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Halterung für menschliche Körper auf Sitzen von Kraftfahrzeugen Die
Erfindung betrifft eine Halterung für menschliche Körper auf Sitzen von Kraftfahrzeugen,
um den Körper bei einem Aufprall zu halten und/oder abzufangen.
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Halterungen dieser Art sind vielfältig bekannt. Im allgemeinen verwendet
man einen dehnelastischen Haltegurt. Derartige Gurte gibt es in den verschiedensten
Ausführungsformen beispielsweise mit einer selbsttätigen Aufrolleinrichtung und
dgl.
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Nachteilig hierbei ist, abgesehen von der meist umständlichen Befestigung,
daß der Gurt keinen ausreichend festen Halt dem Körper bietet und meist auch beim
Aufprall zu wenig elastisch ist, denn mit dem Recken ist die Elastizität des Gurtes
verbraucht und der Körper hängt dann in einer zu weiten (großen) Halterung und ist
späteren Schleuderwirkungen, die durchaus noch auftreten können, hilflos ausgesetzt.
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Ein weiterer Nachteil der Sicherheitsgurte ist darin zu sehen, daß
gemäß Untersuchungen in der Bundesrepublik Deutschland etwa nur 10 % aller Autofahrer
Sicherheitsgurte anlegen.
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Man kam deshalb zu der Überlegung, einen zusammengefalteten Plastiksack
als sogenannten Luftsack zu verwenden; dieser füllt sich im Augenblick der Kollision
in Bruchteilen von Sekunden mit Luft oder Gas und schützt den Insassen vor einem
harten Aufprall. Hier gibt es wieder verschiedene Probleme, denn wann soll der Luftsack
sich füllen, also bei welcher Stoßhärte, bei welchem Verformungsgrad der Karosserie
und nach welcher Zeit ab Stoß beginnen. Man hat auch noch nicht das Problem gelöst,
wie der Fühler aussehen muß, der die Füllung des Luftsacks zuverlässig auslöst.
Soll dies elektronisch oder mechanisch geschehen? Hier ist auch wiederum die Stoßrichtung
für die Füllung wichtig.
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Der Luftsack darf nach dem Füllen auch nicht prall stehen bleiben,
weil er sonst wie eine Gummiwand wirkt und die Insassen dadurch hin-und hergeschleudert
werden.
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tfas passiert aber bei einem Unfall mit Überschlagfolgen? Läßt man
nämlich - um die Wirkung der Gummiwand zu mindern - die Luft nach dem ersten Anprall
heraus, dann ist die Wirkung bei mehrfachem Aufprall nicht mehr gegeben.
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Alle diese und ähnliche Probleme entfallen gemäß Erfindung, weil hier
die Aufgabe zu lösen ist, den menschlichen Körper stets, und zwar federnd in seinem
Sitz zu halten, oder gegebenenfalls sogar hineinzupressen; dabei kann die Elastizität
auf das jeweilige Körpergewicht zumindest in etwa angeglichen werden.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch ein vor dem Oberkörper klapp-
und arretierbares oberes Haltearmteil mit wenigstens einer Bruststrebe, dem ein
unteres Haltearmteil zugeordnet und letzteres mit einem vederungs- (Dämpfungs-)
system verbunden ist. Dabei kann dem oberen Haltearmteil mehr als eine Bruststrebe
zugeordnet sein; diese Bruststrebe kann nur am oberen Haltearmteil ungeordnet oder
noch zusätzlich mit anderen Bruststreben verbunden sein.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindung ist darin zu sehen,
daß dem oberen Haltearmteil mindestens eine Kopfstrebe zugeordnet ist. Diese Kopfstrebe
kann aber auch - ähnlich wie ein doppelter Kopfhörer - quer zur Fahrtrichtung gesehen
um den Kopf herumreichen und auf der Gegenseite ebenfalls eine Abfederung bieten.
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Es gehört zur Erfindung, daß alle Streben auch in sich federnd ausgebildet
sein können; die Stoben können also aus Federstahl hergestellt sein. Sie können
auch aus einem entsprechenden Plastikmaterial erstellt werden bzw. aus einem Federstahl
mit Plastiküberzug und dgl.
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Jedes metallische oder nichtmetallische Material ist denkbar oder
deren Kombination.
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Man kann die Streben auch leicht lösbar am oberen Haltearmteil anordnen,
d.h. zusätzliche Streben dann einsetzen, wenn mit hohen Geschwindigkeiten und mit
einem großen Aufpralldruck zu rechnen ist. Im Stadtverkehr fährt man beispielsweise
nur mit einer Bruststrebe und gegebenenfalls zusätzlich mit einer Kopfstrebe.
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Alle Streben sind der Körperform angeglichen und sollen den Körper
auch auf der dem oberen Haltearmteil abgekehrten Seite ganz oder teilweise umfassen.
Zu diesem Zweck sollte gemäß Erfindung die Starte dreh- und arretierbar im oberen
Halteteil vorgesehen sein. Hierzu bedarf es lediglich eines Gelenkes und an sich
bekannter Rasterungen, die dann einrasten, venn die geuUnschte "Auffangstellung"
erreicht ist.
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Die Streben sollten eine möglichst breite Auflagefläche bieten. Dabei
muß die Breite der Auflagefläche nicht gleichbleibend sein. Beispielsweise könnte
im vorderen Bereich die Auflagefläche breiter sein als seitlich.
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Jede Variante ist denkbar, d.h. man kann natürlich auch seitlich eine
breitere Auflage und im Brustbereich vorsehen, während dazwischen die Auflagefläche
geringer sein kann. Die Streben sind mit einer ausreichenden, an sich bekannten
Polsterung zu versehen.
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Um den oberen Haltearmteil in und- aus Auffangstellung verdrehen zu
können, gibt es verschiedene Lösungswege.
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Der einfachste väre der, daß eine Arretierung für den oberen Haltearmteil
angebracht ist, z.B. bestehend aus einer Nut im unteren Haltearmteil und einer im
Deckel angeordneten durch Feder belasteten Kugel. So lange die Kugel in der Nut
ruht, ist die Auffangstellung gegeben. Mit einem geringen Kraftaufwand kann man
den Haltearmteil dann verschwenken.
