DE19702398C1

DE19702398C1 - Vorrichtung zur Dämpfung eines Personensitzes eines minengefährdeten Fahrzeuges

Info

Publication number: DE19702398C1
Application number: DE1997102398
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Seitz
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium der Verteidigung
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2017-01-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung eines Personensitzes eines minengefährdeten Fahrzeuges.

Bei der Detonation von Minen wird ein Fahrzeug durch den Blastdruck beschleunigt. Die Höhe der Beschleunigung ist abhängig von der Mine selbst, vom Detonationsort und der Ausbildung des Fahrzeuges. Die Beschleunigung wird über die Fahrzeugstruktur und die Sitzkonstruktion an die In sassen weitergeleitet. Es überwiegt hierbei eine Bewegung in senkrechter Richtung zur Fahrzeugachse. Eine Gefahr besteht insbesondere für die Wirbelsäule der Insassen. Für die Spitzenwerte der Beschleunigung geht man derzeit von einer Zeitspanne von ca. 0,5-1 ms aus. Die gesamte Wirk zeit ist höher anzusetzen. Von ergonomischer Seite wird die Auswirkung von Beschleunigungen mit zunehmender Wirk zeit als negatives Kriterium angesehen.

Aus der GB 2 302 526 A ist eine Vorrichtung zur Dämpfung eines Sitzes bekannt. Dieser Sitz ist abweichend zum Gegenstand des Anspruchs 1 für Flugzeuge kon zipiert. Die Vorrichtung zur Dämpfung umfaßt eine mit einem Gasgenerator füllbare Kammer, um im Falle eines Aufschlags die Abwärtsbewegung des Flugzeugsitzes abzufedern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung eines Personensitzes eines minengefährdeten Fahrzeuges zu schaffen, um Fahrzeuginsassen vor hohen Be schleunigungskräften, wie sie aus Minenexplosionen resul tieren, zu schützen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß man Fahr zeuginsassen vor den hohen vertikalen Beschleunigungskräf ten, wie sie von Minen erzeugt werden, schützt. Trifft der Blastdruck einer Mine auf die Unterseite des Fahrzeuges auf, wird das Fahrzeug ruckartig nach oben beschleunigt.

Dabei wird jeder Fahrzeuginsasse mit hoher Kraft nach un ten auf seinen Fahrzeugsitz gepreßt. Bei Überschreitung einer vorgegebenen Krafthöhe gibt eine Freigabeeinrichtung den Personensitz in senkrechter Richtung nach unten frei. Ferner ist eine Führungseinrichtung vorgesehen, die nach dem Freigeben des Personensitzes diesem eine Bewegung in senkrechter Richtung nach unten um eine vorbestimmte Wegstrecke erlaubt. Die eigentliche Dämpfung des Fahrzeug sitzes wird über eine Abfederungseinrichtung erzielt. Diese besteht aus einer mit einem Gasgenerator füllbaren Kammer, die unterhalb des Personensitzes angeordnet ist. Nach dem Freigeben des Personensitzes wirkt die vom Gasge nerator gefüllte Kammer als dämpfendes Gegenlager für den sich nach unten bewegenden Personensitz. Dadurch ist die Belastung der Wirbelsäule des betreffenden Fahrzeuginsas sen erheblich reduziert.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen je weils in schematischer Darstellung

Fig. 1-3 jeweils ein minengefährdetes Fahrzeug zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispie les, wobei die einzelnen Ablaufschritte hinsichtlich der Vorrichtung zur Dämpfung eines Personensitzes dargestellt sind;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel, in dem ein Personensitz mit einer anderen Führungsein richtung gezeigt wird;

Fig. 5 den in Fig. 4 mit V-V gekennzeichneten Schnitt;

Fig. 6 den in Fig. 4 mit VI-VI gekennzeichneten Schnitt.

Die Fig. 1 bis 3 betreffen ein Fahrzeug 1 für den Ein satz in minenbedrohten Gebieten. Dieses Fahrzeug weist Personensitze 10 auf, die jeweils mit einer Vorrichtung zur Dämpfung ausgerüstet sind, um die Fahrzeuginsassen im Fall einer Minenexplosion vor den hohen vertikalen Be schleunigungskräften zu schützen.

Die Vorrichtung zur Dämpfung umfaßt dabei die folgenden Einrichtungen, die später im einzelnen noch genauer behan delt werden:

- Eine Freigabeeinrichtung 20 am Personensitz, die bei einer hohen Druckbelastung auf den Personensitz 10 diesen freigibt;
- eine Führungseinrichtung 31, die nach dem Freigeben des Personensitzes 10 diesem eine Bewegung in senkrechter Richtung nach unten um eine vorbestimmte Wegstrecke er laubt;
- eine Abfederungseinrichtung bestehend aus einer mit ei nem Gasgenerator 41 füllbaren Kammer 42, die unterhalb des Personensitzes 10 angeordnet ist und diesen während der Bewegung nach unten dämpft.

