DE7326622U

DE7326622U - Energieverzehrende Vorrichtung

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Publication number: DE7326622U
Application number: DE7326622U
Authority: DE
Original assignee: ENERSORB Ltd
Current assignee: ENERSORB Ltd
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1974-03-28
Also published as: SE397661B; DE2336875A1; CA1005094A; GB1436301A; IT992924B; FR2195761A1; AU5871773A; JPS4946064A; LU68195A1; US3895835A; PL90292B1; ES417577A1; JPS5249114B2; NL7311125A

Description

DIPL. ING. A. GRÜNECKER , βοοο München^ . ..

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DR.-ING. H. KINKELDEY . W

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Αβ. E. (cauf ingt of iochh) - · · - · 'Teleorommu Monopol Wundien

PATENTANWÄLTE Telex 05-28380

PH (5796 31. Okt. 1973

ENERSORB LIMITED 15 Victoria Avenue Camberley, Surrey GUI5 England

Energieverzehrende Vorrichtung;

Die Erfindung "bezieht sich auf eine energieverzehrende Vorrichtung.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine energieverzehrende Vorrichtung gekennzeichnet durch einen Verbundträger aus einem Elastomer und einer Anzahl vcn darin eingebetteten, im wesentlichen geraden Fäden aus einem flexiblen Material, welcher in einer V/eise befestigbar ist, daß die Energie eines Aufpralls wenigstens teilweise durch

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seinen Biegewiderstand absorbierbar ist.

Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung ist eine energieverzehrende Vorrichtung gekennzeichnet durch eine einen Innenraum umgebende oder einschließende und eine auswärts gekehrte Aufprallfläche "bildende Wandung, welche wenigstens zum Teil einen Verbundträger aus einem Elastomer und einer Anzahl von darin eingebetteten, mit ihrer Längsrichtung auf die Aufprailfläche zu verlaufenden Fäden aus einem flexiblen Material bildet, so daß die Wandung unter einem auf die Aufprall fläche einwirkenden Stoß verformbar und die Stoßenergie wenigstens teilweise durch den Biegewiderstand des Verbundträgers absorhierbar ist.

Gemäß noch einer anderen Ausführung der Erfindung ist eine energieverzehrende Vorrichtung gekennzeichnet durch eine einen Innenraum umgebende oder einschließende und eine auswärts gekehrte Auf prall fläche für die Aufnahme von Stoßen, deren Energie zu absorbieren ist, bildende Wandung, welche aus einem einen beträchtlichen Biegewiderstand aufweisenden Material geformt ist, so daß sie einer Verformung durch einen Anprall zu v/iderstehen und dabei die Stoßenergie des Anpralls aufzuzehren vermag.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine energieverzehrende Vorrichtung gekennzeichnet durch eine einen Aufprallfläche für die Aufnahme von Stoßen, deren Energie gedämpft werden soll, bildende und unter Einwirkung solcher Stöße verformbare Wandung aus einem elastischen Material mit beträchtlichem Biegewidefstand, welcher die Stoßenergie wenigstens teilweise zu absorbieren vermag, wobei die Aufprallfläche über ihre Länge einen nicht ebenen Verlauf hat.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

• a · «

Pig. 1 eine Ansicht eines Material Stücks für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen, im Schnitt entlang einer Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Vorderansicht des MaterialStücks von Fig. 1,

Fig. 3 eine stark vergrößerte Schrägansicht eines Gewe'bestücks aus Kunstfasern, welches in dem Material von Fig. 1 und 2 eingehettet ist,

Fig. 4- eine Draufsicht auf eine ersten Ausführungsform einer stoßdämpfenden Vorrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4-,

Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 7 und 8 schematisierte Darstellungen der Wirkungsweise der Vorrichtungen nach Fig. 4- his 6, wohei diese im normalen und in verformtem Zustand gezeigt sind,

Fig. 9 und 10 schematisierte Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung im normalen und in verformtem Zustand,

Fig. 11 und 12 Fig. 9 und 10 entsprechende Schnittansichten noch einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 13 eine Schnittansicht noch einer andersn Ausführungsform einer stoßdämpfenden Vorrichtung,

Fig. 14 eine Schrägansicht sines abgeschnittenen Endes der Vorrichtung nach Fi^. 13,

Fig. 15 eine Schrägansicht einer als Stoßstange an einem

/j. —

Fahrzeug angebrachten stoßaämpfenden Vorrichtung und

Fig. 16 bis 18 schematisierte Schrägansichten weiterer Ausführungsformen von stoßdämpfenden Vorrichtungen.

