DE2403613A1 - Energieabsorptionseinrichtung - Google Patents

Description

23. Januar 1974 4111

Anmelder: GKN Sankey Limited, Albert Street Works, Bilston, in the County of Stafford, Großbritannien

Energieabsorptions einrichtung

Die Erfindung betrifft Energieabsorptions einrichtungen zur Absorption von Stoßenergien.

Die Erfindung ist in erster Linie zur Verwendung in Verbindung mit Stoßfängern bei Straßenfahrzeugen bestimmt, und die nachfolgende Beschreibung ist auf diese Anwendungsform der Erfindung abgestellt. Jedoch stellt dies keine Beschränkung der Erfindung dar, da diese auch für andere Zwecke einsetzbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Energieabsorptionseinrichtung, die gekennzeichnet ist durch zwei durch die Kraft eines Stoßes gegeneinander bewegbare " Glieder, durch mindestens ein von dem ersten Glied getragenes und zur Zusammenarbeit mit einer von dem zweiten Glied getragenen Reibfläche dienendes Reibelement, durch elastische Mittel mit vorbestimmbaren Lastcharakteristiken, die vorspannbar sind, um das Reibelement mit einer konstanten Kraft mit der Reibfläche in Reibberührung zu bringen, durch Steuer- bzw. Regelmittel für die Vorspannung der elastischen Mittel, die zu deren Vorspannen zu Beginn der Relativbewegung zwischen den Gliedern bei einem Stoß, zur

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Aufrechterhaltung der Vorspannung während dieser Bewegung, wodurch das Reibelement auf der Reibfläche gleitet und die Stoßenergie durch die gleitende Reibbewegung zwischen dem Reihelement und der Reibfläche absorbiert wird, und zur Aufhebung der Vorspannung bei Beendung der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern automatisch in Tätigkeit setzbar sind, und durch Rückstellmittel für die Rückstellung der Glieder in deren ursprüngliche Stellung bei Aufhebung der Vorspannung nach einem Stoß.

Die Ausbildung ist eine derartige, daß die elastischen Mittel bei Auftritt eines Stoßes zuerst vorgespannt werden und hierdurch das Reibelement in eine Reibberührung mit der Reibfläche bringen, das Reibelement dann über die Reibfläche gleitet, wenn sich die beiden Glieder relativ zueinander bewegen, die Vorspannung und damit die Reibberührung während dieser Bewegung aufrecht erhalten wird, so daß die Stoßenergie durch die Reibberührung des Reibelements mit der Reibfläche absorbiert wird, die Vorspannung am Ende der Bewegung aufgehoben wird und schließlich die Glieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückgestellt werden, was dadurch erleichtert ist, daß das Reibelement nicht weiterhin durch die elastischen Mittel in Reibberührung mit der Reibfläche gedrückt wird, was die Rückstellung der Glieder in ihre ursprüngliche Stellung behindern würde.

Die Energieabsorptions einrichtung wird somit nach einem Stoß in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt und ist danach in der Lage, die Energie eines weiteren Stoßes zu absorbieren. Somit kann die erfindungsgemäße Energieabsorptionseinrichtung wiederholt verwendet werden, was bei vielen bereits vorgeschlagenen Formen von Energieabsorptionseinrichtungen, die durch die Absorption eines Stoßes beschädigt oder zerstört werden, nicht der Fall ist.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform, verfügt das zweite Glied über zwei einander gegenüberliegende Reibflächen, trägt das erste Glied zwei Reibelemente zur Zusammenarbeit mit den beiden Reibflächen und verfügt mindestens ein Reibelement über zugehörige elastische Mittel, deren Vorspannung durch die Steuer- bzw. Regelmittel steuer- bzw. regelbar ist und die im vorgespannten Zustand das Reibelement in eine Reibberührung mit der Reibfläche in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Glieder bei einem Stoß zu bewegen in der Lage sind.

Bei einer anderen Ausführungsform verfügt ein Reibglied über zugehörige elastische Mittel, deren Vorspannung durch die Steuer- bzw. Regelmittel Steuer- bzw. regelbar ist, und ist das andere Reibelement bei Vorspannung der elastischen Mittel des anderen Reibelements durch die Reaktion dieser Vorspannung mit seiner Reibfläche in Reibberührung bringbar, wobei die Stoßenergie durch die Reibberührung der beiden Reibelemente mit ihren Reibflächen absorbierbar ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform verfügen beide Reibelemente über zugehörige elastische Mittel, deren Vorspannung durch die Steuer- bzw. Regelmittel Steuer- bzw. regelbar ist.

