DE2115302A1

DE2115302A1 - Fahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Stoßdampfungssystem

Info

Publication number: DE2115302A1
Application number: DE19712115302
Authority: DE
Inventors: Gunter 8012 Ottobrunn M Herrmann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohra GmbH, 8000 München
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1972-10-12
Also published as: GB1382325A; US3847411A; FR2131669A5; IT950834B

Description

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 17_O März 1971

Gesellschaft mit B 513 Jk/sch

beschränkter Haftung 7203 München

Fahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Stoßdämpfungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Stoßdämpfungssystem, bestehend im wesentlichen aus mindestens einer in der Fahrgastkabine installierten, aufblasbaren Hülle, einer Gas- oder Dampfquelle und einem Unfallsensor wie Trägheitsfühlvorrichtung oder

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dergleichen, welcher beim Feststellen eines Unfalls das Aufblasen der Hülle durch die Gas— oder Dampfquelle einleitet.

Bekanntlich wird beim Auffahren eines Personen befördernden Fahrzeugs auf ein feststehendes oder bewegtes Hindernis jeder Fahrgast im Durchschnitt in 50 oder weniger Millisekunden mit Kopf und Brust gegen in Fahrtrichtung befindliche Gegenstände wie Lenkrad, Armaturenbrett, Windschutzscheibe, Vordersitzlehne oder dergleichen geschleudert. Dies führt - wie sich täglich erweist bereits bei mittleren Fahrgeschwindigkeiten zu schweren, häufig sogar tödlichen Verletzungen, wenn das verunglückte Fahrzeug nicht mit einem oder mehreren Stoßdämpfungssystemen eingangs beschriebener Art ausgestattet ist. Die aufblasbare Hülle solch eines Stoßdämpfungssystems setzt nämlich bei geeigneter Anordnung in der Fahrgastkabine aufprallbedingte Verletzungen von Fahrgästen auf ein Mindestmaß herab, vorausgesetzt, daß die Gas- bzwο Dampfquelle im Zusammenspiel mit dem Unfallsensor für einen rechtzeitigen Abschluß des Aufblasevorgangs sorgt.

Diesem positiven Sachverhalt steht die Möglichkeit von " Sekundärverletzungen durch den beim Aufblasen der Hülle auftretenden Schalldruck gegenüber·»

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Gattung zu entwickeln, bei dem im Unterschied zu den bekannten, gattungsgleichen

/en Fahrzeugausführungen Schalldruckgefährdung von Fahrgästen durch das Stoßdämpfungssystem mit einfachen Mitteln vermieden werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Fahrgastkabine parallel zum Aufblasevorgang der Hülle ein für den Fahrgastorganismus noch verträglicher Unterdruck erzeugt wird.

Durch die vorgenannte Maßnahme, die beispielsweise durch entsprechende Zuordnung einer oder mehrerer Strahlpumpen zur Fahrgastkabine einfach zu verwirklichen ist, erfährt der beim Aufblasen der stoßdämpfenden Systemhülle auftretende Schalldruck eine solche Reduzierung, daß er keinerlei gesundheitsschädliche Wirkungen auf die Fahrgäste ausübt.

Findet - wie bereits erwähnt - mindestens eine Strahlpumpe zur Unterdruckerzeugung in der Fahrgastkabine Verwendung, so kann diese statt mit Gas oder Dampf von einer eigens dafür vorgesehenen Quelle auch nib Gas bzw. Dampf von der für das Aufblasen der Hülle verantwortlichen Gas- bzw. Dampfquelle betrieben werden, was eine bauliche Vereinfachung mit sich bringt. In beiden Fällen ist es empfehlenswert, ein Feststoffraketentriebwerk mit mindestens einem Treibsatz auf der BgELs eines Schnellbrenners als Gasquelle zu verwenden. Bei solch einem Feststoffraketentriebwerk treten nämlich die den für denselben Zweck in Frage kommenden gas- bzw. dampfgefüllten Hochdruckflaschen bzw. -behältern anhaftenden Mängel nicht in Erscheinung. Zu diesen Mängeln zählen hauptsächlich:

