WO2002000465A1 - Sicherheitssitz - Google Patents

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WO2002000465A1
WO2002000465A1 PCT/EP2001/007317 EP0107317W WO0200465A1 WO 2002000465 A1 WO2002000465 A1 WO 2002000465A1 EP 0107317 W EP0107317 W EP 0107317W WO 0200465 A1 WO0200465 A1 WO 0200465A1
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safety seat
seat according
container
backrest
pressure medium
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PCT/EP2001/007317
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Inventor
Wolfgang Stelzenmüller
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Stelzenmueller Wolfgang
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    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
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    • B60R2021/0065—Type of vehicles
    • B60R2021/0086—Racing cars

Definitions

  • the present invention relates to a safety seat for means of transport, in particular racing vehicles, with a seat part and a backrest.
  • DE 198 00078 AI describes a vehicle seat with a headrest, a gas chamber being incorporated into the seat back. In the event of a rear-end collision, the driver's body is accelerated against the seat back and the gas chamber is compressed, so that the gas contained therein flows via a valve into a gas cushion arranged in the headrest, which is inflated as a result.
  • the known vehicle seat is intended to cause a damped impact and to avoid rebound effects.
  • DE 197 57 533 AI describes a similar safety seat, with a reservoir being provided instead of the gas chamber, which is surrounded by a flexible shell.
  • the two aforementioned vehicle seats cause damping, but cannot prevent the rebound effect or at least not weaken it to the required extent.
  • the invention is therefore based on the object of providing a safety seat for means of transport, in particular for racing vehicles, which can prevent the rebound effect or at least weaken it to the extent necessary in the event of a rear impact of the means of transport.
  • the safety seat according to the invention for means of transport has a seat part on which the seated person sits and a backrest against which the person can lean.
  • the backrest has a container filled with a pressure medium, the walls of which are plastically deformable when subjected to force.
  • At least one valve is arranged on the container and opens at a predetermined pressure of the pressure medium, so that the pressure medium can escape.
  • the person sitting in the safety seat is accelerated against the backrest.
  • the walls of the container are plastically deformed so that the kinetic energy of the person's accelerated body is converted into deformation energy. This means that the body is thrown back from the back of the safety seat with less energy, which weakens or prevents the rebound effect.
  • the valve opens at the appropriate pressure within the pressure medium so that the pressure medium can escape.
  • the walls of the container are thus even more deformable and the pressure medium acts like the liquid in hydraulic dampers.
  • the valve can be designed as a conventional pressure relief valve or as a predetermined breaking point.
  • the container securely encloses the pressure medium and can extend both over the entire backrest and over a part in the area of the head.
  • the container can form the backrest itself, or at least most of it.
  • the walls of the container comprise at least two layers arranged one above the other.
  • the multi-layer design of the container walls enables the combination of the properties of the different layers.
  • one layer can primarily serve to seal the container and be elastically deformable, whereas the other layer serves to convert the kinetic energy of the accelerated body into deformation energy and is plastically deformable.
  • a layer is understood to mean both closed surfaces and other flat structures.
  • the layers can comprise, for example, lattice or honeycomb structures which enclose or surround a multiplicity of cavities.
  • At least one layer has a structure which is formed from a plurality of parallel tubular elements which are integrally connected to one another on the wall side.
  • a layer has strong anisotropic properties, ie the layer is not as strong and easily deformable in the direction of the tubular elements as in a direction perpendicular to it.
  • the layer is therefore arranged such that the surface normal of the backrest is essentially perpendicular to the direction of the tubular elements. In this way, a simple deformation of the layer is possible due to the force of the accelerated person, by whose energy the tubular elements of the layer are pressed in laterally.
  • the tubular elements can have any cross section and contribute to the damping.
  • the tubular elements have a square cross section.
  • the layer is designed such that a corner of each cross section points in the direction of the surface normal of the backrest. This is the easiest way to deform the layer.
  • the walls comprise at least one aluminum layer.
  • the aluminum is easily plastically deformable and thus serves to absorb the kinetic energy of the body.
  • the aluminum layer is advantageously surrounded by an outer and an inner Kevlar layer.
  • the Kevlar layer is designed to be thin so that it deforms when the accelerated body loads.
  • the pressure medium is water or another extinguishing agent.