Fig. 1 zeigt das Fahrzeug 1 im Augenblick der Explosion der Mine 50. Nach dieser Explosion arbeiten die Freigabe einrichtung 20 und die Führungseinrichtung 31 einerseits und die Abfederungseinrichtung andererseits zeitlich im wesentlichen parallel zueinander. Eingehend auf die Funktion der Freigabe- und Führungseinrichtung, beschleu nigt die Druckwelle der Mine 50 zunächst das Fahrzeug 1 nach oben, wobei die Insassen nach unten gegen den Perso nensitz 10 gepreßt werden. Dies ist in Fig. 2 durch den Kraftpfeil 12 verdeutlicht. Aufgrund der hohen Druckbe lastung auf den Personensitz 10 gibt die Freigabeein richtung 20 den Personensitz frei. Konstruktiv ist die Freigabeeinrichtung 20 aus Sollbruchverbindungen gebildet.

Fig. 3 zeigt den Personensitz 10 während er sich nach un ten bewegt. Eine kontrollierte Abwärtsbewegung des Perso nensitzes 10 resultiert aus der Führungseinrichtung 31. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Führungsein richtung 31 aus gelenkigen Kraftübertragungselementen in Form von Fangseilen 31, um ein Viergelenk nach Art einer Parallelogrammführung zu bilden.

Eingehend auf die Abfederungseinrichtung im Anfangsstadium nach Fig. 1, erkennen Sensoren 44 die Druckwelle der Mine 50. Geeignet sind beispielsweise Beschleunigungssensoren. In Abhängigkeit der abgegebenen Signale der Sensoren 44 spricht der Gasgenerator 41 an, der gemäß Fig. 2 die Kam mer 42 füllt. Während der Abwärtsbewegung des Personensit zes 10 wirkt die mit Luft gefüllte Kammer 42 als dämpfen des Gegenlager, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Während des Zusammendrückens der Kammer wird kinetische Energie in Reibungswärme umgewandelt.

Um die Dämpfungswirkung zu steigern, weist die Kammer 42 Entlastungsöffnungen 43 auf, über welche Druckgase entwei chen können. Da die Entlastungsöffnungen 43 der Kammern 42 einen Strömungswiderstand darstellen, wird Verdrängungsar beit geleistet und damit kinetische Energie in Reibungs wärme umgewandelt.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 betrifft eine alternative Ausbildung der Führungseinrich tung. Diese Führungseinrichtung besteht aus einem ersten Teleskopelement 32 und aus einem zweiten Teleskopele ment 33. Im Normalzustand sind beide Teleskopelemente 32 und 33 über in Fig. 6 gezeigte Sollbruchverbindungen 20 starr miteinander verbunden, welche die Freigabeeinrich tung darstellen. Nach dem Freigeben des Personensitzes bilden das erste und zweite Teleskopelement 32 und 33 eine formschlüssig arbeitende Führung während der Abwärtsbewe gung. In Fig. 5 ist zur Verdeutlichung auch die Kammer 42 eingezeichnet, welche im gefüllten Zustand (nicht darge stellt) der Abwärtsbewegung des Personensitzes 10 dämpfend entgegenwirkt.

Bezugszeichenliste

1

Fahrzeug

10

Personensitz

11

Insasse

12

Kraftpfeil

20

Freigabeeinrichtung (Sollbruchverbindung)
Führungseinrichtung:

31

Fangseil

32

erstes Teleskopelement

33

zweites Teleskopelement
Abfederungseinrichtung:

41

Gasgenerator

42

Kammer

43

Entlastungsöffnungen

44

Sensor

50

Mine

Claims

1. Vorrichtung zur Dämpfung eines Personensitzes (10) eines minengefährdeten Fahrzeuges (1), mit

1. - einer Freigabeeinrichtung (20) am Personensitz (10), die bei einer hohen Druckbelastung auf den Personensitz diesen freigibt;
2. - einer Führungseinrichtung (31 bzw. 32, 33), die nach dem Freigeben des Personensitzes (10) diesem eine Bewegung in senkrechter Richtung nach unten um eine vorbestimmte Wegstrecke erlaubt;
3. - einer Abfederungseinrichtung bestehend aus einer mit einem Gasgenerator (41) füllbaren Kammer (42), die unterhalb des Personensitzes (10) angeordnet ist und diesen während der Bewegung nach unten dämpft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der in der Kam mer (42) Entlastungsöffnungen (43) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Frei gabeeinrichtung (20) Sollbruchverbindungen aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Führungseinrichtung gelenkige Kraftübertragungs elemente (31) umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Führungseinrichtung Teleskopelemente (32, 33) um faßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Gasgenerator (41) in Abhängigkeit von Signalen eines Sensors (44) ansprechbar ist.