1) die zusätzliche Fahrgastgefährdung durch das jederzeit mögliche Bersten einer derartigen Hochdruckflasche bzw. eines derartigen Hochdruckbehälters und

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2) die infolge der problematischen Abdichtung

bei keiner Hochdruckflasche bzw. keinem

, ■ Hochdruckbehälter mit Sicherheit zu vermeidenden Druckverluste, weldie in Verbindung mit der statistisch relativ großen Zeitspanne zwischen zwei Auffahrunfällen ein- und desselben Fahrzeugs die angestrebte Schutzwirkung in Frage stellen und ein häufiges Erneuern der Hochdruckflasche bzwo des Hochdruckbehälters erforderlich machen«

Außerdem kommt hinzu, daß vom Feststoffraketentriebwerk vorbeschriebener Beschaffenheit innerhalb der extrem kurzen Zeitspanne zwischen Beginn eines Unfalls und daraus resultierender Fahrgastbewegung relativ zum Fahrzeug nicht nur die für einen angemessenen Fahrgastschutz notwendigen Gasmengen ihrem' Bestimmungsort zugeführt werden, sondern vor Erreichen des letzteren durch die Expansion in der bzw. den Triebwerksdüsen eine wirksame Kühlung erfahren. Diese Kühlung läßt sich erforderlichenfalls leicht intensivieren, nämlich durch eine gezielte Anordnung festen Kühlstoffs im Strömungsweg der'Gase. Letztgenannter Sachverhalt ist vor allem dann von großem Vorteil, wenn ein-P und dasselbe Feststoffraketentriebwerk sowohl der Strahlpumpe als auch der aufblasbaren, bei thermischen Überbelastungen bruchgefährdeten Hülle des Stoßdämpfungssystems zugeordnet ist·

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den in den Zeichnungen schematisch dargestellten und nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigen:

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Fig. 1 Lenksäule mit Lenkrad eines Personenkraftwagens ,

Fig. 2 vom selben Personenkraftwagen den hecksei— tigen Kofferraum sowie den angrenzenden Abschnitt der Fahrgastkabine,

Fig. 3 den Aufbau desjenigen Feststoffraketentriebwerks, das der in Fig. 2 mit dargestellten Strahlpumpe zugeordnet ist,

Fig. 4a den Längsschnitt eines Feststoffraketentriebwerks j dessen Treibsatz auf der Basis eines Schnellbrenners für ein gleichzeitiges Aufblasen zweier stoßdämpfender Hüllen der in Fig. 1 dargestellten Art sowie für einen zum Aufblasevorgang parallelen Betrieb zweier Strahlpumpen der in Fig. 2 wiedergegebenen Art ausgelegt ist und

Fig. 4b das Feststoffraketentriebwerk gemäß Fig. 4a in der Draufsicht.

Wie bereits erwähnt, gibt Fig. 1 Lenksäule 1 samt Lenkrad 2 eines Personenkraftwagens wieder. Im Zentrum des Lenkrads 2 ist ein Hohlraum 3 für den Einbau eines "Stoßdämpfung ssystems vorgesehen. Dieses besteht im wesentlichen aus einer aufblasbaren gefalteten Hülle 4, einer Gasquelle 5 und einem nichtdargestellten Unfallsensor wie Trägheitsfühlvorrichtung oder dergleichen. Letzterer leitet beim Feststellen eines Unfalls zum Schütze des Fahrers das Aufblasen der Hülle 4 durch die Gasquelle

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ein, wobei die Hülle 4 die gestrichelt gezeichnete Form annimmt. Als Gasquelle 5 findet beispielsweise ein Feststoffraketentriebwerk mit einem Treibsatz 6 auf der Basis eines Schnellbrenners Verwendung.

