DE19529370A1 - Pralldämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pralldämpfer ent­ sprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige Pralldämpfer dienen bei Straßenfahrzeugen dazu, die im Fall eines Aufpralls umgesetzte kinetische Energie in kontrollierter Weise sowie mit Hinblick auf eine Schadensbegrenzung zu absorbieren. Sie bestehen zu diesem Zweck aus zwei, relativ zueinander verschiebbaren Bauteilen, deren Verschiebung mit einer Energieabsorp­ tion verbunden ist, wobei der maximal mögliche Verschie­ beweg derart bemessen ist, daß im Falle der vollständi­ gen Ausnutzung der Energieabsorptionsfähigkeit Karosse­ rie- und Fahrgestellschäden vermieden werden.

In gesetzlichen, europaeinheitlichen Vorschriften finden sich Regelungen, die den Energieumsatz solcher Prall­ dämpfer betreffen. Vergleichbare Vorschriften bestehen jedoch auch in anderen Staaten wie USA, Kanada usw. Gegenstand dieser Vorschriften ist jedoch nur die quan­ titative Festlegung von Parametern wie z. B. Geschwindig­ keiten, die diesen Energieumsatz kennzeichnen und nicht die Vorgabe konstruktiver Konzepte, wie dieser Energieu­ msatz beherrschbar ist.

In diesem Zusammenhang sind Pralldämpfer bekannt, bei welchen innerhalb eines Rohres ein aus einem elastomeren Werkstoff bestehender Pufferkörper angeordnet ist, wobei das Rohr über einen Ringflansch am Fahrgestellrahmen befestigt ist. An einem, mit dem Pufferkörper zusammen­ wirkenden, koaxial innerhalb des ersten Rohres geführten Rohr ist eine Stoßstange befestigbar. Im Falle einer Relativverschiebung der genannten Rohre verleiht der Pufferkörper dem Gesamtsystem eine begrenzte Elastizi­ tät, wobei am Ende der elastischen Phase jedoch der genannte Ringflansch plastisch verformt wird.

Bei einem weiteren bekannten System sind wiederum zwei Rohre koaxial ineinander geführt, wobei jedoch eine Einschnürungsstelle vorgesehen ist, die gleichermaßen die Wandungen des inneren und des äußeren Rohres erfaßt. Im Falle eines Aufpralls soll diese Einschnürung eine plastische Verformung des die Stoßstange tragenden inneren Rohres auslösen.

Ein Charakteristikum dieser bekannten Pralldämpfer besteht darin, daß die Energieumsetzung entlang des Verschiebeweges der genannten Rohrteile nicht gleichför­ mig ist und zum Teil außerordentlich starke Schwankungen aufweist, wie experimentelle Untersuchungen gezeigt haben. Einschlägige Kraft-Weg-Diagramme zeigen nach Überwinden einer anfänglichen Losbrechkraft oft einen starken Abfall der zur weiteren Relativverschiebung der Rohrelemente aufzuwendenden Kraft. Die Herstellung von Pralldämpfern mit berechen- und insbesondere reprodu­ zierbaren Energieabsorptionseigenschaften gestaltet sich mit diesen bekannten Konzepten somit schwierig.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Pralldämpfer der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß sich eine im wesentlichen gleichförmige Kraftaufnahme über den gesamten Verschiebeweg der Bauteile ergibt und insgesamt ein Pralldämpfer mit berechen- und reprodu­ zierbaren Eigenschaften zur Verfügung gestellt wird. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Pralldämpfer durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Die Energieabsorption bei dem erfindungsgemäßen Prall­ dämpfer basiert wiederum auf der Umsetzung von kineti­ scher Energie in Umformenergie, wobei eines der genann­ ten Bauteile eine plastische Verformung erfährt. Diese plastische Verformung ist erfindungsgemäß derart be­ schaffen, daß sie zu der Erzeugung einer längsnutartigen Einformung in dem einen der beiden Bauteile führt. Die Achse dieser Längsnut erstreckt sich parallel zu der Richtung, in der die genannten Bauteile relativ zueinan­ der verschiebbar sind. Dieses Konzept setzt voraus, daß ein Umformprofil vorgesehen ist, welches aufgrund der Führung der Bauteile relativ zueinander zwangsläufig mit dem einen Bauteil mit Hinblick auf dessen gezielte plastische Verformung zusammenwirkt. Die Kraftaufnahme, die bei diesem Konzept über einen konstruktiv vorgebba­ ren Verformungsweg erreichbar ist, hängt von der Geome­ trie des zu verformenden Bauteils sowie von der werk­ stoffspezifischen Umformenergie ab. Sämtliche Parameter des Umformprozesses, welche die aufzuwendende Umform­ kraft beeinflussen, können hierbei konstruktiv zur Bereitstellung eines Pralldämpfers benutzt werden, der bei vorgegebenem Verschiebe- bzw. Umformweg eine gegebe­ ne Energieumsetzung bewirken soll. Als weitere Parameter kommen in Betracht die Erhöhung der Zahl der Längsnuten sowie die Anordnung mehrerer Umformprofile. Das, das Umformprofil beinhaltende bzw. tragende Bauteil einer­ seits und das jeweils andere Bauteil andererseits sind prinzipiell austauschbar, da für die Energieumsetzung nur die Relativbewegung dieser Bauteile maßgeblich ist. Die Geometrie der Bauteile ist grundsätzlich beliebig und kann unter Berücksichtigung der erwünschten Energie­ umsetzung nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten ausgewählt werden.

Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 sind auf zwei mögli­ che Konkretisierungen des Konzepts der Energieumsetzung gerichtet. So wird vorzugsweise davon ausgegangen, daß das plastisch zu verformende Bauteil als Hohlprofil ausgebildet ist, so daß sich längsnutartige Verformungen entweder durch außenseitige Einformungen oder durch innenseitige, zur Außenseite hin gerichtete Ausformungen herstellen lassen. Demzufolge ist das Umformprofil alternativ nach Art einer Matrize ausgebildet, deren Innenprofil die Formgebung bewirkt oder nach Art eines Dornes, dessen Außenprofil die Formgebung bewirkt.

Der eingangs dargelegte Pralldämpfer ist in sämtlichen Funktionszusammenhängen insbesondere bei Straßenfahrzeu­ gen einsetzbar, bei welchen es um eine definierte Ener­ gieabsorption durch Relativbewegung zweier Bauteile geht, die wiederum die Verbindungsglieder zwischen weiteren Bauelementen bilden, auf deren Relativbewegung zueinander Einfluß genommen werden soll. Bevorzugter Anwendungsbereich des Pralldämpfers ist jedoch entspre­ chend den Merkmalen des Anspruchs 5 die Befestigung einer Stoßstange an einem Kraftfahrzeug. Die im Fall eines Aufpralls umzusetzende kinetische Energie soll innerhalb einer vorgebbaren Verformungsstrecke vollstän­ dig umgesetzt sein, wobei diese Verformungsstrecke mit Hinblick auf eine Schadensbegrenzung betreffend das Fahrgestell, die Stoßstange und angrenzende Karosserie­ teile bemessen ist. Angestrebt wird hierbei eine über die Länge des Verformungsweges möglichst gleichförmige Energieabsorption, so daß durch den Umformprozeß eine über den gesamten Varformungsweg konstante Abbremswir­ kung zur Verfügung gestellt wird. Diese Voraussetzung ist von größter Bedeutung mit Hinblick auf die Bereit­ stellung von Pralldämpfern mit berechen- und und repro­ duzierbaren Eigenschaften.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 sind im Regelfall beide Bauteile als Hohlprofile ausgebildet, die sich gleichachsig zueinander erstrecken und teilwei­ se ineinandergesteckt sind. Letzteres bringt gewisse Führungseigenschaften des äußeren Hohlprofils gegenüber dem inneren Hohlprofil mit sich.

Die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 sind auf eine einfach realisierbare Form der Bereitstellung eines Umformpro­ fils gerichtet. Dieses wird hiernach durch radiale Einformungen der Hohlkörper gebildet, innerhalb welchen jeweils Formkörper angeordnet sind, die radial außensei­ tig über Halteringe gestützt sind. Die Geometrie der Einformungen sowie der Formkörper sind hierbei aneinan­ der angepaßt und die Einformungen bilden in der Anfangs­ phase punktförmige Auswölbungen der Innenseite der Hohl­ profile, aus denen sich im Verformungsfall Längsnuten ergeben. Im einfachsten Fall ist lediglich eine einzige Einformung vorgesehen, so daß sich im Verformungsfall auch nur eine einzige Längsnut ergibt.

Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 sind auf die prak­ tisch wichtigste Ausführungsform gerichtet, wonach die Hohlprofile als Rohrprofile mit kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt ausgebildet sind, die teilweise ineinandergesteckt sind, wobei als Formkörper beispiels­ weise Stahlkugeln benutzt werden, die innerhalb eines Halterohres radial abgestützt sind.

Die Merkmale der Ansprüche 11 bis 13 sind auf die Verän­ derung der Kraftaufnahmefähigkeit des Pralldämpfers gerichtet, welche auf einer Vervielfachung der Anzahl der Einformungen und auf diese Weise der im Verformungs­ fall herzustellenden Längsnuten basiert. Es können hiernach im Rahmen eines einzelnen Halterohres - in gleichmäßiger Umfangsverteilung - mehrere Einformungen mit Formkörpern vorgesehen sein. Es können jedoch auch zwei und mehr axial beabstandete Halterohre vorgesehen sein, denen jeweils ein oder auch mehrere Einformungen mit Formkörpern zugeordnet sind. Schließlich kann das Halterohr auch eine solche Länge haben, daß innerhalb desselben mehrere, axial beabstandete Anordnungen von Einformungen vorgesehen sind. Darüber hinaus können auch größenmäßig abgestufte Einformungen mit entsprechend gestalteten Formkörpern zum Einsatz kommen.

Die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 sind auf die Befe­ stigung des Pralldämpfers gerichtet, der an seinen Enden jeweils an den Bauelementen angebracht ist, die im Aufprall begrenzt relativ zueinander beweglich sein sollen. Nachdem der Pralldämpfer als Einwegbauteil konzipiert ist, welches im Benutzungsfall, nämlich nach erfolgter plastischer Verformung ausgetauscht werden muß, ist der Pralldämpfer lösbar, insbesondere ver­ schraubbar mit den an diesem angebrachten Bauelementen ausgebildet, so daß ein einfacher Austausch möglich ist.

Wesensmerkmal der vorstehend in ihren Wirkungsprinzipien beschriebenen Pralldämpfer ist, daß bei langgestreckten Hohlprofilen deren Längsrichtung die Richtung bildet, in der ein Stoß absorbiert werden kann.

Die Merkmale der Ansprüche 17 bis 20 hingegen sind auf Pralldämpfer gerichtet, deren Wirkungsweise in einem weiten Rahmen unabhängig von der Stoßrichtung ist, da deren Wirkungsprinzip auf relativ zueinander verschieb­ baren ebenen Strukturen beruht, in deren Ebene ein oder mehrere Formkörper wirken, so daß bei Relativbewegung der Bauteile zueinander, deren wenigstens eines eine längsnutartige, durch den Formkörper bedingte Verformung erfährt, wodurch kinetische Energie in Umformenergie umgesetzt wird. Für derartige Pralldämpfer gelten obige Ausführungen im übrigen jedoch sinngemäß, so daß sämt­ liche Parameter, über welche das Ausmaß der Energieab­ sorptionsfähigkeit auf konstruktivem Wege variierbar ist, auch hier gelten. Insbesondere können mehrere ebene Bauteile - senkrecht zu ihrer Ebene gestaffelt vorgenom­ men werden, um die Kraftaufnahmefähigkeit eines solchen Pralldämpfers zu erhöhen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele sowie ein, die Funktion des erfindungsgemäßen Pralldämpfers beschreibendes Kraft-Weg-Diagramm näher erläutert wer­ den. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, die Anbringung erfindungs­ gemäßer Pralldämpfer erläuternde Darstellung des Vorder­ teils eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 2 eine Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Pralldämpfers im Längsschnitt;

Fig. 3 eine Darstellung des Pralldämpfers gemäß Fig. 2 im Einbauzustand;

Fig. 4 eine Darstellung einer alternativen Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Pralldämpfers im Längs­ schnitt;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Pralldämpfers der Fig. 4 entsprechend einer Ebene V-V;

Fig. 6 ein die Wirkung eines erfindungsgemäßen Prall­ dämpfers darstellendes Kraft-Weg-Diagramm.

