 und 5).
Bei einem Stoß auf das Fahrzeug dringen die Stempel 6 infolge der Massenträgheit des nachschiebenden
Fahrzeuggewichtes in die Gehäuse 7 ein (F i g. 5, 6,7 und 8).
Im Inneren der Gehäuse 7 sind mit diesen fest verbundene, senkrecht zur Längsachse gestellte Rippen 8
angeordnet, die als Berstplatten und Durchdringungselemente dienen, die von den Stempeln 6 je
nach Eindringtiefe der Reihe nach bis zu einem Weg a durchstoßen werden und auf diese Weise Bewegungsenergie
in rückstoßfreie Zerstörungsarbeit umwandeln. Es wird dabei durch stumpfe Stempel
Stanzarbeit oder durch stirnseitig gerundete Stempel Durchdringungs-, Zieh- und Reibarbeit geleistet
(F i g. 4, 5,6,7 und 8). Die Festlegung der Abmessungen der Stempel 6 und Gehäuse 7 nach Durchdringungsweg
a und Gehäuselängen b erfolgt unter Berücksichtigung aufzunehmender und zu vernichtender
Stoßenergien, wodurch es möglich ist, Einbaueinheiten für bestimmte Leistungen vorzufertigen.
Es ergeben sich hieraus auch die zu wählenden Rip-
pendicken c und deren gegenseitige Entfernung d, die in einer Einheit auch unterschiedlich sein können,
wie auch die in den Gehäusen 7 auf deren Länge b eingebaute Anzahl solcher Rippen verschieden sein
kann (F i g. 4).
F i g. 5 zeigt ein Gehäuse 7, bei dem die Rippen 8 so senkrecht zu dessen Längsrichtung angeordnet
sind, daß zwischen dem an der Stempelseite festen Boden 13, der auch den Stempel 6 zentrisch führt,
ίο wechselweise je ein Distanzring 14 mit der Rippenentfernung
entsprechender Dicke d und eine Rippe 8 aneinandergelegt eingelegt werden und das Gehäuse 7
an der Stirnseite durch einen verschraubten Deckel 15, der alle Rippen und Distanzringe zusammenpreßt,
verschlossen wird.
Der Abstand der einzelnen Rippen 8 kann auch dadurch gesichert werden, daß deren Außenkanten
ringsum auf das Distanzmaß d rechtwinklig hochgekantet sind (F i g. 5 a),
ao Stempel 16 mit stufenförmig abgesetzten Durchmessern, an der Arbeitsseite bzw. von kleinen in größer werdende Eindringquerschnitte übergehend, können deren Durchdringungsleistung vervielfachen. Gleiche Rippen 8 können dadurch auf kürzeste as Distanz mehrfach von kleinen zu größer werdenden Querschnitten der Reihe nach durchdrungen werden. Es wird auf diese Weise über den Weg a ununterbrochen Durchdringungsarbeit geleistet und damit höhere Bewegungsenergie als bei stufenlosem Stempel vernichtet (F i g. 7).
ao Stempel 16 mit stufenförmig abgesetzten Durchmessern, an der Arbeitsseite bzw. von kleinen in größer werdende Eindringquerschnitte übergehend, können deren Durchdringungsleistung vervielfachen. Gleiche Rippen 8 können dadurch auf kürzeste as Distanz mehrfach von kleinen zu größer werdenden Querschnitten der Reihe nach durchdrungen werden. Es wird auf diese Weise über den Weg a ununterbrochen Durchdringungsarbeit geleistet und damit höhere Bewegungsenergie als bei stufenlosem Stempel vernichtet (F i g. 7).
An Fahrzeugwänden, Ober- und Unterseiten, vor allem an Ubergangsstellen 17 zwischen Verformungszonenwänden
der Fahrzeugaufbauten 4 und verstärkten Wänden 5' von Schutzzellen 5 (Fig. 9) sind
35: Vorrichtungen im Abstand e in Achsrichtung hintereinander oder auch gegenläufig arbeitend anbringbar.
