AT406589B

AT406589B - Verbesserte sicherheitsaufprallvorrichtung für kraftfahrzeuge

Info

Publication number: AT406589B
Application number: AT0138698A
Authority: AT
Inventors: Reinhold Habernig; Harald Dipl Ing Wedenig
Original assignee: Reinhold Habernig; Harald Dipl Ing Wedenig
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2000-06-26
Also published as: ATA138698A

Description

Die Erfindung betrifft Sicherheitsaufprallvorrichtungen für das Verkehrswesen und den Sport, insbesondere Renn- und Motorsport.
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wassergefulltenerfindungsgemässen Verbesserungen. Das Durchstossen der Aufprallwand der genannten mehrkammerigen Hohlkörper markiert die Grenze der Leistungsfähigkeit dieser mehrkammerigen Hohlkörper.

Die technische Aufgabe, die gelöst werden soll, ist es, Sicherheitsbarrieren, welche als mehrkammerige Hohlkörper ausgeführt sind, derart zu verbessern, dass sie imstande sind, ein Fahrzeug, welches in die Sicherheitsaufprallvorrichtung fährt, möglichst gleichmässig zu verzögern, auch das Fahrzeug nach dem Aufprall nicht wieder nach der Art einer Feder in die Strasse zurückzuwerfen, um die Gesundheit der Insassen zu schonen und das Risiko von Folgeunfällen zu verhindern. Als Verbesserung ist zu verstehen, dass die kinetische Energie des aufprallenden Fahrzeuges höher sein kann als bei bisherigen mehrkammerigen Hohlkörpern.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst, indem eine im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechende Aufprallvorrichtung 1 aus weichelastischem Material, beispielsweise Gummi, oder gummiartiges Polymeres, welches weichelastisches Material auch aus der Zugabe von Primär- oder Sekundärweichmachern seine Weichheit erlangen oder erhöhen kann, welches weicheiastisches Material mit textilem, zur Zugkraftübertragung geeignetem Material, insbesondere Gewebe oder Gelege, beispielsweise Polyestergewebe oder-gelege, Polyamidgewebe odergelege, Glasgewebe oder -gelege, in einer oder mehreren Lagen verstärkt ist, erstellt wird, wobei die Aufprall Vorrichtung in mehrere, vorzugsweise in Richtung parallel zur Fahrbahnbegrenzungsrichtung begrenzte Kammern unterteilt ist,

wobei Zwischenwände zwischen den Kammern mit Ventilen oder Durchströmöffnungen versehen sein können, und in welchen Aufprallvorrichtungen die Energie des anprallenden Fahrzeuges durch Oberströmveriuste zwischen einzelnen Kammern bzw einer oder mehrerer Kammer und der Atmosphäre vernichtet wird, und wobei erfindungsgemäss die Verstärkungsfasern in der Aufprallwand in mehr als zwei Richtungen, vorzugsweise in vier zueinander im Winkel von etwa 450 stehenden Richtungen, angeordnet sind, bzw. eine oder mehrere Lagen mit Fasern bzw. Verstärkungsfasern ohne bevorzugte Richtung (beispielsweise Filz, Nadelfilz, Vlies, Matte) angebracht wird. Die Erhöhung der Anzahl der Faserrichtungen bzw.

Anbringung von Lagen mit beliebigen Faserrichtungen in der Frontalaufprallwand 3 erhöht die Durchstossfestigkeit der Frontalaufprallwand 3. Die erfindungsgemäss erzielte Erhöhung des Innendruckes und demzufolge des Arbeitsaufnahmevermögens macht die in der Beschreibung folgenden Verbesserungen zwingend notwendig, ohne die folgenden Verbesserungen kann die zusätzliche Leistungsfähigkeit der Aufprallbarriere nicht ausgenützt werden.

Auf einfache Art kann man diese Erfindung umsetzen, indem eine oder mehrere Lagen Gewebe oder Gelege in der Aufprallwand unter deutlicher Schrägstellung, vorzugsweise +/-45 eingebaut werden, oder indem Multialxialgelege mit Faserrichtungen in deutlicher Schrägstellung zur Kettrichtung, vorzugsweise +/- 450 mitverwendet werden, oder indem eine Lage Förderbandgurte oder vergleichbaren Materiales unter Schrägstellung auf die Aufprallfläche aufgebracht werden. Es lassen sich auch Lagen aus Glasmatten in die Frontalaufprallwand 3 einbringen, oder Vliese bzw. Nadetfitze innen oder aussen auf die Frontalaufprallwand 3 aufbringen, beispielsweise aufkleben.

