DE2221637C3 - Stoßdämpfende Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende Vorrichtung, die sich unter Stoßeinwirkung bleibend verformt, aus einer Zelle mit einem Innenkörper und einem Wickelband, das in Berührung mit dem Innenkörper um diesen herumgewickelt ist

Bei der ständig steigenden Anzahl von Zusammenstößen, in vielen Fällen von Fahrzeugen mit ortsfesten Objekten, oder auch bei dem Herabfallen von Ladegut aus Flugzeugen auf den Erdboden besteht ein steigender Bedarf an einer stoßdämpfenden Vorrichtung, die den Zusammenstoß zwischen den Körpern so weit dämpft, daß ein Schaden verhindert oder mindestens vermindert wird. Es wurde vielfach versucht, diese Aufgabe zu lösen, wobei in einigen Fällen elastische Materialien verwendet wurden oder solche, die bei einem Zusammenstoß zerstört werden. Diese Mittel wiesen jedoch Mängel auf, so daß sie keine große Verbreitung gefunden haben.

In der US-PS 3130 819 ist eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie beschrieben, bei welcher der Innenkörper mit Wellpappe umwickelt ist und eine Vielzahl von säulenartigen Zellen umfaßt die sich beim Aufprall verformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stoßdämpfende Vorrichtung zu schaffen, die nach dem Einbau genügend Stoßenergie absorbiert oder umwandelt, so daß zusammenstoßende Körper möglichst nicht beschädigt werden. Dabei soll diese Vorrichtung ohne Schwierigkeiten und ohne besonderen technischen Aufwand hergestellt, eingebaut und gewartet werden können und mit Sicherheit wirken und bei einem Zusammenstoß selbst keine sekundäre Beschädigung oder Schwierigkeiten verursachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenkörper aus feinzerteiltem, porösem Material besteht, das von einem Bindemittel zusammengehalten wird, und daß der Innenkörper von einem Draht umwickelt ist, wobei die Windungen des Drahtes voneinander auf Abstand liegen.

Vorteilhaft handelt es sich bei dem porösen Material um Vermiculit und bei dem Bindemittel um Portlandzement

Das poröse Material kann auch Sägemehl und das Bindemittel Epoxyharz sein.

Der Innenkörper stellt zweckmäßig einen Kegel oder einen Kegelstumpf dar.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnung näher ι ο erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer stoßdämpfenden Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine vergrößerte Vorderansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung,

■ S Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 2.

Fig.4 eine Seitenansicht einer stoßdämpfenden Vorrichtung bei entferntem Wickelband und Endplatten,

F i g. 5 einen Teillängsschnitt, der den wechselseitigen Eingriff der verschiedenen Teile zeigt

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 8 gezeigt, das sich in Richtung auf eine Mauer 6 in Richtung des Pfeiles 9

bewegt Um Beschädigungen bei einem Zusammenstoß

²S des Fahrzeuges 8 mit dem Objekt 6 zu vermeiden, ist die stoßdämpfende Vorrichtung 11 vorgesehen. Diese

Vorrichtung besteht aus zwei Zellen 12, 13, die mit

lösbaren Befestigungsmitteln 14 in der Lage so befestigt sind, daß die Vorrichtung nicht nur mühelos in der gezeigten Lage angebracht, sondern auch ohne

Schwierigkeiten entfernt werden kann.

Da die beiden Zellen 12, 13 im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweisen, wird nachfolgend nur eine Zelle beschrieben.

Nach F i g. 3 kann eine Zelle 12 einen quadratischen, rechteckigen oder einen anderen Querschnitt aufweisen; jedoch ist eine Ausführung in Form eines Rotationskörpers mit einer üblicherweise waagerechten Achse 16 vorzuziehen, der eine zylindrische Außenseite 17 aufweist Der Rotationskörper kann auch die Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfes besitzen. Die Zelle ist hohl ausgebildet, d. h. es ist eine öffnung 18 vorgesehen. Diese öffnung wird im Innern von einer genau zylindrischen Fläche 19 begrenzt, die konzentrisch zur Achse 16 verläuft. Auch verlaufen die Endflächen 21 und 22 der Zelle ungefähr eben und senkrecht zur Achse 16.

Das fein zerteilte poröse Material für den Innenkörper ist Vermiculit oder Sägemehl. Um das Material zu einem einheitlichen Körper zusammenhalten zu können, wird es mit einem Bindemittel vermischt, der im Falle des Vermiculit aus Portlandzement und bei Verwendung von Sägemehl als poröses Material verschiedene Bindemittelstoffe wie Epoxidharz besteht Ein geeignetes Materialgemisch besteht aus 7-1/2 bis 8 Teilen Vermiculit, ein Teil Zement, 1/10 bis 1/15 der Zementmenge gebrannter Ton und ungefähr 30 Liter Wasser pro je 28 Liter Zement Diese Materialien wurden zu einem nassen Gemisch verarbeitet, das in eine entsprechend ausgestaltete Form eingegossen wurde. Nach dem Festwerden wird das Gemisch aus der Form entfernt und getrocknet

Der so hergestellte Innenkörper wird zunächst an der Außenseite mit einem verhältnismäßig langen Draht 23 umwickelt. Der Draht wird an dem einen Ende zu einem Haken 24 umgebogen, der in den Innenkörper eingebettet wird, wie dies in der F i g. 5 gezeigt ist. Der Draht wird dann in Form einer zur Achse 16

konzentrischen Wendel von einer Stirnfläche 21 des Körpers aus bis zu einer ähnlich gelegenen Stelle an der anderen Stirnfläche gewickelt Dort wird der Draht ebenfalls abgebogen und in das Material eingebettet Es wird ein Draht mit einem Durchmesser von ungefähr 1,6 nun verwendet, während die Zelle einen Durchmesser von ungefähr 25,4 cm und eine Länge von ungefähr 25,4 cm aufweist Der Eisen- oder Stahldraht hoher Zugfestigkeit wird so aufgewickelt daß zwischen den einzelnen Windungen ein wesentlicher Abstand besteht also benachbarte Windungen keinen direkten Kontakt miteinander haben, sondern so weit voneinander entfernt sind, daß das feinzerteilte poröse Material bei einem Zusammenstoß zwischen den Windungen in die Umgebung austreten kann.