Die elastischen Mittel des oder jedes Reibelements können aus einer Spiralfeder oder einem Teil aus einem geeigneten elastisch verformbaren Material, wie beispielsweise Gummi, bestehen.

Die Steuer- bzw. Regelmittel für das oder jedes Reibelement können in bevorzugter Weise aus nockenförmigen oder Auf lauf mitteln oder aus einem Gelenkhebel bestehen, der zur Vorspannung der elastischen Mittel in Abhängigkeit vom Beginn der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern, die bei einem Stoß auftritt, in Tätigkeit zu treten in der Lage sind, um die Vorspannung während des übrigen Teils dieser Bewegung

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aufrechtzuerhalten und die Vorspannung am Ende dieser Bewegung aufzuheben.

Im folgenden -wird die Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter ins einzelne gehend beschrieben; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieabsorptionseinrichtung,

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungs gemäßen Energieabsorptionseinrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Stoßfänger eines Fahrzeugs,

der ein besonderes Konstruktionsbeispiel der ersten Ausführungsform der Energieabsorptionseinrichtung verkörpert,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Anbauform für einen von der

Erfindung Gebrauch machenden Fahrzeugstoßfänger und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5.

Die erste Ausführungsform der Energieabsorptionseinrichtung gemäß Fig. 1 besitzt ein erstes Glied 10 mit zwei einander gegenüberliegenden Reibflächen 11. Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten besonderen Ausführungsform besitzt das Glied 10 im Querschnitt eine kanalförmige Gestalt, wobei die Innenflächen der Seitenflansche desselben die beiden einander gegenüberliegenden Reibflächen 11 bilden, und ist das Glied zur Befestigung am Korpus oder Chassis eines Fahrzeugs bestimmt. Die Energieabs orptions einrichtung verfügt des weiteren über ein zweites Glied 12, das dann, wenn es im wesentlichen in der Richtung des Pfeils A der Kraft eines Stoßes ausgesetzt ist, relativ zum ersten Glied 10 in

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der Richtung des Pfeils A bewegbar ist. Bei der besonderen Ausführungsform der Fig. 3 und 4 besitzt das Glied 12 eine Anzahl von Blechteilen 14 bis 17, die zur Bildung einer steifen Struktur im Querschnitt entsprechend gestaltet und miteinander verbunden sind, und ist eine Stoßfängerstange 13 an dem Glied befestigt. Somit bewegt sich das Glied gegenüber dem Glied 10 in einer Richtung unter einem rechten Winkel zur Basis des kanalförmigen Glieds 10, wenn die Stoßfängerstange einem Stoß ausgesetzt ist.

Mit den Reibflächen 11 stehen Reibblöcke 18 in Berührung, die in Trägern 19 aufgenommen sind. Jeder Träger 19 verfügt über eine kanalförmige Öffnung in Richtung auf die zugehörige Reibfläche 11, und jeder Reibblock 18 besitzt einen Teil, der verschiebbar mit dem Kanal in Berührung steht, so daß der Block relativ zu seinem Träger in einer Rieh- tung unter einem rechten Winkel zu den Reibflächen 11 bewegbar ist; eine Spiraldruckfeder 20 mit vorbestimmbaren Lastcharakteristiken ist zwischen die Basis des Tunnels und den Reibblock eingesetzt. Bei der besonderen Ausführungsform der Fig. 3 und 4 besitzt jeder Reibblock 18 eine Stütze 21, die eine Unterlage 22 aus Reibmaterial trägt, und ist eine Gummifeder mit vor be stimmbar en Lastcharakteristiken anstelle der Spiralfedern 20 vorgesehen.

Die Träger 19 sind an Führungen 23 angeordnet, die mit dem Glied fest verbunden sind, wobei jeder Träger mit einer Fläche 24 ausgestattet ist, die mit einer Fläche 25 der zugehörigen Führung 23 in Gleitberührung steht, so daß der Träger relativ zur Führung bewegbar ist. Die Flächen 24 und 25 sind zur Bildung einer Nocke oder eines Auflaufs gemäß Darstellung schräg angeordnet.

Jede Führung ist mit Vorsprüngen 26 und 27 ausgestattet, um das Ausmaß der Bewegung des Trägers gegenüber der Führung zu begrenzen.

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Bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ist eine glatte Lagerschicht aus Polytetrafluorethylen an der Fläche 25 vorgesehen.