  • extinguishing agents are to be understood as liquid substances for extinguishing fires, such as. B. water with the addition of foaming agents or the like
  • the safety seat is preferably designed such that a line system is arranged on the valve, through which the water or the extinguishing agent can be directed to a drive or motor of the means of transport.
  • the engine or drive is arranged behind the driver's seat. If the engine or drive ignites as a result of the rear-end collision, the water or extinguishing agent is directed directly to the source of the fire and helps to extinguish the fire.
  • the line system can consist of various lines which, starting from the valve, are directed towards the motor or drive, the lines being designed to be as short as possible in order to avoid pressure loss.
  • the pressure medium is hydraulic oil or air.
  • the valve is designed as switching means for switching on an extinguishing device.
  • the switching means can consist, for example, in a measuring device which registers an opening of the valve and forwards a corresponding signal to an extinguishing device which is thereby activated. The extinguishing device then allows an extinguishing agent to flow in the fire-prone areas within the means of transport.
  • a deformable molded foam element is arranged between the side of the container facing a seated person and the seated person.
  • the molded foam element can extend over the entire backrest on the side facing the seated person and is plastically deformable. The molded foam element thus contributes to the damping of the accelerated body.
  • an intermediate plate is placed on the seat part and the backrest.
  • the intermediate plate can be lifted out of the safety seat together with the person, which means that rescue is quick and easy despite unconsciousness or injury to the person.
  • a molded part for inserting the head or the helmet of the seated person is provided on the intermediate plate.
  • the molded part can be a molded foam element that plastically deforms when subjected to extreme loads by the head and thus contributes to damping.
  • the head or helmet of the driver can be inserted such that he z. T. is surrounded laterally. Even in the event of an oblique rear-end collision, the head is not flung to the side, but rather pressed against the molded part, which absorbs the forces that occur. T. passes on to the container located behind.
  • Fastening means are preferably provided on the molded part for fastening the head or the helmet of the seated person.
  • the plastically deformable container filled with the pressure medium brings about very good damping and thus serves the safety of the person sitting in it.
  • the container according to the invention and its various embodiments can, for example, also be arranged in the seat surface of the seat. This is recommended, for example, in the case of military, mine-endangered vehicles in which protection is to be provided against mines which detonate below the vehicle. In this way, the sitting person can be protected from the acceleration forces that occur. With appropriate selection of a bulletproof material for the wall of the container, protection against splinters and bullets can also be achieved.
  • FIG. 1 is a side view of the safety seat according to the invention in a sectional view
  • FIG. 2 is a plan view of the safety seat of FIG. 1 in a sectional view
  • Fig. 3 is a side view of the safety seat according to the invention in a sectional view in a rear impact of the vehicle, and
  • Fig. 4 is a plan view of the safety seat of Fig. 3 in a sectional view.
  • FIG. 1 and 2 show a side view of and a top view of the safety seat according to the invention in a sectional view, with the illustration of a seated person being omitted in FIG. 2.
  • the safety seat has a seat part 2 and an upwardly extending backrest 4.
  • At the top of the A molded part 10 is fastened in the intermediate plate 6, in which a recess 12 (FIG. 2) is provided, into which a helmet 14 (FIG. 1) worn by the person 8 can lie flat.
  • a fastening means 16 which is designed in the form of a belt, is also attached to the molding 10 on both sides of the recess 12.
  • the fastening means 16 extends between the molded part 10, on the one hand, where it is permanently fastened, and the helmet 14 of the person 8, on the other hand, where it is detachably fastened. In Fig. 2 the representation of the fastener 16 has been omitted.
  • the fastening means 16 enables the head to rotate, but prevents the head from snapping back after a rear impact of the vehicle.
  • the backrest 4 of the safety seat has a backrest part 18 which extends upwards adjacent to the seat part 2.
  • a container 20 is arranged between the backrest part 18 and the intermediate plate 6.
  • the container 20 has a plurality of walls 22 which seal off an interior space 24.
  • the interior 24 is filled with a pressure medium 26, which in the present embodiment consists of water.
  • the walls 22 of the container 20 have an outer Kevlar layer 28 and an inner Kevlar layer 30, the outer and inner Kevlar layer 28, 30 surrounding an aluminum layer 32.
  • the aluminum layer 32 is formed from a plurality of tubular elements 34 which are laterally connected to one another in one piece.
  • the tubular elements 34 have a square cross section and are oriented such that a corner of each cross section points forward towards the person 8. This enables easier lateral deformation of the tubular elements 34.
