DE1925767A1

DE1925767A1 - Stossfaenger

Info

Publication number: DE1925767A1
Application number: DE19691925767
Authority: DE
Inventors: Sampson Carl J
Original assignee: Byron Jackson Inc
Current assignee: Byron Jackson Inc
Priority date: 1968-05-23
Filing date: 1969-05-21
Publication date: 1970-09-03
Also published as: JPS4835916B1; US3539173A; FR2009214A1; GB1230697A; DE1925767B2; DE1925767C3

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ing. H. NEGENDANK · dipl-ing. H. HATJCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN A η Ο Γ 1 C Π

ι y I. ο / b /

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT; HAMBURG 36 · NEUER WALL 41

TEL·. 36 74 88 VND 36 411.0

Byron Jackson, Inc. ««ei. ηβΕ_Μρ«ΐΗΐωΒΗβ

6505Paramount Boulevard, Münchenia ■ mozartstr.23

Long Beach, California, 90805/USA^_-0380886

TBLEGR. WBÖEDAPATENT MÜNCHEN

Hamburg, 19. Mai 1969

Stossfänger

Die Erfindung bezieht sich auf Stoßfänger oder Stoßfängerpolster mit elastomeren elastischen Mitteln wie Gummi, die zur Abwehr oder zur Verhinderung übermäßiger Stöße bei einem Aufprall, einem Zusammenstoß oder einer Berührung zwischen zwei Körpern, wie z.B. zwischen einem Lastwagen und einer Verladerampe, einem Boot und einer Kaimauer oder einer Landebrücke, einem Schleppboot und einer Schute oder anderen sich bewegenden oder aufeinander zulaufenden Körpern benutzt werden; die Suoßfänger werden an einem dieser Körper befestigt, oder es können beide mit Stoßfängern ausgerüstet werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Stoßfänger oder Fender, die auf Schleppbooten oder Schubschiffen beim Schieben von Schuten benutzt werden, wo die Relativbewegung bei Berührung seitwärts oder infolge der Wellenbewegung senkrecht gerichtet sein kann und die Kräfte und Drücke bei Berührung · oft recht gross sind.

Es sind Stoßfänger der ©benbeschriebenen allgemeinen Art bekannt, z.B. aus dem US patent 2 926 904· vom 1. März 1960 von R.W. ErI-baeher. Der Hauptnachteil dieser Stoßfänger besteht in der

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ungenügenden Ausnutzung der Elastizität des elastomeren Materials oder des Gummis in'dem Stoßfängerpolster. Gummi muß, da es nicht zusammendrückbar ist, in der Lage sein, sich zu verschieben, sich zu verformen oder zu fließen, um elastisch zu sein, wenn darauf eine Kraft ausgeübt wird. Der Gummi wird dann beaufschlagt und hat auf Grund der ihm eigenen Elastizität die Neigung, aus der Lage, in die hinein er verschoben oder verformt wurde, zurück--zuspringen und wieder seine Ausgangsstellung und Ausgangsform ein- bzw. anzunehmen. Bei den bekannten Stoßfängern ist ein großer Teil des Gummis der Polster fest eingeschlossen, und daher kommt seine Wirkung und sein Vorteil als elastisches Material nicht in vollem Ausmaße zum Tragen.

Zur Überwindung der obenerwähnten Mängel, die bei bekannten Stoßfängern und Fendern auftreten, besteht daher die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Stoßfängerpolsters, das die seinen ela_stomeren Komponenten eigenen ela_stischen Eigenschaften in höchstem Maße ausnutzt.

Außerdem erstrebt die Erfindung die Schaffung eines Stoßfängers mit einem Raum, in den hinein das elastische Material infolge einer auf das Material ausgeübten Kraft verformt werden kann.

Dieser Stoßfänger soll einen lichten Saum zwischen seinen elastischen Polster und seinen Befestigungsstangen aufweisen,

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so daß eine Bewegung dazwischen stattfinden kann, tun gegenüber den auf den Stoßfänger einwirkenden Kraftkomponenten eine verbesserte Elastizität und einen verbesserten Widerstand zu erreichen.