Das Glied 10 trägt eine Druckfeder, die derart angeordnet ist, daß sie vom Glied 12 bei dessen Bewegung gegenüber dem Glied 10 bei einem Stoß zusammendrückbar ist. Diese Feder ist bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 bei 29 dargestellt und an der Basis des kanalförmigen Teils 10 befestigt.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Energieabsorptionseinrichtung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise der besonderen Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4.

Wenn sich die Glieder 10 und 12 in der normalen Ruhestellung gemäß Darstellung in der oberen Hälfte der Fig. 1 und in der unteren Hälfte der Fig. 3 befinden, sind die Federn 20 nicht belastet, und stehen die Reibblöcke 18 nur leicht mit den Reibflächen 11.in Berührung, während die Träger 19 an den Vorsprüngen 27 der Führungen 23 anliegen.

Bei einer Stoßbeaufschlagung der Stoßfängerstange 3 3 bewegt die in Richtung des Pfeils A wirkende Stoßkraft das Glied 12 gegenüber dem kanalförmigen Glied 10 einwärts. Im ersten Teil dieser Bewegung bewegen sich die Führungen 23 gegenüber den Trägern 19, wobei die Reibblöcke 18 im Verhältnis zu den Reibflächen 11 stationär bleiben, und werden die Träger 19» "wenn eine Gleitbewegung zwischen den geneigten Flächen 24 und 25 stattfindet, gegenüber den Reibblöcken 18 nach außen gedrückt, wodurch die Federn 20 vorgespannt werden. Wenn die Vorsprünge 26 der Führungen 23 gemäß Darstellung in der unteren Hälfte der Fig. 1 und der oberen Hälfte der Fig. 3 mit den Trägern in Berührung kommen, werden die Federn 20 auf das notwendige Maß vorgespannt und bringen diese Federn die Reibblöcke 18 mit einer konstanten Kraft mit den Reibflächen 11 in Reibberührung. Danach

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beginnen die Träger 19 und damit die Reibblöcke 18 sich im kanalförmigen Glied 10 mit dem Glied 12 einwärts zu bewegen. Die Reibblöcke 18 werden dabei über die Reibflächen 11 bewegt, und während dieser Bewegung werden die Federn 20 vorgespannt gehalten, so·daß der größte Teil der Stoßenergie durch die Reibberührung zwischen den Reibblöcken und den Reibflächen absorbiert wird. Ein Teil der Energie wird durch die Druckfeder 29 (Fig. 3) absorbiert, die zusammengedrückt wird, wenn sich das Glied 12 gegenüber dem Glied ]0 nach innen bewegt.

Das Glied 12 wird von den inneren Enden der Führungen 23, d.h. den Vor Sprüngen 27, festgehalten, die mit der Basis des kanalförmigen Glieds 10 gemäß Darstellung in der oberen Hälfte der Fig. 3 in Berührung kommen. Die Feder 29 tritt danach sofort in Tätigkeit, um das Glied 12 gegenüber dem Glied ] 0 nach außen zu drücken. Am Beginn dieser Rückstellbewegung des Glieds 12 bewegen sich die Führungen gegenüber den Trägern 3 9, wodurch die Vorspannung der Federn 20 aufgehoben wird. Dies erleichtert die Rückstellbewegung des Glieds 12, da die Reibberührung zwischen den Reibblöcken 18 und den Reibflächen reduziert wird, weshalb die Blöcke leicht über die Flächen gleiten können. Die an der Fahrzeugstoßfängerstange vorgesehene Energieabsorptionseinrichtung ist daher in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt und in der Lage, einen weiteren Stoß zu absorbieren.

Die Außenstellung des Glieds 12 gegenüber dem Glied ] 0, d.h. die normale Ruhestellung'des Glieds 12, ist durch zwei Arme 33 bestimmt, die am Glied ]2 befestigt sind und von diesem aus nach hinten vorstehen und sich durch zwei an den Seitenwänden 39 des kanalförmigen Glieds befestigte, U-förmige Klammern 34 hindurch erstrecken. Die freien Enden der Arme 33 sind nach außen umgebogen, um gemäß Fig. 4 gegen die Klammern 34 zur Anlage zu kommen, wenn das Glied 12 sich in

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seiner Ruhestellung befindet; bei einer Bewegung des Glieds 12 gegenüber dem Glied 10 bewegen sich die Arme 33 durch die Klammern hindurch nach hinten.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Ausführungsform der Energieabsorptionseinrichtung verfügt über ein erstes, kanalförmiges Glied 30, das dem Glied 10 der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ähnelt bzw. entspricht. Eine Stoßfängerstange 31 ist an einem zweiten Glied 32 befestigt, das dem Glied 12 der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 entspricht und zwei Blechteile aufweisen kann, die zur Bildung einer steifen Struktur im Querschnitt entsprechend gestaltet und miteinander befestigt sind.