  • Two holes 36, 38 extend through the wall 22 of the container 20 adjoining the backrest part 18 as well as through the backrest part 18, which lead to a valve 40 and 42, respectively, which are arranged in the backrest part 18.
  • the valves 40, 42 each open into a line pipe 40 'or 42', which point to a motor 43 arranged behind the safety seat, which is only shown schematically.
  • the line system consists only of the two aligned line pipes 40 ', 42', however, the invention also includes more complex conduit systems that can direct the print medium 26 to other, more distant areas of the vehicle.
  • FIG. 2 also shows a molded foam element 44, the illustration of which has been omitted in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the molded foam element 44 is flat and borders on the one hand on the intermediate plate 6 and on the other hand on the wall 22 of the container 20 facing away from the backrest part 18.
  • the molded foam element 44 is plastically deformable, so that it can absorb the energy of the accelerated body of the person 8 in a rear impact.
  • the molded foam element 44 extends over the entire wall 22 of the container 20 facing away from the backrest part 18.
  • a measurement line 46 leads from the valves 40, 42 to an extinguishing device 48 which is only shown schematically.
  • a signal is passed on to the extinguishing device 48 via the measurement line 46 as soon as one of the valves 40, 42 opens.
  • the extinguishing device 48 is activated by the signal and allows an extinguishing agent to flow out.
  • FIG. 3 and 4 show the side view of and the top view of the safety seat of Fig. 1 and 2 in a rear impact of the vehicle.
  • the seated person 8 together with the intermediate plate 6 is accelerated against the backrest 4, which is shown in FIG. 3 by the thick arrows.
  • the backrest 4 which is shown in FIG. 3 by the thick arrows.
  • the tubular elements 34 or also the molded foam element 44 shown in FIG. 4 are plastically deformed.
  • the valves 40, 42 which are designed as pressure relief valves, open.
  • the incompressible pressure medium 26 can now escape through the bores 36, 38 and the pipelines 40 ', 42', as a result of which the container 20 can be plastically deformed further, the pressure medium 26 acting as a damping liquid. Part of the kinetic energy introduced by the body of the person 8 is thus converted into deformation energy and damped. The body of the person 8 can therefore no longer move as strongly from the backrest 4 into the Seat belts (not shown) are thrown back, so that the head snaps back is not so pronounced and thus does not lead to the injuries described above.
  • the fastening means 16 ensures that the head of the person 8 is restrained.
  • valve 40 Another advantage of the seat shown is that the valve 40,
  • the piping 40 ', 42' exiting pressure medium 26, which in this embodiment is water, is sprayed directly onto the engine 43, which is highly fire-prone in the event of a rear-end collision.
  • the safety seat thus also helps to counteract a risk to person 8 from a vehicle fire.
  • a signal is sent via the measuring line 46 to the extinguishing device 48, which has an extinguishing agent 50 (dashed line) on the engine

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitssitz für Verkehrsmittel, insbesondere für Rennfahrzeuge, mit einem Sitzteil (2) und einer Rückenlehne (4). Die Rückenlehne (4) weist einen mit einem Druckmedium (26) gefüllten Behälter (20) auf, dessen Wände (22) bei Krafteinwirkung deformierbar sind. An dem Behälter (20) ist mindestens ein Ventil (40, 42) angeordnet, das sich bei einem vorherbestimmen Druck des Druckmediums (26) öffnet, so dass das Druckmedium (26) entweichen kann. Bei einem Heckaufprall des Verkehrsmittels verformt sich der Behälter (20) plastisch und das Druckmedium (26) strömt durch die Ventile (40, 42) aus. Somit wird ein Grossteil der kinetischen Energie des beschleunigten Körpers vernichtet, so dass die Person nicht so stark von der Rückenlehne zurückgeworfen werden kann. Das Vorschnellen des Kopfes im Gegensatz zu dem in den Sicherheitsgurten gehaltenen restlichen Körper ist somit abgeschwächt, so dass die Person nicht Gefahr läuft, ein Schleudertrauma oder sogar Frakturen des 3. bis 6. Halswirbels zu erleiden.

Description

Sic erheitssitz
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitssitz für Verkehrsmittel, insbesondere Rennfahrzeuge, mit einem Sitzteil und einer Rückenlehne.
