DE1556322B - Lastenverzurrungseinnchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lastenverzurrungseinrichtung, bei der zwischen einem an der Last anzuschlagenden Gurt und einem am Transportmittel festzulegenden Gurt ein Energieabsorber vorgesehen ist.

Bei einer bekannten Verzurrungseinrichtung dieser Bauart,, die insbesondere zur Halterung von Automobilen auf Schiffen dient, sind als Energieabsorber Schraubenfedern in die Gurte eingeschaltet, deren Vorspannung mittels Spannschlössern einstellbar ist. Derartige Federanordnungen sind zwar in der Lage, mäßige Stoßbelastungen weich aufzufangen und dadurch das zu halternde Frachtgut vor Beschädigungen unter normalen Betriebsbedingungen zu schützen. Die Energieabsorption derartiger Federn ist jedoch relativ gering, weil auch die innere Arbeit, die bei der Deformation umgesetzt wird, sehr klein ist, wenn die Verformungen der Feder innerhalb des elastischen Bereichs bleiben.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Lastenverzurrungseinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, außergewöhnlich hohe Stoßbelastungen, wie sie unter außergewöhnlichen Betriebsbedingungen, z. B. Zusammenstößen oder anderen Unfällen auftreten, so aufzufangen, daß eine Beschädigung der Last selbst unter solchen Bedingungen verhindert oder wenigstens vermindert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß als Energieabsorber ein zu zwei gegensinnig verlaufenden Spiralen aufgewickeltes, in einem Gehäuse untergebrachtes Metallband dient, dessen zwischen den äußeren Windungen der Spiralen liegender und innerhalb des Gehäuses zwischen Stiften wellenförmig geführter Mittelabschnitt mit seiner Schlaufe einen Gehäusedurchbruch durchdringt, wobei an der Schlaufe einerseits und am Gehäuse andererseits die Gurte ansetzen.

Ein solcher Energieabsorber, der innerhalb des verformbaren Metallbandes eine große Energiemenge umsetzen kann, ist relativ einfach und billig herzustellen und besitzt sehr geringe äußere Abmessungen, weil das aufgespulte Band im Ausgangszustand auf engstem Raum untergebracht werden kann, selbst wenn es eine erhebliche Länge besitzt.

Nach der Erfindung ausgebildete Energieabsorber können je nach dem Gewicht der Last und sonstigen Erfordernissen in Hintereinanderschaltung oder in Parallelschaltung in die Gurte eingebaut werden, um die günstigste Stoßabsorption unter den ungünstigsten Verhältnissen zu gewährleisten. Nach ihrer einmaligen Beanspruchung können sie ihrer geringen Herstellungskosten wegen ohne Nachteil durch neue ersetzt werden. .

Es ist zwar bereits ein Energieabsorber für Flugzeugschranken bekannt, der ein Metallband aufweist, das durch Biegung über die Elastizitätsgrenze hinaus kinetische Energie absorbiert. Hierbei laufen zwei Metallbänder zwischen versetzt zueinander liegenden Rollen hindurch, deren Lager beim Auftreten eines Zuges auf die rechtwinklig abgeführten Bandenden über eine Hydraulikanordnung derart gegeneinandergepreßt werden, daß die Rollen gegen das Band gedrückt werden und es jeweils zu einer Umlenkung zwingen. Diese Energieabsorptionseinrichtung für Flugzeugschranken, welche sehr hohe Energien vernichten muß, kann nicht als Vorbild für einen Energieabsorber einer Lastenverzurrungseinrichtung dienen, der notwendigerweise kompakt ausgebildet sein muß und Beanspruchungen ausgesetzt ist, die einige Größenordnungen unter jenen liegen, denen die Flugzeugschranken ausgesetzt sind.
Ein besonders einfacher und billiger Aufbau ergibt sich, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die Anordnung derart getroffen ist, daß das Gehäuse aus zwei kreisrunden Platten und einer in Ringnuten eingesetzten zylindrischen Wandung

ίο besteht, die über einen Bogenabschnitt zwecks Bildung des Gehäusedurchbruchs ausgenommen ist, daß die die Bewegungspfade der an den Mittelabschnitt anschließenden Wandabschnitte bildenden Stifte zwischen den Gehäuseplatten fixiert sind und daß die den Bewegungspfad definierenden Stifte hohl ausgebildet sind und die beiden Gehäuseplatten mittels Spannbolzen gegeneinander verspannt sind, die durch die Stifte hindurchgeführt sind.

