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Vorrichtung zum Dämpfen der Stosswirkung aufeinanderstossender Körper, insbesondere für Fahrzeuge.
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stossender Körper. insbesondere für Fahrzeuge. Sie bezweckt. den Stoss möglichst elastisch abzufangen, damit weder die im Fahrzeug sitzenden Personen noch das Fahrzeug sellst Schaden leiden. Das wird nach der Erfindung im Gegensatz zu den bisherigen Vorrichtungen im Prinzip dadurch erreicht, dass die Bewegungsenergie des Kraftfahrzeuges infolge des der Vorrichtung innewohnenden grossen Arbeitsvermögens zum wesentlichen Teil mechanisch vernichtel wird. so dass der Stoss fast völlig abgebremst wird.
Die bekannten Stossvorrichtungen für Kraftfahrzenge beruhen im wesentlichen auf der Anwendung der Federwirkung von Stahlmaterial u. dgl., sie besitzen den wesentlichen Nachteil. dass sie im'Falle eines Zusammenstosses nicht die Fähigkeit haben, den Stoss abzudämpfen, sondern dass nach einem vorübergehenden Durchbiegen der Vorrichtung der Stoss mit voller Wucht auf das Fahrzeug oder Teile desselben trifft, wobei das Fahrzeug oder die Vorrichtung erheblich beschädigt oder beansprucht wird.
Dies hat darin seinen Grund, dass die bekannten Stossvorriehtungen nnr ein sehr geringes Arbeitsvermögen besitzen, welches im Falle eines Zusammenstosses frei wird. aber so klein ist, dass die Bewegungsenergie des Fahrzeuges nur zum geringsten Teil abgebremst werden kann.
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Stange gehörigen Tragarme die Arme der übrigen Stangen von Anfang an oder von einem bestimmten Punkte ihrer Bewegung ab mitnehmen, wodurch die entsprechenden Abschnitte der übrigen Stangen gleichzeitig oder nacheinander mit der unmittelbar getroffenen Stossstange einer Längsdehnung unterworfen werden.
Kennzeichen der Erfindung ist ferner, dass zwischen den die Schellen tragenden paarweise angeordneten Armen eine Spiralfeder oder ähnliche Feder gespannt ist. durch welche das Arbeitsvermögen der Einrichtung zusätzlich gesteigert wird. Zur Erleichterung der Befestigung sind die Kautschukstangen an den die Schellen oder Armaturieile aufnehmenden Stellen mit Wülsten versehen.
Für den Halter der Arme kann ein Zahnstangenantrieb zur Höheneinstellung vorgesehen sein.
Es wird also nicht nur die hervorragende elastische Biegungsfähigkeit des Kautschuks. sondern auch infolge der eigenartigen Befestigung bzw. Einspannung die im Vergleich zu anderen bekannten Materialien ausserordentlich starke Längendehnung ausgenutzt, um im Anfang den Stoss weich und elastisch aufzufangen und hierauf mit dem durch die Biegung und Längsdehnung des Kautschuks allmählich anwachsenden Arbeitsvermögen der Stange zu vernichten.
Dabei ist die Verwendung eines genügend grossen Querschnittes für die Stange von Vorteil. so dass zweckmässig ein Vollquerschnitt für die Stange gewählt werden kann.
Die Kautschukstange sowie ihre Befestigung bietet gemäss der Erfindung den Vorteil, dass jeder beliebige Stoss, mag er eine Einspannungsstelle selbst oder eine zwischen den Einspannungen gelegene Stelle treffen, stets völlig elastisch aufgenommen wird. da an jeder be-
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dehnung eintritt. Eine gleich günstige Wirkung tritt auch dann ein, wenn der Stoss auf mehrere Einspannungsstellen oder auf die ganze Stange gleichzeitig erfolgt, indem auch in diesem Falle eine Durchbiegung bzw. eine starke Längsdehnung der Stange eingeleitet wird.
Gemäss der Erfindung wird die dem Kautschukmaterial eigentümliche elastische Dehnbarkeit. in welchem es alle anderen Materialien bei weitem übertrifft, vollständig ausgenutzt, während andere Materialien bei derartigen Längenänderungen, welche die Elasitzitäts- und Proportionalitätsgrenze überschreiten, reissen würden. Es hat sich herausgestellt, dass bei der gewählten Befestigungsart das Kautschukmaterial mit einer verhältnismässig grossen Zugkraft pro Querschnittsflächeneinheit belastet werden kann.
