DE7302930U

DE7302930U - Stoßfänger, insbesondere Stoßstange für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE7302930U
Application number: DE19737302930
Authority: DE
Original assignee: Gulf & Western Ind Prod Co
Current assignee: Gulf & Western Ind Prod Co
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1973-05-03
Also published as: IT977368B; DE2303778A1; JPS49100470A; FR2175091A1

Description

GI 125

bitte ong*b*fl

Gebrauchsmusteranmeldung

der Firma

GuIf & Western Industrial Products Company, 420 50 th Street,

Grand Rapids, Michigan (USA)

Stoßfänger, insbesondere Stoßstange für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger, insbesondere eine Stoßstange für Fahrzeuge, mit einem verformbaren Stoßaufnahmeteil.

Obwohl die Erfindung insbesondere auf Stoßstangen für Kraftfahrzeuge gerichtet ist, hat sie eine breitere Anwendung. Beispielsweise läßt sich der erfindungsgemäße Stoßfänger für alle Arten von Fahrzeugen einschließlich Wasserfahrzeugen, für den Schutz von Bauwerken, Behältern, Docks, Maschinen und sonstigen Geräten und Konstruktionen verwenden.

Kraftfahrzeug-Stoßstangen bestehen seit jeher aus starren Metallstangen, die mittels Metallbügel oder sonstiger Anschlußorgane an der Fahrzeugkarosserie, befestigt werden. Die Aufgabe der Stoßstangen besteht hauptsächlich darin, die aus Metallblech bestehenden Kotflügel und den Kühlergrill der Kraftfahrzeuge gegen Beschädigung zu schützen. Dagegen sind die. herkömmlichen Stoßstangen nicht geeignet, die auf das Fahrzeug und die darin befindlichen Personen wirkenden Aufprallkräfte in nennenswertem Maße herabzusetzen.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, Stoßstangen für Kraftfahrzeuge zu entwickeln, welche geeignet sind, die bei einem Zusammenstoß od.dgl· auftretenden Stoßkräfte in größerem Umfang zu absorbieren. In diesem Zusammenhang hat man Stoßstangen vorgeschlagen, die aus einem nachgiebigen, Stoßdämpfenden Kissen bestehen, welches an einer Rückwandplatte ododgl. befestigt ist. Die äußere Stoßenergie wird in diesem Fall teilweise durch Verformung des elastischen Kissens absorbiert.

Die bekannten Stoßstangen dieser Art verwenden als stoßdämpfendes Material Polyurethanschaumstoff, der an der Rückwandplatte befestigt wird. Dabei ist es auch bekannt, diese gepolsterten Stoßstangen mit einer Außenhaut oder einer Außenschicht aus einem gummiartigen Material oder einem anderen Werkstoff zu versehen, welches den Schaumstoffkörper bzw. das stoßdämpfende Material schützt und der Stoß-

stange eine gefällig wirkende. Außenfläche verleiht. Solche mit nachgiebigen Kissen od.dgl«, versehene Stoßstangen weisen jedoch mehrere Nachteile auf. Vor allem besteht der Nachteil, daß bei einem Zusammenstoß die Stoßkraft im allgemeinen nur örtlich an einer bestimmten Stelle auf die Stoßstange, wirkt und daß entsprechend das Kissen nur an einer eng begrenzten, mehr oder weniger punktförmigen Stelle zusammengedrückt wird mit der Folge, daß die Stoßenergie zum größten Teil über das zusammengedrückte Kissen auf die .Rückwandplatte und von dieser auf das Kraftfahrzeug übertragen wird» Die hierbei auftretenden örtlichen Flächendrücke bewirken ein Einreißen und eine Beschädigung der Oberfläche des Kissens.

Ein weiterer Naohteil der bekannten Stoßstangen besteht darin, daß die Dicke des als Polster aufgebrachten Kissens nicht ausreicht, um im Falle einer Kollision eine hinreichend große Stoßernergie zu absorbieren. Aus baulichen und stilistischen Gründen ist es vor allem bei Kraftfahrzeug-Stoßstangen nicht möglich, die Dicke des Kissens beliebig groß zu bemessen. Je dicker das Kissen, um so schwieriger ist seine Befestigung an einer Halterung bzw. an der fiückwandplatte in der Weise, daß die Aufpralikräfte nicht unmittelbar auf die Rückwandplatte urd über diese auf den zu schützenden Gegenstand wirken. Die bei den meisten Stoßfängern gegebene begrenzte. Dicke des Btoßabsorbierenden Materials begrenzt somit deren Wirksamkeit erheblich. Dies

gilt insbesondere für Kraftfahrzeug-Stoßstangen.