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Man kann das obere und untere Haltearmteil durch an sich bekannte
arretierbare Gelenke verbinden, z.B.
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durch ein Kugelgelenk, das sich in gewünschten Stellungen arretieren
läßt (an sich bekannt). Man kann auch ein System wählen, ähnlich wie bei schwenkbaren
(kippbaren) Sonnenschirmen, bestehend aus einem Bolzen,
beispielsweise
im unteren Haltearmteil, um den sich der gegabelte obere Haltearmteil (der den unteren
Haltearmteil damit umfaßt) zum Teil dreht; dazu ist eine verschiebbare Buchse vorgesehen,
die die Arretierung in einer gewünschten Stellung bietet.
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Man kann dem oberen Halteteil auch ein weiteres Halteteil im oberen
Bereich so zuordnen, daß es die Rückenlehne und/oder nur den Rücken zusätzlich abstützt,
so daß man beim Aufprall nicht auf die zum Teil mäßige Sicherheit angewiesen ist,
die der Sitz bietet.
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Es gehört zur Erfindung, daß man am oberen Haltearmteil auch Bruststreben
für zwei Personen vorsieht. Dies kann für die Insassen wichtig sein, die auf den
Rücksitze Platz nehmen.
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Die Streben und sinngemäß das obere und untere Haltearmteil können
teleskopähnlich verlängerbar sein; an sich bekannte Arretierungsmittel sollten zugeordnet
werden, um die einmal eingenommene Stellung zu erhalten.
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Es wird zweckmäßig sein, die Kopfstrebe besonders stark federnd auszubilden.
Diese findet bei starker Belastung ihre Anlage beispielsweise an einem Türrahmen,
hat den
starken Aufprall abgefangen und der Kopf ruht nun sicher
gepolstert am Türrahmen. Zwingend ist diese Anordnung jedoch nicht.
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Man kann die freien Enden der Streben auch noch zusAtzlich abfangen
durch starre oder federnde Halterungen, die man beispielsweise in Form eines Widerlagers
am Boden, an der Decke, am Tunnelboden des Fahrzeuges usw. vorsieht.
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Die Zylinderdeckelsollten abschraubbar ausgebildet sein bzw. zumindest
verdrehbar; sinngemäß könnte man auch andere Mittel verwenden, um ein Bewegen der
Deckel in Zylinderachse zu bewirken. Die Deckel sollen nämlich gleichzeitig als
Spannmittel für die Federn verwendet werden.
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An den Streben kann man auch Netze (gehalten in Rahmen oder dgl.,
die wiederum in sich federnd sein können) anbringen, die dann als Auffangnetze für
den Körper, Wpf usw. dienen. Solch eine Netzwand kann man auch von Strebe zu Strebe
spannen, wobei man zweckmäßig zusätzlich Polsterungen vorsieht.
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Es gehört zur Erfindung, daß das obere und/oder das untere Halteteil
in der Auffangsstellung einstellbar ist, d.h. die Einstellung - sinngemäß der Streben
-erfolgt sowohl in der Höhe, im Abstand zum Körper (Sitz) usw. Dazu kann man an
sich bekannte Verstellmittel verwenden, von denen einige in der späteren Figurenbeschreibung
erläutert sind.
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Einer der wesentlichsten und maßgeblichsten Erfindungsgedanken ist
durch mindestens ein Dämpfungs- bzw. Federungssystem gekennzeichnet, bestehend aus
mindestens einem am unteren Haltearmteil (direkt oder indirekt) befestigten in mindestens
einem Zylinder geführten Kolben (oder dgl.) und mindestens einer am Deckel des Zylinders
sich abstützenden Vorfeder, die auf den Kolben wirkt, und vorzugsweise eine direkt
oder indirekt in Wirkverbindung mit der Vorfeder stehende Hauptfeder, die ebenfalls
- vorzugsweise zeitlich später - auf den Kolben wirkt.
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Dazu die folgenden Erläuterungen.
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Wenn gesagt vird, daß die Vorfeder sich am Deckel des Zylinders abstützen
soll, dann kann diese unmittelbar
anliegen, aber auch noch einen
kleinen unwirksamen Weg aufweisen (im Abstand also vorgesehen sein). Genauso muß
die Vorfeder nicht unmittelbar auf dem Kolben aufliegen; sie kann zum Kolben auch
einen Abstand aufweisen, so daß der Kolben sich ein gewisses Stück bewegen kann,
ohne daß die Vorfeder gleich wirksam wird. Wenn gesagt wird, es soll eine direkte
oder indirekte Wirkverbindung mit der Vorfeder und der Hauptfeder gegeben sein,
dann kann die Vorfeder unmittelbar die Hauptfeder auslösen, beispielsweise wenn
sie zusammengedrückt wird, kann sie gegen die Festhaltevorrichtung der Hauptfeder
virken oder aber über z.B. den Kolben wie im späteren Beispiel erläutert. Der Begriff
nWirkverbindungn heißt nur, daß beim Zusammendrücken der Vorfeder - von einer bestimmten
Stellung an - die Hauptfeder auch aktiviert werden kann.
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Ein weiterer maßgeblicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß
eine der auf den Kolben wirkende (direkt oder indirekt) Federn vorgespannt ist;
das wird insbesondere bei der Hauptfeder der Fall sein. Damit hat man nämlich eine
ungeheuere graftreserve gespeichert, die auf den Körper dann wirksam wird - jedoch
weich und für den Körper nicht schädigend - wenn der Aufprall hart wird. Dies sind
dann die Reserven, die beim Mehrfachaufprall noch vorhanden sind.
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Man kann allen oder einigen auf den Kolben wirkenden Federn (auf den
Kolben heißt also nicht, daß diese stets auf den~tolben wirken, wie vorstehend erläutert)
mindestens eine weitere Feder zuordnen, die etwas später als die eigentliche Feder,
der sie zugeordnet ist, wirksam vird, die vorzugsweise stärker sein soll, d.h.
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eine größere Rückholkraft aufweist.
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Die Vorspannung aller oder einiger Federn sollte regulierbar bzw.
einstellbar sein.
