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Sicherheits- und Schutzvorrichtung für die Insassen von Kraftfahrzeugen,
insbesondere Automobilen Der tödliche Ausgang der meisten Unfälle, die durch Zusammenstöße
oder durch Anprall gegen Hindernisse verursacht werden, wird dadurch bewirkt, daß
die Insassen und insbesondere diejenigen, welche neben dem Fahrer sitzen, bzw. der
Fahrer selbst, nach vorne geworfen werden, wobei ihr Schädel gegen die Windschutzscheibe
schlägt, während die Knie gegen die Spritzwand der Wagenkarosserie prallen, und
der Fahrer außerdem mit seinem Brustkasten gegen das Lenkrad gequetscht wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung
zu schaffen, die bei Unfällen die Heftigkeit des Stoßes dadurch vermindert, daß
einmal die Kraft auf eine größere Fläche verteilt wird, als zum anderen auch die
Insassen des Unfallwagens im Augenblick des Stoßes daran gehindert werden, eine
wesentliche Bewegung auszuführen.
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Es sind schon verschiedene Arten von Sicherheitsvorrichtungen für
die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen bekannt, die alle aus
einem Stützkörper bestehen, der gegenüber den Fahrzeuginsassen in waagerechter Richtung
nicht verstellbar ist. In einem Fall ist der Stützkörper als Stoßfangvorrichtung
ausgebildet, die vor dem Sitz des Insassen zwischen dessen Oberkörper und der Fahrzeugwand
angeordnet ist. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist der Stützkörper als
ein waagerechter Bügel ausgebildet, der sich vor dem Mitfahrersitz etwa in Brusthöhe
des Mitfahrers befindet und nach vorn, entgegen dem Widerstand einer Federvorrichtung
oder Stoßdämpfungseinrichtung bewegbar am Fahrzeug gehaltert ist. In einem weiteren
Fall ist der Stützkörper als Sicherheitspuffer ausgebildet, der aus einer Druckplatte
besteht, die mit einer Schaumgummiauflage versehen und verstellbar an einem Gelenk
mit einem Pufferrohr befestigt ist. Dieser Sicherheitspuffer wird in ähnlicher Weise
wie die schon genannten Sicherheitsvorrichtungen an der Spritzwand eines Kraftfahrzeuges
befestigt.
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Die bekannten Schutzvorrichtungen sind alle nicht für den Fahrer des
Kraftfahrzeuges zu verwenden, obwohl er einer der am meisten gefährdeten Insassen
ist, der dringend einen Schutz benötigt. Schwerwiegender ist aber, daß derartige
Schutzvorrichtungen für diejenigen, die mit ihnen geschützt werden sollen, eher
gefährlich als schützend wirken. Durch sie wird der Insasse nämlich nicht daran
gehindert, sich mit seinen Füßen am Boden des Fahrzeuges abzustützen, was bei einem
Zusammenprall dazu führt, daß eine nach oben gerichtete Komponente der auf den Insassen
wirkenden Stoßkraft entsteht, die den Körper des Insassen anhebt, so daß er mit
seinem Schädel gegen das Wagendach trifft, was in den meisten Fällen tödlich ausgeht.
Die Sicherheits- und Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung schützt dagegen diejenigen
Körperteile wirksam, die bei einem Unfall am meisten gefährdet sind und zwingt den
Körper im Augenblick des Anpralls in eine solche Stellung, daß der Stoß von den
widerstandsfähigen Teilen des Körpers, wie Stirn, Schulteroberteil, Brustbeinzone,
Knie, Füße usw. aufgefangen wird. Die Vorrichtung ist für den Fahrer und für die
übrigen Insassen nicht hinderlich, weil sie normalerweise in einer bestimmten Entfernung
von der zu schützenden Person bleibt und leicht und einfach der Größe und Stellung
der einzelnen Person angepaßt werden kann. Außerdem gestattet die Vorrichtung eine
vollkommene Bewegungsfreiheit und erschwert das Ein- und Aussteigen aus dem Fahrzeug
nicht.
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Diese Vorteile werden mit der Sicherheits- und Schutzvorrichtung nach
der Erfindung durch eine Zusammenstellung von Körperschutzplatten und einer Fußstütze
erreicht. die aus einer vor dem Kopf der Insassen angeordneten, der Kopfform nachgebildeten
Schutzplatte und einer hinter dem Kopf angeordneten Schutzplatte, einer dem Oberleib
angepaßten Schutzplatte, einer den Knien nachgeformten Schutzplatte und einer Fußstütze
besteht, wobei die Schutzplatten an einem besonderen Tragsystem befestigt sind.