Die nachstehend im einzelnen "beschriebenen stoßdämpfenden Vorrichtungen sind aus einem flexiblen Elastomer oder Gummi gefertigt, in welchen eine Vielzahl von flexiblen Fäden oder Fasern eingebettet sind. Die Fäden können aus Metall öder aus einem Kunststoff mit geeignetem Elastizitätsmodul und Durchmesser sein und dienen dazu, die Steifigkeit oder Biegefestigkeit der Vorrichtung gegenüber quer zum Verlauf der Fasern darauf einwirkende Kräfte zu verbessern. Die Verbesserung der Steifigkeit kommt dadurch zustande, daß die Fasern und das Elastomermaterial nach Art eines Verbundträgers zusammenwirken, bei welchem die Zug- und Druckkräfte in der Hauptsache von den Fasern und Scherkräfte in der Haupfsache von dem Elastomermaterial aufgenommen werden.

Im Interesse einer vereinfachten Verarbeitung ist ,*\us den Fasern oder Fäden ein Gewebe gebildet. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines MaterialStücks 20 aus Gummi 22, in welchem zwei Lagen 24, 26 aus solchem Fasergewebe eingebettet sind. In jeder Lage 24 bzw. 26 sind die Fäden parallel zueinander angeordnet und verlaufen vom oberen zum unteren Rand 28 bzw. 30 des MaterialStücks. Fig. 2 zeigt zur Erläuterung eine Anzahl der hier gestrichelt dargestellten Fasern. Die Fasern verleihen dem Material einen beträchtlich erhöhten Widerstand gegen Biegekräfte um quer zur Längsrichtung der Fasern verlaufende Achsen, beispielsweise um die Achse Der Widerstand gegen Biegekräfte um parallel zu den Fäden verlaufende Achsen, etwa um die Achse 34, ist durch das Vorhandensein der Fäden weit weniger beeinflußt. Die durch die Fasern oder Fäden bewirkte Verbesserung der Steifigkeit ist abhängig von der räumlichen Anordnung der Fäden im Elastomermaterial. So ergibt sich eine größere Verbesserung der Steifigkeit, wenn die Gewebelagen 24 und 26 weiter aus-

einander und damit näher an den Oberflächen 36 und 38 des Materials liegen.

Die Steifigkeit des Materials läßt sich durch Anordnung einer größeren oder kleineren Anzahl von Fäden pro laufenden Zentimeter zusätzlich variieren.

Wenngleich in lig. 1 und 2 jeweils zwei Fadenschichten "bzw. Gewebelagen 24 und 26 dargestellt sind, können auch größere oder kleinere Anzahlen solcher Fadenschichten vorhat.len sein. Vorzugsweise sind jedoch wenigstens zwei solche Lagen vorgesehen.

Sind in dem Elastomermaterial zwei oder mehr Fadenschichten eingebettet, so können die Fäden der einseinen Lagen in verschiedenen Richtungen verlaufen. In einem solchen Falle verbessert sich die Steifigkeit des Materials in mehr als einer dichtung. Verlaufen beispielsweise die Fäden der Gewebelage 24 in Fig. 1 und 2 im rechten Winkel zu denen der Gewebelage 26, so verbessert sich die Biegefestigkeit des Materials sowohl in bezug auf die Achse 32 als auch in bezug auf die Achse 34.