Prallstangen aus Kautschuk mit Einlagen, wie Spiralfedern, die zwar nicht infolge der Eigenschaft des Werkstoffes, aus dem sie hergestellt sind, eine solche Dehnungsfähigkeit wie Kautschuk haben, jedoch wegen der besonderen Formgebung verhältnismässig gut dehnung-
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Allerdings wird wohl auch bei ihnen die Dehnungsfähigkeit in der Hauptsache vom Kautschuk beeinflusst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise an'mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine Stossvorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Stossvorrichtung mit zwei Befestigungspunkten. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit mehreren Befestigungspunkten der Stange in einer durch einen Stoss hervorgerufenen Formänderungsstellung, Fig. 4 zeigt die gleiche Aus-
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Stoss. Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen der Vorrichtung unter Verwendung mehrerer Stossstangen. Fig. 7 zeigt eine Einzelheit an der Befestigung der Stangen. Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Stossstange. Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung.
Die Vorrichtung besteht gemäss Fig. 1 aus einer Stange 1 aus Kautschuk, zweckmässig aus Vollkautschuk, deren Enden 2 seitlich verjüngt sind. Die Stange ist in zwei Schellen 3 eingespannt, welche mit Federn 4 und Sockeln a auf den Schienen 6 des Fahrgestells oder an anderer geeigneter Stelle montiert sind.
Gemäss Fig. 2 ist die Kautschukstange 1 an ihren beiden Enden in zwei Schellen.'3 gehalten, welche mittels Schrauben 7 an den Enden von Armen 8 festgespannt sind. die um Gelenke 9, 9'an Körpern 10, 10'drehbar sind. Die Körper 10, 10'können mit Hilfe der gezahnten Fläche 11, 11'an Sockeln 12 der Höhe nach eingestellt werden, welche Sockeln auf Schienen 6 des Fahrgestells oder an einer andern geeigneten Stelle am Wagen befestigt sind.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 2
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Körper 10, 10 und Sockel 11, 111 an den Enden der Schienen C oder an anderer geeigneter Stelle des Kraftfahrzeugs befestigt.
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innen gelegenen Arme nur nach innen ansschlagen können, während die äusseren Arme gegen eine Innenbewegung und die Innenarme gegen eine Aussenbewegung durch die Nasen bzw.
Anschläge 14, 15 gesperrt sind. Trifft eine Stosskraft P gemäss Fig. 3 auf die Schelle, so wird der zugehörige Schellenarm nach links ausschlagen. während gleichzeitig der zwischen den Innenschcllen gelegene Abschnitt 16 der Stange in Richtung des Stosses gebogen und der daran anschliessende zwischen den Schellen 3, 3 eingespannule Abschnit 13' der Stange eine starke Längsdehnung erfährt. Durch die starke Biegung und Längsdehnungsarbeit wird hiebei die Energie des Stosses bzw. die dem Stoss innewohnende Arbeit vernichtet.
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während eine weitere Stosskraft P2 an dem Abschnitt 13' zwischen zwei Schellen 3, 3 angreift.
Durch die Stosskraft P1 wird das Ende der Stange und gleichzeitig der äussere Arm 8 in Richtung des Stosses bewegt, wobei der Abschnitt 13 in seiner Länge stark gedehnt wird. Die Stosskraft P2 ruft eine Biegung und ebenfalls eine starke Längsdehnung des ändern Abschnitts 13'der Stange hervor, wobei in diesem Falle, da die Kraftwirkung auf die Schellen nach dem Mittelpunkt des Gelenks gerichtet ist, eine Bewegung der Arme nach aussen nicht eintreten kann. Es ist ersichtlich. dass das Arbeitsvermögen der Stange durch Dehnung und
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herabzusetzen, um damit den Stoss zu dämpfen.
Gemäss Fig. 5 besteht die Stossvonichtung aus drei lotrecht übereinadnder angeordneten Stangen 17, 18, 19, deren jede durch Schellen 3 an Armen 20, 37.. 3. 2 eingespannt sind, deren. Anordnung der der Figuren 3 und 4 entspricht. Die Arme. 20.. 87..'2. 3 auf der linken bzw. rechten Seite können auf einem gemeinsamen Gelenkzapfen 23 im Körper 24 gelagert
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angekuppelt und dadurch auch die zugchörige zweite Stange gezwungen wird. an der Biegung und Längsdehnung teilzunehmen, worauf schliesslich auch die dritte Stange mittels eines ihrer Arme zur Teilnahme an der Biegung und Längsdehnung veranlasst wird. Hiedurch kann das Arbeitsvermögen sämtlicher Stangen nutzbar gemacht werden, während im Anfang die Aufnahme des Stosses ausserordentlich weich und nachgiebig erfolgt.