Ein ähnliches Feststoffraketentriebwerk 7 befindet sich auch im u.a. in Fig. 2 dargestellten Kofferraum 8 desselben Personenkraftwagens· Dieses Feststoffraketentriebwerk 7 liefert parallel zum Aufblasevorgang der Hülle 4 (Fig. 1) das Treibmittel für eine Strahlpumpe 9, die ψ aufgrund ihrer Zuordnung zur Fahrgastkabine 10 darin einen Unterdruck erzeugt und somit ein Auftreten gesundheitsschädlicher Schalldrücke unterbindet.

Der genaue Aufbau des der Strahlpumpe 9 als Treibmittellieferant zugeordneten Feststoffraketentriebwerks 7 ist der Fig. 3 zu entnehmen. Das rotationssymmetrische Triebwerksgehäuse besteht im wesentlichen aus einem Kern 11, einem konzentrischen Mantel 12 und einem Boden 13, welcher an dem der Strahlpumpe 9 (Fig. 2} fernen Gehäuseende den Zwischenraum zwischen Gehäusemantel 12 und -kern 11 überbrückt. Daraus resultiert eine Kammer 14 kreisk ringförmigen Querschnitts, die im Bereich des bodenfer— nen Gehäuseendes durch einen Ring 15 stirnseitig begrenzt ist. Der mit dem Gehäusemantel 12 verschraubte Ring 15 weist im Zentrum eine Düse IB auf, von der eine sich konisch verjüngende Verbindungsleitung 17 zur Treibdüse 18 der Strahlpumpe 9 führt. Außerdem besitzt er auf seiner dem Gehäuseboden 13 zugekehrten Stirnseite eine Ausnehmung in Form einer Ringnut 19. Diese ist mit einem festen Kühlstoff 20 ausgefüllt.

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In der Kammer 14 des in Rede stehenden Raketentriebwerks 7 stützt sich auf einer Tragplatte 21 ein mittels zweier Arretierstifte 22a, b gegen Drehung gesicherter Treibsatz 23 auf der Basis eines Schnellbrenners ab. Bei diesem Treibsatz handelt es sich beispielsweise um eine genoppte Scheibenladung aus Pulverfolie D 470, V 17.2 oder dergleichen. Gezündet wird die genoppte Scheibenladung 23 an ihrer inneren Mantelfläche 24, und zwar durch eine im wesentlichen aus einem elektrischen Brückenzünder mit zwei elektrischen Zündpillen 25a, b, einer primären Granulatladung 26 und einer sekundären Pelletladung 27 bestehenden Zündeinrichtung 28. Untergebracht ist diese Zündeinrichtung 28 in einem Einbauraum 29 des Gehäusekerns 11, von dem Überströmbohrungen 30 zur inneren Mantelfläche 24 der Scheibenladung 23 führen. Schließlich ist im Kammerabschnitt zwischen Scheibenladung 23 und Düsenring 15 eine Verteilerplatte 31 untergebracht, die mit ihren auf drei konzentrischen Teilkreisen liegenden Bohrungen 32a, b, c dafür sorgt, daß die -von der Scheibenladung 23 erzeugten Gase auf ihrem Weg zur Düse 16 mit dem festen Kühlstoff 20 innig in Berührung kommen. Gleichzeitig dient die Verteilerplatte 31, die durch die bereits erwähnten Arretierstifte 22a, b,ebenfalls gegen Drehung gesichert ist, als Träger einer beispielsweise aus Aluminiumfolie, Nitrofilmmaterial oder dergleichen bestehenden Verdammung 33.