Ei-Strecken sich die Fasern wenigstens einer der Gewebelagen 24, 26 vom oberen zum unteren Rand 28 bzw. 30 des Materialsfcücks 20, so daß also eine Erhöhung des Biegewiderstands um die Achse 32 erzielt ist, so läßt sich das in Fig. 1 und 2 gezeigte Materialstück für eine Vorrichtung zum Dämpfen von Stoß- oder Aufprallenergie verwenden, sofern es derart angeordnet wird, daß ein Aufprall in Richtung des Pfeiles A darauf einwirkt, Bei einem solchen Aufprall ist das Material bestrebt, sich um die Achse 32 und zu dieser parallele Achsen zu biegen, vermag jedoch einer solchen Biegung aufgrund des Aufbaus als Verbundträger Widerstand zu leisten, so daß die Aufprallenergie durch den dem Material durch die Verbindung der Fäden mit dem Elastomermaterial verliehenen erhöhten Biegewiderstand aufgezehrt wird.

Fig. 3 zeigt ein Stück einer der Gewebelagen 24 oder 26 in stark vergrößertem Maßstab. Die einzelnen Pasern oder Fäden 4-0 sind jeweils in Bündeln zu siebt zu einem Garn 42 gesponnen. Das Gewebe enthält zwei .Lagen der Garne 42 und ist dex-ai/t gewebt, daß die beiden Lagen der Garne durch Zwisehenfäden 44 voneinander getrennt und mittels quer vex-laufender, durch die Lagen der Garne und um die Zwischenfäden herum geführter Schußfäden zusammengehalten sind.

Wie vorstehend erwähnt, ist die dem Material, in welches das Gewebe eingebettet ist, verliehene Steifigkeit vom Elastizitätsmodul sowie von der Anzahl der Fäden abhängig. Zur Erzielung einer möglicht großen Steifigkeit sind die Garne 42 mit möglichst geringer Verdrillung gesponnen, da nämlich die Drillung den Elastizitätsmodul der Garne beeinträchtigt. Bei möglicht geringer Driiiung hat also dää Garn nahezu eixiexi dom der- einzelnen Fäden entsprechenden Elastizitätsmodul. Aus dem gleichen Grunde sind die Garne 42 so geradlinig wie möglich geführt und nicht oder nur v/enig gekräuselt, so daß der Elastizitätsmodul des Gewebes in Richtung des Garnverlaufs so nahe wie möglich an dem des Garns bzw. der Fäden liegt.

Für die Erzielung brauchbarer Ergebnisse müssen die Fäden bei gegebenem Durchmesser einen ausreichend hohen Elastizitätsmodul haben. Dieser sollte wenigstens 700 kp/cm und vorzugsweise mehr als 7 000 kp/cm betragen. Besonders günstig ist ein Elastizitätsmodul im Bereich zwischen 28 000 und 42 QOO kp/cm . Der günstigste Durchmesser der Fäden hängt von ihres Elastizitätsmodul ab. Für die Erzielung gleicher Ergebnisse ist bei einem niedrigeren Elastizitätsmodul ein größerer und bei höherem Elastizitätsmodul ein kleinerer Durchmesser der Fäden erforderlich. Der D urchnesser der Fäden liegt zweckmäßig nicht unter 0,025 mm. Dabei sollte jedoch der Elastizitätsmodul nicht so hoch und der Durchmesser der Fäden nicht so groß sein, daß dadurch das Verweben der Fäden zu einem Gewebe auf einem herkömmlichen Webstuhl verhindert oder erschwert würde.

In einer speziellen Ausführungsform des Gewebes sind die einzelnen Fasern oder Fäden aus Polyethylenterephthalat gebildet. Sie haben im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Pareinneasjer von 0,2^ mm bei einem Elasfcizitäläfflodal von etwa 42 000 kp/cm . Die Bruchfestigkeit liegt zwischen etwa 3 500 und 7 000 kp/cm bei einer Bruchdehnung zwischen 5 und 20%.

In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel enthält jede Fadenlage des Gewebes 8,7 Fäden pro cm, das Gewebe insgesamt also 17»7 Fäden pro cm.

Es erwies sich als vorteilhaft, die einzelnen Garne bei der Herstellung vorzurecken und sich dann vor dem Verweben teilweise wieder zusammenziehen zu lassen. Dadurch verringert sich dann die dem Garn durch nachfolgendes Recken, etwa im Gebrauch erteilte bleibende Sehnung. Außerdem erhöht sieh dadurch der Elast 1 zitätSjüodül des Garns.