Zwei Reibblöcke 3 5 dienen der Zusammenarbeit mit zwei Reibflächen 36, die von den Innenflächen der Seitenflansche des kanalförmigen Glieds gebildet sind. Die Reibblöcke 35 sind in Trägern 37 aufgenommen, wobei Spiraldruckfedern 38 (oder Gummifedern) zwischen ihnen eingesetzt sind. Jeder Reibblock kann über eine Stütze verfügen, die eine Reibunterlage wie bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 trägt.

Die Träger 37 sind an ein Teil 41 des Glieds 32 über Gelenkhebel 42 angeschlossen, die mit den Trägern 37 über Zapfen 43 und mit dem Teil 41 über einen gemeinsamen Zapfen 44 in Verbindung stehen. Eine der Feder 29 der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 entsprechende Druckfeder ist zwischen das Teil 41 des Glieds 32 und die Basis des kanalförmigen Glieds 30 eingesetzt.

Die Energieabsorptionseinrichtung der Fig. 2 arbeitet in ähnlicher bzw. entsprechender Weise wie die der Fig. 1. Die Teile der Energieabsorptionseinrichtung sind im oberen Teil der Fig. 2 in der Ruhestellung dargestellt. Während des ersten Teils der von der Stoßkraft in der Richtung des Pfeils A bewirkten einwärts gerichteten Bewegung des Glieds 32

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gegenüber dem Glied 30 werden die Hebel 42 verschwenkt, um die Träger 37 nach außen zu drücken und damit die Federn 38 vorzuspannen, wobei die Reibblöcke 35 stationär festgehalten werden. Das Vorspannen ist abgeschlossen, wenn das Glied 32 mit den Trägern 37 gemäß Darstellung in der unteren Hälfte der Fig. 2 in Berührung kommt, wonach die Träger und damit die Reibblöcke mit dem Glied 32 bewegt werden, wodurch der größte Teil der Stoßenergie durch die reibungsbehaftete Gleitberührung zwischen den Reibblöcken 35 und den Reibflächen 36 absorbiert wird. Ein Teil der Energie wird von der Feder zwischen, dem Teil 41 und der Basis des kanalförmigen Glieds 30 absorbiert.

Ana Ende der einwärts gerichteten Bewegung des Glieds 32 gegenüber dem Glied 30 tritt diese Feder in Tätigkeit, um'das Glied 32 gegenüber dem Glied 30 nach außen zu drücken. Zu Beginn dieser Bewegung bewegt sich das Glied 32 von den Trägern 37 weg, so daß die Vorspannung der Federn 38 aufgehoben wird und die Reibblöcke 35 leicht über die Reibflächen 36 gleiten können. Nach ihrer Rückkehr in ihre Normalstellung ist die Energieabsorptionseinrichtung in der Lage, die Energie eines weiteren Stoßes, dem sie ausgesetzt sein kann, zu absorbieren.

Die Träger 37 können einstückig mit den Hebeln 42 ausgeführt sein, wobei die Zapfen 43 entfallen können, und der gemeinsame Zapfen 44 kann durch zwei separate Kugelschwenkeinrichtungen ersetzt werden. In diesem Fall sind die Reibblöcke 35 dann, wenn die Teile der Energieabsorptionseinrichtung ihre Normalstellung einnehmen, zu den Reibflächen 36 geneigt, kommen jedoch mit diesen in eine gegenseitige Flächenberührung, wenn die Federn 38 vorgespannt werden bzw. sind. Diese gegenseitige Flächenberührung wird aufrechterhalten, bis die Teile nach einem Stoß in ihre ursprüngliche Stellung zurückgekehrt sind.

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Das Teil 41 kann am Glied 32 mittels eines Bolzens befestigt sein, der in einer Öffnung in der Basis des kanalförmigen Glieds 30 verschiebbar ist, um das Glied 32 bei seiner einwärts gerichteten Bewegung gegenüber dem Glied 30 zu führen.

