DE3705485C2 - Anpralldämpfer für Verkehrswege - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anpralldämpfer für Verkehrswege der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gattung.

Anpralldämpfer der genannten Art werden häufig an Bauwerken, wie beispielsweise Lichtmasten, Brückenpfeilern, etc. verwendet, die in unmittelbarer Nähe von Straßen stehen. Auch Leitplanken, die an Straßengabelungen installiert sind, werden zu Beginn häufig mit einem Anpralldämpfer versehen.

Aus der DE-PS 21 47 616 ist ein Anpralldämpfer der eingangs genannten Art bekannt, bei dem mehrere zusammendrückbare energieumwandelnde Elemente in Kammern eingesetzt sind, die von im Abstand voneinander angeordneten aufrecht stehenden Platten und seitlich dazu angelenkten Abweiselementen gebildet sind. In der Schrift ist unter anderem offenbart, daß in einer Reihe von mit solchen energieumwandelnden Elementen gefüllten Kammern mindestens eine Kammer frei ist. Ein Ausführungsbeispiel mit einer freien Kammer ist in Fig. 3 dieser Entgegenhaltung offenbart. In dieser Schrift wird des weiteren vorgeschlagen, die zwischen der leeren Kammer und dem zu schützenden Bauwerk angeordneten Platten als schwere Platten auszubilden. Diese schweren Platten wirken dann in der gleichen Weise mit den energieumwandelnden Elementen zusammen, wie die entsprechenden Platten in den Kammern vor der Leerkammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anpralldämpfer der genannten Gattung so weiterzubilden, daß bei einfachem Aufbau eine verbesserte Energieaufzehrung möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst.

Bei einem Aufprall eines Fahrzeugs auf den Anpralldämpfer wird der Anprallkopf verformt. Die Bewegungsenergie des Fahrzeugs wird so infolge des Stoßes gemindert und da alle Querrahmen in Bewegungsrichtung verschiebbar sind, dabei jedoch die Bremswirkung der Reibbefestigung überwinden müssen, kommt es bei den mehrfachen Stößen zu einem kontinuierlichen Abbau der Bewegungsenergie. Da die Querrahmen während des Anpralls aufeinander nahezu unbeschädigt bleiben und die Seitenplatten zumindest in dem dem Anprallkopf nachfolgenden Abschnitt wegen ihrer schuppenförmig überlappenden Anordnung ebenfalls im wesentlichen unversehrt sind, kann der größte Teil des Anpralldämpfers nach dem Zusammenschieben als zusätzlicher Vorteil wieder auseinandergezogen werden und ist nach einem eventuellen Ersetzen des Anprallkopfes wieder funktionsbereit. Auf diese Weise können erhebliche Reparaturkosten eingespart werden. Durch die Reibbefestigung wird der Querträger daran gehindert, nach dem Stoß nach vorne zu schnellen und die Reibwirkung der Reibbefestigung addiert sich somit zu dem Energieverlust durch den Stoß, so daß der Gesamtenergieverlust noch größer wird.

Bei einer günstigen Ausbildung weist die Reibbefestigung Reibelemente auf, zwischen denen das Seil eingeklemmt ist. Dabei können die Reibelemente elastisch vorgespannt sein, so daß die Reibwirkung über den gesamten Zusammenschiebweg hinweg stets gleich bleibt und nicht nachläßt.

Eine vorteilhafte Anordnung kann darin gesehen werden, daß das Seil am Querrahmen im Bereich der Standeinrichtung befestigt ist.

In den übrigen Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands nach dem Hauptanspruch angegeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Anpralldämpfer in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Anpralldämpfer in Draufsicht, von oben,

Fig. 3 eine Ansicht von vorne auf ein Ausführungsbeispiel eines Querrahmens,

Fig. 4a eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines Querrahmens,

Fig. 4b eine Ansicht des Ausführungsbeispieles aus Fig. 4a unter Fortlassung der Seitenplatten v. oben,

Fig. 5 eine Vorderansicht einer nächsten Ausführungsform eines Querrahmens,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer sich bei Überschreiten einer vorbestimmten Last lösenden (kritischen) Befestigung eines Spannseilendes am Querrahmen mit Sollbruchstelle,

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer kritischen Befestigung eines Spannseils an dem Querrahmen,

Fig. 8 eine Teildarstellung einer Ansicht des Anpralldämpfers von der Seite, wobei eine Seitenplattenreihe weggelassen ist, mit Zwischenelementen und Darstellung verschiedener Seilanordnungen,