In einer bevorzugten Ausführungsform (siehe Fig. 4) sind zusätzlich zu den in horizontaler Richtung angeordneten Fasern 25 und den in vertikaler Richtung angeordneten Fasern 26, welche sich bei herkömmlicher Herstellung ergeben. Faserlagen 27 und 28 angeordnet, welche mit den horizontalen 25 und vertikalen Faserlagen 26 vorzugsweise einen Winkel von 450 einschliessen.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein sogenannter Nadelfilzfördergurt, das ist ein Fördergurt, welcher aus Gewebe besteht, welches beidseitig mit Nadelfiizlagen versehen Ist,
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Der Vorteil dieser Ausführungsform ist der im Verhältnis zu den eingesetzten Mitteln übergrosse Gewinn an Durchstossfestigkeit.

Das Verändern von Ausströmöffnungen 11 oder Durchströmöffnungen 7 bewirkt unterschiedliche Kraft/Weg - Geschwindigkeitsverhalten der Sicherheitsaufprallbarriere, sodass sie für Rennveranstaltungen verschiedener Fahrzeugmassen- und Geschwindigkeitscharakteristik,

beispielsweise Motorrad, Tourenwagen und Formel 1 verwendbar ist. Das Verändern von Ausströmöffnungen 11 oder Durchströmöffnungen 7 kann durch das Einsetzen verschiedener
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Kammern, welche mit Ausströmöffnungen 11 oder Durchströmöffnungen 7 versehen sind, mit Überdruckventilen, Berstscheiben, Berstmembranen oder dergleichen versehen, so kann dadurch der Rückprall (Zurückwerfen des Fahrzeuges in die Fahrbahn) weiter verringert werden.

Um eine auch bei steigender Geschwindigkeit des aufprallenden Fahrzeuges passende
Charakteristik der Aufprallbarriere zu sichern, wobei unter Charakteristik der Aufprallbarriere die
Bremskraft als Funktion der Eindringtiefe verstanden wird, können die Durch- und Ausströmöffnungen derart ausgelegt werden, dass ab einem bestimmten Bereich des Impulses des aufprallenden Fahrzeuges in den Durchströmöffnungen 7 bzw. Ausströmöffnungen 11 die
Machzahl von 1 erreicht wird, der Volumenstrom durch die Durch- und Ausströmöffnungen also konstant bleibt Dieses Verhalten wird insbesondere erreicht, wenn das Verhältnis von Aufprallfläche des aufprallenden Fahrzeuges bzw Aufprallfläche 3 der Aufprallbarriere zur Summe der Flächen der Durchströmöffnungen 7 bzw.

Ausströmöffnungen 11 in der Grössenordnung von 1 : 250 bis 1 : 10000 liegt.

Eine sich über die umgebende Fläche erhöhende Umrandung 21 der Ausströmöffnungen 11 verhindert das Eindringen von Niederschlagswasser, welches sich der Oberseite der Aufprallvorrichtung befinden kann.

Eine Schrägstellung der Oberseite der Aufprallvorrichtung verhindert das Stehenbleiben von Niederschlagswasseransammlungen, und eventuelles Einrinnen dieser Ansammlungen in die Aufprall Vorrichtung durch die Ausströmöffnungen 11.

Eine Abdeckung 20 der Ausströmöffnungen verhindert das Einregnen von Regenwasser oder Einschneien von Schnee.

Durch das Einfügen von Lochblende 22 oder anderen Strömungswiderständen in die Ventilöffnung, eventuell gemeinsam mit einer Membran, kann man dieselben in ihrem Querschnitt verändern und verändert dadurch das Kraft - Deformationsverhalten der Barriere. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Lochblende 22 durch einen Niederhaltering 21 niedergehalten, welcher Niederhaltering 21 mittels Verschraubung 24 in einem Gegenstück 23 befestigt ist.

