SE461924B - Energiupptagande anordning - Google Patents

Description

461 924 2 fordon såsom bilar och lastvagnar.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa en energi- dämpare som utnyttjar såväl skärverkan som sammanpressning för upptagning av energin hos en stötkraft.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa en energi- dämpare som utnyttjar den gynnsamma energiupptagningsegenskapen som erhålls vid skärning eller skjuvning av gallerverk samt und- viker de bristfälliga skäregenskaper som för närvarande är förenade med sådana konstruktioner.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att anvisa en energiupptagande konstruktion hos vilken staplade plattor med skum- fyllda bikakeceller bringas att skära eller skjuvas in i varandra till följd av en påförd stötkraft, så att stötenergin sprids lik- formigt och effektivt.

För uppnående av ändamàlen med uppfinningen och för övervinnande av problemen hos känd teknik, innefattar den energidämpande anordningen enligt uppfinningen ett flertal energiupptagande plattor vilka är skärande väggar vilka avgränsar ett flertal cellområden. Ett de- formerbart fyllnadsmaterial, exempelvis polyuretanskum, utfyller det deformerbara fyllnadsmaterialet sammanpressas för ytterligare spridning av energin hos stötkraften.

Hos en föredragen utföringsform av uppfinningen är de energi- upptagande plattorna formade såsom ett bikakegaller av hexagonala celler vilka är homogent inrättade med cellernas sidoytor liggande i planet för plattans sidoyta, varvid cellväggarna sträcker sig för avgränsning av skärkanter. Mot varandra anliggande plattor i stapeln är även vinkelförskjutna 900 i förhållande till varandra.

Variationen i plattornas orientering säkerställer att en stötkraft kommer att orsaka att plattorna skär in i varandra likformigt.

De staplade plattorna är placerade i en deformerbar behållare såsom en polyetenlåda, och flera sådana fyllda lådor är fasthållna i rak linje i en sammanhållande ram. Den sammanhållande ramen upp- visar ett flertal i varandra inskjutna enheter vilka fasthàller de fyllda deformerbara lådorna och vilka genom teleskopiska rörelser successivt krossar lådorna från verkan av en axiell stötkraft. 10 15 20 3 ~ 461 924 Den sammanhàllande ramen är glidbart understödd på en Stêl bäryta av ett flertal ben. Varje ben är försett med en framåt- riktad tapp, en ring som glidbart ingriper med tappen och en kedja vars ena ände är fäst vid ringen och vars andra ände är fäst vid bärytan. Om ett fordon träffar den sammanhållande ramen från sidan, kommer de vid ramens ben fästa kedjorna att kvarhàlla ramen i ett fast läge, motverkande den sidoriktade kraften, varigenom fordonet 'avleds. Om ramen utsätts för en axiell kraft kommer emellertid kedjans ringändar att falla bort från tapparna och ramen kommer tagande plattornas hexagonala cellområden, är i en alternativ ut- föringsform av uppfinningen de staplade plattorna konstruerade med en långsträckt mellanliggande skumfylld gallerplatta är belägen mellan kortare skumfyllda gallerplattor. Pig. 4 visar en perspektivvy med två mot varandra anliggande energiupptagande plattor med en bikake- struktur av hexagonala, skumfyllda celler. Pig. 5 visar en planvy av de staplade plattorna i fig. 4. Fig. 6 visar en perspektivvy av en behållare för de energiupptagande plattorna enligt uppfinningen.

Pig. 7 visar en perspektivvy av en teleskopisk sammanhållande ram i form av ett skyddsräcke för behållare enligt fig. 6. Pig. 8 visar en planvy av den sammanhållande ramen enligt fig. 7 i ett krossat eller sammanpressat tillstànd.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka lika hänvis- ningsbeteckningar anger lika delar.

Pig. 1 visar en perspektivvy av tvâ staplade energiupptagande plattor i enlighet med uppfinningen. En övre platta 1 innefattar tre varandra skärande väggar 3, 5 och 7 vilka är placerade i ett block 9 av deformerbart material, exempelvis polyuretanskum. Väggarna 3, 5 10 15 20 4 461 924 och 7 avgränsar åtskilda cellomrâden i skummet. En undre energiupp- tagande platta 11 anligger mot den övre plattan 1 och innefattar tre varandra skärande väggar 13, 15 och 17 vilka avgränsar cell- områden inuti ett motsvarande block 19 av polyuretanskum.