Fig. 8b eine Ansicht entsprechend Fig. 8a mit einer Einzelspannseilanordnung,

Fig. 9 eine schematische Darstellung in perspektivischer Ansicht einer Reibbefestigung der Seitenplatten an dem Rahmen, und

Fig. 10 eine Detaildarstellung mit Reibeinrichtungen.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht schematisch der Aufbau eines Anpralldämpfers 1 dargestellt. Ein solcher Anpralldämpfer 1 ist beispielsweise vor einem gefährlichen festen Hindernis seitlich der Fahrbahn aufgebaut und stützt sich im allgemeinen an einer rückwärtigen Endkonstruktion B ab. Der Anpralldämpfer 1 besteht aus am im Abstand hintereinander angeordneten Querrahmen 3 bzw. 3-n (n bezeichnet die Anzahl und den Ort eines Querrahmens, 3-1 ist der erste Querrahmen), die an ihren Seiten profilierte Seitenplatten 6 tragen, die im zusammengebauten Zustand des Anpralldämpfers 1 sich jeweils in Fahrtrichtung schuppenförmig überlappen.

Am vorderen Ende ist der Anpralldämpfer 1 mit einem Anprallkopf 2 ausgestattet, der aus einer in Längsrichtung zwei- oder mehrgeteilten Kasten- oder Rahmenkonstruktionen 8 besteht. Die Seitenplatten 6 sind an ihrem jeweiligen vorderen Ende starr mit dem zugeordneten Rahmen 3-n verbunden, wohingegen die Befestigung ihres die nachfolgende Seitenplatte 6 überlappenden Endes an dem nachfolgenden Rahmen 3-n+1 eine Verschiebung gestattet. Dies wird unten näher erläutert.

Der Anpralldämpfer 1 steht in der Regel auf einem Fundament, wobei insbesondere eine Gründung für eine ortsfeste Verankerung von Führungsseilen 5 vorgesehen ist, die mit ihren vorderen Enden 7 in der Verankerung festgelegt sind. Diese Seile 5 sind in der dargestellten Ausführungsform jeweils beidseitig der Querrahmen 3 entlanggeführt und in der Endabstützung B verankert. Diese Seile 5 dienen unter anderem dazu, bei einem seitlichen Anprall eine zu weite Ausbiegung des Rahmenaufbaus zu verhindern und gleichzeitig ein aufprallendes Fahrzeug abzufangen oder je nach Auftreffwinkel ohne großen Rückprall abzulenken. Die Befestigung der Seile 5 an den Rahmen 3 wird unten näher erläutert.

Die Querrahmen 3 sind in Längsrichtung, die im wesentlichen mit der Hauptbewegungsrichtung auf der Fahrstraße übereinstimmt, zusammenschiebbar. Zu diesem Zweck weisen die Querrahmen 3, wie insbesondere aus den Fig. 3 bis 5 erkennbar ist, eine Standeinrichtung 29 auf, die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen aus einer Beinkonstruktion besteht. Die Füße der Beine sind auf dem Boden verschiebbar, sie können gleiten oder als eine Abroll- oder Abwalz-Radkonstruktion ausgebildet sein.

Zwischen dem Querrahmen 3-1 des Anprallkopfes 2 und dem unmittelbar nachgeordneten Querrahmen 3-2 ist eine Schubeinrichtung 10 angeordnet, die aus einer im wesentlichen starren Schubstabkonstruktion 11, 12 besteht, deren Festigkeit so ausgelegt sein kann, daß sie sich ab einer bestimmten Aufprallenergie plastisch verformt.

Die Querrahmen 3-2, 3-n sind an der jeweiligen Anprallseite mit Aufpralldistanzelementen 17a, 17b versehen. Bei einer Ausbildung der Querrahmen mit im wesentlichen viereckiger Rahmengestalt können diese Aufpralldistanzelemente entlang der jeweiligen quer- bzw. senkrechtgerichteten Abschnitte vorgesehen sein. In Fig. 4b sind die Anpralldistanzelemente 17a, 17b als einstückige, den Querrahmen 3 durchdringende Masseelemente ausgebildet. Statt in dem Rahmen integriert zu sein, können die Masseelemente auch seitlich an den einzelnen Rahmenabschnitten angeschweißt sein.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform können die an einem Querrahmen ausgebildeten Aufpralldistanzelemente als eine plastisch verformbare Blechkonstruktion ausgebildet sein.