Kleine Öffnungen 12,13 in unteren Ecken von Zwischenwänden 5,8 mit einem Durchmesser von typischerweise 10 mm dienen der Ableitung von Regen- bzw. Kondenswasser in eine Kammer, vorzugsweise die in Aufprallrichtung letzte Kammer 9, in welcher Kammer - vorzugsweise in der Rückwand 30 - eine verschliessbare Öffnung 14 nach aussen, vorzugsweise in einer mit den Öffnungen 12,13 korrespondierenden Ecke angebracht, zum Entleerung von Regen- bzw.

Kondenswasser dient.

Mittel zur Zugkraftübertragung, beispielsweise Gurten 16, Seile, Metallprofile, oder dergleichen, welche am Untergrund befestigt sind, und welche in erster Näherung in Aufprallrichtung orientiert sind, und welche durch Gurtlaschen 18 oder vergleichbare Öffnungen an der Unterseite der Aufprallbarriere geführt sind, verhindern bzw. verringern die Tendenz der Aufprallbarriere 1 zum Aufsteigen im Zuge eines Aufpralles. Diese Mittel zur Zugkraftübertragung sind mit der Aufstellungsfläche bzw. dem Hindernis 2 fest verbunden. Eine derartige Verbindung 17 kann beispielsweise durch Anker, Spreizanker, Klebeanker, Dübel, Brückenanker oder Punktfundament hergestellt werden.

Befestigungslaschen 15, welche von der Aufprallbarriere aus vorzugsweise seitlich, oder aber auch oben oder unten, am Hindernis 2 nach hinten gehend befestigt sind, tragen dazu bei, die Tendenz der Aufprallbarriere zum Aufsteigen im Zuge eines Aufpralles zu verringern Besonders ausgeprägt ist dieser Effekt, wenn genannte Laschen 15 mit der Sicherheitsbarriere 1 einstückig verbunden hergestellt sind.

Eine Aufprallbarriere wird vorzugsweise aus mehreren Einzelteilen hergestellt, wobei diese Einzelteile ineinander gesteckt werden, und an den Kontaktflächen zueinander verklebt werden.

Vorzugsweise werden die Klebfuge mit Nieten und im Verhältnis zum Nietdurchmesser grossen Beilagscheiben verstärkt. Zusätzliche Profile (vorzugsweise Winkelprofile) 29a bzw. 29b am Obergang zwischen Zwischenwand und einer beliebigen Aussenwand erhöhen die Innen druckbeständigkeit und somit das Arbeitsaufnahmevermögen der Barriere.

Eine Lasche 10, welche die in Fahrtrichtung benachbarte Sicherheitsbarriere teilweise überlappt, verhindert das Eindringen eines Fahrzeuges zwischen benachbarte Sicherheitsbarrieren Die Lasche 10 wird man an der Sicherheitsaufprallbarriere, welche (wie sich aus der Verkehrsführung ergibt) in beiden Richtungen angefahren werden kann, auch beidseitig anbringen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen und Beispielen für Detaillösungen näher erläutert :
Es zeigen
Fig 1 : eine erste, bevorzugte, Ausführungsform im Schrägriss.

Fig. 2 : eine zweite, bevorzugte, Ausführungsform im Schrägriss.

Fig. 3 : eine bevorzugte Ausführungsform der oberen Ausströmöffnung im Querschnitt
Fig. 4. eine bevorzugte Ausführungsform im Schrägriss mit symbolisch angedeuteten Faserrichtungen in der Aufprallfläche
Fig. 5 : eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teil der Aufprallbarriere, der Schnitt ist horizontal geführt, die Bruchlinie begrenzt den dargestellten Teil.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich die Aufprallbarriere 1 vor einem Hindernis 2. Der Aufprall erfolgt auf die Aufprallwand 3. Die in Aufprallrichtung erste Kammer 4 wird durch eine Trennwand 5 von der in Aufprallrichtung zweiten Kammer 6 getrennt, welche Trennwand 5 mit Durchströmöffnungen 7 versehen ist. Die in Aufprallrichtung zweite Kammer 6 ist durch eine Trennwand 8 ohne Durchström Öffnungen von der in Aufprallrichtung dritten Kammer 9 getrennt, aber vermittels Ausströmöffnungen 11 mit der Atmosphäre verbunden. Die Kammern 4, 6 und 9 sind mit unter atmosphärischem Druck stehender Luft gefüllt Die Öffnungen 12 bzw. 13 in den Trennwänden 5 bzw. 8 dienen dazu, durch Schrägstellen der Barriere in der Barriere befindliche Flussigkeit in die Kammer 9 zu entleeren.