Wenngleich die Garne 4-2 in der Darstellung nach Fig. 3 sämtlich in gleicher Richtung verlaufen, können sie auch so verwebt sein, daß sie in verschiedenen Richtungen liegen, woraus sich dann, wie vorstehend anhand von Fig. 1 und 2 erläutert, eine verbesserte Biegefestigkeit in verschiedenen Richtungen ergibt.

Anstelle der dargestellten runden Querschnittsform können die Fasern oder Fäden auch nicht kreisförmige Querschnitte haben, wobei dann Faden mit nicht kreisförmigen Querschnitten Durchmesser haben, welche dem eines Fadens mit kreisförmigem Querschnitt mit einem dem kleinsten Trägheitsmoment des Fadens mit nicht kreisförmigen Querschnitt gleichen Trägheitmoment äquivalent ist.

.Anstatt aus Polyethylenterephthalat können die Fäden auch aus anderem Material, etwa l^ylon oder einem anderen Kunststoff gebildet sein, wobei dann jedoch £_er Durchmesser zur Erzielung gleicher Ergebnisse größer sein muß als bei Fäden aus Polyethylenterephthalat. Die verwendeten Fäden sollen

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widerstandsfähig gegen Ermüdung, gegen chemische Einflüsse, Einwirkung von Feuchtigkeit und Strahlung sein, günstige Alterungseigenschaften aufweisen und sich innig mit dem Elastomermaterial verbinden lassen.

Das Einbetten des Gewebes in das Elastomermaterial kann nach jedem geeigneten Verfahren erfolgen, welches eine innige Verbindung zwischen dem Material und dem Gewebe gewährleistet. Das Gewebe ist vorzugsweise sehr locker, so daß Gummi bei der Fertigung zur Erzielung einer innigen Verbindung ohne Schwierigkeit darin eindringen kann.

Fig. 4 und 5 zweigen eine energieverzehrende Vorrichtung in Form einer an einem Fahrzeug anbringbaren Stoßstange. Die Vorrichtung ist hohl und hat etwa U-fÖxmigen Querschnitt. Die Basis des U-Profils ist so ausgerichtet, daß sie Stöße in Richtung des Pfeiles B aufnimmt. Me Vorrichtung ist üiittclä an den freien Ξπΰεπ der Sehen)"! 5", 5° dss U-Pro= fils angreifender fester Klammern 52, >~ am Fahrzeug befestigt. Die Schenkel 56 und 58 sind im wesentlichen gerade und parallel zueinander* Die gesamte Vorrichtung, insbesondere die Schenkel 56 und 58, sind aus einem Material mit hoher Widerstandfähigkeit gegen Biegung um in der Ebene der Schenkel zwischen den Enden 60, 60 der Vorrichtung verlaufende Achsen gefertigt.

Fig. 8 zeigt das Verhalten der Vorrichtung bei einem Anprall in Sichtung des Pfeils B. Durch geeignete Ausbildung der Schenkel 56, 58 und durch Einbeziehung von Bereichen 62, €A mit geringerer Biegefestigkeit ist eine Auswärtsbiegung der Schenkel 56, 58 unter Einwirkung des Anpralls erzielt, wobei der Biegewiderstand der Schenkel 56 und 58 den Anprall dampft und seine Energie aufzehrt. Anstelle der Ausbildung von Bereichen geringerer Biegefestigkeit in den Schenkeln kann zur Erzielung der gleichen Wirkung die Steifigkeit der Basis des U-Profils in entsprechender Weise auf die der Schenkel 56 und 58 abgestimmt werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 und 5 kann aus ,jedem geeigneten Material gefertigt sein, vorzugsweise jedoch aus dem anhand von Fig. 1 und 2 Tdeschriebenen Material mit in einem Elastomer etwa Gummi, eingebetteten flexiblen Fasern oder Fäden. Fi.erzeigt eine im wesentlichen Fig. 5 enbsprechende Schnittansicht einer aus Gummi mit zwei darin eingebetteten, den Gewebeschichten 24 und 26 in Fig. 1 entsprechenden Faserschichten oder Gewebeschichten 66 und 68 gefertigten energiezehrenden Vorrichtung. Die Fäder in den beiden Lagen 66 und verlaufen zwischen den beiden Enden 60 der Vorrichtung parallel zueinander vom freien Ende des einen Schenkels 56 um das U-Profil herum zum freien Ende des anderen Schenkels 52. Zusätzlich sind zwei weitere, den Lagen 24 und 26 in Fig. 1 entsprechende Jewebelagen 70 und 72 in der Basis 50 des U-Profils eingebettet. Diese Lagen erstrecken sich ebenfalls zwischen den Enden 60 der Vorrichtung, ihre Fäden verlaufen jedoch quer zu denen der Lagen 66 und 68.