Nach dem Herstellen der Zelle wird sie mit einer Umhüllung 26 versehen, die aus einem wasserfesten Material wie Polyäthylen besteht Diese Umhüllung wird gewellt oder gefaltet und dann um den durch den Draht zusammengehaltenen Innenkörper herumgewikkelt, wobei die Enden in das Loch 18 gesteckt werden.

Schließlich wird die so hergestellte Vorrichtung an mindestens einem Ende mit einer Endplatte 28 mit einem Ansatz 29 versehen, durch welche die Befestigungsmittel hindurchgeführt werden. Am entgegengesetzten Ende der Zelle ist eine Endplatte 31 vorgesehen. Die Platten 28 und 31 können aus Faserplatten, Sperrholz oder aus einem leichten Material bestehen, solange sie die Zelle tragen können, und sind am Material der Zelle befestigt

Es können auch zwei axial aufeinander ausgerichtete Zellen verwendet werden, die mit Hilfe der Endplatten 28 oder 31 aneinander befestigt werden.

Wie wiederholt durchgeführte Untersuchungen unter Verwendung von entsprechenden Photogeräten ergeben haben, bewirkt ein Zusammenstoß eines Fahrzeuges 8 mit der stoßdämpfenden Vorrichtung nach Fig. 1, daß das Materia! der Zelle etwas zusammengepreßt wird und in ein feines Pulver oder sehr kleine Stücke zerfällt. Einige dieser Bruchstücke wandern aus dem zylindrischen Teil in das Loch 18 und füllen dieses Loch aus, während andere Bruchstücke radial nach außen wandern, im besonderen zwischen den Windungen des Drahtes 23 hindurch. Außerdem wird der Draht bei der Verformung und Wanderung des Materials verhältnismäßig stark nach außen gespannt so daß er gedehnt wird u.id selbst einen Teil der Energie absorbiert oder in eine andere Form umwandelt

Wird das Fahrzeug 8 aufgehalten, so wird ein Teil oder die gesamte stoßdämpfende Vorrichtung zerstört, federt jedoch nicht zurück und federt auch daher das

ι ο Fahrzeug nicht zurück.

Bei dem Zerfall des Materials wird ein großer Anteil der Energie absorbiert und in Wärme umgewandelt Die herausfliegenden Teile sind nur klein, da sie die Windungen des Drahtes durchdringen müssen. Außerdem werden die herausfliegenden Teilchen von der Umhüllung aufgehalten. In der Praxis gleicht die stoßdämpfende Vorrichtung nach einem Aufprall einem Napfkuchen, dessen Mitte ausgefüllt ist

Die öffnung 18 wird fest ausgefüllt während die gefältelte Umhüllung sich auf ungefähr das Doppelte des ursprünglichen Durchmessers ausdehnt Die Endplatte 31 weicht nach hinten aus und gelangt bei einem sehr schweren Zusammenstoß mit der Endplatte 28 in Berührung, wobei die Vorrichtung, obwohl sie immer noch eine Einheit darstellt nach Erfüllung ihrer Aufgabe tatsächlich zerstört ist

Es ist verhältnismäßig einfach, die Befestigungsmittel 14 zu lösen und die zerstörte stoßdämpfende Vorrichtung zu entfernen. Hiernach kann eine neue Vorrichtung ohne Schwierigkeiten an der Gebrauchsstelle angebracht werden.

Die dargestellte Vorrichtung ist weitgehend imstande, bei einem Zusammenstoß, der nicht genau längs der Achse 16 erfolgt Energie zu absorbieren, obwohl es vorzuziehen ist wenn die Richtung des zu erwartenden Zusammenstoßes bekannt ist, die Achse 16 der Vorrichtung entsprechend auszurichten. Dabei wird die Platte 28 auf dem Erdboden angeordnet wenn der Zusammenstoß von oben her zu erwarten ist

Maßnahmen, die in der Figurenbeschreibung, nicht jedoch im Patentbegehren beschrieben sind, gehören nicht zum Wesen der Erfindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stoßdämpfende Vorrichtung, die sich unter Stoßeinwirkung bleibend verformt, aus einer Zeile mit einem Innenkörper und einem Wickelband, das in Berührung mit dem Innenkörper um diesen herumgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper der Zelle (12) aus feinzerteiltem, prösem Material besteht das von einem Bindemittel zusammengehalten wird, und daß der Innenkörper von einem Draht (23) umwickelt ist, wobei die Windungen des Drahtes voneinander auf

' Abstand liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem porösen Material um Vermiculit und bei dem Bindemittel um Portlandzement handelt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem porösen Material um Sägemehl und bei dem Bindemittel um Epoxyharz handelt

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Innenkörper einen Kegel oder einen Kegelstumpf darstellt.