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Zum Auffangen des Kopfes des Insassen hat die vor dem Kopf angeordnete
Schutzplatte eine der Krümmung der Stirn entsprechende abgerundete Form und meist
seitlich zwei ebenfalls gekrümmte
Verlängerungen, die in einem gewissen
Abstand vom Kopfe verlaufen, so daß der Kopf bei einem etwaigen Anprall im mittleren
Teil der Schutzplatte zentriert wird.
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Das Hochschleudern des Körpers beim Aufprall des Fahrzeuges verhindert
eine Schutzplatte für den Oberleib, die aus einem Metallschilde besteht, der eine
Verlängerung aufweist, die oberhalb der Schultern endet. Ferner überspannt eine
Schutzplatte für die Knie die Breite beider Knie.
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Vorteilhaft ist hinter dem Kopf des Fahrers und der übrigen Insassen
eine Platte vorgesehen, die an einem Querbaum derart angeordnet ist, daß sie sowohl
die vorderen Insassen als auch die hinteren Insassen schützt.
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Zur weitgehend elastischen Aufnahme des Körpers sind alle Schutzplatten
innen mit einem elastischen Material wie Schwammgummi od. dgl. ausgekleidet, wobei
die Verkleidung an den den empfindlichen Teilen des Kopfes, des Oberleibes und der
Knie entsprechenden Stellen verdickt ist.
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Auch kann die hinter dem Kopf der vorderen Insassen vorgesehene Platte
auf beiden Seiten mit elastischem Material verkleidet sein.
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Zur Sicherung der vollkommenen Bewegungsfreiheit der Insassen besteht
das Tragsystem aus einer zentralen Säule, mit welcher in ihrer Höhe einstellbare
Längsarme verbunden sind, auf denen die Schutzplatten tragende, in Längsrichtung
verschiebbare Querarme angeordnet sind.
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Um bei einem Stoß die Bewegung der Arme und damit die der Schutzplatten
allmählich zu dämpfen, sind die Längs- und Querarme über ein einen Stoßdämpfer aufweisendes
elastisches Verbindungsorgan miteinander verbünden, welches die Bewegung der Arme
während eines Stoßes und damit die Bewegung der Schutzplatten allmählich dämpft.
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Zweckmäßig wird die Fußstütze durch eine Stange gebildet, die am Boden
unter den Pedalen für den Fahrer befestigt ist und den Fuß des Fahrers in seiner
Stellung festhält.
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Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Längsarme hinter
der Mittelsäule verlängert und tragen Schutzplatten für den Kopf, den Oberleib und
die Knie der hinten sitzenden Insassen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen
beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Schutzvorrichtung
gemäß Erfindung, vom Fahrer aus gesehen; Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Schutzvorrichtung
nach Fig. 1; Fig. 3 zeigt die Schutzvorrichtung im Grundriß; Fig. 4 stellt eine
Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung gemäß
Erfindung dar; Fig. 5 zeigt die Schutzvorrichtung nach Fig. 4 in Vorderansicht;
Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 7 durch eine die Stangen mit einem
Rahmen verbindende Vorrichtung; Fig. 8 bis 11 zeigen eine wiederum abgewandelte
Ausführungsform einer Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung und zwar sind Fig. 8
und 9 eine Seiten- bzw. Vorderansicht der Schutzvorrichtung für den Kopf und die
Brust und Fig. 10 und 11 eine Seiten- bzw. Vorderansicht der Schutzvorrichtung für
die Knie.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 besteht die Schutzvorrichtung
aus einer Säule 1, die von einer Metallstange mit beliebigem, z. B. eckigem Querschnitt
gebildet wird und die in senkrechter Stellung mittels Anschlußteilen 1', 1" am Boden
bzw. an der Decke des geschlossenen Fahrzeuges befestigt ist. In den Fahrzeugen
mit abnehmbarem bzw. zurückklappbarem oder verschiebbarem Dach kann die Säule nur
auf dem Boden eingespannt bzw. mit einem zweiten Queranschluß versehen sein. Die
Säule 1 ist in der Längsmittelebene des Fahrzeugs unmittelbar hinter den Vordersitzen
angeordnet. Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist angenommen
worden, daß diese Sitze sich in maximal nach hinten verschobener Stellung befinden.