Nach, einem weiteren Merkmal der Erfindung soll zwischen dem Stoßfängerpolster und der Lagerflache, an welcher der Stoßfänger befestigt ist, eine relative Gleitbewegung möglich sein·

Der Stoßfänger gemäß der Erfindung soll außerdem ein Höchstmaß an Sla_gtizität aufweisen, indem ausser relativer Gleitbewegung zwischen dem Polster und der Lagerfläche ein freier

eine angreifende Kraft

Kaum vorgesehen ist, in den hinein/das elastomere Polstermaterial verformen kann·

Kurz gesagt, besteht die Erfindung in einem Stoßfänger zur Absorbtion von Stoßen zwischen relativ beweglichen und aneinander aistoßenden Körpern, der auf einer Oberfläche des einen dieser Körper befestigt werden kann, bestehend aus zwei langgestreckten Befestigungsstangen, die an dem einen Körper befestigt werden können, einem langgestreckten, ela_stischen Stoßfängerpolster aus elastomerem Material mit einer angeformten Grundplatte und einer angeformten Krone, die breiter als die Grundplatte und über ihr angeordnet ist, um zwei parallele Flanschschultern zu bilden, die sich auf beiden Seiten der Grundplatte im wesentlichen über die gesamte Länge des Polsters erstrecken, Mitteln zur Halterung der beiden Stangen in Parallellage auf dem einen Körper, so daß benachbarte Seiten des Stangenpaares

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und des angrenzenden Abschnitts der Oberfläche des einen Körpers die Wände eines dazwischen befindlichen langgestreckten Kanals bilden, sowie Mitteln zur Befestigung des Polsters an den Stangen, so daß die beiden Schultern über den beiden Stangen liegen und die Grundplatte in dem Kanal eingeschoben wird. Die durch die Erfindung erbrachte Verbesserung besteht darin, daß die Wände des Kanals und die Grundplatte einen Raum zwischen sich bilden, wobei bei Ausübung einer Kraft auf das elastische Stoßfängerpolster benachbarte Teile der Grundplatte in den Raum hinein verdrängt werden, um den Stoß der auf das elastische Stoßfängerpolster übertragenen Kraft abzufangen, und bei Entlastung die !eile der Grundplatte auf Grund der dem elastomeren Material des Polsters innewohnenden Elastizität federnd in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden.

Die durch die Erfindung herbeigeführte Verbesserung kann auch zusätzlich einen in der Schulter angeordneten Verstärkungseinsatzstreifen einschließen, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Polsters erstreckt, so daß bei Überlagerung der Stange durch die Schulter sich zwischen dem Streifen und der Stange eine Lage elastomeren Materials befindet, wodurch bei Ausübung einer Kraft auf das elastische Stoßfängerpolster diese im wesentlichen über die gesamte Länge

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des Polsters verteilt wird und Teile der aus elastomerem Material bestehenden Schicht verdrängt werden, um den Stoß der auf d_as elastische Stoßfängerpolster ausgeübten Kraft aufzunehmen, und bei Aufhebung der Kraft die Teile der Schicht auf Grund der dem ela_stomeren Material des Polsters innewohnenden Elastizität federnd in ihre Ausgangslage zurüerkbewegt werden.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer beispielsweisen Ausführungsform des Stoßfängers gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Stoßfängers, teilweise im Schnitt, mit einem Teil eines damit fluchtenden zweiten Stoßfängers; beide Stoßfänger sind auf einer gemeinsamen Grundlage, z.B. dem Bug eines Schleppers befestigt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 2 geneigten Stoßfänger von unten, teilweise im Schnitt und im gleichen Maßstab;

Fig. 4- einen Teilschnitt durch den Stoßfänger nach Linie 4-4 der Fig. 2 in einem größeren Maßstab, und

Fig. 5 einen Teilschnitt in gleichem Maßstab wie Fig. 4·, jedoch durch eine abgewandelte Form des Stoßfängers gemäß der Erfindung.