Aus dem Stand der Technik sind Sitze für Automobile bekannt, die mit einem Sitzteil und einer Rückenlehne ausgestattet sind. Die Rückenlehne ist bei Fahrzeugen des alltäglichen Gebrauchs zumeist gepolstert und somit teilelastisch ausgebildet. Bei modernen Rennfahrzeugen, wie beispielsweise einem Formel- 1 -Fahrzeug, besteht die Fahrgastzelle und auch die Rückenlehne und Sitzfläche des Sitzes meist aus Kevlar oder anderen Kohlefaserverbundstoffen. Derartiges Material zeichnet sich durch seine geringe Verformbarkeit aus.
Bei einem teilelastischen Sitz wird die sitzende Person im Falle eines Heckaufpralls zuerst in den Sitz gedrückt und anschließend von diesem zurückgeworfen, wobei der Körper von den Sicherheitsgurten des Fahrzeugs gehalten wird, der Kopf allerdings nach vorne schnellt. Auch bei Rennfahrzeugen schnellt der Kopf nach einem Heckaufprall auf diese Weise nach vorne, allerdings prallt der Kopf von der Rückenlehne ab, ohne daß sich diese teilelastisch verformt. Das Vorschnellen des Kopfes wird auch als Rebound- Effekt bezeichnet. In beiden geschilderten Fällen besteht die Gefahr, daß die sitzende Person durch das Vorschnellen des Kopfes ein Schleudertrauma erleidet. Bei Heckauf- prällen mit besonders hohen Geschwindigkeiten können je nach Sitzposition der sitzenden Person sogar Frakturen des 3. bis 6. Halswirbels auftreten.
Die DE 198 00078 AI beschreibt einen Fahrzeugsitz mit Kopfstütze, wobei in die Sitzlehne eine Gaskammer eingearbeitet ist. Im Falle eines Heckaufpralls wird der Körper des Fahrers gegen die Sitzlehne beschleunigt und die Gaskammer komprimiert, so daß das darin enthaltene Gas über ein Ventil in ein in der Kopfstütze angeordnetes Gaskissen strömt, das dadurch aufgeblasen wird. Der bekannte Fahrzeugsitz soll einen gedämpften Aufprall bewirken und der Vermeidung von Rückpralleffekten dienen. Die DE 197 57 533 AI beschreibt einen ähnlichen Sicherheitssitz, wobei anstelle der Gaskammer ein Reservoir vorgesehen ist, das von einer flexiblen Hülle umgeben ist.
Die beiden vorgenannten Fahrzeugsitze bewirken zwar eine Dämpfung, können allerdings den Reboundeffekt nicht verhindern oder zumindest nicht in dem erforderlichen Maße abschwächen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitssitz für Verkehrsmittel, insbesondere für Rennfahrzeuge, zu schaffen, der bei einem Heckaufprall des Verkehrsmittels den Rebound-Effekt verhindern oder zumindest in dem erforderlichen Maße abschwächen kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt anhand der in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Der erfindungsgemäße Sicherheitssitz für Verkehrsmittel weist einen Sitzteil, auf dem die sitzende Person sitzt, und eine Rückenlehne auf, gegen die sich die Person lehnen kann. Die Rückenlehne weist einen mit einem Druckmedium gefüllten Behälter auf, dessen Wände bei Krafteinwirkung plastisch deformierbar sind. An dem Behälter ist mindestens ein Ventil angeordnet, das sich bei einem vorherbestimmten Druck des Druckmediums öffnet, so daß das Druckmedium entweichen kann.
Bei einem Heckaufprall des Verkehrsmittels wird die in dem Sicherheitssitz sitzende Person gegen die Rückenlehne beschleunigt. Dabei werden die Wände des Behälters plastisch deformiert, so daß die kinetische Energie des beschleunigten Körpers der Person in Verformungsenergie umgewandelt wird. Somit wird der Körper mit geringerer Energie von der Rückenlehne des Sicherheitssitzes zurückgeworfen, wodurch der Rebound- Effekt abgeschwächt oder verhindert wird. Sollte die Beschleunigung gegen die Rücken lehne zu stark sein, so öffnet sich das Ventil bei entsprechendem Druck innerhalb des Druckmediums, so daß das Druckmedium entweichen kann. Die Wände des Behälters sind somit noch stärker deformierbar und das Druckmedium wirkt wie die Flüssigkeit in hydraulischen Dämpfern. Das Ventil kann als gewöhnliches Überdruckventil oder als eine Sollbruchstelle ausgebildet sein.