Die Vorrichtung nach Fig. 6 hat Bereiche 62, 64 geringerer Biegefestigkeit und verhält sich daher bei einem Anprall in der in Fig. 8 dargestellten Weise. Die Bereiche mit verringerter Biegefestigkeit lassen sich beispielsweise durch Kräuseln der Fäden in den Gewebeschichten 66 und 68 oder durch Ausbildung einer Welle des Gewebes an diesen Stellen herstellen. Eine entsprechende Wirkung läßt sich auch durch entsprechende Abstimmung der Steifigkeit der Basis 50 gegenüber der der Schenkel 56, 58 erzielen.

Bei Verwendung des anhand von Fig. 1 beschriebenen Verbundmaterials für die Vorrichtung nach Fig. 6 ergeben sich verschiedene wichtige Vorteile. Das Material hat eine hohe Festigkeit und man kann ihm eine große Biegefestigkeit erteilen bzw. diese bei der Fertigung ohne Schwierigkeit unterschiedlich abstimmen. Außerdem kann dem Material eine unterschiedliche Biegefestigkeit in verschiedenen Richtungen erteilt werden. Ferner kann das Material auch mit einer zierenden Oberfläche und/oder Aubauten, etwa Zierleisten aus verchromtem Stahl, versehen werden. Bei der Verwendung

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als Stoßstange für ein Fahrzeug verdienen auch, weitere Gesichtspunkte Beachtung:

1. Verwickelte Formen wie etwa Löcher oder Einsenkungen für Lampen oder andere Anbauteile lassen sich ohne Schwierigkeit herstellen.

2. Ansätze wie Stoßstangenhörner können einstückig mit dem Hauptteil geformt werden.

3. Die Vorrichtung kann so geformt werden, daß sie einen Kühlergrill, das polizeiliche Kennzeichen, Lampen und andere Teile des Fahrzeugs mit umgibt.

4. Zusatzteile wie Reflektoren oder Zierteile lassen sich mühelos anbringen, sei es durch stoffschlüssige Verbindung mit dem Gummi oder durch nachträgliche Befestigung.

5. Durch Variieren der Steifigkeit an verschiedenen Stellen in der vorstehend heschriebenen V/eise läßt sich der Vorrichtung im Bereich der Lampen und von Karosserieteilen eine erhöhte Verformungsfestigkeit erteilen.

6. Durch entsprechende VorbeStimmung der Steifigkeit an den verschiedenen Biegestellen läßt es sich erreichen, daß der Biegewiderstand pro Einheit der Ge samt verformung wie bei einer Feder linear zunimmt, wie "bei einem hydraulischen Stoßdämpfer konstant bleibt oder auch in anderer Form verläuft, also etwa nicht linear ab- oder zunimmt. Eine solche Abstimmung ist einfach und mit wenig Aufwand erzielbar.

Die beschriebenen energiezehrenden Vorrichtungen unterscheiden sich v/esentlich von bekannten Einrichtungen aus Gummi oder einem Elastomer allein, bei welchen das die Anprallenergie aufzehrende Material hauptsächlich auf Scherung beansprucht wird. Das gemäß der Beschreibung aus Gummi und einem anderen Werkstoff hergestellte Verbun&daterial wirkt demgegenüber bei einer Biegebeanspruchung nach Art eines Verbundträgers, behält jedoch die Schereigenschaften des Gummis, welche starke Verformungen ohne Versagen des Materials ermöglichen.