Es folgt mm ein« Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen 'der Erfindung.

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Fig. 1 zeigt eine Stoßfängeranordnung 10 mit einem Stoßfängerpolster 20 aus elastomerem Material wie Gummi oder Kunstgummi, wobei das Polster eine Krone 22 aufweist, sowie einen Grundabschnitt 24 und zwei Flanschen oder Schulterabschnitte 28, die jeweils durch einen Streifen 29, vorzugsweise aus darin eingebettetem und mit dem Gummi verklebtem Stahl verstärkt sind, ferner zwei voneinander auf Abstand gehaltene Befestigungsstangen 12, die ebenfalls vorzugsweise aus Stahl bestehen und an denen das Polster 20 mittels Bolzen 16 befestigt ist, welche durch die Verstärkungsstreifen 29 hindurchgeführt werden, so daß ihre Köpfe gegen die Streifen 29 drücken und in Bolzenschlitzen 23 in der Krone 22 aufgenommen werden, wobei der Grundabschnitt 24· des Polsters 20 zwischen den parallelen Stangen 12 angeordnet ist.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen die parallelen Stangen 12, wie sie mittels Schweißnähten 14 an einer Oberflächenplatte 11 befestigt sind} diese Oberflächenplatte stellt den Stahlbug eines Schleppers od.dgl. dar. Die angeschweissten Stangen begrenzen einen langgestreckten Kanalabschnitt 18. Der Stoß·· fänger 10 ist mit einem zweiten Stoßfänger 10' fluchtend gelagert, wobei die Grundplatte 24 in dem Kanal 18 liegt und auf der Oberflächenplatte 11 ruht, die in Längsrichtung verlaufenden Bntlastungsnuten 25 eine Verschiebung des elastomeren Materials des Stoßfängers und die Spielräume 26 zwischen dem Grundabschnitt 24 und den Stangen 12 eine zusätzliche elastische Bewegung und Verschiebung des elastomeran Materials des Stoßfängers gewährleisten. Die Köpfe der Bolzen 16, die durch die Bolzenlöcher 30 der Schultern 28 hin-

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durch in die Gewindelöcher 13 der Stangen 12 eingeschraubt sind, drücken gegen die Verstärkungseinsatzstreifen 29 der ela_stischen Flanschen oder ichultern 28, in die die Streifen 29 eingebettet und darin verklebt sind.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Form des Stoßfängers, der hier nit 10a bezeichnet wird, wobei die parallelen Stangen 12a mittels Sehweissungen 14a an der Oberflächenplatte 11 befestigt sind, um einen langgestreckten Kanalabschnitt 18a zu bilden. Das Polster 20a weist ela_stische Flanschen oder Schultern 28a mit darin eingebetteten und eingeklebten Verstärkungseinsätzen 29a auf, durch welche hindurch Bolzen 16a in die Gewindelöcher 13a der Lagerstangen 12a eingeschraubt werden; die Köpfe der Bolzen 16a werden in Bolzenschlitzen 23a in der Krone 22a aufgenommen und drücken gegen die Binsatzstreifen 29a, wobei die Schäfte der Bolzen sich durch die Bolzenlöcher 30a in den Schultern 28a hindurcherstrecken. Die Grundplatte 24a des Polsters 20a ist dünner als die Stangen 12a und läßt somit einen Spalt 32 zwischen sich und der Oberflächenplatte 11 frei, in die hinein sich das' elastomere Material des Polsters frei verschieben kann; es kann eine weitere Durchbiegung in Längsnuten 15 der Lagerstangen 12a hinein stattfinden, zwischen die die Grandplatte 24a enganliegend paßt.