Während vorstehend ausschließlich Stöße angesprochen wurden, die eine Bewegung des beweglichen Glieds der Energieabsorptionseinrichtung gegenüber dem feststehenden, kanalförmigen Glied in einer senkrechten Richtung zur Basis des letzteren bewirken, können andere Stöße seitliche Kräfte auf das bewegliche Glied ausüben. Üblicherweise werden zwei Energieabsorptions einrichtungen an einem Fahrzeugstoßfänger eingebaut, die in der Nähe der Enden des Stoßfängers angeordnet sind; und in diesem Falle arbeitet, wenn nur ein Ende des Stoßfängers einem Stoß ausgesetzt ist, ausschließlich die Energieabs orptionseinrichtung in der Nähe dieses Endes, und tendiert der Stoßfänger dazu, sich um die Energieabsorptions einrichtung am anderen Ende, die außer Betrieb steht, zu verschwenken. Als Ergebnis hiervon tendiert das bewegliche Glied, das in Tätigkeit gesetzt wird, zu einer seitwärts gerichteten Bewegung gegenüber seinem kanalförmigen Glied. Zusätzlich kann ein Stoßfänger seitlichen Stoßen an seinen Enden ausgesetzt sein, die das bewegliche Glied einer oder beider Energieabsorptions einrichtungen seitwärts gegenüber dem kanalförmigen Glied bewegen bzw. belasten.

Bei der erfindungsgemäßen Energieabsorptionseinrichtung können die beiden Glieder gegeneinander in unterschiedlichen Richtungen bei einera Stoß bewegbar sein, wobei elastische Mittel vorgesehen sind, um die Reibglieder in reibende Berührung mit den Reibflächen bei einer Relativbewegung zwischen den Gliedern in irgendeiner oder mehreren der genannten Richtungen zu bewegen.

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So ist bei der Energieabsorptionseinrichtung der Fig. 1 bis 4 nicht nur Vorsorge für eine Bewegung des Glieds 12, 32 gegenüber dem kanalförmigen Glied 10, 30 in einer Richtung senkrecht zur Basis des Kanals, wie beschrieben, getroffen, sondern auch für eine Bewegung des Glieds 3 2, 32 in Längsrichtung des Kanals, um so Mittel gegen Stöße zu bilden, die seitwärts gerichtete Kräfte am Stoßfänger ausüben. Hierdurch wird die Notwendigkeit gelenkiger Verbindungen zwischen den Gliedern und den Stoßfängern vermieden, wie sie benötigt werden, wenn ausschließlich linear arbeitende Glieder verwendet werden.

Die Träger 17, 37 der Reibblöcke 18, 3 5 werden gegen eine seitwärts gerichtete Bewegung gegenüber dem Glied 12, 32 festgehalten, so daß sie zusammen mit dem Glied seitwärts bewegbar sind.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Beschlag, der anstelle einer üblichen Stütze zum Anbau eines Stoßfängers bei einem Fahrzeug verwendet werden soll.

Der Beschlag verfügt über ein erstes Glied, das von einem im wesentlichen rohrförmigen und im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 50 gebildet ist, und über ein zweites Glied in der Form eines Plungers 51, der in dem Gehäuse axial bewegbar ist. Das Gehäuse 50 ist zum Anbau am Korpus oder Chassis eines Fahrzeugs bestimmt, und der Plunger trägt eine Halterung 52 zum Anschluß an eine Stoßfängerstange. Die Ausbildung und Anordnung ist eine derartige, daß sich dann, wenn die Stoßfängerstange der Kraft eines Stoßes in der Richtung des Pfeils A ausgesetzt ist, der Plunger 51 aus seiner mit ausgezogenen Strichen dargestellten normalen Ruhestellung gegenüber dem Gehäuse 50 einwärts in die strichpunktierte Stellung 51' einwärts bewegt.

Die beiden einander gegenüberliegenden Innenflächen 53 und 54 des Gehäuses 50 bilden flache Reibflächen und arbeiten mit zwei Reib-

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elementen 55 und 56 zusammen.

Das Reibelement 55 ist keilförmig gestaltet und in einer Aussparung 57 im Plunger 51 angeordnet. In dieser Aussparung ist ein Träger 58 lose eingesetzt, an dem ein Druckblock 59 aus Gummi befestigt ist, der zwischen dem Träger und dem Reibelement 55 angeordnet ist. An den beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Gummiblocks sind zwei Platten 60 und 61 angesetzt, wobei die Platte 60 am Träger befestigt ist und die Platte 61 in einer Gleitberührung mit dem Reibelement steht. Das Reibelement ist in der Aussparung 57 des Plungers 51 axial zwischen zwei Stellungen bewegbar, die durch dessen Anschlag an den Endwänden des Trägers 58 bestimmt sind.