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Alle oder einige (oder auch eine) auf den Kolben wirkende Federnsollten
eine unterschiedliche Federkraft aufweisen, und zwar derart, daß die zum Zusammendrücken
auf zubringende Kraft nicht linear, sondern z.B. nach einer Parabel zunimmt (Fig.
9), wozu man sinngemäß auch ineinander geschachtelte Federn mit gleicher oder unterschiedlicher
Druckkraft verwenden kann.
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Ein anderer maßgeblicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß
der Zylinder mit öl gefüllt ist und im kolben (in den Kolben) vorzugsweise einstell-
und regulierbar öldurchtrittsöffnungen (Ventile) vorgesehen sind.
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Es gehört zur Erfindung, daß zwecks Einstellung des gesamten Systems
die Zylinder schwenk- und einstellbar (auch verschiebbar) angeordnet sind. Dieses
Verschwenken usw. kann in jeder beliebigen Richtung erfolgen. Man kann auch das
Verstellen der Zylinder in der Höhe vornehmen. Das gleiche gilt für den die Zylinder
tragenden Bock, den man beispielsweise ähnlich wie ein Fernrohr auch kippen kann.
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Eine besonders interessante Ausführungsform ist darin zu sehen, daß
der mit Öl gefüllte Zylinder mindestens einen Kolben aufeist, in dem öldurchtrittsöffnungen
vorgesehen sind; diesem System ist lediglich eine auslösbare und vorgespannte Hauptfeder
zugeordnet. Die leichten Dämpfungen werden durch das öl bewirkt Dabei bietet sich
der Vorteil an, daß man den Körper leicht hin- und herbewegen kann, ohne daß die
Streben hinderlich sind. Erfolgt nun der Aufprall, dann kann das öl nicht so schnell
von der einen in die andere Kammer gelangen und der körper wird dämpfend aufgefangen.
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Kommt nun noch ein zweiter Aufprall, dann löst sich die Feder und
preßt nun den Kolben wieder in seine Ursprungsstellung zurück, d.h. den Körper in
den Sitz.
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Es gehört zur Erfindung, da13 alles was hier beschrieben wird, auch
in kinematischer Umkehrung denkbar ist. enn hier von Druck gesprochen wird, dann
kann man dies sinngemäß mit Zug bewirken, indem man sinngemäß die Federn wählt.
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Ebenso wichtig ist auch, dals all das hier mehr mit Federn Beschriebene
sinngemäß pneumatisch und/oder hydraulisch lösbar ist, d.h. beispielsweise, dau
man für die vorgespannte Hauptfeder einen unter Öldruck stehenden weiteren zylinder
verwendet, der dann aktiv wird usw.
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Das Auslösen der vorgespannten Federn kann mechanisch aber auch hydraulisch,
insbesondere aber auch auf elektromagnetischem vege - wie im Prinzip bekannt - erfolgen,
d.h. sobald der Kolben in eine bestimmte Stellung gelangt, erfolgt das Auslösen.
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heitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
und der Zeichnung, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Prinzipskizze der Erfindung mit einem
Dämpfungs- und Federungssystem,
Fig. 2 im Schnitt ein Dämpfungs-
bzw. Federungssystem, wobeidie Hauptfeder gespannt ist, Fig. 3 entspricht Fig. 2,
doch ist hier die gespannte Hauptfeder gelöst, Fig. 4 eine Gelenkverbindung zwischen
dem oberen und unteren Haltearmteil, Fig. 5 im Prinzip die Anordnung eines oberen
Haltearmteiles mit zwei Brust- und einer Kopfstrebe, Fig. 6 entspricht wiederum
Fig. 1; hier ist die Wirkung bzw. Anordnung der Kopfstrebe dargestellt, Fig. 7 schematisch
die Anordnung einer Rasterung, Fig. 8 entspricht Fig. 2, iedoch sind hier noch zusätzliche
Federn angebracht, Fig. 9 die Prinzipsskizze einer Feder, die unterschiedlich stark
ist, sowie ein angedeuteter Verstellmechanismus für den Deckel, Fig.10 eine Darstellung
ähnlich Fig. 1, nur ist hier gezeigt, daß Zylinder und Bock auch weiter nach vorn
gesetzt sein können, Fig. 1i im Schnitt eine Prinzipskizze eines Öldruckdämpfungssystems,
Fig. 12 im Prinzip und Schnitt ein Ausführungsbeispiel, Fig. 13 eine andere Ausführungsform,
Fig. 14 und 15 wieder andere Ausführungsbeispiele, Fig. 16 eine mögliche Anordnung
einer Strebe im oberen Haltearmteil,
Fig. 17 in Ansicht einen Sitz
mit einer über den Kopf schwenkbaren Strebe, Fig. 18 einen Sitz mit einem i.w. starren
Haltering (Halbring oder dgl.), Fig. 19 im Prinzip die Darstellung einer Seitenstütze
und Fig. 20 eine andere Form einer Seitenstütze.
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Des System gemäß Fig. 1 zeigt, dais am oberen Haltearmteil 1 ein unteres
Haltearmteil 1a angekuppelt sein kann. Wenn man die Strebe 2 gemäß Pfeil 37 verschwenkt,
ist die Person frei von der Halterung. Man kann aber auch bzw. zusätzlich die Muffe
4 lösen (siehe Fig. 4), d.h. verschieben entsprechend dem Pfeil nach Fig. 4.
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Dann kann man das obere Haltearmteil 1 um den Bolzen 18 schwenken.
In dem unteren lialtearmteil 1a ist nämlich eine Rinschlitzung eingefräst und hier
greift die Abflachung 19 des oberen Haltearmteils 1 hinein, so daß ähnlich wie bei
einem Gartensonnenschirm ein Verschwenken dann möglich ist, wenn die Muffe 4 verschoben
wird.
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-7ie die Bruststreben aussehe-n können, ist schematisch noch in den
rig. 5, 6 und 10 gezeigt.