Bei einem kennzeichnenden Einbau der Stoßfängeranordnung als elastischer, stoßdämpfender Fender an dem allgemein senkrechten Bug 11 eines Schleppers zum Schieben von Schuten u.dgl. wird der Stoßfänger 10 durch Befestigung

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mittels Bolzen an den parallelen Lagerstangen 12, die in der richtigen Befestigungsstellung auf der Bugplatte 11 angeordnet sind, zusammengebaut und die Außenränder der aus Stahl bestehenden Lagerstangen durch Heftschweißung an dem Stahl der Bugoberflächenplatte 11 befestigt. Sodann wird zur Vermeidung einer übermäßigen Erwärmung des elastomeren Stoßfängerpolsters dieser entfernt und die Stangen 12 mittels Schweißungen 14- an der Schiffsrumpfplatte 11 befestigt. Nach Installation mehrerer miteinander fluchtender und in parallelen Keinen an die Bugoberflächenplatte 11 angeschweißter Lagerstangenpaare 12 werden die Stoßfängerplatten 20 mittels Bolzen 16 an den Stangen 12 befestigt, wobei die Bolzen durch die Flanschenschulteröffnungen 30 eingesetzt und in die Gewindelöcher 13 eingeschraubt werden. Die Köpfe der Bolzen 16 werden gerade weit genug gegen die Verstärkungseinsatzstreifen 29 nach unten geschraubt, um die Schicht des elastomeren Materials oder Gummis der Flanschen 28 teilweise zu verformen und zu verdrängen, so daß die dem Gummi innewohnende Elastizität eine Beaufschlagungskraft gegen die Oberseite der Lagerstangen 12 und Unterseite der Einsatzstreifen 29 aufbaut und so zur Bildung einer Reibungskraft in den miteinander zusammenwirkenden Gewinden der Bolzen 16 und der Gewindelöcher 13 als eine Verriegelung der Bolzen an ihrem Platz führt. Somit ist ein der Konstruktion innewohnendes Selbstsicherungsmerkmal zur Befestigung der Polster 20 an den Stangen 12 geschaffen} und die Verstärkungseinsatzstreifen 29 dienen dazu, die durch die Bolzen 16 ausgeübte Kraft und die bei Zusammenstössen ausgeübten und reibend auf den Stoßfänger 10 einwirkenden Kräfte auf

den elastischen Flanschabschnitt 28 des Polsters 20 zu verteilen. 009836/0952 __g_

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Beim Schieben der Schute durch den Schlepper entsteht durch die Wellenbewegung des Wassers eine erhebliche Relativ bewegung zwischen den beiden Schiffen, Die elastischen Verbindungen in den Schultern 28' und den Spielräumen 26 zwischen dem Grundabschnitt 24 des Stoßfängerpolsters 10 und den Stangen 12 gestatten eine maximale Absorption der resultierenden Seitenkräfte und der Stöße , bei denen sich die Schiffe aneinander reiben und sich streifen. Da auf Grund einer Schiebetätigkeit oder einer Kollision durch Berührung mit dem Kronenabschnitt 22 unmittelbare Kräfte ausgeübt werden, kann der gesamte elastomere Teil des Polsters 20 durchgebogen und verformt werden, um die Kräfte aufzunehmen und die 8-töße zu dämpfen. Da elastomere Materialien wie Gummi praktisch nicht zusammendrückbar sind, wäre der Grundabschnitt 24· des Polsters 20, wenn er in dem durch die Seitenplatte 11 und die Innenwände der Stangen 12 begrenzten Raum eingeschlossen wäre, als eine elastische Abfederung der Stoßfänger 10 nahezu unwirksam. Daher ist der Grundabschnitt 24 mit Sntlastungsnuten 25 und seitlichen Spielräumen oder Lücken 26 versehen, in die hinein sich der Gummi durchbiegen und verformen kann. Das gesamte Stoßfängerpolster 20 einschließlich des Kronenabsehnitts 22, der F3.anschabschnitte 28 und des Grundplattenabschnitts ist daher als eine Dämpfungsvorrichtung wirksam, vtfenn das Polster 20 infolge starker Abnutzung in einem Bereich abgenutzt und daher unsymmetrisch wird, kann es zur weiteren Benutzung der Länge nach umgekehrt werden. Wenn es abgenutzt •ist und ersetzt werden muß, dann braucht nur das Stoßfänger-