Das Reibelement 56 besitzt im wesentlichen eine flache Form und einen über seine Länge konstanten Querschnitt. Es besteht aus nicht deformierbarem Material, beispielsweise Metall, und ist in einer Aussparung 62 im Plunger 51 angeordnet. In dieser Aussparung des Plungers ist es axial zwischen zwei Stellungen bewegbar, die durch seinen Anschlag an den Enden der Aussparung bestimmt sind, wobei das Element mit der Reibfläche 54 und dem Plunger in einer Gleitberührung steht.

Zwischen dem inneren Ende des Plungers 51 und dem inneren Ende des Gehäuses 50 ist eine Spiraldruckfeder 63 eingesetzt.

Die Arbeitsflächen des Metallteils 55 und der Platte 60 des Gummiblocks 59 und die Arbeitsflächen des Reibelements 56 und des Plungers sind mit Polytetrafluorethylen oder einem anderen geeigneten Material mit einem Reibungskoeffizienten beschichtet, der kleiner als der Reibungskoeffizient desjenigen Materials ist, das an den Arbeitsflächen der Reibelemente 55 und 56 und des Gehäuses 50 vorgesehen ist.

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Die Arbeitsweise des Beschlages ist folgende:

Wenn der Stoßfänger einem Stoß ausgesetzt ist und sich der Plunger 51 gegenüber dem Gehäuse 50 einwärts bewegt, bewegen sich der Träger und mit diesem der Gummiblock 59 anfangs gegenüber dem Reibelement 55, das stationär gehalten ist. Infolgedessen wird der Gummiblock zusammengedrückt und vorgespannt, um das Reibelement mit einer konstanten Kraft in eine Reibberührung mit der Reibfläche 53 zu bringen. Das Reibelement 56 wird durch die Reaktion auf diese Kraft in eine Reibberührung mit der Reibfläche 54 gebracht, wobei der Plunger 51 gering in einer seitlichen Richtung verschiebt. Die Reibelemente 55 und 56 kommen hierdurch mit den äußeren Enden des Trägers 58 und der Aussparung in Berührung und bewegen sich danach zusammen mit dem Plunger während des übrigen Teils der Bewegung. Der Gummiblock ist während dieser Bewegung vorgespannt gehalten, und die Reibelemente stehen weiterhin in R,eibberührung mit ihren Reibflächen, um so den größten Teil der Stoßenergie zu absorbieren; ein Teil der Energie wird von der zusammengedrückten Feder 63 absorbiert. Am Ende der Bewegung des Plungers, dessen Endstellung bei 51' dargestellt ist, tritt die Feder 63 in Tätigkeit, um den Plunger in seine ursprüngliche Stellung zurückzubewegen; dabei ist die von der Feder ausgeübte Kraft erheblich geringer als die Kraft des Stoßes.

Am Beginn der Rückstellbewegung des Plungers v/ird die Vorspannung des Gummi blocks 59 aufgehoben, und zwar dadurch, daß sich das Reibelement 50 gegenüber dem Gummiblock bewegt; diese Bewegung ist infolge des geringeren Reibungskoeffizienten der Polytetrafluoräthylen-Lager im Vergleich mit dem Reibungskoeffizienten der Reibflächen und der Reibelemente möglich. Die Aufhebung der Vorspannung ermöglicht die Rückstellung des Plungers in seine ursprüngliche Stellung; dies wird auch dadurch erleichtert, daß das Reibelement 56 in der Aussparung 62 axial bewegbar ist.

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   f Iy Energieabsorptionseinrichtung, gekennzeichnet durch zwei durch die Kraft eines Stoßes gegeneinander bewegbare Glieder (10, 12; 30, 32; 50, 51), durch mindestens ein von dem ersten Glied (12;'32; 51) getragenes und zur Zusammenarbeit mit einer von dem zweiten Glied (10; 30; 50) getragenenen. Reibfläche .(11; 36: 53) dienendes Reib element (18; 35; 55), durch elastische Mittel (20; 38; 59) mit vorbestimmbaren Lastcharakteristiken, die vorspannbar sind, um das Reibelement (18; 35; 55) mit einer konstanten Kraft mit der Reibfläche (11; 36; 53) in Reibbev'ihruß^ zn bringen, durch Steuer- bzw. Regelmittel (19. 23; 41-44; 55) für die Vorspannung der elastischen Mittel (20; 38; 59)ι zu deren Vorspannen zu Beginn der Relativbewegung zwischen den Gliedern (10, 12; 3ü„ 32; 50, 51) bei einem Stoß, zur Aufrechterhaltung der Vorspannung während dieser Bewegung, wodurch das Reibelement (18; 35; 55} auf der Reibfläche (11; 36; 53) gleitet und die Stoßenergie durch die gleitende Reibberührung zwischen dem Reibelement (18; 35; 55) und der Reibfläche (11; 36; 53) absorbiert wird₅ und zur Aufhebung der Vorspannung bei Beendung der relativbewegung zwischen den beiden Gliedern (10, 12; 30, 32; 50_s 51) automatisch in Tätigkeit setzbar sind, und durch Rückstellmittel (29; 63) für die Rückstellung der Glieder (10, 12; 30, 32; 50, 51) in dsren ursprüngliche Stellung bei Aufhebung der Vorspannung nach einem Stoß.