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Fig. 5 läuft erkennen, dals am oberen Haltearmteil 1 Bruststreben
2, 2a angebracht sein können. Die gestrichelte Linie deutet die Polsterung an. Sinnge-Ü
r. @@@@trebe mä3 kann man eine Schulterstrebe 2b anbringen. Es ist erkennbar, dalJ
viele hier nicht dargestellte weitere Varianten denkbar sind, weil man genug Raum
hat, die Anordnung der Streben vernünftig und dem Zweck angepaßt zu wahlen.
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Fig. 6 zeigt, daß die Bruststrebe 2 auch eine andere Form (hier im
Querschnitt etwa rechteckig) haben kann.
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Diese Bruststrebe 2 kann im Mittelbereich stärker gewählt werden.
Eine einfache Strebe 2c ist hier wiederum erkennbar.
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Die Kopfstrebe 20 könnte noch mehr abgebogen sein und die Schulter
mehr abstützen; zwingend ist dies aber nicht.
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Diese Kopfstrebe 20 trägt einen Rahmen 35, der zweckmäßig abzupolstern
ist. Der Rahmen ist mit einem Netz 36 bespannt. Durch diese Anordnung wird der freie
Blick kaum gestört und der Kopf erhält eine gute Stütze. Man kann die Kopfstrebe
20 auch noch weiter herumziehen, wie das Bezugszeichen 20 a andeutet. So erhält
man eine sinngemäße Abstützung auf der Gegenseite (Rahmen 35 und Netz 36. nicht
dargestellt).
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Eine besonders breite Bruststrebe 2a ist in Fig. 10 gezeigt. Das obere
Haltearmteil 1 muß nicht wie dargestellt, ausgebildet sein. Es könnte beispielsweise
auch unmittelbar vom Punkt 38 aus angreifen. (also nicht unbedingt von der Seite).
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Es ist zu verstehen, daß man auch Netze 36 zwischen den Bruststreben
2 bis 2c vorsehen kann bzw. jede Bruststrebe 2 bis 2c'mit einem Rahmen 35 und Netz
36 versehen kann.
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In Fig. 1 ist durch den Pfeil 33 angedeutet, daß man den Zylinder
5 verschwenken kann. Man kann den Zylinder 5 aber auch so anordnen, daß er einzeln
in jeder beliebigen Winkellage verstellbar ist1 also einmal in Pfeilrichtung 33
aber auch von und zum Bock 6 verdrehbar ist. Zweckmäßig verwendet man dazu ein an
sich bekanntes arretierbares Kugelgelenk, das den Bock 6 mit dem Zylinder 5 verbindet
(nicht dargestellt).
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Fig. 2 zeigt im Schnitt ein mögliches Dämpfungssystem.
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Es ist leicht vorstellbar, daß man statt der hier gezeigten Federung
andere Federungen sinngemäß vählen kann.
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Das untere Haltearmteil la trägt den Kolben 11. Im unteren Bereich
ist eine Ausgleichfeder 12 vorgesehen, die bestrebt ist, den Kolben nach außen zu
bevegen; diese Feder ist nicht zwingend. Im gezeigten Beispiel sorgt sie nur dafür,
daß der Kolben an der Vorfeder 17 anliegt, vas aber keineswegs Vorbedingung für
die Erfindung ist.
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Wenn die Person gemäß Fig. 1 Platz genommen und sich gesichert hat,
dann kann sie leichte Bewegungen des Körpers ausführen, muß aber den Druck der Vorfeder
17 jeweils verwinden. Man kann die Vorfeder 17 insbesondere im unteren zum Kolben
weisenden Teil relativ schwach ausbilden, so daß der Körper noch gewisse Bewegungsmöglichkeiten
hat. In einem bestimmten Bereich kann man also entsprechend dem Pfeil 39 Bewegungen
durchführen.
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Erfolgt jetzt ein Aufprall, dann wird ein- Zug auf das untere Haltearmteil
1a entsprechend dem Pfeil 40 ausgewebt, die Vorfeder 17 stärker zusammengepreßt
und von einer bestimmten, vorher festgelegten und auch einstellbaren Stellung an
wirkt die kilauSkante 16 des Kolbens 11 gegen die Schräge der lösbaren Federhälterung
10.
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Damit wird die vorgespannte Hauptfeder 9 freigegeben und bietet nun
eine erhebliche Haltekraft zusätzlich zu der Kraft der Vorfeder 17. Je nach Wahl
der einzelnen Federn (stärker oder weniger stark) kann man auch erreichen, daß die
Kraft der Hauptfeder 9 so groß ist, daß der Kolben 11 entgegen der Richtung des
Pfeiles 40 zurückbewegt und der Körper in den Sitz gepreßt wird.
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Eine solche Stellung zeigt beispielsweise Fig. 3.
Allein
aus diesem Beispiel ist erkennbar, daß man durch entsprechende Federwahl jeden gewünschten
Effekt erreichen kann, d.h. je nach Wahl der Federn kann man mehr oder weniger weich
den Aufschlag dämpfen, oder sogar den Körper in eine Stellung zurückführen, inder
er in den Sitz gepreßt ist, Es gehört zur Erfindung, daß alle Mittel wie Federnder
die sonstigen mechanischen Elemente auf eine gewünschte Stellung einstellbar sind.
Diese Einstellmittel sind im einzelnen nicht so stark hervorgehoben bzw. im einzelnen
beschrieben, weil sie für den Techniker leicht lösbare Probleme darstellen.
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Aus diesen Beispielen ist erkennbar, daß selbst der seitliche Aufprall
eines anderen Fahrzeuges für den Fahrer nicht mehr ein so erhebliches Risiko darstellt,
wie bisher. Dies gilt auch für die noch ungünstigeren Kollisionen von schräg und
vorne bzw. schräg hinten, d.h. wenn der Passagierraum keilförmig aufzureißen droht.
Durch die Kopfstütze wird das seitliche Schlagen des Kopfes gegen Türrahmen, Fenster
usw. verhindert.
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In Fig. 2 ist durch den Linienverlauf 31 ein Dichtungsmantel dargestellt.