Vorzugsweise greift dabei der eine Gurt an dem einen Ende von durch die Spannbolzen gegenüber den Gehäuseplatten festgelegten Zuglaschen an, deren anderes Ende der Anlage eines die Schlaufe des Metallbandes durchsetzenden Verbindungsbolzens des anderen Gurtes dient.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Energieabsorbers der erfindungsgemäßen Lastenverzurrungseinrichtung,

F i g. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Energieabsorbers,

F i g. 3 eine Ansicht im vertikalen Schnitt der Metallbiege-Energieabsorbereinheit und der benachbarten Elemente der Frachtverzurrungseinrichtung, wobei der Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1 geführt ist,

F i g. 4 eine Ansicht im vertikalen Schnitt quer zur Schnittebene der F i g. 3 nach der Linie 4-4 in F i g. 3

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F i g. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 3. ''

In den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile in den verschiedenen Figuren kennzeichnen, ist die erfindungsgemäße Frachtverzurrungseinrichtung, deren Hauptteile in F i g. 1 dargestellt sind, allgemein mit 10 bezeichnet und besitzt den üblichen Verzurrungsgurt 11, der aus einem geeigneten bandförmigen Material sein kann, das dem ähnlich ist, welches für Flugzeug- oder Kraftwagen-Sicherheitsgurte u. dgl. verwendet wird, und dazu bebestimmt ist, an seinem einen Ende an der Fracht 12 verankert zu werden, während der Gurt 11 an seinem anderen Ende mit einer geeigneten Spannvorrichtung 13 verbunden ist, die ihrerseits mit einem weiteren Verzurrungsgurtabschnitt 11/ verbunden ist, der an seinem anderen Ende an einem Frachtbodenring befestigt ist. Die hier dargestellte Gurtspannvorrichtung 13 ist von handelsüblicher Art mit einem Gesperre und weist z. B. einen Hauptrahmen 14 und einen U-förmigen Griffrahmen 15 auf, welch letzterer mit dem Hauptrahmen. gelenkig gekuppelt ist und eine Klinke trägt, welche mit Sperradzähnen 16 in Eingriff gebracht werden kann, um das Gesperre in einer Gurtspannrichtung durch eine schwingende Bewegung des Griffrahmens 15 mit Bezug auf den Hauptrahmen 14 anzutreiben. Bei der dargestellten besonderen Spannvorrichtung ist ein geeignetes Schnellöse-

Schiebeglied 17 vorgesehen, das wahlweise betätigt werden kann, damit der untere Verzurrungsgurtabschnitt 11' rasch verlängert und gelöst werden kann. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß die dargestellte besondere Spannvorrichtung 13 nur als Beispiel einer geeigneten Spannvorrichtung beschrieben wurde, die sich als zur Verwendung für die erfindungsgemäße Lastenverzurrungseinrichtung besonders geeignet erwiesen hat und daß andere bekannte Spannvorrichtungen, wie Spannschlösser, Endlagenspannvorrichtungen, lösbare Anschnallvorrichtungen verschiedener Arten u. dgl., verwendet werden können.

Die allgemein mit 20 bezeichnete Metallbiege-Energieabsorbereinheit ist zwischen dem oberen Verzurrungsgurtabschnitt 11 und der Spannvorrichtung 13 oder dem unteren Gurtabschnitt 11' gekuppelt und kann von der allgemeinen Art sein, wie sie beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 979 163, 2 980 213, 3 017163 oder 3 211260 beschrieben ist. Bei solchen Metallbiege-Energieabsorbereinheiten wird gewöhnlich ein langgestrecktes Metallelement, wie ein Band, Stangenmaterial oder ein Draht, meistens in Form eines Stahlbandes od. dgl., verwendet, das aufgespult und innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Hohlraumes in einem Behälter angeordnet ist und von dem das eine Ende innerhalb des Behälters verankert oder in diesem lose aufgespult ist, während der andere Endteil über und unter einer Reihe von zylindrischen Flächen geführt ist, die durch Rollen, zapfenartige Teile od. dgl. vorgesehen werden, die einen gewundenen Weg bilden, längs welchem das Stahlband zur Verformung über seine Elastizitätsgrenze hinaus gezogen wird.