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2. 2. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Glied (10; 30; 50) über zwei einander gegenüberliegende Reibflächen (11; 36; 53, 54) verfügt und das zweite Glied (1.2; 32; 51) zwei Reibelemente (18; 35; 55, 56) zur Zusammenarbeit mit den beiden Reibflächen (11; 36; 53, 54) trägt, daß mindestens ein Reibelement (18; 35, 55) über zugehörige elastische Mittel (20; 38; 59) verfügt, deren Vorspannung durch die Steuer- bzw. Regelmittel (19, 23; 41-44; 55) Steuer- bzw. regelbar ist und die im vorgespannten Zustand das Reibelement (18; 35; 55) in eine Reibberührung mit der Reibfläche (11; 36; 53) in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Glieder (10, 12; 30, 32; 50, 51) bei einem Stoß zu bewegen in der Lage sind.
3. 3. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reibelement (55) über zugehörige elastische Mittel (59) verfügt, deren Vorspannung durch die Steuer- bzw. Regelmittel (55) Steuer- bz^v. regelbar ist, und daß das andere Reibelement (56) bei Vorspannung der elastischen Mittel (59) des anderen Reibelements (55) durch die Reaktion dieser Vorspannung mit seiner Reibfläche (54) in Reibberührung bringbar ist, wobei die Stoßenergie durch die Reibberührung der beiden Reibelemente (55, 56) mit ihren Reibflächen (53, 54) absorbierbar ist.
4. 4. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch'3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Glied (50) im wesentlichen rohrförmig gestaltet ist, daß einander gegenüberliegende Abschnitte der Innenflächen desselben flach sind und zwei Reibflächen (53, 54) bilden und daß das erste Glied als bei einem Stoß in dem rohrförmigen Glied (50) axial bewegbarer Plunger (51) ausgebildet ist,, wobei die Reibelemente (55, 56) vom Plunger (51) an einander gegenüberliegenden Seiten desselben getragen sind.

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   - 3.6 -
5. 5. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Reibelemente (18; 35) über zugehörige elastische Mittel (20; 38) verfügen, deren Vorspannung durch die Steuerbzw. Regelmittel (19> 23; 41-44) Steuer- bzw. regelbar ist.
6. 6. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Glied (10; 30; 50) im Querschnitt kanal förmig gestaltet ist, wobei die Reibflächen (11; 36; 53, 54) von den Innenflächen der Seitenflansche dieses Glieds (10; 30; 50) gebildet sind, und daß das erste Glied (12; 32; 51) , das das erste Reibelement (18, 35, 55) trägt, bei einem Stoß im Inneren des Kanals in einer Richtung senkrecht zur Basis desselben bewegbar ist.
7. 7. Energieabsorptions einrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel des oder jedes Reibelements (18; 35; 55) aus einer Spiralfeder (20; 30) oder einem Teil (59) aus einem geeigneten, elastisch verformbaren Material, beispielsweise aus Gummi, bestehen.
8. 8. Energieabsorptionseinrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- bzw. Regelmittel für das oder jedes Reibelement (18; 35; 55) aus nockenförmigen oder Auflaufmitteln (19, 23; 55) oder aus einem Gelenkhebel (42) bestehen, der zur Vorspannung der elastischen Mittel (20; 38; 59) in Abhängigkeit vom Beginn der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern (10, 12; 3.0, 32; 50, 51), die bei einem Stoß auftritt, in Tätigkeit zu treten in der Lage sind, um die Vorspannung während des übrigen Teils dieser Bewegung aufrechtzuerhalten und die Vorspannung am Ende dieser Bewegung aufzuheben.