Gemäß einer Weiterbildung sind zwischen den Querrahmen 3 in einem Abstand zu diesem Querrahmen 3 verschiebbare Zwischenelemente (Masseelemente) 4 angeordnet. Dabei kann das Masseelement 4, wie in Fig. 8a dargestellt, eine ähnliche Standkonstruktion 29′ aufweisen wie die Querrahmen 3, sie können jedoch auch lediglich in den Seilen 5 gehalten oder geführt sein. Zu diesem Zweck sind bei einer entsprechenden Ausführungsform Halteösen 34 seitlich am Masseelement 4 vorgesehen.

Bei einer Ausführungsform weisen die Querrahmen 3 Spannseile 18a, 18b auf. Mittels der Spannseile 18a wird der Querrahmen 3 im Ruhezustand ortsfest verankert. Der jeweilige ortsfeste Verankerungspunkt 26 kann dabei entweder in einem festgelegten Abstand jeweils vor den entsprechenden Querrahmen 3 vorgesehen sein, das Spannseil 18a kann jedoch auch jeweils durch alle vorhergehenden Rahmen hindurchgeführt und beispielsweise an dem Befestigungspunkt für die Seile 5 verankert sein.

Bei dem in den Fig. 1, 2, 4a und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen ist ein zweites Spannseil 18b vorgesehen, das seinen Verankerungspunkt 26 in Bewegungsrichtung hinter dem Querrahmen 3 besitzt, so daß der Querrahmen 3 zunächst eine Wegstrecke zurücklegt, bevor das Spannseil 18b in Spannung gerät und sich die kritische Befestigung löst.

Die Spannseile 18a, 18b können entweder seitlich am Rahmen 3 angreifen, wie es beispielsweise in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, es können jedoch auch, wie in Fig. 4 gezeigt, eine oder zwei mittlere Traversen 35 vorgesehen sein, die einen oberen und einen unteren Querbalken des Rahmens 3 verbinden, an der oder an dem dann die kritischen Befestigungen für die Spannseile 18a, 18b angeordnet sind. Bei einer Anordnung mit zwei mittleren Traversen teilen diese den Querrahmen im wesentlichen in drei gleiche Teile. Fig. 8b zeigt schematisch eine solche kritische Befestigung; in den Fig. 6 und 7 sind zwei Ausführungsformen einer solchen Befestigung 20 dargestellt.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante ist eine muffenartige Seilführung 23 am Querrahmen 3, genauer gesagt an der Traverse 35 oder einem im Seitenbereich angeordneten Abstand befestigt, durch die eine Schlaufe 22 des Spannseils 18a, 18b hindurchgesteckt ist. Die Schlaufe 22 ragt um ein solches Maß aus der Seilführung 23 heraus, daß ein Sollbruchstift 24 mit Sollbruchstelle 21 bequem durch sie hindurchgesteckt werden kann, wobei er sich nach einem Spannen des Spannseils an seiner entsprechend ausgebildeten Unterlegscheibe 36, die sich gegen den Rahmen abstützt, anlegt.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das freie Ende des Spannseils 18a, 18b mit einer konischen Muffe 25 versehen, die in der in diesem Ausführungsbeispiel konisch ausgebildeten Seilführung 23 verkeilt ist. Die Bemessung der konischen Ausbildung der Seilführung 23 ist dergestalt, daß einem Durchtritt der konischen Muffe 25 ein definierter Widerstand entgegengesetzt wird, den der auftreffende Gegenstand, d. h. das Kraftfahrzeug, jedoch überwindet.

Das Spannseil 18b, das im Ruhezustand des Anpralldämpfers eine Lose aufweist, und dessen Befestigungspunkt 26 in diesem Ruhezustand in etwa auf gleicher Höhe liegt wie der Befestigungspunkt 26 des Spannseils 18a des nachfolgenden Rahmens, ist so bemessen, daß das Seil sich im wesentlichen dann unter Spannung befindet, wenn auch das erste Spannseil 18a des unmittelbar nachfolgenden Querrahmens kritisch ist, so daß beide Querrahmen im wesentlichen gleichzeitig beim Aufprall des Fahrzeugs freigesetzt werden.

Die Querrahmen 3 wie auch die Masseelemente 4 sind mittels einer Reibbefestigung 27 an einem oder mehreren Seilen 5 festgelegt. Vgl. Fig. 4a, 5 und 8a.