Die in der Kammer 9 befindliche Flüssigkeit kann mit Hilfe der verschliessbaren Öffnung 14 in der Rückwand 30 ins Freie entleert werden. Die Lasche 10 dient zum überlappen mit einer benachbarten, im Wesentlichen baugleichen Aufprallbarriere.

Bei der in Fig 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Aufprallbarriere 1 vor einem Hindernis 2. Der Aufprall erfolgt auf die Aufprallwand 3. Die in Aufprallrichtung erste Kammer 4 wird durch eine Trennwand 5 von der in Aufprallrichtung zweiten Kammer 6 getrennt, welche Trennwand 5 mit Durchströmöffnungen 7 versehen ist. Die in Aufprallrichtung zweite Kammer 6 ist durch eine Trennwand 8 ohne Durchströmöffnungen von der in Aufprallrichtung dritten Kammer 9 getrennt, aber vermittels Ausströmöffnungen 11 mit der Atmosphäre verbunden Die Kammern 4,6 und 9 sind mit unter atmosphärischem Druck stehender Luft gefüllt Zwei Verlängerungslaschen 15 sind vermittels Verschraubung mit dem Hindernis 2 verbunden.

Die Gurte 16 sind zwischen Hindernis 2 und vorderen Ankerschrauben 17 gespannt und durch an der Aufprallvorrichtung befindlichen Schlaufen 18 beweglich durchgeführt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer Enttüftungsöfmung ist diese Entlüftungsöffnung mit einer an der oberen Fläche 19 der Aufprallvorrichtung befestigten Abdeckung 20 versehen. Die Abdeckung ist derart gestaltet, dass die Luft nach Umlenkung im wesentlichen normal auf die Papierebene der Fig. 3 durch die Ausströmöffnungen 20a endgültig ins Freie entweichen kann. Der Niederhaltering 21 hält eine Lochblende 22 vermittels Verschraubung 24 im Gegenstück 23.

Bei der in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Aufprallbarriere 1 sind die Faserrichtungen 25 bis 28 der Verstärkungsfasern in der Aufprallfläche 3 angedeutet Die Faserrichtung 25 ist horizontal, die Faserrichtung 26 vertikal, und die Faserrichtungen 27 und 28 zu den vorab genannten unter etwa 450 angeordnet.

Bei der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Aufprallbarriere ist die vordere Aufprallwand mittels Klebfuge 31 mit dem die Trennwand 5 zwischen in Aufprallrichtung erster Kammer 4 und zweiter Kammer 6 darstellenden Bauteil verbunden. Ein an beiden Schenkeln eingeklebtes Winkelprofil 29a verstärkt diese Verbindung. Das die Trennwand 5 zwischen in Aufprallrichtung erster Kammer 4 und zweiter Kammer 6 darstellende Bauteil ist wiederum mittels Klebfuge 32 mit dem die Trennwand 8 zwischen in Aufprallrichtung zweiter Kammer 6 und dritter Kammer 9 darstellenden Bauteil verbunden. Ein an beiden Schenkeln eingeklebte Winkel 29a verstärkt diese Verbindung. Das die Rückwand 30 darstellende Bauteil ist vermittels Klebfuge 33 mit dem die Trennwand 8 zwischen in Aufprallrichtung zweiter Kammer 6 und dritter Kammer 9 darstellenden Bauteil verbunden.

Alle angeführten Klebungen 31, 32 bzw. 33 bzw. die Verklebungen der Winkel 29a, 29b können mit Nieten, welche ein bzw. beidseitig mit im Verhältnis

Claims

zum Nietdurchmesser grossen Beilagscheiben versehen sein können, verstärkt sein. Die einzelnen Bauteile sind derart gestaltet, dass sie in Aufprallrichtung ineinandergeschoben werden können Patentansprüche : 1 Sicherheitsaufprallvorrichtung (1) in Form eines mehrkammerigen Hohlkörpers bestehend aus textilverstärktem weichelastischen Material, wobei die Kammern (4,6, 9) unter atmosphärischem Luftdruck stehen bzw. mit Material zur Beschwerung gefüllt sind, und die Kammern zumindest teilweise untereinander bzw mit der äusseren Atmosphäre über Ventile (7,11) oder Durchströmöffnungen (7,11) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungsfasern in der Aufprallwand (3) in mehr als zwei Richtungen (25, 26, 27, 28) angeordnet sind 2.

Sicherheitsaufprallvonichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungsfasem in der Aufprallwand (3) im Wesentlichen horizontal (25), vertikal (26), sowie zwei mal unter etwa 450 (27,28) zur horizontalen Richtung angebracht sind.

3 Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage der Aufprallwand (3) mit Verstärkungsfasem als Wirrfaserschicht ausgebildet ist 4. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage der Aufpraltwand (3) mit Verstärkungsfasern als Nadelfilz oder als Nadelfilz ausgebildet ist.

5. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Lagen der Aufprallwand (3) mit Verstärkungsfasern als Nadelfilz oder als Nadelfilz ausgebildet sind, zwischen welchen zwei Lagen durch ein Kunstfasergewebe befindlich ist.

6. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient der Aufprallfläche des aufprallenden Fahrzeuges bzw. Aufprallfläche (3) der Aufprallbarriere (1) zur Summe der Flächen der Durchströmöffnungen (7) bzw. Ausströmöffnungen (11) in der Grössenordnung von 250 : 1 bis 10000 : 1 beträgt.

7. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Aus- bzw. Durchström Öffnungen bestimmungsgemäss verschieden grosse Lochblende (22) bzw. Einsätze angebracht werden können.

8. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berandung (21) der an der Oberseite gelegenen Aus- strömöffnungen gegenüber der umgebenden Oberfläche der Oberseite (19) der Auf- prallbarriere überhöht ist.

9. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Oberseite gelegenen Ausströmöffnungen vermittels nicht geschlossener Abdeckung (20) abgedeckt sind.

10. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der Aufprallvorrichtung leicht geneigt ist.

11. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbarriere mittels Laschen (15) mit dem dahinter befindlichen Hindernis (2) verbunden ist, wobei die Laschen (15) mit der Si- cherheitsbarriere (1) einstückig verbunden sein können.

12. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine die danebenstehende Sicherheitsaufprallvorrichtung teilweise überdeckende Lasche (10) an der Aufprallfläche als Fortsetzung der Anprallfläche (3) in Fahrtrichtung angebracht ist.

13. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei die beiden danebenstehenden Sicherheitsaufprall- <Desc/Clms Page number 5> vorrichtungen teilweise überdeckende Laschen (10) an der Aufprallfläche als beidseitige Fortsetzung der Anprallfläche (3) angebracht sind.

14. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der oder nahe der Unterkante der Zwischenwände (5,8) kleine Öffnungen (12,13) befindlich sind.

15. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einer unteren Ecke bzw. an einer unteren Kante eine verschliessbare Öffnung (14) befindet, deren bestimmungsgemässe Verwendung die Entleerung von Flüssigkeiten aus der Aufprallbarriere, beispielsweise Kondensat oder Niederschlagswasser, ist, befindet. EMI5.1 mehrere Laschen (18) hat, durch welche bestimmungsgemäss ein oder mehrere Gurte (16), Seile oder andere Mittel zur Zugkraftübertragung gegenüber der Aufprallbarriere im Wesentlichen in Aufprallrichtung verschieblich angebracht sind, wobei der oder die Gurte (16), Seile oder andere Mittel zur Zugkraftübertragung am Boden bzw.

Hindernis (2), vor dem die Sicherheitsbarriere befindlich ist, befestigt ist/sind, und wobei der oder die Gurte, Seile oder andere Mittel zur Zugkraftübertragung in erster Näherung parallel zur bestimmungsgemässen Aufprallrichtung angeordnet ist/sind 17. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Bestandteile der Aufprallbarriere im Wesentlichen in Aufprallrichtung ineinandergefügt werden, im Wesentlichen in Aufprallrichtung einander überlappen und vermittels dieser Überlappungen (31, 32,33) miteinander verklebt bzw. auch mittels Scheiben vernietet sind.

18. Sicherheitsaufprallvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Profile (29a, 29b) an der Verbindung von innerer Trennwand und Aussenwand, vorzugsweise an jener Seite der Verbindung, an welcher keine Verbindung zwischen Innenwandbauteil und Aussenwand befindlich ist, angeklebt bzw. auch mittels Scheiben angenietet sind