Fig. 7 eine Darstellung der Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pralldämpfers;

Fig. B eine Schnittdarstellung des Pralldämpfers ent­ sprechend einer Ebene VIII-VIII der Fig. 7;
Mit 1 ist in Fig. 1 die vorderseitige Stoßstange eines Kraftfahrzeugs 2 bezeichnet, welche über rechts- und linksseitige Pralldämpfer 3, 4 in zeichnerisch nicht dargestellter Weise an dem Fahrgestell des Kraftfahr­ zeugs befestigt ist. Der Zweck dieser Pralldämpfer 3, 4 besteht darin, die Stoßstange 1 in Richtung des Pfeiles 5 in definierter Weise derart nachgiebig zu stützen, daß bis zu bestimmten Geschwindigkeiten keine bleibenden Verformungen weder an der Stoßstange noch an dem Fahrge­ stell auftreten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Pralldämpfer 3, 4 zumindest in Richtung des Pfeiles 5, somit in ihren jeweiligen Achsrichtungen um konstruktiv vorgegebene Maße komprimierbar sind, und zwar derart, daß die der vorgegebenen Geschwindigkeit entsprechende kinetische Energie irreversibel umgewandelt wird. Die Befestigung der Stoßstange 1 relativ zu in der Zeichnung nicht dargestellten Karosserieteilen ist im übrigen derart beschaffen, daß im Falle einer Kompression der Pralldämpfer 3, 4 durch eine verdrängte Stoßstange 1 keine Karosserieteile beschädigt werden.

Die rückseitige Stoßstange kann grundsätzlich in glei­ cher Weise an dem Fahrgestell abgestützt sein, so daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt. Zur Erläute­ rung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemä­ ßen Pralldämpfers wird im folgenden zunächst auf die Zeichnungsfiguren 2, 3 Bezug genommen.

Der Pralldämpfer 3 besteht aus einem Führungsrohr 6, welches über einen Flansch 7, z. B. einen Ringflansch an dem Fahrgestellrahmen des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Das Führungsrohr 6, dessen Achse mit 8 bezeichnet ist, dient der koaxialen Führung eines Stützrohres 9, welches an seinem einen Ende 10 aus dem Führungsrohr 6 heraus­ ragt.

Der Flansch 7 steht mit dem Führungsrohr 6 in fester Verbindung und kann mit diesem verschweißt sein. Es kann jedoch auch das System, bestehend aus Flansch 7 und Führungsrohr 6 grundsätzlich einstückig ausgebildet sein.

Mit 11 ist eine Montageplatte bezeichnet, die an der Stirnseite des Endes 10 des Stützrohres 9 in geeigneter Weise befestigt ist, beispielsweise mit diesem ver­ schweißt ist. Die Montageplatte 11 dient unter Zwischen­ anordnung eines Kunststoffteiles 12 der Befestigung an einem Querträger 13, der mit der Stoßstange in fester Verbindung steht.

Mit 14 ist ein aus Kunststoff bestehender Zentrierstift bezeichnet, der in zueinander fluchtende Bohrungen 14 der Montageplatte 11 und 15 des Kunststoffkeiles 12 eingesetzt ist. Die Montageplatte 11 ist im übrigen in geeigneter, vorzugsweise lösbarer Weise an dem Querträ­ ger 13 befestigt.

Mit 16 ist ein, das Führungsrohr 6 außenseitig mit geringem Abstand umgebendes Halterohr bezeichnet, wel­ ches seinerseits an dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs befestigt ist.

In zwei, einander diametral gegenüberliegende, in die Wandungen des Führungsrohres 6 und des in dieses einge­ steckten Stützrohres 9 eingeformte, kugelkalottenförmige Einformungen 17, 18 sind jeweils kugelförmige Formkörper 19 eingelegt, wobei das radiale Spiel zwischen dem Halterohr 16 und der Außenseite des Führungsrohres 6 in jedem Fall derart bemessen ist, daß die Formkörper 19 in den genannten Einformungen sicher gehalten sind. Dieses Spiel ist ferner derart bemessen, daß das Führungsrohr 6 mit in die Einformungen 17, 18 eingelegten Formkörpern 19 in Richtung des Pfeiles 20 in das Halterohr 16 ein­ schiebbar ist.

Die Tiefe der Einformungen 17, 18 sowie die Abmessungen der Formkörper 19 sind im übrigen derart ausgelegt, daß die Formkörper innerhalb des Halterohres 16 im wesentli­ chen spielfrei gehalten sind.

Die Wirkungsweise des Pralldämpfers 3 besteht nunmehr darin, daß bei einer, in Richtung des Pfeiles 20 auf dem Querträger 13 bzw. die Montageplatte 11 einwirkenden Kraft das Stützrohr 9 relativ zu dem Führungsrohr 6 in Richtung des Pfeiles 20 verschoben wird, und zwar der­ art, daß über die Formkörper 19 entsprechend der radia­ len Tiefe der Einformungen 17, 18 axiale Nuten in die Wendungen des Stützrohres 9 eingeformt werden. Die über die Montageplatte 11 übertragene kinetische Energie wird auf diese Weise irreversibel in Umformenergie umgesetzt.