In Fig. 4a ist an allen vier Führungsseilen 5 eine solche Reibbefestigung 27 vorgesehen. Eine solche Reibbefestigung 27 weist Reibelemente 28 auf, zwischen denen das Führungsseil 5 eingeklemmt ist. Die Reibelemente 28 werden dabei jeweils von einem Halteblock 37 gehalten. Bei zumindest manchen der Halteblöcke 37, insbesondere an hinteren Querrahmen, sind die Reibelemente 28 in den Halteblöcken 37 derart angeordnet, daß sie erst durch den Aufprall des jeweils vorangehenden Querrahmens 3 in Klemmposition gebracht werden. Auf diese Weise kann während der Bewegung auftretende Lose im Seil in Fahrtrichtung vorlaufen und eventuell am Abstützblock B auslaufen.

In dem in Fig. 5 und Fig. 8a dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsseil 5, an dem die Querrahmen 3 und die Masseelemente 4 mittels einer Reibbefestigung 27 gehalten sind, im Bereich der Standeinrichtung 29 angeordnet, genauer gesagt, unter dem unteren quer verlaufenden Träger des Querrahmens 3.

Zwischen den sich überlappenden Abschnitten 30 der Seitenplatten 6 sind, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, Reibelemente 31 eingespannt. Die dem Querrahmen 3 nächstliegende Seitenplatte 6 ist diejenige, die starr an dem Rahmen 3 angeordnet ist, d. h. zwischen dem Rahmen 3 und dieser Seitenplatte 6 findet keine Relativbewegung statt. Da die Seitenplatten 6 jeweils parallel zur allgemeinen Hauptbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, sind zwischen den jeweiligen Seitenplatten 6 und den Rahmen 3 am Ort der starren Befestigung jeweils Distanzstücke 33 vorgesehen, wobei jeweils die Distanzstücke 33 eines nachfolgenden Rahmens um den Betrag der Materialdicke der Seitenplatte 6 plus dem Betrag der Dicke des Reibelements 33 gegenüber den Distanzstücken 33 des vorangegangenen Querrahmens vermindert sind.

Die jeweils äußere Seitenplatte 6 weist einen Längsschlitz 32 auf, dessen Länge dem jeweiligen Verschiebungsweg eines Querrahmens 3 entspricht.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine gemeinsame Befestigung sowohl der bezüglich dem Querrahmen 3 starren als auch der relativ zu diesem bewegbaren Seitenplatte 6 vorgesehen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 zeigt hingegen eine separate Befestigung der äußeren Seitenplatte 6 an der innenliegenden Seitenplatte 6, wobei hier die Festlegung an einer Schrägfläche der gewellten Seitenplatte 6 vorgenommen ist.

In allen in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Rahmen eine im wesentlichen rechteckige Form mit zwei Quer- und zwei Längsbalken, die an ihren Berührungsstellen miteinander verschweißt sind, auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausbildungsform beschränkt. Vielmehr kann ein Querrahmen auch die Form eines H, eines T oder eine andere Konfiguration aufweisen.

Die Anprall-Distanzelemente können gegebenenfalls mit Schlitzen versehen sein, durch welche die Spannseile im Falle eines Aufschlagens hindurchtreten können.

Auch können die Spannseile 18a, wenn sie jeweils durch alle vorhergehenden Querrahmen 3 hindurch zu einem gemeinsamen vorderen Befestigungspunkt laufen, in Rohren geführt sein, um ein Herausschwingen aus ihrer ursprünglichen Lagerichtung zu vermeiden.

Claims (17)

1. Anpralldämpfer für Verkehrswege mit einem Anprallkopf, mit dahinter in Reihe quer zur Hauptbewegungsrichtung angeordneten Tragelementen für seitlich an diesen befestigte, sich schuppenförmig überlappende Seitenplatten, und mit mindestens einem Seil, das von allen Tragelementen geführt wird und jeweils vor dem ersten und hinter dem letzten Tragelement ortsfest verankert ist, wobei die Tragelemente in Hauptbewegungsrichtung verschiebbar sind und wobei bei der Mehrzahl der Tragelemente der Bewegungsweg zum in Hauptbewegungsrichtung nachfolgenden Tragelement freigehalten ist, so daß die Mehrzahl der Tragelemente bei einem Aufprall mit einer im wesentlichen in Längsrichtung des Anpralldämpfers weisenden Kraftkomponente eines abzufangenden Fahrzeugs in Folge aufeinanderstoßen können und so die Bewegungsenergie des Fahrzeugs aufzehren, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement aus einem Querrahmen (3) mit einer Standeinrichtung (29) gebildet ist und daß die Querrahmen (3) mittels einer Reibbewegung (27) an dem Seil (5) befestigt sind.

2. Anpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbefestigung (27) Reibelemente (28) aufweist, zwischen denen das Seil (5) eingeklemmt ist.

3. Anpralldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente (28) bei in Hauptbewegungsrichtung nachfolgenden Querrahmen (3-3, . . ., 3-n) durch Anprall des jeweils vorangehenden Querrahmens in elastisch vorgespannte Klemmpositionen bringbar sind.

4. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (5) am Querrahmen (3) im Bereich der Standeinrichtung (29) befestigt ist.

5. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Querrahmen (3-2, . . ., 3-n) an der jeweiligen Anprallseite Aufprall-Distanzelemente (17a, 17b) angeordnet sind.

6. Anpralldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall-Distanzelemente (17a, 17b) einstückig ausgebildet sind und den Querrahmen (3-2, . . ., 3-n) durchdringen.

7. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Querrahmen (3) im Abstand zu diesen mindestens ein verschiebbares Zwischenelement (4) angeordnet ist.

8. Anpralldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelemente (4) mittels einer Reibbefestigung (27) an dem Seil (5) befestigt sind.

9. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Querrahmen (3) mittels Spannseile (18a, 18b) ortsfest verankert ist und die Spannseile (18a, 18b) am Querrahmen (3-n) eine Befestigung aufweisen, die sich bei Überschreiten einer vorbestimmten Last löst.

10. Anpralldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das rahmenseitige Spannseilende mit einer Schlaufe (22) durch eine Seilführung (23) im Rahmen (3) hindurchgesteckt und mit einem Sollbruchstift (24) gesichert ist.

11. Anpralldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannseilende eine konische Muffe (25) aufweist, die in einer konischen Seilführung (23) im Rahmen (3) angeordnet ist, wobei die Seilführung (23) dem Durchtritt der konischen Muffe (25) einen Widerstand entgegensetzt.

12. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Typen von Spannseilen (18a, 18b) vorgesehen sind, wobei der erste Spannseiltyp (18a) den zugeordneten Querrahmen (3) im Ruhezustand festspannt und der zweite Spannseiltyp (18b) mit einer Lose versehen ist und erst nach einem bestimmten Weg des Querrahmens (3) unter Spannung gerät.

13. Anpralldämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Befestigungspunkte (26) der Spannseile (18b) vom zweiten Typ eines vorangehenden Querrahmens (3-2 . . .) auf gleicher Höhe liegen wie die Befestigungspunkte der Spannseile (18a) vom ersten Typ des nachfolgenden Querrahmens (3-2 . . .).

14. Anpralldämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannseile (18b) vom zweiten Typ eines vorangehenden Querrahmens (3-2 . . .) eine solche Länge aufweisen, daß sich bei einem Fahrzeugaufprall ihre Befestigung im wesentlichen gleichzeitig mit der Befestigung der Spannseile (18a) vom ersten Typ eines unmittelbar nachfolgenden Querrahmens (3-3 . . .) löst.

15. Anpralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die sich schuppenförmig überlappenden Seitenplatten (6) jeweils mindestens einen Führungsschlitz (32) aufweisen und im Überlappungsbereich an dem sie tragenden Querrahmen unmittelbar nachfolgenden Querrahmen verschiebbar befestigt sind, wobei die verschiebbare Befestigung als eine Reibbefestigung ausgebildet ist.

16. Anpralldämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sich überlappenden Abschnitten (30) der Seitenplatten (6) Reibelemente (31) eingespannt sind.

17. Anpralldämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (6) jeweils parallel zur Hauptbewegungsrichtung angeordnet sind, daß am Ort der starren Befestigung einer Seitenplatte (6) an dem zugeordneten Querrahmen (3-1, . . ., 3n-1) zwischen der jeweiligen Seitenplatte (6) und dem Querrahmen ein Distanzstück (33) vorgesehen ist, das jeweils bei dem nachfolgenden Querrahmen (3-2 . . .) in der Stärke gegenüber dem Distanzstück (33) des vorangegangenen Querrahmens um den Betrag der Materialdicke der Seitenplatte (6) plus dem Betrag der Dicke des Reibelements (31) vermindert ist.