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polster 20 ausgetauscht zu werden, da die Lagerstangen des Stoßfängers 10 ständig an ihrem Ort verbleiben können. Die Stoßfänger dieser Erfindung weisen eire sehr kleine Metall-Metall-Berührungsfläche auf, so daß sie praktisch frei von Elektrolyse und Korrosion sind;, die Verstärkungsund Stabilisierungseinsätze 29 sind in das elastomere Material eingebettet und mit ihm verbunden,und nur das elastomere Material des GrundabSchnitts 24 und der Schulterabschxitte des Gummipolsters 20 befindet sich in Berührung mit den Lagerstangen 12 und dient auch als eine Abdichtung für die Gewinde in den Gewindelöchern 13·

Der Einbau und die Benutzung der abgewandelten Form der Erfindung mit dem Stoßfänger 10a entsprechend der Darstellung in Fig. 5 ist; ganz ähnlich der obigen Beschreibung und weist die gleichen Vorteile auf wie der obenbeschriebene Stoßfänger 10, abgesehen davon, daß sie bei Anwendungsarten, bei denen die seitlichen Kraftkomponenten auf Grund seitlicher Stöße übermäßig groß sind, eine zusätzliche Stabilität vorsieht, aa der Grundabschnitt 24a des Polsters 20a gegen die Innenseiten der Lagerstangen 12a anliegend in den Kanal 18a hineinpaßt, die durch die Schweißungen 14a in parallelen Reihen an der Bugplatte 11 befestigt sind. Ein Spielraum für die Durchbiegung des elastomeren Materials des Grundabschnittes 24a auf Grund von Kräften, die auf die Krone 22a des Stoßfängers 10a einwirken, ist durch den Speilraumspalt 32 zwischen der Polstergrundfläche 24a ■und der ßugoberflächenplatte 11 des Schiffes sowie die seitlichen Nuten 15 gegeben, die sich längs den Seiten der Stangen 12a erstrecken, die an den Grundabschnitt 24a

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angrenzen. Ähnlich, wie oben beschrieben, ist das Stoßfängerpolster 20a mittels Bolzen 16a auf den Befestigungsstangen 12a aufgeschraubt, die auf der Bugplattenoberfläche 11 befestigt sind, wo.bei die Bolzen 16a durch die Bolzenlöcher 30a der Flansch- oder Schulterabschnitte 28a in die Gewindelöcher 15a eingeschraubt werden und die Bolzenköpfe auf den Verstärkungseinsätzen 29» in ausgenommenen Bolzenschlitzen,23a ruhen, um eine elastische Stoßfängeranordnung zu gewährleisten.

'während sich die obige Beschreibung hauptsächlich auf die Verwendung von Stoßfängern dieser Erfindung in Verbindung mit Schleppern bezieht, kann sie doch mit ähnlichen Vorteilen bei anderen Einbauten, wie z.B. als Pender, bei anderen Schiffstypen, an Docks und Piers, auf Lastwagen, Anhängern und anderen ähnlichen Fahrzeugen, sowie auf Lastwagenladerampen und an Parksteinen verwendet werden.

Ferner kön. .an, während zwei Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, doch geringfügige Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von dem Bereich der Ansprüche dieser Erfindung abzuweichen. Beispielsweise brauchen die Lagerstangen 12, 12a nicht an die geschützte Oberfläche angeschweißt zu werden, sondern können.aus einem anderen Material als Stahl, z.B. aus Holz oder Kunststoff hergestellt sein und mittels Schrauben oder Bolzen an der Oberfläche befeiigt werden. Außerdem können die Stoßfänger, obwohl sie auf dem Bug des Schleppers waagerecht ausgerichtet dargestellt sind, auch in senkrechter Richtung oder in anderen Winkeln angeordnet

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- 12 sein, wie es die jeweilige Verwendungsart erfordert.