Väggarna 1,3,4,13,15 och 17 kan vara tillverkade av tämligen styvt material, t.ex. kartong, plast, plastbelagt papper eller harts- impregnerat linne, papper, glasfiberväv, aluminium eller andra metaller eller material.

Om en stötkraft, orsakad av exempelvis ett felfarande fordon, allmänt utmärkt genom pilen 21, pàförs huvudsakligen vinkelrätt mot den övre plattans 1 ovansida, kommer de mot varandra liggande kanterna hos~plattornas väggar att skära in i varandra och in i skum- blocken. Ett parti av väggens 3 nedätriktade kant kommer således att ingripa med ett motsvarande parti av väggens 17 uppåtriktade kant och väggarna skär in i varandra vid kontaktpunkten. Naturligtvis skär även väggarna 3 och 17 in i motsvarandra partier i skumblocken 9 och 19. På samma sätt skär väggarna 13 och 15 in i väggarna 5 och 7 och motsvarande partier av skumblocken. Väggarnas skärande verkan åstadkommer ett jämnt motstånd mot stötkraften 21, varigenom kraftens energi sprids eller upptages. När plattornas väggar skär in i varandra, sammanpressas skumblocken 9 och 19 och alstrar därigenom ytterligare pressníng av skummet.

Orienteringen hos plattornas väggar i fig. 1 och den energi- upptagande, skärande eller skjuvande verkan hos väggarna beskrivs i US patentskrift 3 587 787, Den gallerkonstruktion som visas i denna patentskrift har emellertid tomma celler, varigenom energi- upptagning ástadkoms enbart genom den skärande verkan hos konstruk- tionens väggar. Den skumfyllda konstruktionen hos utföringsformen enligt fig. 1 åstadkommer en ökad energiupptagning genom samman- pressningen av skummet och skärningen av skummet och konstruktionens väggar.

Väggarna hos konstruktionen enligt fig. 1 har även ökad håll- fasthet och styvhet tack vare det stöd i sidled som erhålls genom skummet. Plattornas väggar i fig. 1 kan alltså mer konsekvent skära in i varandra. Härigenom är den skärande verkan hos den förbättrade konstruktionen allmänt överlägsen den skärande verkan hos en konstruk- tion med tomma celler, vilken uppvisar ej understödda väggar som kan 10 15 20 25 30 5 ' 461 924 tendera att söndersmulas eller bucklas, i stället för att skäras.

Den tomma cellkonstruktionen kan även expandera eller krympa beroende av omgivningens temperatur- och fuktbetingelser, under det att den skumfyllda konstruktionen enligt uppfinningen är stabiliserad av skummet och skyddad mot ej önskvärd fukt av skummet. Plattornas cellväggar förhindrar dessutom överdriven expansion hos skummet till följd av en sammanpressande kraft och förbättrar därigenom skummets kraftupptagningsförmåga.

Det framhålls att fastän endast två staplade plattor visas i fig. 1, kan ytterligare plattor staplas på det visade sättet för erhållande av ökad energiupptagning. Pig. 1 visar i förenklande syfte två energiupptagande plattor med en relativt liten yta. Det fram- hålls emellertid att väggarna i fig. 1 kan utsträckas och ytterligare väggar tilläggas till det visade mönstret för erhållande av energi- upptagande plattor med varje önskad yta. Fastän polyuretanskum har föreslagits såsom ett deformerbart energiupptagande material, fram- hålls att varje sådant material kan utnyttjas på det beskrivna sättet.