Auf diese Weise kann eine Verzögerungskraft erzielt werden, die proportional der Zahl der Biegungsumkehrungen im Metallband ist, wobei entgegengesetzt wirkende Kräfte das Bestreben haben, das Band aus der Spirale oder Spule zu ziehen und die kinetische Energie von dynamischen Belastungen absorbieren, welche das Bestreben hat, das Band von der Spirale abzuziehen. Die erfindungsgemäße Metallbiege-Energieabsorbereinheit ist, wenn sie für die beschriebene Anwendung zur Verzurrung von Frachten verwendet wird, vorzugsweise von der besonderen Bauform, die in F i g. 2 bis 5 dargestellt ist und bei der das Stahlband 21 in seiner Mitte zur Bildung einer frei liegenden Schleife 22 gebogen ist, die um einen Niet, einen Bolzen oder einen Verbindungszapfen 13' des Hauptrahmens 14 der Spannvorrichtung 13 gelegt ist und zwei Endteile besitzt, welche von der Spannvorrichtung relativ weiter entfernt angeordnet und zu dicht gewickelten, entgegengesetzt gekrümmten Spiralen 23, 24 innerhalb des Behälters 25 geformt sind. Der Behälter 25 hat eine einfache Form und besitzt zwei zylindrische Endplatten 26, 27 von gleichem Durchmesser mit Nuten 26', 27', welche benachbart dem Umfang der Platten zur Aufnahme und Halterung der Kanten eines zylindrischen Seitenwandteils 28 herausgearbeitet sind, welcher Seitenwandteil zusammen mit den Endplatten 26, 27 einen zylindrischen Hohlraum begrenzt und über ein schmales bogenförmiges Segment unterbrochen ist, so daß eine Öffnung 29 besteht, welche der Spannvorrichtung 13 zugekehrt ist und durch welche die sich nach außen erstreckenden Teile 30 des Bandes 21 geführt sind. Die Endplatten 26, 27 sind so gebohrt, daß sie eine Anzahl geeignet angeordneter zylindrischer Öffnungen 31 aufweisen, von denen sieben in jeder Endplatte bei der dargestellten Ausführungsform vorgesehen sind, welche in ihrer Größe zur Aufnahme von zylindrischen Hülsen oder Rohrstücken 32 bemessen sind, wobei die Endplatten 26, 27 an der Außenseite durch langgestreckte Plattenteile 33 und 34 flankiert sind, die mit Öffnungen 35 von kleinerem Durchmesser als die Öffnungen 31 versehen sind, welche längs der diametralen Achse des Behälters 25 ausgefluchtet sind, die sich durch die Mitte der Öffnung 29 erstreckt. Die Öffnungen 35 in den Plattenteilen 33 und 34 sind so bemessen, daß sie gerade noch Befestigungselemente wie Bolzen oder kleine Stifte 36 aufnehmen können, die sich durch sie und durch die Bohrungen der drei Hülsen oder Rohrstücke 32 a, 32 b und 32 c erstrecken, welche sich mit der diametralen Achse des Behälters in Ausfluchtung befinden, wobei die Befestigungselemente 36 mit einem Kopf, einer Verformung oder in anderer Weise mit Erweiterungen unmittelbar an der Außenseite der Plattenteile 33, 34 versehen sind, um die Gesamtanordnung zusammengebaut zu halten. Wie ersichtlich, bilden diejenigen Teile der Platten 33,34, welche an der Außenseite der Öffnungen 31 in den Endplatten 26, 27 aufliegen, Eintiefungen, in welche die Enden der Hülsen oder Rohrstücke 32 eingesetzt sind, damit sie in den gewünschten Stellungen gehalten werden. Die Hülsen oder Rohrstücke 32 d und 32 e auf der einen Seite der erwähnten diametralen Achse und die Hülsen 32/ und 32 g auf der anderen Seite der diametralen Achse sind mit Bezug auf die Hülsen 32 a und 32 b so versetzt, daß sie einen gewundenen· Weg für die beiden Teile des Stahlbandes 21 bilden, die sich zwischen ihnen erstrecken, so daß die Stahlbandteile Biegungs-. umkehrungen erfahren, durch welche sie über ihre Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht werden und die gewünschte Absorption von kinetischer Energie ergeben, wenn auf den Verbindungszapfen 13' und auf die um diesen herumgelegte Schleife 22 des Stahlbandes 21 eine Abzugkraft ausgeübt wird. Die oberen Endteile der Flankierungsplatten 33, 34, die sich über den Umfang des Behälters 25 hinaus erstrecken, sind mit geeigneten Öffnungen zur Lagerung eines Verbindungsbolzens 36 versehen, der sich durch eine Schleife erstreckt, welche am Ende des Frachtverzurrungsgurtabschnitts 11 vorgesehen ist.