Beim Feststoffraketentriebwerk gemäß Fig. 4a und 4b zeigt das Gehäuse einen ähnlichen Aufbau wie in Fig. 3, d.h. es besteht im wesentlichen aus einem Kern 36, einem konzentrischen Mantel 37 und einem an einem Ende den Zwischenraum zwischen Gehäusemantel 37 und -kern 36 überbrückenden Boden 38. Im Gehäusekern ist eine Monta-

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gebohrung 39 sowie ein Einbauraum 40 für eine Zündeinrichtung 41 der in Fig. 3 beschriebenen Art vorgesehen. Die vom Einbauraum 40 der Zündeinrichtung 41 zur Brennkammer 42 führenden Überströmbohrungen tragen das Bezugszeichen 43. Sie enden an der düsenseitigen Stirnfläche eines Treibsatzes auf der Basis eines Schnellbrenners, beispielsweise einer genoppten Schneckenwickelladung

Zwischen der Schneckenwickelladung 44, die sich auf einer Tragplatte 45 abstützt, und einem Düsenring 46, der auf seiner ladungsnahen Stirnseite zwei mit festem Kühlstoff 48a, b gefüllte, ringnutförmige Ausnehmungen 49a, b aufweist, ist ein Verdammungsträger 50 angeordnet. Dieser besteht im wesentlichen aus zwei Verteilerplatten 51, 52 mit einer Vielzahl dem festen Kühlstoff 48a, b gegenüberliegender Bohrungen 53, 54. Letztere leiten die im Bedarfsfall von der genoppten Schneckenwickelladung 44 erzeugten Gase auf ihrem Weg zu den insgesamt vier gleichmäßig über den Ringumfang verteilten Lavaldüsen 47a, b, c, d, von denen zwei (47a, c) jeweils einer aufblasbaren Hülle der in Fig. 1 beschriebenen Art und zwei (47b, d) jeweils einer Strahlpumpe der in Fig. 2 beschrie-

^ benen Art zugeordnet sind, am festen Kühlstoff 48a, b vorbei. Die beispielsweise aus Nitrof!Immaterial gefertigte Verdammung, die mit 55 bezeichnet ist, befindet sich zwischen den beiden Ver,teilerplatten 51, 5 2 und bildet zusammen mit diesen eine bauliche Einheit. Dem Verdämmungsträger 50 ist treibsatzseitig noch ein Zwischenring 56 zugeordnet. Dieser sorgt aufgrund seiner Dimenionierung und Anordnung in der Brennkammer 42 für solch einen Abstand zwischen Schneckenwickelladung 44 und Verdämmungsträger 50, daß letzterer der vorgesehenen Anfeuerung der Schneckenwickelladung 44 an der düsenseitigen Stirnfläche

nicht hinderlich ist. „ , , ...

Patentansprüche:

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Claims

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 17. März 1971

Gesellschaft mit B 513 Jk/sch

beschränkter Haftung 7203
München

Patentansprüche

l.j Fahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Stoßdämpfungssystem, bestehend im wesentlichen aus mindestens einer in der Fahrgastkabine installierten, aufblasbaren Hülle, einer Gas- oder Dampfquelle und ehern Unfallsensor wie Trägheitsfühlvorrichtung oder dergleichen, welcher beim Feststellen eines Unfalls das Aufblasen der Hülle durch die Gas- oder Dampfquelle einleitet, dadurch gekennzeichnet , daß in der Fahrgastkabine (10) parallel zum Aufblasevorgang der Hülle (4) ein für den Fahrgastorganismus noch verträglicher Unterdruck erzeugt wird.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der kurzzeitige Unterdruck in der Fahrgastkabine von mindestens einer Strahlpumpe (9) erzeugt wird.
3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e kennzeichnet , daß die Strahlpumpe (9) mit Gasen von einer eigens dafür vorgesehenen Gasquelle (7) betrieben wird.
4. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahlpumpe Gase von der für das Aufblasen der Hülle verantwortlichen Gasquelle (35) als Treibmittel dienen.

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5. Fahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß als Gasquelle ein Feststoffraketentriebwerk (7, 35) mit mindestens einem Treibsatz auf der Basis eines Schnellbrenners (23, 44) dient.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die vom Treibsatz auf der Basis eines Schnellbrenners (23, 44) erzeugten Gase auf dem Wege zur und/oder durch die Triebwerksdüse (16) bzw. -düsen (47a bis d) mit festem Kühlstoff

k (20, 48a, b) in Berührung kommen.

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