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9. 9. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Reibelement (18; 35; 55) einen Träger (19; 37; 58) besitzt, daß die elastischen Mittel (20; 38; 59) zwischen den Trägern (19; 37; 58) und das Reibelement (18; 35; 55) eingesetzt sind, daß der Träger (19; 37; 58) relativ zum Reibelement (18; 35; 55) bewegbar ist, um die elastischen Mittel (20; 38; 59) vorzuspannen und dadurch das Reibelement (18; 38; 59) mit seiner Reibfläche (11; 36; 53) in reibende Berührung zu bringen, daß die nockenförmigen oder Auflaufmittel (19» 23; 55) oder der Gelenkhebel (42) in Hinblick auf eine Tätigkeit zwischen dem Träger (19; 37; 58) und dem ersten Glied (12; 32; 51) angeordnet sind, dies derart, daß zu Beginn der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern (10, 12; 30, 32; 50, 51) eine Relativbev/egung zwischen dem oder jedem Träger (.19; 37; 58) und dem ersten Glied (12; 32; 51) stattfindet und diese Bewegung die nockenförmigen oder Auflaufmittel (19. 23; 55) oder den Gelenkhebel (42) zur Vorspannung der elastischen Mittel (20; 38; 59) in Tätigkeit setzt und daß während des übrigen Teils der Relativbewegung zwischen den beidenGliedern (10, 12; 30, 32; 50, 51) eine weitere Relativbewegung durch Anschlagmittel (26, 27) verhindert ist, so daß sich der Träger (19; 37; 58) und damit sein Reibelement (18; 35; 55) zusammen mit dem ersten Glied (12; 32; 51) bewegt.
10. 10. Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- bzw. Regelmittel des oder jedes Reibelements (55) aus nockenförmigen oder Auflaufmitteln (57) bestehen und die elastischen Mittel (59) des Reibelements (55) zwischen dem ersten Glied (51) und die nockenförmigen oder Auf lauf mittel (57) eingesetzt sind, daß letztere zwischen den elastischen Mitteln (59) und dem Reibelement (55) zu arbeiten in der Lage sind, dies derart,

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    daß zu Beginn der Relativbewegung awischen den beiden Gliedern (50, 51) eine Relativbewegung zwischen dem oder jedem Reibelement (55) und seinen elastischen Mitteln (59) stattfindet .und diese Bewegung die nockenförmigen oder Auflaufmittel (5?) zum Vorspannen der elastischen Mittel (59) in Tätigkeit setzt und während des übrigen Teils der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern (50, 51) eine weitere Relativbewegung zwischen dem oder jedem Reibelement (55) und seinen elastischen Mitteln (59) durch Anschlagmittel verhindert ist, so daß sich, das Reibelement (55) zusammen mit den elastischen Mitteln (59) und dem ersten Glied (51) bewegt.
11. 11. Energieabsorptions einrichtung aacli Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- fazvj". Regelmittel des oder jedes Reibelements (18) aus nockenförmigen oder Auflaufmittela (19, 23) bestehen und letztere mit zwsi miteinander in gleitender Berührung stehenden Flächen (24, 25} gebildet sind,, die'zur Reibfläche (11) geneigt sind, wobei die beiden Fliehen (24, 25) am ersten Glied (12) und am Träger (19) /c-rges3 ;~i sind und ihr Reibungskoeffizient kleiner ist als derjenige zwischen der Reibfläche (11) und der Fläche des zugehörigen Reibelements (IS).
12. 12. Energieabsorptianseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenri« zeichnet, daß die nockenförmigen oder Auflaufmittel (57) des oder jedes Reibelements (55) aus zwei miteinander in gleitender Berühr«. ; stehenden Flächen bestehen, die zur Reibfläche (53) geneigt und an den elastischen Mitteln (59) und am Reibelement (55) vorgesehen sir-Ί und deren Reibungskoeffizient kleiner ist als derjenige zwischen de. Reibfläche (53) und der Fläche des zugehörigen Reibelements (55) _r
13. 13. Energieabsorptionseinrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellmittel zur

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    Rückstellung der beiden Glieder (1O₅ 12; 30, 32; 50, 51) nach einem Stoß in ihre ursprüngliche Stellung aus einer zwischen den beiden Gliedern (10, 12; 30, 32; 50, 51) arbeitenden Druckfeder (29, 63) bestehen, die einen Teil der Stoßenergie absorbiert, wenn sie während der Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern (10, 12; 30, 32; 50, 51) zusammengedrückt wird.

    Für den Anmelder:

    Meissner & Bolte Patentanwälte

    Bremen, den 23.1.1974

    Anmelder:

    GKN Sankey Limited,

    Albert Street Works, Bilston,

    in the County of Stafford, Großbritannien

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    so

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