Im Betrieb der Frachtverzurrungseinrichtung üben bei kurz dauernden Spitzenbelastungen, die einen gewählten Belastungswert überschreiten, beispielsweise wenn die Fracht abnorm rasche Verzögerungskräfte während einer Bauchnotlandung oder unter ähnlichen Bedingungen erfährt, die Kräfte auf die Schleife 22 des Stahlbandes 21 eine Wirkung auf, welche das Bestreben hat, den Verbindungsbolzen 13' und die Stahlbandschleife 22 in einer Richtung von der Mitte des Behälters 25 wegzuziehen, so daß diejenigen Teile des Stahlbandes 21, die sich zwischen den Spiralen 23, 24 und der Schleife 22 befinden, längs der durch die Hülsen oder Rohrstücke 32 gebildeten gewundenen Wege gezogen werden, wodurch das Stahlband aufeinanderfolgend und fortschreitend über die Elastizitätsgrenze des Metalls hinaus gebogen wird, wodurch ein Teil der kinetischen Energie der dynamischen Belastung absorbiert wird, um die auf die übrigen Teile der Verzurrungseinrichtung wirksam werdende Belastung ihrer Streckgrenze (yield value) zu halten und dadurch die Möglichkeit eines Bruches dieser anderen Teile auf einem Mindestmaß zu halten. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel dieses

Lastbegrenzers hatte der Energieabsorber eine maximale Streckbelastung (maximum yield load) von etwa 2250 kg (5000 lbs), eine Mindeststreckbelastung (minimum yield load) von etwa 2050 kg (4500 lbs) und einen Hub von 30 cm (1 Fuß).

Hierbei ist zu erwärmen, daß die zylindrischen Flächen, welche die gewundenen Wege für das Stahlband bilden, Formen haben können, die von den dargestellten abweichen und beispielsweise feste Stifte oder Stäbe oder frei drehbare Rollen verschiedener Arten sein können, wobei das Hauptmerkmal darin besteht, daß die Metallbiegeelemente im wesentlichen zylindrisch gekrümmte Flächen an denjenigen ihrer Teile bilden, an denen das Stahlband anliegt, und daß diese zylindrisch gekrümmten Flächenteile so mit Bezug aufeinander angeordnet sind, daß sie eine im wesentlichen gewundene Bahn oder einen Weg bilden, längs welchem Biegungsumkehrungen erfolgen, durch welche das Band über seine Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht wird und dabei kinetische Energie absorbiert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lastenverzurrungseinrichtung, bei der zwisehen einem an der Last anzuschlagenden Gurt und einem am Transportmittel festzulegenden Gurt ein Energieabsorber vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Energieabsorber ein zu zwei gegensinnig verlaufenden Spiralen (23, 24) aufgewickeltes, in einem Gehäuse (25) untergebrachtes Metallband (21) dient, dessen zwischen den äußeren Windungen der Spiralen liegender und innerhalb des Gehäuses zwischen Stiften (32) wellenförmig geführter Mittelabschnitt mit seiner Schlaufe einen Gehäusedurchbruch (29) durchdringt, wobei an der Schlaufe einerseits und am Gehäuse andererseits die Gurte (11,11') ansetzen.

2. Lastenverzurrungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei kreisrunden Platten(26, 27) und einer in Ringnuten (26', 27') eingesetzten zylindrischen Wandung (28) besteht, die über einen Bogenabschnitt zwecks Bildung des Gehäusedurchbruchs (29) ausgenommen ist, daß die die Bewegungspfade der an den Mittelabschnitt anschließenden Wandabschnitte bildenden Stifte zwischen den Gehäuseplatten fixiert sind und daß die den Bewegungspfad definierenden Stifte hohl ausgebildet,sind und die beiden Gehäuseplatten (26,27) mittels' Spannbolzen gegeneinander verspannt sind, die durch die Stifte hindurchgeführt sind.

3. Lastenverzurrungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Gurt (11) an dem einen Ende von durch die Spannbolzen (36) gegenüber den Gehäuseplatten (26, 27) festgelegten Zuglaschen (33, 34) angreift, deren anderes Ende der Anlage eines die Schlaufe des Metallbandes (21) durchsetzenden Verbindungsbolzens (13') des anderen Gurtes (H') dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen