DE1459806A1 - Protection device on roads - Google Patents
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Description
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Schutzvorrichtung an StressenProtection device from stresses
Die bekannten Schutzvorrichtungen gegen das Ausbrechen von'Fahrzeugen aus der fahrbahn bestehen im all-The known protective devices against breaking out of'vehicles on the road consist of
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gemeinen aus der eigentlichen, starr oder federig auf Pfosten gelagerten Schutzwand (Stahlplanice, Betonplanke, Drahtseile, Gitter, Gelander) und deren Verankerung.mean from the actual, rigid or feathery on Post-mounted protective wall (steel planice, concrete plank, wire ropes, grids, railings) and their anchoring.
Die Hauptnachteile der uexannten Konstruktionen sind: elastisches Zurückwerfen der fahrzeuge, relativ brüskes Abbremsen mit Schadenfolgen an Menschenleben und Material, Das'chenbildun^ bei der als Leitschiene gedachten Schutzwand sowie die Notwendigkeit der Ausführung grösserer Reparaturarbeiten an den Schutzvorrichtung und Verankerungen nach erfolgter Stossbeantp rucaung. Letzteres gilt in besonderem Masse bei der Verankerung der Schutzvorrichtung auf Brückenkörpern.The main disadvantages of the previous constructions are: elastic throwing back of the vehicles, relatively abrupt braking with consequences for human life and Material, Das'chenbildun ^ in the one intended as a guardrail Protective wall and the need to carry out major repairs on the protective devices and Anchoring after impact assessment. The latter applies in particular to the anchoring of the protective device on bridge bodies.
Diese Hauptnachteile werden gemäss vorliegender Erfindung im wesentlichen dadurch behoben, dass im Kraftfluss zwischen dem Angriffspunkt eines fahrzeugesAccording to the present invention, these main disadvantages are essentially eliminated in that im Power flow between the point of application of a vehicle
f;?i?l<!339 . bad owe«*-f;? i? l <! 339 . bad owe «* -
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auf die Schutzwand und ihrer Verankerung mindestens ein nachgiebiges, nicht oder retardiert riickfederndes Dämpfungsglied angeordnet ist.at least one on the protective wall and its anchoring resilient, non-resilient or retarded resilient damping element is arranged.
Das nachgiebige, nicht oder retardiert rückfedernde Dämpfungsglied ist erfindungsgemäss so ausgebildet, dass es schon bei kleinen Beanspruchungen nachgibt und der Widerstandsbeiwert beim Nachgeben zunimmt.According to the invention, the resilient, non-resilient or retarded resilient damping element is designed so that it yields even with small loads and the drag coefficient increases when yielding.
Das Dämpfungsglied ist ferner erfindungsgemäss mindestens bis zu gener Grosse der mechanischen Beanspruchung als Dämpfer wirksam, bei welcher andere Konstruktionsteile der Schutzvorrichtung zu fliessen beginnen, oder zerstört werden.The attenuator is also according to the invention at least up to a general level of mechanical stress effective as a damper at which other structural parts of the protective device begin to flow, or be destroyed.
Das Dämpfungsglied kann als tfewton'scher Dämpfer, oder als Kombination von jieder und Dämpfer nach dem Maxwell- oder Voigt-Kelvin-Modell ausgebildet sein. Die Deformation erfolgt dann beispielsweise durch Auspressen eines Luftpolsters, Verschiebung eines Hydraulikzylinders, bleibende Verformung von Werkstoffen, Verformung von Lockeraggregaten, oder Verschiebung benachbarter iüeile auf einer Reibfläche. Wesentlich ist dabei, dass die Art der Verformung durch kleine Relaxationszeit bzw. Retardationszeit gekennzeichnet ist.The attenuator can be used as a Tfewtonian damper, or as a combination of jieder and damper according to the Maxwell or Voigt-Kelvin model. The deformation then takes place, for example, by pressing out an air cushion, shifting a hydraulic cylinder, permanent deformation of materials, deformation of loosening aggregates, or displacement of neighboring ones rush on a friction surface. It is essential that the type of deformation is characterized by a short relaxation time or retardation time.
Das Dämpfungsglied kann erfindungsgemäss als Hohlkörper-Zerstörungselement ausgebildet sein, das beim Stoss teilweise oder ganz zerstört und nachher ausgewechselt wird. Bs ergibt sich dabei der Vorteil des raschen Ansprechens des Dämpfungsgliedes nach dem Hook1sehenAccording to the invention, the damping element can be designed as a hollow body destruction element, which is partially or completely destroyed in the event of an impact and is then replaced. BS results in the advantage of the rapid response of the attenuator according to the hook 1 see
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Gesetz bei sofortiger Zerstörung der in elastisch-verformten Teilen gespeicherten Energie, sodass ein elastisches Zurückwerfen auch oei geringen Stössen nicht entsteht. Durch Ausbildung als billiger-, leicht auswechselbarer Verschleissteil erhält man besonders wirksame und zugleich wirtschaftliche ko'nstruktive Lösungen.Law in the event of immediate destruction of the elastically-deformed Share stored energy, so that there is no elastic throwing back even with minor impacts. By training as cheaper, easily replaceable Wearing parts you get particularly effective and at the same time economical constructive solutions.
An besonders gefährdeten Stellen, wo mit relativ häufigen Anfahrten auf die Schutzvorrichtung zu rechnen ist, wird das Dämpfungsglied so ausgebildet, dass es wiederholt wirksam ist. Bs besteht dann erfindungsgemass analog der Wirkungsweise beim Zerstörungselement, aus■' einem federartigen und einem, die in der Jeder gespeicherte Energie verzehrenden Element. Beim Stoss deformiert sich die leder. Der Eückstoss1 wird gebremst und die Feder nimmt nach dem Stoss wieder langsam ihre ursprüngliche Form an.· At particularly endangered locations where relatively frequent drives to the protective device are to be expected, the attenuator is designed in such a way that it is repeatedly effective. According to the invention, Bs then consists, analogous to the mode of action in the case of the destructive element, of a spring-like element and an element which consumes the energy stored in each. The leather deforms when hit. The recoil 1 is braked and the spring slowly returns to its original shape after the shock.
Bei Verwehdung von Zerstörungselementen ist es zur leichten Auswechselbarkeit zweckmässig, diese an gut zugänglioiier Stelle zwischen der Schutzwand and ihren Ab stilt zorganeh anzuordnen. Hier dient das Dämpfungsglied zugleich als Distanzhalter und verhütet das Anfahren der Pfosten, oder anderer Verankerüngsteile» Es kana aber auch zwischen den Abstützorganeη und derenIf destructive elements are used, it is advisable for them to be easily exchangeable by placing them on well accessible point between the protective wall and theirs From stilt to arrange zorganeh. The attenuator is used here at the same time as a spacer and prevents starting the post, or other anchoring part »It kana but also between the support organs and their
im Strassenkörper angeordnet werden. Verankerung der Schutzwand kann auch über ander© Ab&tütakörjjes1 erfolgen, oder diese kann, wie beispielsweise an Betonbrücken, Teil der Tragkonstruktion be arranged in the road body. The protective wall can also be anchored on other © Ab & tütakörjjes 1 , or it can be part of the supporting structure, for example on concrete bridges
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sein. Die Anordnung des erf indungsgeuiass ausgebildeten Dämpfungsgliedes ist dann wegen der starren Verankerung im Eetonkörper besonders wirkungsvoll.be. The arrangement of the inventions geuiass trained The attenuator is then particularly effective because of the rigid anchoring in the Eeton body.
ilrhöhte 7/irksainkeit wird erreicht, wenn im Kraftfluss zwischen Schutzwand und Verankerung mehrere Dämpfungsglieder angeordnet werden. Increased insanity is achieved when in the flow of power Several attenuators can be arranged between the protective wall and anchoring.
Die Schutzwand kann aus beliebigem Material (Beton, Stahl, Leichtmetall, Kunststoff, Seile, Geflechte) bestehen. Je nach Verwendungszweck muss dann zwischen Leib- und Fangvorrichtung unterschieden werden. Bei vornehmlich als Leitvorrichtung (Leitplanken) verwendeten Konstruktionen ist die Schutzwand (Leitschiene) a?findungsgemäss starr Ausgebildet. Die Formbeständigkeit bleibt wahrend des ganzen Stossvorganges erhalten und die Schiene ist bei minimaler Reibung zwischen Schiene und Fahrzeug leitend wirksam* Die Zuweisung des Leitens an einer formbeständige Wand einerseits und Aufnahme der Stossenergie durch das erfindungsgemass ausgebildete Dämpfungsglied andererseits bildet einen Hauptbestandteil dieser Erfindung.The protective wall can be made of any material (concrete, steel, light metal, plastic, ropes, braids). Depending on the intended use, a distinction must then be made between body and safety gear. With primarily In the constructions used as a guide device (guardrails), the protective wall (guardrail) is rigid according to the invention Educated. The dimensional stability remains during the entire impact process and the rail is conductive with minimal friction between rail and vehicle effective * The assignment of the conductors to a dimensionally stable Wall on the one hand and absorption of the impact energy by the Attenuator constructed according to the invention, on the other hand, forms a main part of this invention.