Die Arme 20, 21, 22 können selbstverständlich auch von vornherein so miteinander gekuppelt sein, dass eine Bewegung eines Armes auch die Bewegung des entsprechenden Arms einer andern Stange bzw. sämtlicher anderer Stangen zur Folge hat, so dass von vornherein auch vom Stoss nicht unmittelbar getroffene Stangen zur Arbeitsleistung und Dämpfung des Stosses'herangezogen werden.
Die Anordnung der Stangen 77. 78. 79 kann gemäss Fig. 6 auch auf einer schrägen Fläche erfolgen. so dass im Falle eines Zusammenstosses eine Stange nach der andern vom Stoss getroffen wird.
Die Anordnung nach den Fig. 5 und 6 bieten gegebenenfalls einen geeigneten Schutz für Menschen, die beim Herannahen eines Kraftfahrzeugs zunächst etwa von der vorngelegenen Stossstange 19 gefasst werden, worauf sie mit ihrem Oberkörper in Richtung des Fahrzeugs fallen und gegebenenfalls eine der Stossstangen 17, 18, 19 erfassen können.
Die Anordnung der Stossstangen gemäss Fig. 5 und 6 bietet ferner den Vorteil, dass das Arbeitsvermögen der Stossvorrichtung durch Verwendung mehrerer Stossstangen von etwa normalisierten Abmessungen wesentlich vergrössert werden kann. Gemäss der Beschreibung kann in einem solchen Falle etwa bei Lastwagen der Stoss trotz des gesteigerten Arbeits-
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sämtlicher Stossstangen in Wirksamkeit tritt.
In Fig. 8 ist eine besondere AusfÜhrungsform der Stossstangen dargestellt, gemäss welcher Wülste. 39 auf den Zugstangen vorgesehen sind : welche gegebenenfalls das Festspannen der Schellen 3 erleichtern. Gleichzeitig wird ein Rutschen der Schellen auf den
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die Seriellen nicht starr mit dem zugehörigen Arm, sondern mittels Zapfen 30 gelenkig verhunden sind. Die Schelle erhält hiedurch die Möglichkeit. sich bei der Dehnung des eingespannten Stangenabschnitts so einzustellen. dass eine Beschädigung der Stange durch die Schelle nicht eintreten kann.
Aus den Fig. 3 und i ist ohne weiteres zu ersehen, dass auch ein Stoss völlig weich und nachgiebig aufgenommen wird. der völlig frontal etwa auf sämtliche Schellen gleichzeitig
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gesehen werden kann und dass an Stelle der starren Arme 8 gegebenenfalls die Kraft von Federn zusätzlich zur Erhöhung des Arbeitsvermögens der Vorrichtung verwendet werden kann.
Es könnte beispielsweise gemäss Fig. 9 zwischen den Armen eine Spiralfeder 31 od. dgl. angeordnet sein, die durch die Bewegung der Arme gespannt wird.
Es wird bemerkt, dass ausser den genannten Merkmalen ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin besteht, dass jeder beliebige Stoss unabhängig von seiner Angriffsstelle stets weich, nachgiebig und elastisch von der Vorrichtung aufgenommen wird und dass die Vorrichtung trotz ihres ausserordentlich grossen Arbeitsvermögens und der enormen Grössenauordnung der Formänderungen elastisch in Ihre Anfangslage zurückkehrt und infolge einer Stossbeanspruchung ihre Brauchbarkeit nicht einbüsst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Dämpfen der Stosswirkung aufeinanderstossener Körper, inshesondere
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2. Vorrichtung nach Ansruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (1) an mehr als zwei Stellen durch Schellen (3) eingespannt ist. welche paarweise von drehbaren Armen (8 bzw. 20-22) getragen sind, wobei sich die Arme der auf der gleichen Achse (9, 9') drehbaren Armpaare infolge der Anordnung von Anschlägen (14, 15) nur begrenzt nahem können.