Mit 21 ist das Streckenelement entlang der Achse 8 zwi­ schen der Ebene der Montageplatte 11 und der zugekehrten Stirnseite des Führungsrohres 6 bezeichnet, welches theoretisch als maximaler Verformungsweg zur Verfügung steht. Die vorzugsweise aus Stahl bestehenden Formkörper 19, die Wandstärke des Stützrohres 9 sowie dessen radia­ le Abmessungen, die radiale Tiefe der Einformungen 17, 18 und das Streckenelement 21 sind derart bemessen, daß die der maximal möglichen plastischen Verformung entlang des Streckenelements 21 entsprechende Umformenergie einer definierten kinetischen Energie entspricht, welche im Fall eines Aufpralls umzusetzen ist.

Der erfindungsgemäße Pralldämpfer 3 muß im Falle eines Aufpralls, d. h. nach vollzogener Umformung des Stützroh­ res 3 ausgetauscht werden und steht aus diesem Grunde über die Montageplatte 11 mit dem Querträger 13 und über den Flansch 7 mit dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs in lösbarer Verbindung, beispielsweise in einer Schraub­ verbindung.

Das radiale Spiel zwischen dem Stützrohr 9 und dem Führungsrohr 6 ist derart bemessen, daß eine spielfreie und zuverlässige Halterung der Stoßstange gegeben ist.

Das Ausmaß der Kraftaufnahmefähigkeit des Pralldämpfer kann in vielfältiger Weise ausgehend von den oben darge­ legten, für die Energieumsetzung maßgeblichen Parametern variiert werden. Hinzu treten Variationen der Anzahl sowie der Geometrie der Formkörper sowie der diesen jeweils zugeordneten Einformungen. In den Fig. 4 und 5 ist lediglich beispielhaft eine mögliche konstruktive Variante zu dem Prinzip gemäß den Fig. 2 und 3 wiederge­ geben.

Der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Pralldämpfer 22 besteht wiederum aus einem äußeren Führungsrohr 23, in welches ein Stützrohr 24 eingesteckt ist. Diese, zu der Achse 26 koaxiale Rohranordnung ist durch zwei, axial mit Abstand zueinander angeordnete Halterohre 27, 28 hindurchge­ führt, wobei die Halterohre 27, 28 über Zwischenträger 29, 30, die mit den Halterohren 27, 28 in fester, bei­ spielsweise in einer Schweißverbindung stehen, an dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs befestigt sind.

Das Führungsrohr 23 ist im übrigen in einer, dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 2 und 3 entsprechenden, jedoch zeichnerisch nicht dargestellten Weise über einen Flansch an dem Fahrgestellrahmen befestigt.

Mit 31, 32 sind wiederum außenseitige kugelkalottenför­ mige, die Wandungen des Führungsrohres 23 und des Stütz­ rohres 26 gleichermaßen durchdringende Einformungen bezeichnet, die einander im Bereich der Halterohre 27, 28 diametral gegenüberliegen und jeweils der Aufnahme eines kugelförmigen, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Formkörpers 33 dienen. Hinsichtlich der Abmessungen der Halterohre 27, 28, des Führungsrohres 23 sowie des Stützrohres 24 und der Bemessung der Einformungen 31, 32 gilt analoges wie bei dem Beispiel gemäß den Fig. 2 und 3.

Man erkennt aus obigen Ausführungen, daß ein Aufprall im Bereich des Querträgers 25 eine Relativbewegung des Stützrohres 24 innerhalb des Führungsrohres 23 zur Folge hat, und zwar unter plastischer Verformung des Stützroh­ res 24 im Bereich der Halterohre 27, 28. Wesensmerkmal dieser energieabsorbierenden plastischen Verformung ist die Bildung achsparalleler Nuten durch vier untereinan­ der gleiche Formkörper 33, so daß bei gegebenem Wegele­ ment einer Verschiebung des Stützrohres 26 relativ zu dem Führungsrohr 23 das Ausmaß der aufzuwendenden Ver­ formungsenergie bei ansonsten unveränderten geometri­ schen Verhältnissen gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 verdoppelt ist.