Damit soll schematisch angedeutet werden, daß der Zylinder 5 auch völlig dichtend
verschlossen
sein kann. Man kann dann in das gesamte System Öl
einfüllen und im Kolben 11 Öldurchtrittsöffnungen bzw. einstellbare Ventile usw.
anbringen. Damit ist ein langsames Bewegen in einem gassen Bereich immer noch möglich.
Tritt aber der plötzliche Aufprall.auf, dann kann das Öl nicht so schnell aus dem
einen Raum'k" in den anderen Raum "B" dringen und es ist eine Dämpfung bewirkt,
die zusätzlich noch erhöht werden kann durch das Auslösen einer vorbeschriebenen
Hauptfeder 9 oder aber durch eine Erhöhung des Öldruckes im Raum "A"; dazu könnte
man beispielsweise den Raum "A" nochmals unterteilen und einen weiteren Kolben vorsehen,
der z.B. sinngemäß wie der Kolben 11 arbeitet bzw. mit Preßluft beauBschlagt-werden
kann.
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Ein derartiges System ist im Prinzip in Fig. 11 dargestellt. Das Öl
kann vom Raum"A" in den Raum "B" wie vorbeschrieben durch die Öldurchtrittsöffnungen
43 des /den Bereich Kolbens 41 strömen. Gelangt der Kolben 41 z.B. in/einer federbelastetentugel
44, dann wird ein Kontakt ausgelöst (nicht dargestellt), damit Preßluft freigegeben
und die Preßluft kann gemäß Pfeil 45 in den Raum C gelangen und schiebt damit den
Kolben 42, sowie den Kolben 41 und damit das untere Haltearmteil la in Richtung
des Pfeiles, d.h. der Körper wird wiederum gemäß dem vorherigen Prinzip gehalten.
Diese Art der Halterung
kann man noch besser ausbauen. Man könnte
mehrere Olkammern vorsehen. Man könnte auch mit Öldruck arbeiten usw.
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In Fig. 6 ist noch gezeigt, wie man das obere Haltearmteil beispielsweise
verkürzen bzw. verlängern kann. Die einfachste Art dies zu tun, stellt eine Muffe
32 mit Links- und Reahtsgewinden dar, wobei entsprechende Gewinde sowohl au£ dem
vorderen Teil des oberen Haltearmteils 1, als auch auf dem hinteren Teil des oberen
Haltearmteils t aufgebracht sind.
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Fig. 8 entspricht im Prinzip der Fig. 2. Hier ist noch angedeutet,
daß Halteklammern 25 die Federn am Deckel 8a halten können, Man erreicht damit,
daß die Federn nicht unmittelbar auf dem Kolben 11 aufstehen bussen.
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Außerdem ist hier noch eine D§mpBungsfeder = 2. Vorfeder 30 gezeigt.
Diese Feder ist etwas kürzer und kann härter sein, als die Vorfeder 17. Hier ist
gut erkennbar, daß der Kolben 71 ein erheblich großes Spiel hat, ohne daß die Federn
wirksam werden. Erst wenn es kritisch wird, treten die Wirkungen der Federn wie
vorbeschrieben auf.
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Hier sind einige mögliche verschiedene Federwege in ihrer Wirkungsweise
erläutert, und zwar: 1. Mit "d" ist die freie Bewegung gezeigt, d.h. es treten kaum
Widerstände auf. Die Streben und damit der Körper können gut bewegt werden.
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2. Im Bereich tritt eine geringe Widerstandskraft auf. Diese kann
man gegebenenfalls so einstellen, daß der Körper diese noch überwinden kann. Man
kann aber auch hier schon stärkere Kräfte wirksam werden lassen.
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3. Erheblich größere Kräfte treten im Bereich "bw auf.
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Hier ist die Däxpfungskraft schon recht erheblich und kann so groß
gewählt werden, daß ein leichter Aufprall abgefangen wird.
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4. Entscheidend ist aber die Rückhol- bzw. Rückpreßkraft, die mit
na gekennzeichnet ist. In diesem Bereich wirken alle Federn und sind bemüht, den
unteren Haltearmteil la in Richtung des Pfeiles zu bevegen. Dabei ist auch die vorgespannte
Hauptfeder 9 ausgelöst. Natürlich hätte man auch die vorbeschriebenen anderen Federn
gemäß Fig. 8 vorspannen
können. Dies kann man sinngemäß tun, vie
hier schematisch in Fig. 8 bzw. 2 und 3 angedeutet.
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Es gibt aber auch andere Varianten.
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Gezeigt ist, daß man durch Verdrehen des Deckels 8a die Federn noch
mehr spannen kann. Je nach Ganghöhe ist dies möglich und unter Zugabe eines Schlüssels
kein Problem.
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Die weitere andere Variante ist dadurch gegeben, daß ein Spannring
29 angebracht ist. Dieser Spannring 29 trägt die lösbaren Federhalterungen 10. Verdreht
man diesen Spannring 29 entsprechend, dann kann man die Hauptfeder 9 mehr oder weniger
spannen. Zu diesem Zweck ist der Durchbruch 15a größer gewählt worden.
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Auch hier könnte man - will man mit Öl arbeiten -einen Dichtungsmantel
vorsehen, wie in Fig. 2 angedeutet.
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In Fig. 7 ist nur schematisch angedeutet, daß der untere Haltearmteil
la mit einer Nut 22 versehen sein kann. Im Deckel 8 ist eine Feder 23 vorgesehen,
die auf eine Kugel 24 drückt. Damit hat man eine Arretierung erreicht und weiß -
ist die Kugel 24 eingerastet -daß das untere Haltearmteil 1a in der Auffangstellung"
verbracht ist.
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In Fig. 9 ist nur noch angedeutet, daß man den Deckel 8b durch Spannen
mittels der Spannmutter 34 verstellen kann, eine andere Möglichkeit des Spannens
der Federn, wie bereits in Fig. 8 kurz beschrieben.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich noch der Vorteil,
daß die Streben eine Art Anschlag in Auffang-stellung darstellen; Brust- (Bauch-)
streben schützen beim Aufprall noch zusätzlich den Körper, wenn Blechteile gegen
den Körper gebogen werden; der Körper kann also nicht so leicht Prellungen erhalten;
der minimalste Abstand zwischen Polsterung und sich in Auffangstellung befindlicher
Bruststreben bleibt konstant (ist fixiert) und um den Körper einzuklemmen, muß die
Strebe erst konträr zur Auffangstellung gebogen werden; es gehört deshalb zur Erfindung,
die Strebe nur in Richtung des Aufpralls (Auffangstellung) elastisch zu halten und
in der Gegenrich-Azum Körper hin also) tung/möglichst st-eif zu gestalten.