Auf der Säule 1 sind Längsarme 2, 2', 2" (Fig. 1) mittels auf der Säule 1 gelagerter,
in der Höhe verstellbarer Muffen 14 verschiebbar angeordnet, die mittels Schrauben
15 feststellbar sind. Der Längsarm 2" ist nach vorn verlängert und wird von einer
am Boden befestigten Hilfssäule 3 getragen. Auf den Längsarmen 2, 2', 2" und auf
der Säule 1 sind in Längsrichtunä verschiebbare Querarme 4, 4', 4", 4"' beweglich
befestigt, die auch mittels einer Schraube feststellbar sind. Die Querarme tragen
die unmittelbar wirksamen Schutzvorrichtungen, und zwar ist auf dem Querarm 4 der
Kopfschutz befestigt, der aus einem Schirm 5 aus Metallblech besteht, der in seinem
mittleren Teil derart gebogen ist, daß er den oberen Teil der Stirn aufnehmen kann.
Das Blech ist mit einer Schicht von porösem Kautschuk bzw. einem anderen sehr porösen
Material überzogen, die entsprechend den Stirnvorsprüngen eine größere Dicke aufweist
so daß die Stoßbeanspruchungen auf den Schädel je nach dessen Widerstandsfähigkeit
verteilt werden. Die Platte 5 zeigt zwei Verlängerungen bzw. Flügel 5', die sich
seitlich des Kopfes in einem gewissen Abstand befinden, so daß der Kopf automatisch
in dem mittleren Teile des Schirmes zentriert wird. Der Schirm 5 ist bei 6 an der
Querstange 4 drehbar befestigt, so daß seine Neigung einstellbar ist.
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Der Brustschutz besteht aus einer Metallplatte 7, die so geformt ist,
daß sie der anatomischen Form des Brustkastens entspricht, wobei die Stützen an
den widerstandsfähigen Teilen, wie Schultern, Brustbein, vorstehen und die innen
mit einer Schicht Schwammgummi od. dgl. überzogen ist. Die Platte ist mit oberen
Verlängerungen 8 versehen, die sich in einem Abstand über die Schultern erstrecken
und die verhindern, daß der Körper nach oben geschleudert wird, was ein Zerstoßen
des Schädels am Dach des Fahrzeuges zur Folge haben könnte. Die Schildform der Platte
läßt den Bereich der Brust frei, der Stöße in die Herzgegend aufnehmen könnte. Die
Platte 7 ist auf den Querarmen 4' bei 9 so befestigt, daß ihre Neigung einstellbar
ist.
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An den Armen 4" ist der Knieschutz befestigt, der aus einer bei 11
drehbar gelagerten Platte 10 besteht. Diese Platte besteht aus einem breiten Blech,
welches einen Schutz für beide Knie bildet und mit einer dicken Schicht aus porösem
Kautschuk überzogen ist. Diese Platte wird so befestigt, daß sie sich ungefähr in
einem Abstand von 1 cm vom Knie befindet, wenn der Fuß des Fahrers eine Stellung
einnimmt, die dem Ende des Pedalhubes entspricht. Wenn das Knie in dieser Weise
an einer Bewegung gehindert ist, wird auch die Schambeingegend mittels der Oberschenkel
in ihrer Stellung gesichert.
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Auch die Schutzplatten 5 für den Kopf und der Brustschutz 7 müssen
in einer gewissen Entfernung vom Kopf bzw. von der Brust angeordnet werden, wenn
die zu schützende Person auf ihrem Platz bequem sitzen können soll.
Hinter
dem Kopfe des Fahrers und des neben ihm Sitzenden ist außerdem eine Platte 12 vorgesehen,
die konsolenartig an der Querstange 4"' befestigt und auf beiden Seiten mit porösem
Kautschuk überzogen ist, weil sie sowohl die vorne Sitzenden im Falle eines nach
hinten gerichteten Stoßes als auch die hinten Sitzenden im Falle eines nach vorne
gerichteten Stoßes schützen soll.
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Weiterhin ist unten eine Fußstütze 13 vorgesehen, die aus einem mit
Kautschuk überzogenen Metallstab besteht und die ein Ausrutschen des Fußes verhindert.