Um diese Schwierigkeit zu beheben, hat man auch schon vorgeschlagen, ein mit einer Flüssigkeit, wie Wasser, imprägniertes Stoßaufnahmematerial zu verwenden, welches mit Flüssigkeitskanälen versehen/ist, so daß das Wasser od.dgl· bei einem Aufprall aus dem Stoßaufnahmematerial herausgequetscht wird. Letzteres besteht dabei üblicherweise aus einem schwammartigen Material bzw. einem Schaumstoff, aus dem das V/asser über Öffnungen in eine Expansionskammer gedrückt wird. Hierbei wird die Stoßenergie zumindest teilweise durch die für das Ausquetschen des Wassers in die Sxpansionskammer erforderliche Arbeit absorbiert. Das Wasser kann hierbei durch Aufweiten einer Membranvorrichtung Arbeit verrichten (USA-Patentschrift 3 494 607). Eine ähnliche Vorrichtung, bei der zur Vernichtung und Verteilung der Stoßenergie mit einer im Stoßfänger befindlichen Flüssigkeit gearbeitet wird, läßt sich der USA-Patentschrift 3 514 144 entnehmen. Bei dieser Anordnung ist ein mit der Flüssigkeit gefülltes zusammendrückbares Rohr vorgesehen, welches sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Stoßfängers erstreckt.

Die mit einer Flüssigkeitsfüllung arbeitenden Stoßstangen sind ebenfalls nicht frei von Nachteilen. Bei einem harten Aufprall kann es hier zu einem Bruch des Flüssigkeitsbehälters kommen, der im allgemeinen aus einem flexiblen Material besteht. Hierdurch wird die Stoßstange unbrauchbar, so daß sie ausgewechselt oder wieder instand^esetzt werden

muß» Um solche Stoßstangen oder Stoßfänger außenseitig zu verwenden, muß eine Flüssigkeit mit einem niedrigen Gefrierpunkt oder eine mit einem Frostschutzmittel versehene Flüssigkeit verwendet werden. Dies wirft Probleme hinsichtlich der Verträglichkeit des Behälters gegenüber dem Frostschutzmittel auf. Von Nachteil ist auch das vergleichsweise hohe Gewicht sowie der hohe Preis solcher mit einer Flüssigkeitafüllung arbeitenden Stoßfänger.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen Stoßfänger zu schaffen, der im Falle, einer Kollision erheblich größere Energiemengen zu absorbieren in der Lage ist als die mit einem einfachen Kissen oder Polster belegten Stoßfänger gleicher Dicke. Insbesondere soll der erfindungsgemäße Stoßfänger bei einfacher und robuster Ausbildung so beschaff er. sein, daß die Stoßkräfte weitgehend gleichmäßig über den Stoßfänger verteilt werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer Baueinheit mit dom Stoßaufnahmeteil ein ein komprimierbares. Gas enthaltender Innenkern bzw > Innenraum mit mindestens einem ihm zugeordneten Überdruckventil vorgesehen ist. Der Stoßaufnahmeteil weist vorzugsweise einen Hohlquerschnitt, zweckmäßig einen U-Querschnitt auf, wobei der gasgefüllte Innenraum in dem Profil-Hohlraum des Stoßaufnahmeteils angeordnet ist. Letzteres besteht vorteilhafterweise aus einem dichten Schaumstoffmaterial.

Bei dem erfindungsgemäßen Stoßfänger wird somit die Stoßenergie zumindest teilweise dadurch vernichtet, daß ein im Stoßfänger enthaltenes Gas komprimiert wird. Ein solcher Stoßfänger läßt sich erfindungsgemäß besonders einfach und preisgünstig herstellen; er erfordert keine Flüssigkeiten oder Expansionsräume u.dgl. Der das Gas enthaltende. Innenraum bzw. Innenkern des erfindungsgemäßen Stoßfängers befindet sich im Inneren des Stoßaufnahmeteils, derart, daß bei einem Aufprall und der sich hierbei einstellenden Verformung des Innenraums bzw. Innenkerns das Gas komprimiert und über vorzugsweise mehrere Überdruckventile in die Atmosphäre abgeleitet wird. Obwohl nicht unbedingt erforderlich, weist der Innenkern zweckmäßig eine geringere Dichte auf als der S-coßauf nähmet eil. Letzterer wird, wie erwähnt, zweckmäßig aus einem Schaumstoffmaterial, vorzugsweise Polyurethanschaumstoff, hergestellt, obwohl er auch aus jedem anderen hierfür geeigneten Material gefertigt werden kann. Schaumstoffe werden im vorliegenden Fall jedoch bevorzugt, da sie aufgrund ihres eigenen Stoßabsorptionsvermögens die Gesamt-Stoßabsorptionsfähigkeit des Stoßfängers erhöhen_o Es versteht sich, daß hierbei nur ein Teil des Gesamt-Energievernichtungsvermögens des Schaumstoffs auf dessen Werkstoffelastizität zurückzuführen ist und daß ein erheblicher Teil der Stoßenergie durch Zusammendrücken der in den Hohlzellen des Schaumstoffs enthaltenen Luft oder, wenn die Schaumstoffporen offenzellig sind, duich das Herausdrücken der kompri-

mierten Luft aus dem Schaumstoff vernichtet wird. Die einzelnen Poren in dem off einzeiligen Schaumstoff weisen kleine öffnungen in den Zellwänden auf, so daß bei Verformung d^s Schaumstoffs die in den Poren befindliche Luft komprimiert wird und die Zellwandöffnungen durch die Schaumstoffverformung geöffnet werden. Die komprimierte Luft kann daher über die Zellwandöffnungen entweichen.