Die starre Schutzwand (Leitschiene) kann aus Beton, Stahl, Leichtmetall oder anderen Baustoffen mit harter, geringe Reibung verursachender Oberfläche bestehen. Die Leitschiene ist ferner erfindungsgemass leicht ausgebildet. Dank dem geringen Gewicht ergibt sich eine kleine Massenträgheit der Schutzwand und damit ein rasches Ansprechen des Dämpfungsgliedes.The rigid protective wall (guardrail) can be made of concrete, steel, light metal or other building materials consist of a hard, low-friction surface. The guardrail is also according to the invention easily trained. Thanks to the low weight, there is a small inertia of the protective wall and thus a rapid response of the attenuator.
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Die Leitschiene kann erf ladung sgeraäss mit einem aa sich bekannten Radlaufkörper kombiniert werden. Die erste Stabilisierung eines von der .Fahrbahn abweichenden Fahrzeuges geschieht dann durch den Radlaufkörper, und die Leitschiene kommt nur allmählich zur Einwirkung.The guardrail can be loaded with a aa known wheel housing are combined. the first stabilization of a Vehicle then happens through the wheel arch body, and the guardrail only takes effect gradually.
Bei vornehmlich als Fangvorrichtung (Seile, Hetze) verwendeten Konstruktionen ist die Schutzwand selbst nachgiebig ausgebildet. Das Dämpfungsglied kann einen i£onstruktionsteil der Schutzwand darstellen.In the case of constructions used primarily as a safety device (ropes, baiting), the protective wall itself is flexible educated. The attenuator can represent a structural part of the protective wall.
Bei Verwendung von Seilen und Geflechten ist es zweckmässig, diese über erfindungsgemässe Dämpfungsglieder auf den Pfosten zu befestigen und/oder die Drahtseile selbst mit auf Zug beanspruchten Dampfungsgliedern zu versehen. Dies kann beispielsweise durch überlappende An Ordnung von zwei Seilen, oder durch Ausbildung des Spannschlosses als Dämpfungsglied geschehen.When using ropes and braids, it is advisable to use these via attenuators according to the invention to attach to the post and / or to provide the wire ropes themselves with tensile stressed damping members. This can be done, for example, by overlapping two ropes, or by forming the Turnbuckle done as a damper.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in welch'letzterer rein beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Schutzvorrichtung dargestellt sind.Further features of the invention emerge from the claims, the description and the drawing in which 'latter purely for example different embodiments the protective device are shown.
Es zeigen:Show it:
lig. 1 eine Schutzwand im Querschnitt, in Form einer Betonplanke, welche nachgiebig auf Betonsockeln gelagert ist,lig. 1 shows a protective wall in cross section, in the form of a concrete plank, which is resilient on concrete plinths is stored,
die Fig. 2 und 3 im Horizontalschnitt und Querschnitt eine Schutzwand, mit zwischen dieser und ihrer Verankerung (Pfosten) angeordnetem Dämpfungsglied,2 and 3 in horizontal section and cross section a protective wall with between this and their anchoring (post) arranged attenuator,
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Fig. 4- eine Variante der Ausführung nach den Fig. 2 und 3,Fig. 4- a variant of the embodiment according to the Fig. 2 and 3,
Fig. 5 eine Aluminiumleitplanke im Horizontalschnitt mit Dämpfungsglied,5 shows an aluminum guardrail in horizontal section with attenuator,
Fig. 6 eine weitere Ausfiihrungsform im Querschnitt.6 shows a further embodiment in cross section.
Gemäss der dargestellten Ausführung nach Fig.l wird die Planke 1 bei der Montage geraäss den ausgezogenen Linien verlegt. Beim Seitenstoss verschiebt sich die Planke 1 längs den Gleitflächen 2, 3 bis zum Anschlag 3a und nimmt dann die durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung ein. Die Verschiebung erfolgt durch üeberwinden der durch Plan.cen-Auflagergewicht, Federspannung und Reibungskoeffizient gegebenen Reibungskraft. Der Winkel zwischen der Auflagerfläche der Ueberbrückungsplatte 4 und den Gleitflächen 2, 3 ist so bestimmt, dass Selbsthemmung besteht. Die Anfangfederkraft ist durch Drehen der Schraube 5 regulierbar. Beim Gleitvorgang presst sich die Planke 1 keilartig zwischen die beiden Enden der Zugfeder 6. Die Feder 6 wird auf diese Weise weiter gespannt und erhöht die zwischen den beiden aufeinander gleitenden Konstruktionsteilen 1, 7 wirksame Reibungskraft. Nach zerstörungsfreiem Stoss wird die Schraube 5 gelöst und die Planke 1 in die ursprüngliche Lage gebracht.According to the illustrated embodiment according to Fig.l, the plank 1 is just pulled out during assembly Lines moved. In the event of a side impact, the plank 1 moves along the sliding surfaces 2, 3 up to the stop 3a and then assumes the position indicated by dashed lines. The shift is done by Overcoming the Plan.cen support weight, spring tension and coefficient of friction given friction force. The angle between the bearing surface of the Bridging plate 4 and the sliding surfaces 2, 3 is determined so that there is self-locking. The initial spring force can be adjusted by turning screw 5. During the sliding process, the plank 1 is pressed like a wedge between the two ends of the tension spring 6. The spring 6 is further tensioned and increased in this way the frictional force effective between the two structural parts 1, 7 sliding one on top of the other. To Non-destructive impact, the screw 5 is loosened and the plank 1 is brought into the original position.
Zur Erhöhung der Stabilität ist es zweckmässig, die Plankenenden auch in Längsrichtung miteinander zuTo increase the stability, it is advisable to also close the ends of the planks with one another in the longitudinal direction
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verbinden, was in der Figur 1 nicht berücksichtigt ist.connect, which is not taken into account in Figure 1.
Beim Beispiel nach den Fig. 2 und 3 wird das Grundsätzliche der graduellen Verformung und des Abbaues der in den elastischen Verformungen gespeicherten Energie veranschaulicht. In diesem Beispiel besteht die Schutzwand aus einem plankenförmigen Stahlband 8, das sich auf Eisenpfosten 13 abstützt. Die Planke 8 ist über die Schraube 9 uQ-d das Dämpfungsglied 10 sowie die Schrauben 11 und 12 mit dem Pfosten 13 verbunden, der seinerseits in den Boden 14 eingerammt ist (Fig.3)· Das als Distanzhalter und Verschleissteil ausgebildete Dämpfungsglied IO besteht hier aus drei'.ineinanderliegenden Zylindern 15, 16, 17 aus Weichmetall - wobei die Wandstärke der inneren Zylinder grosser ist, als diejenige der äusseren welche sich beim Stoss plastisch deformieren und sich leicht auswechseln lassen. Durch VergrÖsserung der Zahl der Zylinder oder analog wirkender Teile kann die Wirkungsweise verfeinert werden.In the example according to FIGS. 2 and 3, the basic principle is the gradual deformation and the degradation the energy stored in the elastic deformations. In this example the protective wall exists from a plank-shaped steel strip 8, which is on Iron post 13 supports. The plank 8 is the damping element 10 and the screws via the screw 9 uQ-d 11 and 12 connected to the post 13, which in turn is rammed into the ground 14 (Fig.3) · This as a spacer and wear part formed damping member IO here consists of three cylinders lying one inside the other 15, 16, 17 made of soft metal - the wall thickness of the inner cylinder being greater than that of the outer cylinder deform plastically when impacted and can be easily replaced. By increasing the number the cylinder or parts that act analogously, the mode of operation can be refined.
Bei der Aasführungsform nach Fig.4 ruht die Planke 8 auf einem Unterlagsblech 8a und ist über die als Verschleissteil ausgebildeten, übereinander angeordneten Ringe 15a, 16a, 17a, die beim Stoss flachgedrückt werden, sowie die Versehraubungen 8b mit den Pfosten 13 verbunden. Bei geringen Stössen verhalt sich die Planke 8 elastisch.. Die Ringe 15a» 16a und 17a werden hingegen plastisch deformiert, ergeben auf diese Weise eine grosse Stossdämpfung und können leicht ausgewechselt ■ ' werden. BAD ORIGINAL.4, the plank 8 rests on a washer plate 8a and is connected to the posts 13 via the rings 15a, 16a, 17a, which are arranged one above the other and are designed as wear parts and which are flattened during the impact, as well as the screwings 8b. In the event of slight impacts, the plank 8 behaves elastically. The rings 15a, 16a and 17a, on the other hand, are plastically deformed, in this way result in great shock absorption and can easily be exchanged. B AD ORIGINAL.