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Obgleich das Tragsystem hinreichend elastisch und verformbar ist,
kann eine nicht dargestellte elastische Befestigung vorgesehen sein, die mit einem
Stoßdämpfer versehen ist, und zwar zwischen den Quer-und Längsarmen. Diese Befestigung
kann aus einem Schlitten bestehen, dessen Hub eine Feder entgegenwirkt, während
ein dämpfendes Ölpolster den Querarm in seine Normalstellung zurückbringt.
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Das beschriebene und dargestellte System ist ein, insbesondere für
geschlossene Fahrzeuge mit zwei getrennten vorderen Sitzen, geeignetes Ausführungsbeispiel.
Selbstverständlich muß das System den -verschiedenen Fahrzeugen angepaßt werden.
So muß im Falle eines einzigen Vordersitzes eine Hilfssäule vorgesehen sein, die
in der Längsmittelebene angeordnet, aber konsolenartig nur am Boden befestigt ist,
und zwar vor dem Sitz in seiner maximal nach vorne gerückten Stellung.
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Auch bei der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten vereinfachten Ausführungsform
sind die bereits vorstehend beschriebenen Schutzplatten vorgesehen, und zwar der
Schirm 5 aus Metallblech, der in seinem mittleren Teil derart gebogen ist, daß er
den oberen Teil der Stirn aufnehmen kann. Außerdem ist eine Platte 7 mit Verlängerungen
8 als Brustschutz und eine Platte 10 zum Schutz der Knie vorhanden. Alle diese Platten
sind an ihrer Innenseite mit Schwammgummi bzw. mit einem anderen plastischen bzw.
nachgiebigen Material überzogen.
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Die Platten sind an einem Traggestell befestigt, das wie folgt ausgebildet
ist: Parallel zum Dach des Oberbaus des Fahrzeugs ist ein Rahmen 21 vorgesehen,
der aus einer Stange bzw. einem Rohr besteht und der seitlich in zwei praktisch
senkrechten Stangen 22 endet, während in seiner Mitte zwei weitere Stangen 23 befestigt
sind. Der Rahmen 21 kann in der Führungsrinne 24 gleiten, die in Längsrichtung entlang
den Seiten des Oberbaus verläuft und für den Fahrer und etwaige die hinteren Sitze
einnehmende Personen dimensioniert ist.
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Die Befestigung des Rahmens 21 an der Führung 24 (Fig. 6, 7) erfolgt
in der nachstehend beschriebenen Weise: Auf dem Rohr 21 ist eine Muffe 25 vorgesehen,
die einen in die Führungsrinne 24 eingreifenden Zapfen 26 aufweist. Auf den Zapfen
26 stützt sich ein Block 27 ab, der eine Ausnehmung 28 aufweist, in welcher der
Zapfen 26 Aufnahme findet. Der Block kann an der Führungsrinne 24 in einer beliebigen
Stellung mittels einer Schraube 29 und einer Flügelmutter 30 befestigt werden. Die
Schraube 29 kann in ein beliebiges der in der Führungsbahn vorhandenen Löcher 31
eingeführt werden. In dieser Weise ist es möglich, die Neigung der Stangen 22 beliebig
zu variieren, so daß diese dem Körper der zu schützenden Person mehr oder weniger
angenähert werden können. Um den Zapfen 26 zu sichern, ist ein an einem Fortsatz
des Blockes 28 und einen Zapfen 33 drehbar angeordneter Hebel 32 vorgesehen,
der in Sicherungsstellung von einer Feder 34 niedergedrückt wird und drehbar befestigt
ist. Durch Bewegen des Hebels 32 mit der Hand kann der Zapfen 26 freigelegt und
demzufolge die Stange 22 geschwenkt werden. Um ein zu weites Ausschwenken der Stangen
22 zu verhindern, ihnen aber gleichzeitig eine gewisse Beweglichkeit zu lassen,
ist eine Teleskop-Stange 35 vorgesehen, die entgegen der Wirkung einer in ihrem
Inneren befindlichen (nicht gezeigten) Feder, verkürzbar bzw. verlängerbar ist.