Der Behälter schließt das Druckmedium sicher ein und kann sich sowohl über die gesamte Rückenlehne als auch über einen Teil im Bereich des Kopfes erstrecken. Darüber hinaus kann der Behälter die Rückenlehne selbst bilden oder zumindest den größten Teil davon.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes umfassen die Wände des Behälters mindestens zwei übereinander angeordnete Schichten. Die mehrschichtige Ausbildung der Behälterwände ermöglicht die Kombination der Eigenschaften der verschiedenen Schichten. So kann beispielsweise eine Schicht in erster Linie der Abdichtung des Behälters dienen und elastisch verformbar sein, wohingegen die andere Schicht der Umwandlung der kinetischen Energie des beschleunigten Körpers in Verformungsenergie dient und plastisch verformbar ist. Unter einer Schicht sind sowohl geschlossene Flächen als auch andere flächige Strukturen zu verstehen. Die Schichten können beispielsweise gitter- oder wabenförmige Strukturen umfassen, die eine Vielzahl von Hohlräumen einschließen oder umgeben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes weist mindestens eine Schicht eine Struktur auf, die aus mehreren parallelen und wandseitig einstückig miteinander verbundenen rohrförmigen Elementen gebildet ist. Eine derartige Schicht weist starke anisotrope Eigenschaften auf, d. h. die Schicht ist in Richtung der rohrförmigen Elemente nicht so stark und einfach deformierbar wie in einer Richtung senkrecht dazu. Die Schicht ist daher derart angeordnet, daß die Flächenormale der Rückenlehne im wesentlichen senkrecht zu der Richtung der rohrförmigen Elemente verläuft. Auf diese Weise ist eine einfache Deformation der Schicht durch die Krafteinwirkung der beschleunigten Person möglich, durch deren Energie die rohrfömigen Elemente der Schicht seitlich eingedrückt werden. Die rohrförmigen Elemente können einen beliebigen Querschnitt aufweisen und tragen zur Dämpfung bei. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes weisen die rohrförmigen Elemente einen quadratischen Querschnitt auf. Die Schicht ist dabei derart ausgebildet, daß eine Ecke eines jeden Querschnitts in Richtung der Flächennormale der Rückenlehne weist. Auf diese Weise läßt sich die Schicht am einfachsten ver- formen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes umfassen die Wände mindestens eine Aluminiumschicht. Das Aluminium ist in Abhängigkeit von der Stärke und der Struktur der Schicht plastisch einfach verformbar und dient somit der Absorption der kinetischen Energie des Körpers.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist die Aluminiumschicht vorteilhafterweise von einer äußeren und einer inneren Kevlarschicht umgeben. Die Kevlarschicht ist entsprechend dünn ausgelegt, so daß sich diese bei der auftretenden Belastung durch den beschleunigten Körper verformt.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist das Druckmedium Wasser oder ein anderes Löschmittel. Unter Löschmitteln sind in diesem Zusammenhang flüssige Stoffe zum Löschen von Bränden zu verstehen, wie z. B. Wasser mit Zusatz von Schaummitteln o. a. Vorzugsweise ist der Sicherheitssitz derart ausgestaltet, daß an dem Ventil ein Leitungssystem angeordnet ist, durch das das Wasser oder das Löschmittel zu einem Antrieb oder Motor des Verkehrsmittels leitbar ist. Insbesondere bei Rennfahrzeugen ist der Motor bzw. Antrieb hinter dem Fahrersitz angeordnet. Sollte sich der Motor oder Antrieb infolge des Heckaufpralls entzünden, so wird das Wasser oder Löschmittel direkt zum Brandherd geleitet und trägt dazu bei, das Feuer zu löschen. Das Leitungssystem kann aus diversen Leitungen bestehen, die ausgehend von dem Ventil auf den Motor oder Antrieb gerichtet sind, wobei die Leitungen möglichst kurz ausgebildet sein sollten, um einen Druckverlust zu vermeiden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist das Druckmedium Hydrauliköl oder Luft. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist das Ventil als Schaltmittel zum Einschalten einer Löschvorrichtung ausgebildet ist. Das Schaltmittel kann beispielsweise in einer Meßeinrichtung bestehen, die ein Öffnen des Ventils registriert und ein entsprechendes Signal an eine Löschvorrichtung weitergibt, die dadurch aktiviert wird. Die Löschvorrichtung läßt daraufhin ein Löschmittel in den feuergefährdeten Bereichen innerhalb des Vekehrsmittels strömen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist zwischen der einer sitzenden Person zugewandten Seite des Behälters und der sitzenden Person ein deformierbares Formschaumelement angeordnet ist. Das Formschaumelement kann sich über die gesamte Rückenlehne auf der der sitzenden Person zugewandten Seite erstrecken und ist plastisch verformbar. Das Formschaumelement trägt somit zur Dämpfung des beschleunigten Körpers bei.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist eine Zwischenplatte auf das Sitzteil und die Rückenlehne aufgelegt. Die Zwischenplatte kann aus dem Sicherheitssitz mitsamt der Person herausgehoben werden, wodurch eine Rettung trotz Bewußtlosigkeit oder Verletzung der Person schnell und einfach möglich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes ist an der Zwischenplatte ein Formteil zum Einlegen des Kopfes oder des Helmes der sitzenden Person vorgesehen. Das Formteil kann ein Formschaumelement sein, daß sich bei extremer Belastung durch den Kopf plastisch verformt und somit zur Dämpfung beiträgt. Der Kopf oder Helm des Fahrers kann derart eingelegt werden, daß er z. T. seitlich umgeben wird. Selbst bei einem schrägen Heckaufprall wird der Kopf nicht zur Seite geschleudert, sondern vielmehr an des Formteil gedrückt, das die auftretenden Kräfte z. T. an den dahinter angeordneten Behälter weitergibt. Vorzugsweise sind an dem Formteil Befestigungsmittel zum Befestigen des Kopfes oder des Helmes der sitzenden Person vorgesehen. Diese sind derart ausgebildet, daß sie ein - wenn auch schwaches - Zurückschnellen des Kopfes nach vorne durch am Helm oder am Kopf angeordnete Gurte o. a. unterbinden. Aus den obigen Schilderungen der verschiedenen Ausführungsformen geht hervor, daß der mit dem Druckmedium befüllte, plastisch deformierbare Behälter eine sehr gute Dämpfung bewirkt und somit der Sicherheit der einsitzenden Person dient. Der Behälter gemäß der Erfindung sowie dessen verschiedene Ausführungsformen können beispielsweise auch in der Sitzfläche des Sitzes angeordnet werden. Dies empfiehlt sich beispielsweise bei militärischen, minengefährdeten Fahrzeugen, bei denen ein Schutz gegen Minen gegeben sein soll, die unterhalb des Fahrzeugs detonieren. Auf diese Weise kann die einsitzende Person vor den auftretenden Beschleunigungskräften geschützt werden. Bei entsprechender Auswahl eines kugelsicheren Materials für die Wand des Behälters kann außerdem ein Schutz gegenüber Splittern und Kugelgeschossen erzielt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes in geschnittener Darstellung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Sicherheitssitz von Fig. 1 in geschnittener Darstellung,
Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes in geschnittener Darstellung bei einem Heckaufprall des Fahrzeugs, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Sicherheitssitz von Fig. 3 in geschnittener Darstellung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Seitenansicht des bzw. eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Sicherheitssitz in geschnittener Darstellung, wobei in Fig. 2 auf die Darstellung einer sitzenden Person verzichtet wurde. Der Sicherheitssitz weist ein Sitzteil 2 und eine sich nach oben erstreckende Rückenlehne 4 auf. In dem Sitzteil 2 und der Rückenlehne 4 liegt eine Zwischenplatte 6 ein, auf der eine Person 8 sitzt. An dem oberen Ende der Zwischenplatte 6 ist ein Formteil 10 befestigt, in dem eine Aussparung 12 (Fig. 2) vorgesehen ist, in die ein von der Person 8 getragener Helm 14 (Fig. 1) flächig anliegen kann. An dem Formteil 10 ist außerdem beidseitig der Aussparung 12 jeweils ein Befestigungsmittel 16 angebracht, das in Form eines Gurtes ausgebildet ist. Das Befestigungsmittel 16 erstreckt sich zwischen dem Formteil 10 einerseits, wo es dauerhaft befe- sitigt ist, und dem Helm 14 der Person 8 andererseits, wo es lösbar befestigt ist. In Fig. 2 wurde auf die Darstellung des Befestigungsmittels 16 verzichtet. Das Befestigungsmittel 16 ermöglicht eine Drehbewegung des Kopfes, verhindert allerdings ein Zurückschnellen des Kopfes nach einem Heckaufprall des Fahrzeugs.