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Das Auffangnetz soll generell so definiert werden, daß es geflochten,
geklebt, geknotet usw. sein kann.
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Die Maschenweite kann beliebig gewählt werden, also sehr eng ähnlich
wie bei einem Gewebe oder größer.
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Die einzelnen oder alle Fäden können elastisch und/oder dehnbar sein,
jedoch nur bis zu einem bestimmten Punkt, d.h. bis zu einer ermittelten günstigen
Stellung soll das Netz reckbar gewählt werden. Die Form der Maschen und/oder des
Netzes kann beliebig geeignet gewählt sein; so kann das Netz bzw. das Geflecht konvex
oder konkav gewölbt sein; man kann es in einem Rahmen spannen.
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Mehrere Netze können hintereinander geschaltet sein, gegebenenfalls
mit unterschiedlicher Elastizität und unterschiedlichem Gräd der Reckung. Die Netze
können parallel oder in einem Winkel zueinander gespannt sein.
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Die Maschen je Netz können unterschiedlich sein bzw.
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kann ein Netz auch unterschiedlich große Maschen aufweisen. Außerdem
können dem Netz Polsterungen zugeordnet werden.
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Man kann das Netz auch (sinngemäß die Risterungen) von Kopfseite zu
Kopfseite verlaufend anordnen und im Nakkenbereich als Kopfstütze ausbilden (umfaßt
den Kopf also etwa in Höhe der Schläfen über den Nacken bzw.
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Hinterkopf verlaufend). Jede der verschiedenen genannten Varianten
ist einzeln oder in Kombination denkbar.
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So kann man statt eines oder mehrerer Rahmen (z.B. umlaufend von Kopfseite
zu Kopfseite über die Nackenpartie)
auch z.B. beidseitig am Kopf
jeweils eine gepolsterte Strebe (etwa senkrecht oder ähnlich ausgerichtet) anbringen
und dazwischen mindestens ein Netz spannen.
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Es gehört weiter zur Erfindung, daß das obere Haltearmteil um den
Bereich der Rückenlehne herumgeführt wird (falls man z.B. nur außen (zur Tür hin)
eine Kopfstrebe vorsehen will).
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Bezogen auf die vorstehend erläuterten und nachfolgend noch erklärten
Federn sei darauf hingewiesen, daß durch die Anordnung bzw. Auswahl der Federn auch
erreicht werden kann, daß dem Körper gar kein Eewegungsimpuls vermittelt wird; er
wird z.B. bei einem Aufprall sofort fest in den Sitz gepreßt. Oder der Körper wird
sofort fest in den Sitz gepreßt, dann wieder etwas freigegeben und nun wieder fest
in den Sitz gepreßt. Oder der Körper macht eine z.B. Vorwärtsbewegung mit, wird
dann so (also etwa in dieser Stellung) gehalten, oder wieder in den Sitz gepreßt.
Alle diese oder auch andere Varianten sind denkbar. Man kann durch die geeignete
Kombination zwischen Federanzahl, deren kraftmäßiges sowie zeitliches Wirken bzw.
Größe und Folge der Vorspannung (aller oder einzelner Federn) usw. die Funktionsfolge
erreichen bzw. bestimmen, die für den Körper als am günstigsten ermittelt wird.
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Man kann auch das obere Haltearmteil so ausbilden - und dies ist auch
ein maßgebliches erfinderisches Merkmal - daß es bis zu einem gewissen und zulässigen
Grad eine Torsionsbewegung ausführt, um den Körper auf zuängen; dabei kann die Rückstellkraft
mit dem Grad der Torsion entsprechend größer werden; die Torsionshaltekraft kann
den federnden Dämpfungskräften auch zugeordnet werden bzw. kann der Grad der Torsion
auch als Auslösung der z.B. vorgespannten Federn genutzt werden.
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Es gehört dann weiter zur Erfindung, daß man z.B. zwei Kolben in einem
Zylinder vorsieht und die einzeln und unterschiedlich bzw. gleich stark abgefederten
Federn auf ein oberes laltearmteil wirken läßt.
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Man kann erfindungsgemäß aber auch zwei Federungssysteme (z.B. zwei
Zylinder mit ie einem oder auch mehreren Kolben) einem Sitz zuordnen. Auch dies
ist ein wesentliches erfinderisches Merkmal. Ein Federungssystem ist z.B.
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der unteren Körperpartie (Bauchpartie) und das andere Federungssystem
der oberen Körperpartie zugeordnet; alle solche und ähnliche Varianten sind auch
in Kombination denkbar.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß alle Federungsvarianten denkbar
sind. Einige Ausführungsbeispiele bzw. Möglichkeiten sind noch wie folgt zu erläutern:
In der Prinzipskizze (schnittfigur) der Fig. 12 ist beispielsweise ein beweglicher
Zylinder 53 erkennbar.
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In diesem beweglichen Zylinder 53 ist eine Haltestange 36 angebracht;
der aus dem Zylinder 53 herausragende Teil der Haltestange ist am Wagen beispielsweise
am Boden, am Dach, über dem Tunnel usw. befestigt (so wie früher schon für den Zylinder
beschrieben).
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An dem beweglichen Zylinder 53 ist ein Anschluß 54 angeordnet, der
zum unteren oder oberen Haltearmteil (hier nicht dargestellt) führt. Erfolgt nun
durch den Aufprall die Zugkraft in Pfeilrichtung, dann ergibt sich folgende Bewegung.