Die Stange 35 ist bei 36 an der Führungsrinne 24 befestigt, während eine auf der
Stange 22 vorgesehene Schraube 37 es gestattet, den Befestigungspunkt der Stange
35 an der Stange 22 zu verlegen. Zwischen den Stangen 22 und 23 sind sowohl der
Kopfschirm 5 als auch die in senkrechter Richtung verschiebbare Brustschutzplatte
7 angeordnet. Kopfschirm und Brustplatte 7 können in ihrem Neigungswinkel verändert
werden und sind mit Hilfe von Schrauben an den Stangen 23 und 22 befestigt.
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Die Knieschutzplatte 10 ist bei 11 und 11' an zwei Stangen 38, 39
drehbar befestigt. An ihrem anderen Ende ist die Stange 38 mit einer Stange 40 drehbar
verbunden, die quer durch den Wagenkasten hindurch verläuft, an welchem sie seitlich
befestigt ist. Die Stange 39 ist unmittelbar am Wagenkasten des Fahrzeugs bei 41
drehbar befestigt. Auf diese Weise wird eine vollständige Beweglichkeit der Schutzplatte
10 erreicht, die durch Drehung der zwei Stangen und in ihrer Neigung durch Drehung
der Platte 10 um die zwei Zapfen 11, 11' in der Höhe verstellt werden kann.
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In gleicher Weise wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform
kann eine Platte 12 vorgesehen sein, die auf beiden Seiten mit einer Kautschukschicht
bzw. einem anderen elastischen Material überzogen und unmittelbar am Fahrersitz
befestigt ist; sie hat den Zweck, die vorne Sitzenden gegen Stöße von hinten und
die hinten Sitzenden gegen Stöße von vorne zu schützen.
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Die Platten 5 und 7 sind nicht nur zwecks Veränderung ihrer Neigung
um die Zapfen 6 und 9 schwenkbar, sondern die sie tragenden Stangen können auch
in Ruhestellung gebracht werden, wie dies mit gestrichelten Linien 5' angedeutet
ist. Außerdem kann durch Bewegung des Blockes 27 ,derAbstand der Stangen vom Fahrer
und den übrigen Insassen geändert werden, so daß die Platten auf eine beliebige
Höhe und in ihrem Abstand von den Insassen einstellbar sind.
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Bei der in den Fig. 8 bis 11 dargestellten Ausführungsform ist die
Führungsrinne 24' T-förmig, wobei ihr oberer OOuerarm kürzer ist als ider senkrechte
Arm 24", an dem der Arm 35' drehbar befestigt ist. Der Arm 35' weist ein abgebogenes
Endstück 35" auf, welches es gestattet, die Vorrichtung am Dache des Fahrzeuges
anzulegen, wenn sie aus ihrer Bereitschaftsstellung gebracht wird, was durch Drehen
in Richtung des Pfeiles F (Fig. 8) erfolgt.
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Die Stangen 22 und 23 der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7 sind
hier zu einem Rahmen zusammengefaßt, der aus den gegeneinander abgebogegenen und
versetzten Teilstücken 22', 22", 23' besteht; diese Rahmen für die rechten und linken
Sitze sind gleich. Sie können entweder in der Mitte bei 21' drehbar miteinander
verbunden sein oder eine starre Einheit bilden. Die drehbare Verbindung gestattet
es, ihre Stellungen unabhängig voneinander einzustellen. Der zum Dache des Wagenkastens
parallele Rahmen 21 kommt somit in Fortfall. Auch die Stützvorrichtung für den Knieschutz
10 kann vereinfacht werden, wie dies in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist.
In
diesem Falle ist eine einzige Stange 40' vorgesehen, an welcher die Platte 10 drehbar
gelagert ist und welche um einen Winkel von 90° abgebogene Enden 40" aufweist (Feg.
11), die in am Boden des Wagenkastens befestigte Lager 42 eingesteckt sind, wobei
sowohl die Einstecktiefe der Stützvorrichtung als auch die Neigung der Plätten 10
mittels Halteschrauben einstellbar ist.
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Es ist klar, daß die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen
Ausführungsformen einige von vielen im Rahmen der Erfindung möglichen Ausführungsformen
sind. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann nicht in einer standardisierten Art
ausgeführt werden, weil die Fahrzeuge, für welche sie bestimmt ist, in ihrer Form,
ihrer Größe und ihren Einzelheiten jeweils verschieden sind, so daß jede Serie einen
eigenen baulichen Charakter aufweist, der verlangt, die Vorrichtung nach der Erfindung
ihm anzupassen, ohne daß deshalb der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden
müßte.