Fig. 9 und 10 zeigen Schnittansichten einer anderen Stoßstange, welche wiederum aus Gummi 80 und zwei darin einge-

"betteten Gewebelagen 66, 68 entsprechend den Gewebelagen 66, 68 der Ausführung nach Fig. 6 gefertigt ist. Wie in der Ausführung nach Fig. 6 verlaufen die Fäden der Gewe"belagen um das gesamte U-Profil herum. Diese Ausführung weist jedoch nicht die zusätzlichen Gewebelagen 70 und 72 auf. Fig. 10 zeigt die. Stoßstange von Fig. 9 unter Einwirkung eines Anpralls, wobei wiederum festzustellen ist, daß dabei Durchbiegungen stattfinden, denen der Verbundträger zu widerstehen trachtet und dabei die Anprallenergie aufzcnrt. Die Einrichtungen zum Befestigen tier Stoßstange nach Fig. 9 und 10 an einem Fahrzeug ist hier nicht dargestellt. Fig. 11 und 12 zeigen Fig. 9 und 10 entsprechende Darstellungen einer anderen Ausführungsform.

Die energie zehrende Vorrichtung nach Fig. 13 und 1A- stellt ebenfalls eine Stoßstange für ein Fahrzeug dar und weist eingebettete Gewebelagen 66, 68, 70 und 72 auf, welche im wesentlichen wie bei der Ausführung nach Fig. 6 angeordnet sind. In Fig. 15 erkennt man einen im Gummi angeformten Ansatz 90 für die Befestigung eines polizeilichen Kennzeichens.

Fig. 15 zeigt eine der in Fig. 6 dargestellten entsprechende Vorrichtung von verwickelter Form als Aufprallschutz für die gesamte Frontpartie eines Fahrzeugs, mit öffnungen und Einsenkungen für die Lampen, den Kühlergrill und das Kennzeichen eines Fahrzeugs.

Bei der Gestaltung einer energiezehrenden Vorrichtung, etwa einer Stoßstange für ein Fahrzeug_t ergeben sich gewisse Schwierigkeiten hinsichtlich der Anpassung an verschiedene Arten des Anpralls. So kann ein Anprall bei einer als Fahrzeug-Stoßstange ausgebildeten Vorrichtung auf einen relativ eng begrenzten Bereich derselben einwirken, etwa wenn das Fahrzeug an einen Baum oder Pfahl fährt, oder aber auch auf einen größeren Bereich bzw. die gesamte Länge der Vorrichtung, Besitzt nun die Vorrichtung eine ausreichende Steifigkeit, um bei einem punktförmigen Aufprall die gewünschte Dämpfung

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über einen bestimmten Verformungsgereich zu entwiekeln, so wird "bei einem auf die gesamte Länge oder einen "beträchtlichen Teil derselben einwirkenden Aufprall nur ein kleiner Teil des verfügbaren Verformungsweges ausgenützt, wobei die Aufprallenergie zwar ebenfalls aufgezehrt wird, am Fahrzeug jedoch wesentlich höhere, gegebenenfalls unzulässige Belastungen auftreten. Hat die Vorrichtung andererseits eine für die gewünschte Dämpfung bei einem Aufprall in ganzer Breite berechnete Steifigkeit, so ergibt sich bei einem Punktaufprall eine unzureichende Dämpfung und die Stoßenergie wird nicht in ausreichendem Maß aufgezehrt.

Bei den in Fig. 16 bis 18 in Schrägansicht gezeigten Fahrzeug-Stoßstangen verläuft die den Aufprall aufnehmende Fläche über einen beträchtlichen Teil ihrer Länge nicht linear. Taher wirkt ein Aufprall jeweils nur auf einen relativ kleinen Bereich der Aufprallfläche ein, gleich ob es sich um eine^ punktförmigen Anprall etwa an einem Baum oder Pfahl oder um einen Anprall an einer größeren Fläche handelt. Die Vorrichtung läßt sich daher insgesamt so steif ausführen, daß sich die gewünschte Dämpfung über einen vorbestimmten Verformungsweg bei punktförmigem Anprall ergibt, da praktisch jeglicher Anprall nur etwa punktförmig auf die Vorrichtung einwirkt.