Pig. 2 visar en perspektivvy av en alternativ utföringsform av uppfinningen, hos vilken gallerkonstruktioner 23 och 25 med tomma celler är belägna på motsatta sidor om ett mellanliggande skumblock 27. En i pilens 29 riktning påförd stötkraft eller sammanpressande kraft förmår gallerkonstruktíonerna 23 och 25 att inledningsvis skära in i det mellanliggande skumblocket 27, varigenom sprids en del av energin hos den påförda kraften. Blocket 27 kan dimensioneras så att gallerkonstruktionerna 23 och 25 ej börjar skära in i varandra förrän dessa båda är helt inbäddade i blocket, t.ex. såsom visas i fig. 1.

Efter det att gallerkonstruktionerna är inbäddade i blocket 27, sker skärningen av deras väggar och sammanpressningen av skummet på samma sätt som den i samband med fig. 1 beskrivna skärningen och sammanpressningen.

Det framhålls att utföringsformen enligt fig. 2 kan erbjuda en ytterligare energiupptagning jämfört med utföringsformen enligt fig. 1, eftersom energi nödvändigtvis måste upptagas när de tomma gallren 23 och 15 i fig. 2 skär in i det mellanliggande skumblocket 27 och denna energiupptagning erhålls naturligtvis ej hos konstruk- tionen enligt fig. 1, eftersom skummet är beläget i cellerna i fig. 1 innan en sammanpressande kraft påförs.

Pig. 3 visar i perspektiv en utföringsform av uppfinningen, hos vilken en langsrräekt skumfy11d ga11erkonsrruk:ion 31 är be- lägen mellan ändgallerkonstruktioner 33 och 35. Vid påförande av en 10 15 20 461 924 sammanpressande kraft, exempelvis på ovansidan av k0nStTUkfï°flen 33, kommer ändgallren att skära in i det mellanliggande gallret 31 på det sätt som beskrivits i samband med fig. 1. Under det att ändarna hos det mellanliggande gallret 31 skär in ' 1-3 visar flera energiupptagande konstruktioner som kan användas i samband med uppfinningen. Det fram- hålles emellertid att uppfinningen ej är begränsad till de särskilda konstruktionerna visade i fig. 1-3 eller till de visade relativa- dimensionerna hos skumblocken eller väggarna. Konstruktionerna är Pig. 4 visar en perspektivvy av två staplade plattor 37 och 39 av energiupptagande material, i enlighet med en föredragen utförings- form av uppfinningen. Var och en av plattorna i fig. 4 är formad hexagonala celler.

Liksom hos utföringsformen enligt fig. 1 är bikakecellerna hos den föredragna utföringsformen enligt fig. 4 fyllda med ett lämpligt deformerbart energiupptagande material, exempelvis polyuretanskum, vilket är placerat i cellerna, exempelvis genom en kemisk skumnings- fig. 4 tilltros vara överlägsen andra konstruktioner, tack vare dess höga hällfasthet i förhållande till vikten, överlägsna kross- procent och dess dimensionsstabilitet. Bikakekonstruktionen enligt sätt som beskrivits för utföringsformen enligt fig. 1. Naturligtvis skärs även polyuretanskummet hos de hexagonala cellerna då plattorna 10 15 20 25 7 461 924 trycks in i varandra samt sammanpressas då cellernas väggar skär in i varandra. _ Fig. 5 visar en planvy av de två bikakeplattorna 37 och 38 belägna i den föredragna orienteringen enligt fíg. 4. Det har experimentellt fastställts, att om ett flertal bikakeplattor staplas för minskad knäckning och lättare framställning, när plattorna är utbildade med de visade hexagonala cellerna.

I praktiken föredrages bikakeplattor med tomma celler, vilka Pig. 6 visar en perspektivvy av en behållare 41 som används för att kvarhålla en eller flera staplar av energiupptagande plattor enligt uppfinningen. Plattorna är orienterade i behållaren för upp: tagning av energin hos en påförd stöïkraft, exempelvis i riktningen för pilen 42. Behållaren i fíg. 6 är företrädesvis framställd av ett material, t.ex. polyeten, vilket skyddar plattorna från fukt och vilket kommer att deformeras så att stötkraften överförs till plattorna. Polyetenbehållaren kommer även att kvarhålla de krossade plattorna efter sammanstötningen och kommer därigenom att underlätta den efterföljande uppstädningen. Naturligtvis kan behållaren 41 framställas av andra lämpligen vattentäta, hållbara och deformer- bara material.