Die Rückenlehne 4 des erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes weist ein Lehnenteil 18 auf, das sich an das Sitzteil 2 angrenzend nach oben erstreckt. An der der Person 8 zugewandten Seite des Lehnenteils 18 ist zwischen dem Lehnenteil 18 und der Zwischenplatte 6 ein Behälter 20 angeordnet. Der Behälter 20 weist mehrere Wände 22 auf, die einen Innenraum 24 dicht abschließen. Der Innenraum 24 ist mit einem Druckmedium 26 gefüllt, das in der vorliegenden Ausführungsform aus Wasser besteht. Die Wände 22 des Behälters 20 weisen eine äußere Kevlarschicht 28 und eine innere Kevlarschicht 30 auf, wobei die äußere und innere Kevlarschicht 28,30 eine Aluminiumschicht 32 umgeben. Die Aluminiumschicht 32 ist aus mehreren rohrförmigen Elementen 34 gebildet, die seitlich einstückig miteinander verbunden sind. Die rohrförmigen Elemente 34 haben einen quadratischen Querschnitt und sind derart orientiert, daß eine Ecke eines jeden Querschnitts nach vorne in Richtung der Person 8 weist. Dies ermöglicht eine leichtere seitliche Deformation der rohrförmigen Elemente 34.
Durch die an das Lehnenteil 18 angrenzende Wand 22 des Behälters 20 wie auch durch das Lehnenteil 18 erstrecken sich zwei Bohrungen 36, 38, die zu einem Ventil 40 bzw. 42 führen, die in dem Lehnenteil 18 angeordnet sind. Die Ventile 40, 42 münden jeweils in ein Leitungsrohr 40 ' bzw. 42 ' , die auf einen hinter dem Sicherheitssitz angeordneten Motor 43 weisen, der lediglich schematisch dargestellt ist. Eine derartige Motorenanordnung ist häufig in Rennfahrzeugen zu finden. Das Leitungssystem besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich aus den zwei ausgerichteten Leitungsrohren 40 ',42' , allerdings umfaßt die Erfindung auch komplexere Leitungssysteme, die das Druckmedium 26 in andere, weiter entfernte Bereiche des Verkehrsmittels leiten können.
In Fig. 2 ist weiterhin ein Formschaumelement 44 gezeigt, auf dessen Darstellung in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde. Das Formschaumelement 44 ist flächig ausgebildet und grenzt einerseits an die Zwischenplatte 6 und andererseits an die dem Lehnenteil 18 abgewandte Wand 22 des Behälters 20 an. Das Formschaumelement 44 ist plastisch verformbar, so daß es bei einem Heckaufprall die Energie des beschleunigten Körpers der Person 8 absorbieren kann. Das Formschaumelement 44 erstreckt sich über die gesamte dem Lehnenteil 18 abgewandte Wand 22 des Behälters 20.
Von den Ventilen 40, 42 führt eine Meßleitung 46 zu einer lediglich schematisch dargestellten Löschvorrichtung 48. Über die Meßleitung 46 wird ein Signal an die Löschvorrichtung 48 weitergegeben, sobald sich eines der Ventile 40, 42 öffnet. Durch das Signal wird die Löschvorrichtung 48 aktiviert und läßt ein Löschmittel ausströmen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Seitenansicht des bzw. die Draufsicht auf den Sicherheitssitz von Fig. 1 bzw. 2 bei einem Heckaufprall des Fahrzeugs. Bei einem Heckaufprall wird die sitzende Person 8 mitsamt der Zwischenplatte 6 gegen die Rückenlehne 4 beschleunigt, was in Fig. 3 durch die dicken Pfeile dargestellt ist. Bei einer relativ geringen Beschleunigung werden lediglich die rohrförmigen Elemente 34 oder auch das in Fig. 4 dargestellte Formschaumelement 44 plastisch deformiert. Ist die Beschleunigung allerdings stärker, so schließt sich an die Deformation der rohrförmigen Elemente 34 oder des Formschaumelements 44 eine Druckerhöhung innerhalb des Druckmediums 26 an, da erheblicher Druck auf den Behälter 20 ausgeübt wird. Übersteigt der Druck innerhalb des Druckmediums 26 einen vorherbestimmten Wert, so öffnen sich die Ventile 40, 42, die als Überdruckventile ausgebildet sind. Das inkompressible Druckmedium 26 kann nun durch die Bohrungen 36, 38 und die Rohrleitungen 40' , 42' entweichen, wodurch der Behälter 20 weiter plastisch verformt werden kann, wobei das Druckmedium 26 als Dämpfungsflüssigkeit fungiert. Somit wird ein Teil der von dem Körper der Person 8 eingebrachten kinetischen Energie in Verfomungsenergie umgewandelt und gedämpft. Der Körper der Person 8 kann somit nicht mehr so stark von der Rückenlehne 4 in die Sicherheitsgurte (nicht dargestellt) zurückgeschleudert werden, so daß das Zurückschnellen des Kopfes nicht so stark ausgeprägt ist und somit nicht zu den oben beschriebenen Verletzungen führt. Darüber hinaus sorgt das Befestigungmittel 16 dafür, daß der Kopf der Person 8 zurückgehalten wird.