Bei der in Fig. 16 gezeigten Vorrichtung ist die Aufprallfläche über einen beträchtlichen Teil ihrer Länge konvex gekrümmt. In einer abgewandelten Form kann die Aufprallfläche auch über ihre gesamte Länge konvex gekrümmt sein.

In anderen Ausführungen kann die Aufprallfläche aus geradlinigen Teilstücken zusammengesetzt sein oder, wie in der Ausführung nach Fig. 18, gegeneinander versetzte geradlinige Teilstücke enthalten. Bei der Ausführung nach Fig. 17 hat die Aufprallfläche Vorsprünge 96. In abgewandelten Ausführungen können statt der Vorsprünge' oder zusätzlich zu diesen Ausnehmungen in der Aufprallfläche gebildet sein.

Die Aufprallfläche braucht nicht überall die gleiche Steifigkeit zu haben. Beispielsweise bei Vorhandensein der /orsprünge 96 können diese und/oder ihnen benachbarte Bareiche eine von anderen Teilen der Vorrichtung verschiedene Steifigkeit haben.

Die Vorrichtungen nach Fig. 16 bis 18 sind aus einem solchen Material und derart ausgeführt daß sie einen hohen Biegewiderstand haben, um somit Aufprallenergie verzehren zu können. Vorzugsweise weisen die Vorrichtungen nach Fig. 16 bis 18 den anhand von Fig. 5 und 6 beschriebenen Aufbau sowie die entsprechende Wirkungsweise auf.

Die beschriebenen energiezehrenden Vorrichtungen sind nicht auf die Verwendung an Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern können auch für Schiffe und andere bewegliche Objekte oder Fahrzeuge sowie auch für feststehende Einrichtungen wie etwa Schutzbarrieren od. dergl. verwendet werden.

Die Vorrichtung kann also als Stoßstange oder Fender verschiedenster Art Anwendung finden, wobei der Begriff Stoßstange die verschiedenen Arten von Stoßstangenhörnern sowie auch Schutzeinrichtungen nach Fig. 15 für die Frontpartie, das Heck oder Seitenteile des Fahrzeugs mit einschließt.

Claims

1. Energieverzehrende Vorrichtung, gekennzeichnet durch einen Verbundträger (20) aus einem Elastomer (22) und einer Anzahl von darin eingebetteten, im wesentlichen geraden Fäden (24, 26) aus einem flexiblen Material, welcher in einer V/eise beffstigbar ist, daß die Energie eines Aufpralls wenigstens teilweise durch seinen Biegewiderstand absorbierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dcR die Fäden in wenigstens zwei Gruppierungen (24, 26) mit jeweils wenigstens einer Lage, in welcher die Fäden in einer zu der einer oder jeder anderen Gruppierung parallelen Ebene verlaufen, angeordnet siiud und daß die Gruppierungen im Elastomer in einer zu den Ebenen senkrechten Richtung gegenseitigen Abstand aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennze ichnet, daß die Fäden (40, 42) im Elastomer samtlich in gleicher Richtung verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (42) jeweils einer Gruppierung (24, 26) zu einem Gewebe verwebt sind.

5. Energieverzehrende Vorrichtung, gekennzeichnet, durch eine einen Innenraum umgebende oder einschließende und eine auswärts gekehrte Aufprallflächen bildende Wandung (50, 56, 58) welche wenigstens zum Teil einen Verbundträger aus einem Elastomer und einer Anzahl von darin eingebetteten, mit ihrer Längsrichtung auf die Aufprallfläche zu verlaufenden Fäden aus einem flexiblen Material bildet, so daß die Wandung unter einem auf die Aufprallfläche einwirkenden Stoß verformbar und die Stoßenergie wenigßtens teilweise durch den Biegewiderstand des Verbundträgers absorbierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung ein im wesentlichen U-förmiges Profil bildet, dessen Basis (50) an ihrer Außenseite als Aufprallfläche wirksam ist, und daß die Fäden (66, 68) vom freien Ende des einen Schenkels (56) des U-Profils über die Basis zum freien Ende des anderen Schenkels (58) verlaufen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basis (50) des U-Profils eine weitere Anordnung von Fäden (7O₅ 7?) eingebettet ist, welche quer zu den anderen darin eingebetteten Fäden (66, 68) verlaufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeiten des Materials an der Aufschlagfiäche (50) und in den Schenkeln (56, 58) des U-Profils in bezug aufeinander so gewählt sind, daß sich die Schenkel unter Einwirkung eines Anpralls (B) voneinander weg auswärts biegen.

9- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (56, 58) des U-Profils einen Bereich (62 bzw. 62) aufweist, an welchem der Biegewiderstand der Fäden (66, 68) verringert ist und welcher so angeordnet ist, daß sich die Schenkel unter Einwirkung eines Anpralls (B) voneinander weg auswärts biegen.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die .Fäden (?4, 26, 40, 66, 68, 70, 72) aus Kunststoff sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus Polyäthylenterephthalat sind.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden einen ausreichend hohen Elastizitätsmodul und genügend großen DurciüuCGcer iiaben, so daß sie als ha'.jpt?-«cfclich£ Druck- und Zugelemente in dem mit dem Elastomermaterial gebildeten Verbundträger wirksam sind.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aer Elastizitätsmodul der einzelnen Fasern größer ist als 700 kp/cm².

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser bzw. der wirksame Durchmesser der einzelnen Fäden größer ist als 0,025

15. Vorrichtung nach vienigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden zu einem Gewebe verwebt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (40) vor dem Verweben zu einem Gewebe (10) zu jeweils mehrere Fäden enthaltenden Garnen (42) versponnen sind.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer Gummi ist.

18. Energieverzehrende Vorrichtung, gekennzeich net durch eine einen Innenraum umgebende oder einschließende und eine auswärts gekehrte Aufprallfläche für die Aufnahme von Stößen, deren Energie zu absorbieren, ist, bildende Wandung, welche aus einem einen betx-ächtlichen Biegewiderstand aufweisenden Material geformt ist, so daß sie einer Verformung durch einen Anprall zu widerstehen und dabei die Stoßenevgie des Anpralls aufzuzehren vermag.

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19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung ein die Aufprallfläche bi!dÄnd£s T«il (50) "»©wie zwei im wesentlichen geradlinig, gleichsinnig und parallel zueinander von zwei in gegenseitigen Abstand liegenden Punkten der Aufprallfläche ausgehende Schenkel (56, 5β) aufweist und daß die Schenkel aus einem Material sind, welches einer Durchbiegung der Schenkel Widerstand entgegensetzt«

20, Vorrichtung nach· Anspruch 19, cadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß ein Anprall an der Aufprallfläche die beiden Schenkel (36, 58) auseinanderzubiegen bestrebt ist.

21= Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 20, gekennzeichnet durch an den freien Enden der Schenkel (56, 58) angreifende Halteeinrichtungen (52, 54·) zum Befestigen der Vorrichtung an einem vor einem Anprall zu schützenden Objekt oder Fahrzeug.

22. Energie zehrende Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine eine Aufprallfläche für die Aufnahme von Stoßen, deren Energie gedämpft werden soll, bildende und unter Einwirkung solcher Stöße verformbare Wandung aus einem elastischen Material mit beträchtlichem Biegewiderstand, welcher die Stoßenergie wenigstens teilweise zu absorbieren vermag, wobei die Aufprallflache über ihre Länge einen nicht ebenen Verlauf hat.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall fläche in Längsrichtung konvex gekrümmt verläuft.

24. Vorrichtung nach. Anspruch 22 oder 23» dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche wenigstens einen Vorsprung (96) usd/oder eine Einsenkung hat.

25· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 22 "bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die AufprallXläche wenigstens zwei in verschiedenen, zueinander im wesentlichen parallelen Ebenen liegende Teile (92, W hat.

26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 25» dadurch gekennze ichnet, daß die Steifigkeit der Wandung über die Länge der Aufprallfläche verschieden ist.

27. . Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß nicht alle Teile der Aufprallfläche in einer gleichen Ebene liegen.

28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 27ι dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stoßstange oder Fender- an eines Fahrs?^g verwendbar ist- und Öffnungen und/oder Einsenkungen für ^n Zugang zu und/oder den Einbau von Anbauteilen das Fahrzeugs aufweist.