Der Zylinder 53 wird mit in Pfeilrichtung gezogen und erfährt seine erste Dämpfung
dadurch, daß der Kolben 52 (oder eine Verstärkung der Haltestange 86 in diesem Bereich)
gegen die Vorfeder 51 gedrückt wird und eine erste Bremsung einleitet. Wird diese
überwunden, d.h. ist der Aufprall so stark, dann tritt die Hauptfeder 50 - wie schon
bei früheren Besipielen beschrieben - in Kraft. Diese Hauptfeder 50 ist wieder
sehr
viel stärker gestalten, kann vorgespannt sein und der Bewegungsimpuls erfolgt so,
daß der Aufprall stark abgedämpft wird, notfalls soweit bis beide Federn 51 und
50 restlos zusammengedrückt sind. Auch hier kann man wieder einen Kolben 52 mit
Öldurchtrittsöffnungen wählen und eine Vordämpfung einleiten, indem das Öl zusätzlich
hindurchgepreßt werden muß. Statt der beiden Federn 50 und 51 können auch mehrere
Federn angebracht sein; einige oder alle Federn können eine Vorspannung erhalten.
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Ein anderes Prinzip zeigt Fig. 13. Der Zylinder 55 ist im Pkw arretiert.
In den beiden Ölräumen 58, 59 ist ein Kolben 57 mit Öldurchtrittsöffnungen (einstellbaren
Ventilen usw.) angebracht. Eine Zugstange 61 ist am Kolben 57 befestigt, und wenn
hier durch den Aufprall ein Zug in Pfeilrichtung erfolgt, wird der Kolben 57 bewegt.
Wie schon früher beschrieben, ergeben sich Vordämpfungen durch das durch die Öldurchtrittsöffnungen
strömende öl. Den Ölraum kann man größer oder kleiner halten bzw. kann man auch
Anschläge vorgesehen, um die Bevegung des Kolbens 57 zu begrenzen.
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/( gegebenenfalls auch vorher) /(oder auch später bzw.
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früher) Erkennbar ist weiter ein Zwischenkolben 60, der eine beliebige
geeignete Form aufweisen kann; dieser Kolben kann arretiert sein und hält eine Hauptfeder
67, die wieder dann in Tätigkeit tritt, wenn die Bewegungsimpulse des Kolbens 57
erschöpft sin«. Hier ist weiter angedeutet, daß auch ein Anschlußstutzen 56, vorzugsweise
ein Preßluftanschlußstutzen vorgesehen ist.
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Sollte nämlich die Kraft der Feder 67 nicht ausreichen, dann wird
durch die Auslösung des Kolbens 60/gleichzeitig selbsttätig ein Ventil geöffnet
und läßt die Preis luft auf den Kolben 60 wirken zusätzlich zur Kraft der Hauptfeder
67. Es ist selbstverständlich und gehört zur Erfindung, daX man statt der Feder
67 auch nur einen Preßluftanschluß 56 mit preßluftpatrone vorsieht, die dann allein
- also ohne die Hauptfeder 67 - wirkt.
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Es sei nochmals erwähnt, daß diese Kombination pit der Preßluft (oder
sinngemäß mit einem anderen geeigneten Mittel beispielsweise auch flüssigem Kunststoff
usw.) bei allen hier beschriebenen Systemen anwendbar ist, und zwar zusätzlich zur
Federvirkung oder nur allein.
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Außerdem kann natürlich außer der Hauptfeder 67 noch ein anderes zusätzliches
Federu-ngssystem vorgesehen sein, beispielsweise eine in der Federkraft noch stärkere
Feder bzw. eine noch stärker vorgespannte Feder usw.
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Eine einfache Ausführungsform zeigt Fig. 14. Der sehr schmale Zylinder
71 weist einen Kolben 68 auf. Auf den Kolben 68 wirkt eine Vorfeder 69 und nachfolgend
oder gleichzeitig eine Hauptfeder 70. Der Kolben 68 zeigt einen Anschlup 72, der
zum unteren oder oberen Haltearmteil gehen kann. Wirkt nun durch den Aufprall die
Zugkraft entsprechend dem dargestellten Pfeil, dann wird zunächst die Vorfeder 68
zusammengedrückt und nachfolgend oder gleichzeitig bzw. dann, wenn die Vorfeder
68 zum Teil zusammengedrückt ist, die Hauptfeder 70. Auch hier kann der Kolben 68
als Ölfederungskolben ausgebildet sein.
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Ein anderes einfaches System ähnlich wie Fig. 14 zeigt Fig i5. Hier
ist eine Druckstange 76 gezeigt, die mit dem unteren oder oberen Haltearmteil verbunden
ist (der untere Haltearmteil kann in manchen Ausführungsformen natürlich entfallen).
Wirkt der Druck en-tsprechend dem Pfeil, dann wird der Kolben 74, der im Zylinder
73 bewegbar angeordnet ist, zus-ammengedrückt. Den Widerstand stellt die Feder 75
dar, die auch as Mehrfachfeder Verwendung finden kann. Der Kolben 74 kann wie bei
allen anderen Ausführungsbeispielen auch als Öldruckkolben ausgebildet sein.
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Fig. 16 zeigt eine Alsführungsform eines oberen Haltearmteil. Angeordnet
ist hier eine bewegliche Strebe 51, hier z.E. zylindrisch ausgebildet. diese Strebe
Kann entsprechend dem Pfeil Drehbewegungen ausführen; zu diesem Zweck ist an dem
einen freien nde, das in das obere Haltearmteil weist, ein Anschlag 85 vorgesehen.
Mit 78 ist eine rasterung angedeutet, die die Strebe in der Stellung halten soll,
in der die Auffangstellung zu vermuten ist. Außerdem Kann der Kolben 79 so geführt
werden, daD er sich nicht verdrehen Kann (Nut und Feder ist anzubringen oder ähnlich).
Ferner ist eine Feder 84 gezeigt, die auf den anschlag ?= drückt, andererseits aber
dem Strebenteil 81 eine gewisse Axialbewegung gestattet.
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Der Kolben 79 trägt eine Kolbenstange 8O, die umgebogen sein kann,
um den Körper z umfassen; in diesem Bereich a@er natürlich auch am zylindrischen
Teil 81 der Strete sind Polsterungen anzraLríngenO Durch diese Anordnung kann die
Weite der Strebe verändert werden und die Umfassung seitlich besser gesichert sein.