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Claims

Patentansprüche :

Stoßfänger zur Aufnahme von Stoßen zwischen relativ beweglichen aneinander anstoßenden Körpern, der auf einer Oberfläche eines der Körper befestigt werden kann und langgestreckte Befestigungsstangen aufweist, die an einen dieser Körper befestigt werden können, sowie ein langgestrecktes elastisches Stoßfängerpolster aus elastomerem Material einschließlich eines angeformten Grundabschnitts und einer angeformten Krone, die breiter als die Grundplatte und über ihr angeordnet ist, so daß Flanschschultern gebildet werden, die sich auf beiden Seiten der Grundplatte im wesentlichen über die gesamte Länge des Polsters erstrecken, Mittel zur Lagerung der Stangen auf dem einen Körper, so daß benachbarte Seiten der Stangen und der benachbarte Abschnitt der Oberfläche des einen Körpers zwischen sich die Wände eines langgestreckten Kanals bilden; sowie Mittel zur Befestigung des Polsters an den Stangen, so daß die Schultern die Stangen überlagern und der Grundabschnitt in dem Kanal aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Kanals (18, 18 a) und der Grundabschnitt (24, 24 a) einen Raum (25, 26j 32, 15) zwischen sich bilden, wodurch bei Übertragung einer Kraft auf das elastische Stoßfängerpolster (20, 20a) benachbarte Abschnitte der Grundplatte (24, 24 a) in den Raum

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hinein verschoben werden, um den Stoß der auf das elastische Stoßfängerpolster übertragenen Kraft zu absorbieren, und bei Aufhebung dieser Kraft diese Abschnitte der Grundplatte (24, 24a) auf Grund der dem elastischen Material des Polsters (20, 2oa) innewohnenden Elastizität federnd in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht werden.
2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (24, 24a) und die Schultern (28, 28a) eine Gleitbewegung relativ zu den Befestigungsstangen (12, 12a) ausführen können, um bei Einwirkung einer Kraft auf das Polster eine Verformung und Bewegung des elastischen Stoßfängerpolsters (20, 2Ca) aus elastomerem Material und eine Rückkehr derselben in • seine Ausgangsstellung auf Grund der dem elastomeren Material innewohnenden Elastizität zu ermöglichen«,

3· Stoßfänger nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungseinsatzstreifen (29, 29a) sich in der Schulter (28, 28a) im wesentlichen über die gesamte Länge des Polsters erstreckt, so daß bei Überlagerung der Stange (12, 12a) durch die Schulter zwischen dem Streifen und der Stange eine Schicht elastomeren Materials eingeschaltet ist, wodurch bei Übertragung einer Kraft auf das elastische Stoßfängerpolster diese Kraft im wesentlichen über die gesamte Länge des Polsters verteilt wird und bestimmte Abschnitte des elastomeren Materials verdrängt werden, um den Stoß der auf das elastische Stoßfängerpolster (20_T. 2Qa) ausgeübten Kraft

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aufzunehmen, und diese Abschnitte der Schicht bei Aufhebung dieser Kraft auf Grund der dem elastomeren Material innewohnenden Elastizität federnd in ihre Ausgangsstellungen zurückgebrächt werden.

η Stoßfänger nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Kanals (18, 18a) und der Grundplatte (24, 24a) einen Raum (25, 26; 32, 15) zwischen sich bilden, wodurch bei Übertragung einer Kraft auf das elastische Stoßfängerpolster Teile dieser Schicht aus elastomerem Material aus ihrer Lage zwischen den Streifen und Stangen verdrängt und benachbarte Teile der Grundplatte in den Raum (25* 26} 32, 15) hinein verdrängt werden, um den Stoß der auf das elastische Stoßfängerpolster ausgeübten Kraft aufzunehmen, und diese Teile der Schicht und die Abschnitte des Grundabschnitts (24, 24a) bei Aufhebung dieser Kraft auf Grund der dem ela_stomeren Material innewohnenden Elastizität in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht werden.

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