Ein Wesensmerkmal der Wirkungsweise des erfindungsgemä­ ßen Pralldämpfers besteht darin, daß - entlang des Weges der Relativbewegung von Stütz- und Führungsrohr gesehen - der Kraftaufwand für die Relativbewegung vergleichs­ weise konstant ist. Ein an einem Prototyp eines erfin­ dungsgemäßen Pralldämpfers experimentell aufgenommenes, in Fig. 6 gezeigtes Kraft-Weg-Diagramm verdeutlicht diesen Sachverhalt. Das Diagramm zeigt eine Funktion 34, welche die zur Relativbewegung der genannten Rohre aufzuwendende Kraft in Abhängigkeit vom Weg dieser Relativbewegung zeigt. Der gesamte Verformungsweg bei dieser Meßanordnung betrug ca. 80 mm und es wurde ent­ lang praktisch des gesamten Weges eine relativ konstante Kraft gemessen. Der Versuch wurde mit einem Pralldämpfer durchgeführt, dessen Stützrohr eine Wanddicke von 2,5 mm und einen Innendurchmesser von 32 mm aufwies. Insgesamt wurden vier kugelförmige Formkörper benutzt.

Dies bedeutet, daß der erfindungsgemäße Pralldämpfer ein günstiges Energieabsorptionsverhalten aufweist, welches zu kalkulierbaren und reproduzierbaren Ergebnissen führt.

Es wird dieses Ergebnis darauf zurückgeführt, daß die Energieabsorption zum weitaus überwiegenden Teil durch plastische Verformung des Stützrohres stattfindet und nur zu einem untergeordneten Teil auf der Überwindung von Reibungskräften beruht. Durch wechselnde Umgebungs­ temperaturen innerhalb eines üblichen Rahmens wird die Funktionsfähigkeit des Pralldämpfers praktisch nicht beeinflußt, so daß dessen Wirkungsweise als hinreichend temperaturkonstant angesehen werden kann. Es handelt sich bei dem erfindungsgemäßen Pralldämpfer um ein Einwegbauteil, welches nach erfolgter Relativbewegung des Stützrohres innerhalb des Führungsrohres verworfen und durch ein neues ersetzt wird. Die Befestigungsmög­ lichkeiten des Pralldämpfers an dem Fahrgestell einer­ seits und einer Stoßstange bzw. einem Querträger andere­ rseits sind vorzugsweise mit Hinblick auf diese Eigen­ schaft ausgelegt, d. h. leicht lösbar ausgebildet.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Abwandlung des in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Prinzips eines Pralldämpfers, dessen grundsätzliches Funktionsprinzip jedoch unverändert beibehalten worden ist.

So ist an einer Stoßstange 35 unter Zwischenanordnung eines U-förmigen Halteprofils 36 eine U-förmige Stütz­ platte 37 fest angebracht, welche funktionell den Stütz­ rohren 9, 24 der vorangegangenen Ausführungsbeispiele entspricht. Die U-Profile des Halteprofils 36 und der Stützplatte 37 erstrecken sich im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung bzw. in Längsrichtung der Stoßstange 35. Aufgrund ihrer festen Verbindung mit dem Halteprofil 36 werden die sich horizontal erstreckenden oberen und unteren Schenkel des U-förmigen Profils der Stützplatte 37 in festem Abstand zueinander gehalten. Sie erstrecken sich an ihrem, dem Halteprofil 36 abgekehrten Ende in den Zwischenraum zwischen zwei, sich ebenfalls horizon­ tal mit Abstand übereinander erstreckenden Führungsplat­ ten 38 hinein, die ihrerseits an einem, mit dem zeich­ nerisch nicht dargestellten Fahrgestellrahmen in fester Verbindung stehenden Träger 39 befestigt sind. Diese Führungsplatten 38 entsprechen funktionell den Führungs­ rohren 6, 23 der oben bereits beschriebenen Ausführungs­ beispiele.

Mit 40, 41 sind drei, jeweils den oberen und unteren Führungsplatten 38 zugeordnete, kugelkalottenförmige Einformungen bezeichnet, die gleichermaßen auch die oberen und unteren Schenkel der Stützplatte 37 erfassen und der Aufnahme kugelförmiger Formkörper 42 dienen. Die oberen und unteren Einformungen 40, 41 sind genau über­ einander angeordnet und es werden die Formkörper 42 in diesen Ausnehmungen jeweils mittels oberer und unterer Halteplatten 43 fixiert, die ihrerseits in fester Ver­ bindung einerseits mit den Führungsplatten 38 - hierbei die Einformungen 40, 41 überdeckend - und andererseits mit dem zeichnerisch nicht dargestellten Fahrgestellrah­ men stehen.