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Jie Druckfeder 82 kann wieder als einfache oder mehrfacne eder ausgebildet
sein. Der Kolten 73 kann wieder als Öldruckkolten fungieren.
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iig. 17 zeigt in Ansicht, wie man eine Strebe 'sinngemäß auch mehrere
Streben) an Halteelementen über den Kopf der sitzenden Person verschvenken nd z.B.
in Aufflngstellung arretieren kann. Es ist verständlicn, daß die Strebe 31 auch
eine der anderen gezeigten oder noch andere Formen aufweisen kann; die Strebe 31
ist mit einer Polsterung versehen. behalten wird die Strebe 31 durch jeweils ein
Dämpfungselement 30, beidseitig an der Strebe 91 angeordnet. DiesesDämpfungselement
30 endet in einem Drehpunkt 83 bzw. in einer Halterung, die auch höhenverstellbar
und arretierbar sein kann. Diese Halterung 89 kann in sich einen Anschlag aufweisen
oder man bringt an der Lehne einen Anschlag 32 3n, der ebenfalls verstellbar sein
sollte.
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Das Dämpfungselement 90 entspricht der Bauart, wie viel-Fältig vorbeschrieben.
Insbesondere würde sich das einfache Dämpfungselement gemäß Fig. 14 eignen. Aber
lede andere Variante ist denkbar.
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5 gehört aber auch zur Erfindung, daß statt der nier gezeigten Dämpfungselemente
eine andere Halterung anwendbar ist. ,egecenenfAlls sogar nur ein einfaches Halteseil
mit einer geringen Eigenelastizität, so d>u ein gewisses ecken möglich ist.
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ws gehört zur Erfindung, daß an den Halteelementen bzw.
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Dämpfungselementen 90 mehrere Streben angebracht. sind oder das man
mehrere Dämpflungselemente jeweils mit einer oder mehreren Streuen vorsieht. Sie
Strebe 91 Könnte auch sehr breit beispieilsweise bis zu 25 cm sein.
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In Fig. 13 ist eine ganz besondere Ausführungsform dargestellt, nämlich
ein sogenannter starrer Ring bzw.
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Halbring. Im inne der Erfindung wird dieser Ring definiert als ein
i.v. starres System, also ähnlich eine breiten starren Band man steile sicn ein
breites Federstahlband vor), des slcn auch nach Innen durch einen Schlag nicht ohne
weiteres Sitzen ann, so das dadurch der Körper zusätzlich - wenn z.2. Karosserieteile
auf den Körper zugepreßt werden - geschütz ist.
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Dieser Ring kann aus den verschiedensten geeigneten Materialen erstellt
sein. Beispielsweise könnte man einen Federstahl entsprechender Breite wählen auch
mehrere Stahlbänder nebeneinanderliegend, und diesen Federstahl ?itit Kunststoff
umnüllen und dann eine geeignete Polsterung bekannter ort anbringen. Man könnte
aber aucn einen Federstanlgürtel nehmen oder auch ein Metallgewebe, das z.B. mit
Gummi oder Kunststoff durcnsetzt
ist. Ein Metallgeflecht könnte
sich ebenfalls gut einen, oder man wählt diese oder andere Materialien auch in kombination
also beispielsweise ein Melallgewebe zusätlich zu einem Federstahl bzw einem Metallgewebe,
ummantelt mir Kunststoff usw Alle diese Kombinationen und Varianten as einer, zwei
oder noch mehr Material arten sind denkbar. Dieser Ring 33 soll also etwas Ähnliches
wie einen Panzergürtel darstellen, in dem der Körper festgehalten wird, beis Aufprall
abgefangen wird, wobei das Material vorzugsweise etwas dehnbar (reckbar, sein sollte,
und andererseits soll der Körper geschützt werden7 beispielsweise wenn die Tür eingebeult
und auf den Körper zugepreßt wird. Dabei ist es nicht erforderlich, daX man nur
einen ing verwendet.
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Man kann auch mehr@re Ringe anordnen und der einer kann beispielsweise
@is in die Häftpartie reicnen und sich m Leibbereich verscnmälern usw Um diesen
Ring 33 leichter anlegen zu können, können Scharniere ange bracht sein, die hier
durch den Bezugshinweis 95 angedeutet sind. Außerdem ist ein Schloß 94 anzubringen,
m einen sicheren Verschluß zu finden. Dieses Schlo@ sollte möglichst an einer Seite
am besten auf der Trseite liegen, um beim Aussteigen keinen hinderlionen Ringteil
vorzufinden. Der Ping 93 kann n der
/(auch am Boden, Decke usw.)
/auf einer oder beiden Körperseiten Lehne befestigt werden, oder an einer Halterung,
die beispielsweise der Lehne zuzuordnen isti Dieser Ring könnte sich auch uber die
Huftpartie erstrecken.
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Fig. 19 zeigt schematisch eine Seitenstütze 96, die man den vorbeschriebenen
Systemen zusätzlich zuordnen kann.
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Eine solche Seitenstütze 96 dient in der ausgefahrenen Stellung der
seitlichen Stütze des Körpers. Sie kann auch zu den bekannten Systemen (Haltegurten)
zugeord--net werden Die Seitenstütze 96 wird am besten um enen Drehpunkt 98 verschwenkt
und ist in gewünschten Lagen arretierbar. Man kann sie aber auch teleskopähnlich
ausziehbar gestalten. Die Anordnung mehrerer Seitenstützen 96/ist denkbar. Fig.
20 zeigt eine andere Form einer Seitenstütze 99, die besser der Körperform angeglichen
ist. Solche Seitenstützen können auch beispielsweise im Heftbereich angeordnet werden,
oder im Bereich der Obersehenkel, um ein Verrutschen der Person insbesondere bei
seitlichem Aufprall zu verhindern. Die Seitenstützen 96, 99 können im inneren Bereich
auch fest angeordnet sein, während man sie nur im Türbereich verschwenkbar gestaltet.
ES
ist selbstverständlich, daß diese Seitenstützen 96, 98 in sich
auch etwas federnd gestaltet sein können und insbesondere mit einer guten geeigneten
Polsterung zu versehen sind.