Behållarkroppen 41 kan framställas av ett enda polyetenark och lämnas öppen vid dess botten så att korrekt inriktade bikake- plattor kan inplaceras. Efter det att plattorna är placerade i be- hållaren, fästs en relativ styv platta 43 vid behållarkroppen genom 10 15 20 8 461 924 skruvar 45 eller genom andra lämpliga fästorgan.

Det har experimentellt fastställts att sammanstötningskraften från en automobil medför att plattan 43 bryts bort från behållarens 41 sidor men förblir fastsittande vid behållarens ändar. Den del- vis lösgjorda plattan 43 tillåter luften inuti behållaren och inuti bikakeplattornas skum att utträda när behållarens plattor krossas.

Den delvis lösgjorda plattan 43 kommer dock ej att medge att bitar från de krossade bikakeplattorna faller ut från behållaren. Om emellertid något ytterligare medel önskas för kvarhållande av de krossade plattorna under det att luften kan utträda, kan en inre deformerbar och luftgenomsläpplig påse 46, exempelvis av vävd poly- propylen eller hamptyg, placeras inuti behållaren 41 för kvarhållande av bikakeplattorna. Behållaren 41 kan utformas såsom en fuktskyddad barriär mot omgivningen eller alternativt kan behållarens innehåll placeras inuti ett tillslutet hölje av ett deformerbart material, Skyddsräcket är glidbart understött på en betongplatta 53 genom ben 55 vilka är försedda med glidfötter eller medar 57. genom axiell glidning på en bult 63 längs en slits 61.

Varje ben SS hos skyddsräcket uppvisar en framåtriktad tapp 65 som står i glidbart ingrepp med en ring 67. Ringen 67 är fäst vid ena änden av en kedja 69 och kedjans andra ände är fast för- bunden med betongplattan 53 genom en bult 71. Om ett fordon träffar den främre sektionen 59 hos skyddsräcket, orsakar stötkraftens axiella komponent att skyddsräckets främre sektion förflyttas axiellt på medarna 57, och när sektionen teleskopiskt skjuts ihop längs slitsen 61, faller ringarna 67 bort från tillhörande tappar 65. När skydds- räckets främre sektion inskjutes, krossas dess behållare 41 och upp- 10 15 20 461 924 tar därigenom en del av fordonets sammanstötningsenergi. Det Undef- förstås att efter varandra följande sektioner hos skyddSräCket kommer att skjutas ihop under det att tillhörande behållare 41 krossas för ytterligare upptagning av fordonets sammanstötningsenergi. Skydds- räckets teleskopiska arbetssätt beskrivs ytterligare i US patent- skrift 3 982 734.

Pig. 8 visar en planvy av skyddsräcket enligt fig. 7, efter det att ramens framsida har träffats av ett fordon. Såsom visas i fig. 8 har de U-formade sektionerna teleskopiskt skjutits in i varandra och tillhörande behållare 41 har krossats för upptagning av samman- stötningsenergin.

Om konstruktionen enligt fig. 7 träffat i sidled av ett fordon, kommer ringarna 67 att sitta kvar på deras tillhörande tappar 65, varigenom kedjorna 69 motstår den sidoriktade stötkraften, så att det sammanstötande fordonet studsar tillbaka från skyddsräcket.

En stöt från sidan skall ej krossa behållarna 41.

Fastän behållaren 41 enligt fig. 6 och det teleskopiska skydds- räcket enligt fig. 7 och 8 föredrages för användning tillsammans med den energiupptagande materielen hos fig. 1-6, framhålls att andra former och dimensioner hos behållare och andra anordningar för samman- hållning av behållarna kan användas i samband med de energiupptagande plattorna enligt uppfinningen för spridning av sammanstötnings- energin, utan att därvid uppfinningstanken frångås.