Ein weiterer Vorteil des dargestellten Sitzes besteht darin, daß das durch die Ventile 40,
42 und die Rohrleitungen 40', 42' austretende Druckmedium 26, bei dem es sich in dieser Ausführungsform um Wasser handelt, direkt auf den Motor 43 gespritzt wird, der bei einem Heckaufprall stark feuergefährdet ist. Der Sicherheitssitz trägt somit auch dazu bei, einer Gefährdung der Person 8 durch einen Fahrzeugbrand entgegenzuwirken. Darüber hinaus ergeht beim Öffnen der Ventile 40, 42 ein Signal über die Meßleitung 46 an die Löschvorrichtung 48, die ein Löschmittel 50 (gestrichelte Darstellung) auf den Motor
43 ausströmen läßt.

Claims

Patentansprüche
1. Sicherheitssitz für Verkehrsmittel, insbesondere für Rennfahrzeuge, mit Sitzteil (2) und Rückenlehne (4), die einen mit einem Druckmedium (26) gefüllten Behälter (20) aufweist, wobei an dem Behälter (20) mindestens ein Ventil (40, 42) angeordnet ist, das sich bei einem vorherbestimmten Druck des Druckmediums (26) öffnet, so daß das Druckmedium (26) entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (22) des Behälters (20) bei Krafteinwirkung plastisch deformierbar sind, so daß die kinetische Energie eines gegen die Rückenlehne (4) beschleunigten Körpers in Verformungsenergie umgewandelt wird.
2. Sicherheitssitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Behälters mindestens zwei übereinander angeordnete Schichten umfassen.
3. Sicherheitssitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht eine Struktur aufweist, die aus mehreren parallelen rohrförmigen Elementen (34) gebildet ist, wobei die rohrfömigen Elemente (34) seitlich einstückig miteinander verbunden sind.
4. Sicherheitssitz nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Elemente (34) einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
5. Sicherheitssitz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (22) mindestens eine Aluminiumschicht (32) umfassen.
6. Sicherheitssitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht (32) von einer äußeren und einer inneren Kevlarschicht (30; 28) umgeben ist.
7. Sicherheitssitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium (26) Wasser oder ein anderes Löschmittel ist.
8. Sicherheitssitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventil (40, 42) ein Leitungssystem angeordnet ist, durch das das Wasser oder das Löschmittel zu einem Antrieb oder Motor (44) des Verkehrsmittels leitbar ist.
9. Sicherheitssitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium (26) Hydrauliköl oder Luft ist.
10. Sicherheitssitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40, 42) als Schaltmittel zum Einschalten einer Löschvorrichtung ausgebildet ist.
11. Sicherheitssitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einer sitzenden Person (8) zugewandten Seite des Behälters (20) und der sitzenden Person (8) eine deformierbares Formschaumelement (44) angeordnet ist.
12. Sicherheitssitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Sitzteil (2) und die Rückenlehne (4) eine Zwischenplatte (6) aufgelegt ist.
13. Sicherheitssitz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zwischenplatte (6) ein Formteil (10) zum Einlegen des Kopfes oder des Helmes (14) der sitzenden Person (8) vorgesehen ist.
14. Sicherheitssitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Formteil (10) Befestigungsmittel (16) zum Befestigen des Kopfes oder des Helmes (14) der sitzenden Person (8) vorgesehen sind.
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