Der gezeigte Pralldämpfer ist somit insgesamt durch sechs Formkörper 42 gekennzeichnet.

Ein wesentlicher Unterschied dieses Pralldämpfers im Vergleich zu den vorstehend bereits beschriebenen Aus­ führungsformen besteht darin, daß dieser gleichermaßen zur Aufnahme solcher Stöße geeignet ist, die unter einem Winkel zur Längsrichtung des Fahrgestellrahmens auftre­ ten. Denn die Verformungsrichtung, welche bei einer Relativbewegung der Stützplatte 37 gegenüber den Füh­ rungsplatten 38 auftreten kann, ist konstruktiv nur dahingehend festgelegt, daß diese in der Ebene der plattenförmigen unteren und oberen Schenkel der Stütz­ platte 37 auftreten muß.

Hinsichtlich der Kraftaufnahmefähigkeit kann dieses Pralldämpferprinzip wiederum durch Variation der Größe und Geometrie der Formkörper, deren Anzahl sowie den Wandstärken sowie der Zahl der zu verformenden Stütz­ platten bzw. Stützprofile variiert werden. Vorausgesetzt werden muß lediglich, daß die Halteplatten 43 im Ver­ hältnis zu der Stützplatte 37 starr sind und daß das System der Stützplatten 37 als solches hinreichend knickfest ist und zur Übertragung stoßartig auftretender Kräfte in Richtung auf die Führungsplatten 38 hin geeig­ net ist. Zur Versteifung, insbesondere zur Verbesserung der Knickfestigkeit können zu diesem Zweck Versteifungs­ profile 44 in den Zwischenraum zwischen den oberen und unteren Schenkeln der Stützplatte 37 eingebracht werden.

In der Verwendung plattenartiger, sich horizontal er­ streckender Stütz- und Führungsprofile nach Art des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 7 und 8 ist somit in Verbindung mit beispielsweise kugel- oder kegelförmigen Formkörpern ein Pralldämpfer realisierbar, der im we­ sentlichen unabhängig von der Stoßrichtung gleiche und insbesondere reproduzierbare Pralldämpfer- und Energie­ absorptionseigenschaften aufweist.

Claims (20)

1. Pralldämpfer (3, 4, 22) für Fahrzeuge, bestehend aus wenigstens zwei, relativ zueinander in einer Richtung (20) unter plastischer Verformung des einen Bauteils verschiebbar geführten Bauteilen,
gekennzeichnet durch

• - wenigstens ein, an dem anderen Bauteil angeordne­ tes, zur Führung des einen Bauteils dienendes, zur Erzeugung wenigstens einer längsnutartigen, sich in der Richtung (20) erstreckenden Verformung des letztgenannten Bauteils bestimmten und ausgestal­ teten Umformprofils.

2. Pralldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß zumindest das eine, während der Relativver­ schiebung zu verformende Bauteil als Hohlprofil ausgestaltet ist.

3. Pralldämpfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Umformprofil als Profildorn ausgebildet ist, über welchen das genannte eine Bauteil geführt ist.

4. Pralldämpfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Umformprofil als Innenprofil ausgebildet ist, durch welches das genannte eine Bauteil hin­ durchgeführt ist.

5. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bauteile zur Halterung der Stoßstangen von Fahrzeugen mit der Maßgabe ausgebildet sind, daß eine bestimmte kinetische Energie bei einem gegebenen Ausmaß an Relativverschiebung in Umform­ energie umsetzbar ist.

6. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß beide Bauteile als Hohlprofile ausgestaltet sind, die sich gleichachsig zueinander erstrecken und teilweise ineinander geführt sind.

7. Pralldämpfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die ineinandergesteckten Hohlprofile wenigstens eine außenseitige Einformung (17, 18; 31, 32) aufwei­ sen, welche sich in den Wandungen beider Hohlpro­ file erstreckt,
• - daß die Einformung einen Formkörper (19, 33) auf­ nimmt und gestaltlich an diesen angepaßt ist und
• - daß die Einformung sowie der in dieser aufgenommene Formkörper außenseitig über einen Halterring ge­ stützt sind.

8. Pralldämpfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Haltering über die, einen Formkörper tra­ gende Einformung axial schiebbar ist und
• - daß das äußere Hohlprofil an dem Fahrzeugrahmen und das innere Hohlprofil an der Stoßstange oder umge­ kehrt befestigbar sind.

9. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Hohlprofile als Rohrprofile mit kreisförmi­ gem oder polygonalen Querschnitt ausgestaltet sind,
• - daß der/die Halteringe als Halterohr (16, 27, 28) mit kreisförmigem oder entsprechendem polygonalem Querschnitt ausgestaltet ist/sind und
• - daß sich die Rohrprofile koaxial zu dem Halterohr (16, 27, 28) erstrecken.

10. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Formkörper (19, 33) als Kugel oder Kegel ausgebildet ist und daß die Einformungen (17, 18; 31, 32) eine dementsprechende kugelkalotten- oder kegelförmige Gestalt aufweisen.

11. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß - in einer radialen Ebene gesehen - mehrere, untereinander gleich beschaffene Einformungen (17, 18; 31, 32) in gleichförmiger Umfangsverteilung vorgesehen sind, die jeweils einen Formkörper (19, 33) aufnehmen.

12. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß mehrere, größenmäßig abgestufte Einformungen vorgesehen sind, die jeweils einen entsprechend bemessenen Formkörper aufnehmen,

13. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß in mehreren, axial voneinander beabstandeten radialen Ebenen jeweils untereinander gleich be­ schaffene, in gleichförmiger Umfangsverteilung vorliegende Einformungen (17, 18; 31, 32) vorgesehen sind, in die jeweils ein Formkörper eingesetzt ist, der durch einen Haltering bzw. ein Halterohr (16, 27, 28) gehalten ist.

14. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Haltering/das Halterohr am Fahrzeugrahmen befestigt ist und
• - daß die Befestigung der Bauteile/der Hohlprofile am Fahrzeugrahmen sowie an der Stoßstange lösbar ausgebildet ist.

15. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
gekennzeichnet durch

• - einen, das äußere Hohlprofil/das Rohrprofil umge­ benden, mit diesem in fester Verbindung stehenden, zur Befestigung am Fahrgestellrahmen dienenden Flansch (7) und
• - eine, an dem einen, aus dem äußeren Hohlprofil/dem äußeren Rohrprofil herausragenden Ende fest ange­ brachten, der Befestigung an einer Stoßstange dienenden Montageplatte (11).

16. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
gekennzeichnet durch

• - eine zu der, sich parallel zu der Richtung (20) erstreckende Achse (8) rotationssymmetrische Anord­ nung zweier, die genannten Bauteile bildender Rohrelemente, wenigstens ein Halterohr (16, 27, 28) und einen, an dem äußeren Rohrelement angebrachten Flansch (7).

17. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bauteile eine ebene Struktur aufweisen und sich parallel zueinander erstrecken und
• - daß sich die zu erzeugende längsnutartige Verfor­ mung in der Ebene des einen der genannten Bauteile erstreckt.

18. Pralldämpfer nach Anspruch 17
dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Umformprofil durch wenigstens eine, einen Formkörper (42) aufnehmende Einformung (40, 41) der Bauteile gebildet ist,
• - daß die Einformung (40, 41) alle Bauteile durch­ setzt und
• - daß der Formkörper (42) außenseitig über eine Halteplatte (43) gestützt ist.

19. Pralldämpfer nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Bauteile durch wenigstens eine Stützplatte (37) und wenigstens eine Führungsplatte (38) gebil­ det werden und
• - daß die Stützplatte (37) zur Verbindung mit der Stoßstange und die Führungsplatte (38) zur Verbin­ dung mit dem Fahrgestellrahmen des Fahrzeugs be­ stimmt und ausgestaltet ist.

20. Pralldämpfer nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die wenigstens eine Halteplatte (43) zur lösba­ ren Verbindung mit dem Fahrgestellrahmen bestimmt und ausgestaltet ist,
• - daß die Bauteile bzw. die wenigstens eine Stütz­ platte (37) sowie die wenigstens eine Führungsplat­ te (38) jeweils zur lösbaren Verbindung mit der Stoßstange bzw. den Fahrgestellrahmen bestimmt und ausgestaltet sind und
• - daß der Formkörper (42) durch die Halteplatte (43) mit der Maßgabe innerhalb der Einformung (40, 41) gehalten ist, daß eine Relativbewegung der Bauteile bzw. der Stützplatte (37) gegenüber der Führungs­ platte (38) die Erzeugung einer längsnutartigen Verformung durch den Formkörper (42) zur Folge hat.