Claims (15)

10 461 924 Egtegtkgav

1. Energiupptagande anordning innefattande ett flertal på varandra staplade plattor, vilka var och en är bildad av ett flertal varandra skärande väggar som i plattan avgränsar ett flertal cellområden, varvid väggarnas kanter är anordnade att skära in i varandra genom verkan från en sammanstötnings- kraft huvudsakligen vinkelrätt mot plattorna , k ä n n e - t e c k n a d av att cellomrádena hos varje platta (1, 11, 23, 25) är åtminstone under loppet av en sammanstötning så utfyllda av ett deformerbart fyllnadsmedel (9, 19, 27), att väggarnas (3, 5, 7, 13, 15, 17) sidor erhåller stöd av fyll- nadsmedlet.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att fyllnadsmedlet (27) är anordnat mellan angränsande plattor (23, 25) och anordnat att genom inskärning upptagas i cellområdena genom verkan från sammanstötningskraften.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av åtminstone en deformerbar behållare (41) för upp- tagning och sammanhållning av de energiupptagande plattorna.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att den deformerbara behållaren (41) är en låda av poly- eten.

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k - n a d av ett i behållaren placerat hölje (4§) av ett luft- genomsläppligt material, vilket sammanhåller de energiuppta- gande plattorna när behållare och plattor krossas av samman- stötningskraften.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att ett i behållaren (41) ytterligare placerat fuktbestän- digt hölje, vilket omsluter det luftgenomsläppliga höljet (46) och de energiupptagande plattorna för att skydda dessa och det luftgenomsläppliga höljet mot fukt.

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att cellomràdena är hexagonala i tvär- snitt.

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d - av att cellerna hos mot varandra angrän- sande plattor är, genom att plattorna är vinkelförskjutna om- kring 90°, orienterade i ett vinkelförskjutet förhållande för 10 15 20 25 30 35 40 1/ 461 924 erhållande av en likformig inbördes skärverkan hos plattorna genom verkan från sammanstötningskraften.

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att fyllnadsmedlet år ett skumplastma- terial.

10. Anordning enligt något av föregående krav, av att fyllnademedlet år ett polyuretan- k å n - n e t e c k n a d skum.

11. Anordning enligt något av föregående krav, av ett flertal deformerbara behållare k ä n - n e t e c k n a d (41), vilka var och en år försedd med organ för sammahållning av ett flertal av de staplade energiupptagande plattorna, och en sammanhållande ram (49, 59, 63) för fasthållning av de fyllda deformerbara behållarna i linje och medgivande samman- tryckning av efter varandra följande behållare för upptagning av energin från eammanstötningskraften.

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att den sammanhållande ramen innefattar ett flertal i va- randra inskjutna enheter för teleskopiska rörelser genom ver- kan från en axiell sammanstötningekraft som successivt samman- pressar de sammanhållna fyllda deformerbara behållarna (41).

13. Anordning enligt krav 12, k å n n e t e c k n a d av att den sammanhållande ramen har ett flertal ben (55) vilka glidbart uppbär ramen på en båryta (53) och vilka vart och ett. innefattar en framåtriktad tapp (65), en med tappen glidbart ingripande ring (67), en kedja (69) vars ena ände är fäst vid ringen och vare andra ände år fäst vid bärytan för att kvar- hålla benet i ett fast läge, för att motstå i tvårled riktade sammanstötningskrafter och för att frigöras från tappen genom verkan från den axiella sammanstötningskraften.

14. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att åtminstone en av de energiupptagan- de plattorna uppvisar väggar som avgränsar cellområden vilka är längre än cellområdena hos anliggande plattor.

15. Energiupptagande anordning enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a d av att varje platta (37, 39) uppvisar en bikakestruktur av hexagonala celler, vilka år homogent inrik- tade med cellernas ändytor liggande i planen för plattornas mot varandra anliggande ytor och med cellväggarna utsträckta för avgränsning av skårkanter, att det i varje plattas hexago- /1 461 924 nala celler placerade fyllnadsmedlet för upptagning av energin från sammanstötningskraften är anordnat att sammanhàlla platt- orna i ett staplat förhållande, varvid cellväggarnas skärkan- ter hos mot varandra anliggande plattor är orienterade för inskärning i varandra och in i fyllnademedlet genom verkan fran sammanstötningskraften.