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Anstelle der Hinge 15a, 16a, 17a können andere Formstücke vorgesehen sein. Der Verschleissteil kann auch, so gestaltet sein, dar;s die für die Zerstörung notwendige Kraft mit fortschreitender Deformation zunimmt.Instead of the hinge 15a, 16a, 17a, others Form pieces may be provided. The wearing part can also be designed in such a way that it is necessary for the destruction Force increases as the deformation progresses.
Beim Beispiel nach Fig.5 ist die Planke 18 über die Schrauben 19 und den Bügel 20 mit den beiden Pfosten 21 verbunden. Am Bügel 20 sind unten zwei Lappen 22 befestigt. Im durch Bügel 20 und Lappen 22 gebildeten Trog liegt das als Hohlkörper-Zerstörungseleiaent, z.B. Ziegelstein, ausgebildete Dämpfungsglied 23, dessen ^uerschnittsfläche in Bezug auf Stosskräfte senkrecht zur Planke 18 gegen die Pfosten 21 hin zunimmt. Je grosser die maximale Stosskraft, desto mehr Zellen des die Stossenergie aufnehmenden Dämpfungsgliedes werden zerstört.In the example of Figure 5, the plank 18 is over the screws 19 and the bracket 20 are connected to the two posts 21. Two tabs 22 are attached at the bottom of the bracket 20. In the trough formed by bracket 20 and tab 22 is the hollow body destruction element, e.g. brick, trained attenuator 23, whose ^ uschnittsfläche in relation to impact forces perpendicular to the plank 18 against the posts 21 increases. The larger the maximum Impact force, the more cells of the damping element absorbing the impact energy are destroyed.
Beim letzten Beispiel nach Fig.6 besteht die Leitschiene 24- aus einem Stahlrohr. An den Auflagerstellen sind am Stahlrohr 24 zwei Scharniere 25 befestigt, in welche die Bügel 26, 27 eingreifen. Der untere Bügel 27 ist gelenkig mit dem Bolzen 28 verbunden und dieser am Boden 29 eines Zylinders 30 befestigt. Der Zylinder 30 ist über die Bleche 31 mit den beiden den Pfosten bildenden U-lisen 32 verschweisst.In the last example according to FIG. 6, the guide rail 24 consists of a steel tube. At the support points two hinges 25 are attached to the steel tube 24, in which the brackets 26, 27 engage. Of the The lower bracket 27 is articulated to the bolt 28 and this is attached to the bottom 29 of a cylinder 30. The cylinder 30 is welded via the metal sheets 31 to the two U-rails 32 forming the post.
Am Boden 29 des Zylinders 30 ist eine Feder 33 befestigt, deren oberes Ende über den Bolzen 34 gelenkig mit dem Büge}. 26 verbunden ist. Am beweglichen Kolben 36 ist eine Scheibe 38 befestigt, welche als Anschlag dientA spring 33 is fastened to the bottom 29 of the cylinder 30, the upper end of which is articulated via the bolt 34 with the bow}. 26 is connected. A disk 38, which serves as a stop, is attached to the movable piston 36
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für zwei Klappen. 35» die mit Hilfe der Scharniere 35a beweglich, am Kolben 36 befestigt sind. Der Zylinder selbst ist mit einer Bremsflüssigkeit 37 gefüllt. for two flaps. 35 »which are movably attached to the piston 36 with the aid of the hinges 35a. The cylinder itself is filled with a brake fluid 37.
Beim Stoss gegen die Leitschiene 24 wird die Feder 33 gedehnt, die Klappen ^ legen sich zusammen und es entsteht kein Bremswiderstand. Zieht sich die Feder 33 nach dem Stoss zusammen, öffnen sich die Klappen 35 bis zum Anschlag 38. Das Bremsöl 3? wird zwischen Klappen unuZylioderwand hindurchgepresst, sodass sich die Feder unter zeitlicher Verzögerung retardiert entspannt.When it hits the guide rail 24, the spring 33 is stretched, the flaps ^ collapse and there is no braking resistance. If the spring 33 contracts after the impact, the flaps 35 open up to the stop 38. The brake oil 3? is pressed through between the flaps and the cylinder wall, so that the spring relaxes with a delay.
In Fig.6 ist auch das Zusammenwirken der erfindungsgemäss ausgebildeten Leitschiene mit einem Radlaufkörper 39» dessen Veran&erung 40 mit dem Pfosten 32 und dem Rad 41 des nicht dargestellten Fahrzeuges veranschaulicht.In Fig.6 is also the interaction of the according to the invention trained guardrail with a Wheel arch body 39 »whose Veran & erung 40 with the Post 32 and the wheel 41 of the not shown Vehicle illustrated.
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