Es können erfindungsgemäß mehrere Vorrichtungen hintereinandergeschaltet werden, die in kurzer
Zeit nacheinander oder im ununterbrochenen Wechsel in Aktion treten, wobei der wirksame Weg a durch
zusätzliche Wegstrecken / (Fig. 1) vergrößert wird, um den maximalen Weg und die Vernichtung an
Bewegungsenergie über die ganze Verzögerungszeit (Stoßvorgang) zu vervielfachen. Die Stempel 22 sind
für diesen Fall an den Gehäusen 7 angebracht.
Zwischengeschaltete, in der Zeichnung schraffierte Verformungszonen 23 im Fahrzeugaufbau können
gemäß F i g. 1 mit gleichgearteten gegenläufig arbeitenden Vorrichtungen, Stempel 24 und 25 und doppelt
verlängerten Gehäusen 26 je an der verstärkten Zelle 5 und der schwächeren Verformungszone 23
fest angebracht, vorgesehen werden, um in diesen Bereichen auftretende Bewegungsenergien durch Zerstörungsarbeit
zu vernichten und gebildete Personenschutzzellen 5 abzusichern und unzerstört zu
erhalten.
Eine weitere mögliche Variante zeigt beispielsweise F i g. 10 in Abwandlung der rückstoßfreien
Vernichtung von Bewegungsenergie durch Anordnung eines Flüssigkeitszylinders 27, in welchen der in
Achsrichtung davor befindliche, in einer Büchse 28 abgedichtete Hohlstempel 31 geführt, bei einem Aufstoß
in den Zylinder eindringt, die im Zylinder befindliche Flüssigkeit vor sich her schiebt, die über
eine Umkehrleitung, Kanal 29, in Pfeilrichtung wieder an der Vorderseite in den Zylinder 27 zurückgeführt
wird.
Für die gute Wirksamkeit ist der Zylinderdurch-
Claims (12)
1. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit Einrichtungen zur Erzielung einer gewünschten
Bremsverzögerung bei Zusammenstößen durch Vernichtung von kinetischer Energie unter Anwendung von Verformungs- bzw. Zerstörungsmitteln, wobei die durch die Bremsverzögerung
bei starken Stößen mitbenutzte Verformung des Fahrzeugkörpers durch mit dessen Teilen an geeigneten Stellen verbundene rückstoßfreie Zerstörungs- bzw. Energievernichtungsglieder in gewünschtem und dosiertem Maße abgefangen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Energievernichtungsglieder (1, 2) einen oder mehrere sowohl an Stoßstangen (3) als auch am Aufbau (4) vorgesehene Stempel (6,16) aufweisen,
die jeweils vor einem getrennt in gleicher Achsrichtung angeordneten Gehäuse (7) stehen und
infolge der Massenträgheit bei einem auf das Fahrzeug treffenden Stoß in das oder die Gehäuse
eindringen und fest eingebaute, senkrecht zur Längsachse angebrachte Rippen (8) über einen
angemessenen Weg a durchstoßen (F i g. 1 bis 8).
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (6) und die
Gehäuse (7) einzeln oder hintereinander für unterschiedliche, fortgesetzte Energieaufnahme
und wahlweise Wege (a, f) angeordnet sind und größere Zerstörungsleistungen auf unterschiedliehe Bewegungsenergien abgestimmt sind, womit
eine Angleichung an Fahrzeuggewicht und Fahrzeuggeschwindigkeiten erfolgt (F i g. 1).
3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Gehäusen
(7) fest eingebauten Rippen (8) in wahlweiser Zahl und Dicke (c) mit zu wählenden Zwischenabständen (d) für eine summierte Länge (b) der
Gehäuse vorgesehen sind (F i g. 4).
4. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (6) in
den ihnen zugekehrten Stirnseiten (13) der Gehäuse (7) zentrisch (bei 7') geführt, zwischen den
Rippen (8) Distanzringe (14), deren Dicke (d) dem Rippenabstand entspricht, eingelegt sind und
die Rippen mit den Distanzringen am Ende der Gehäuse jeweils durch einen Boden (15) zu einem
Paket fest verschaubt sind (F i g. 5).
5. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) der
einzelnen Rippen (8) dadurch gebüdet ist, daß die Rippen an ihren Außenkanten ringsum auf dieses
Abstandsmaß ohne Distanzringe hochgekantet sind (F i g. 4 und 5).
6. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (16) an
der Stoßseite mit unterschiedlichen Durchmessern und Querschnitten abgestuft, mit kleinen zu
größer werdenden Durchmessern beginnend vorgesehen sind, so daß an einzelnen Rippen (8)
auf kürzestem Wege unmittelbar ohne Unterbrechung nacheinander Energievernichtung geleistet
wird (F i g. 7).
7. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Fahrzeugwänden,
Ober- und Unterseiten und Ubergangsstellen (17) Energievernichtungsgheder (1, 2) angebracht sind,
deren Stempel (6) im Abstand (e) gegenläufig arbeiten und mit je einem in Achsrichtung nachgeschalteten Gehäuse (7) gepaart sind (Fig. 1
und 9).
8. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche Gehäuse (7)
in beliebiger Zahl in Achsrichtung hintereinandergeschaltet sind, daß jedes Gehäuse einen festen
Stempel (22) entgegen der Stoßrichtung trägt, der im Verlauf eines Verformungsweges (a) des beweglichen Stempels (6) und des Verformungsweges (/) des mit dem Gehäuse verbundenen Fahrzeugaufbaus (4) in das nächste Gehäuse einzudringen beginnt und die eingebauten Rippen (8)
je eines weiteren Gehäuses nacheinander durchstößt und daß die Zerstörungsarbeit über eine
längere Gesamtstrecke, die dem Verformungsweg entspricht, ununterbrochen vorzugsweise bis zum
Stillstand des Fahrzeuges fortgesetzt wird (Fig. 1).
9. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verformungszonen
(23) mit paarweisen gegenläufigen Stempeln (24 und 25) und doppelt langem Gehäuse (26) vorgesehen sind und neben den Verformungszonen
(23) die Bildung drucksicherer aneinandergereihter Schutzzellen (5) in gewünschter Zahl vorgesehen ist (F i g. 1).
10. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug mit Einrichtungen zur Vernichtung von kinetischer
Energie bei Zusammenstößen unter Verwendung von mit verformbaren Teilen des Fahrzeugkörpers
verbundenen rückstoßfreien Energievernichtungsgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vernichtung von Bewegungsenergie Flüssigkeitszylinder (27) vorgesehen sind, in welchen ein in
Achsrichtung davor befindlicher, in einer Büchse (28) abgedichteter Hohlstempel (31) geführt ist,
der bei einem Aufstoß in den Zylinder eindringt, die im Zylinder befindliche Flüssigkeit vor sich
her schiebt und wobei diese über eine Umkehrleitung (29) wieder an der Vorderseite in den
Zylinder zurückgeführt wird, und der Zylinder einen etwas größeren Durchmesser (g) als der
»5
Hohlstempel besitzt und im Verlauf des Eindringweges der Hohlstempel (31) die zurückfließende
Flüssigkeit in sich aufnimmt.
11. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (6, 6') S
zwischen am Fahrzeug fest angeordneten Schellen (32) geklemmt sind, sich nach erfolgtem Aufstoß
unter Reibungsarbeit über einen Weg (a) verschieben, wobei die Stempel und Schellen gege-
benenfalls in mehreren Einheiten (34) vorgesehen sind (Fig. 11).
12. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel als
flache Stützen (35) geformt und über Schlitze geführt und an Platten (36) mit Reibung verschiebbar gehalten und durch Klemmplatten (37)
mittels Schrauben (38) verschraubt sind (Fig. 12).
Hierzu 1 Blatt Zddinungen
909 504/1630
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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