Bei einem Schaumstoff mit geschlossenen Poren sind dagegen keine Zellwandöffnungen vorhanden, so daß die in den Schaumstoffporen eingeschlossene Luft bei Verformung des Schaumstoffmaterials unter Einwirkung der Stoßkräfte komprimiert wird. Sobald der äußere Druck nachläßt, dehnt sich der Schaumstoff wieder aus.

In der Technik ist es möglich, Schaumstoffe mit offenen oder geschlossenen Zellen herzustellen, wobei sich die Größe der Zellen und der Zellwandöffnungen ebenfalls beeinflussen läßt. Ein Schaumstoffmaterial mit offenen Zellen und kleinen Zellwandöffnungen kann als "dichter Schaum" bezeichnet werden. Ein dichter Polyurethanschaum von hoher Schaumstoff dichte, der etwa 90 bis 99$ enge offene Zellen und etwa 1 bis Λ0% geschlossene Zellen aufweist, wird als Werkstoff für das Stoßaufnahmeteil des erfindungsgemäßen Stoßfängers bevorzugt, da er besonders günstige stoßvernichtende·. Eigenschaften hat. Ein solcher Werkstoff absorbiert die von dem Stoß herrührende Energie einerseits aufgrund seiner w'erkistoff elastizität, zum anderen durch Korn-

primierung der in den geschlossenen Zellen enthaltenen Luft und schließlich durch Herausdrücken der in den offenen Zellen enthaltenen Luft über die kleinen Zellwandöffmangen in die Zwischenräume des Schäumstoffmaterials.

Der Innenkern des erfindungsgemäßen Stoßfängers weist zweckmäßig eine geringere Dichte auf; er kann in einfachster Weise aus einem mit Gas, z.B. Luft, gefüllten Hohlraum bestehen, wobei der Stoßaufnahmeteil zweckmäßig einen Hohlquerschnitt aufweist, weicher den gas- bzw. luftgefüllten Hohlraum bildet und umschließt. Um den Austritt der Luft aus dem Innenkern bzw. dem Innenraum bei Stoßbeanspruchung des Stoßfängers zu ermöglichen, ist der Innenraum bzw. der Innenkern über die genannten Überdruckventile mit der Atmosphäre verbunden. Die Ventile werden zweckmäßig so eingestellt, daß sie der ausströmenden komprimierten Luft einen zusätzlichen Widerstand entgegensetzen, so daß die für die Komprimierung und das Herausdrücken der Luft aus dem Innenkern bzw. der Innenkammer erforderliche Arbeit und damit das Energievernichtungsvermögen zusätzlich erhöht wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der das Gas bzw. die Luft einschließende Innenkern niedriger Dichte aus einem gegenüber Stoßbelastung widerstandsfähigen Material, um dem erfindungsgemäßen Stoßfänger eine zusätzliche mechanische Festigkeit zu verleihen. Das bei Stoßbeanspruchung komprimierte Gas kann dabei in dem offenen Zellen des eine niedrige Dichte aufweisenden Schaumstoffs

enthalten sein. Bei Stoßbeanspruchung wird daher zusammen mit dem Stoßaufnahmeteil auch der den Innenkern bildende. Schaumstoff zusammengedrückt mit dem Ergebnis, daß das in den Schaumstoffzellen enthaltene Gas (üblicherweise Luft) komprimiert und über die Zwischenräume im Schaumstoff aus den Schaumstoffzellen in die Atmosphäre, hinausgedrückt wird. Die hierfür erforderliche Arbeit wird erhöht, wenn der Innen— kern aus einem Schaumstoffmaterial mit dichten offenen Zellen besteht. Es stellt daher ein weiteres v/esentliches Merkmal der Erfindung dar, daß der Stoßfänger ein äußeres Stoßaufnahmeteil aus einem Schaumstoffmaterial mit gegenüber dem Innenkern hoher Dichte: und einen offenporigen Schaumstoff-Innenkern mit geringerer Dichte aufweist.

Der die geringere Dichte, aufweisende Innenkern kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch aus einem mit Luft oder einem sonstigen Gas gefüllten flexiblen Schlauch od.dgl. bestehen, der zweckmäßig von dem verformbaren Stoßaufnahmeteil zumindest teilweise umschlossen ist. Bei einem Aufprall wird der Schlauch verformt und das in ihm befindliche Gas komprimiert und über das oder die Überdruckventile herausgedrückt.

Es empfiehlt sich, eine gasundurchlässige Außenhaut vorzusehen, welche den Stoßaufnähmeteil zumindest auf einen Teil seiner Oberfläche abdeckt und ein Entweichen der komprimierten Luft durch den Stoßaufnahmeteil hindurch nach außen verhindert. Für diese. Außenhaut oder Außenabdeckung wird zweck-

- 10 -

mäßig ein reißfestes, zähes Material verwendet. Die Außenhaut kann aus einem flexiblen, gummiartigen Material bestehen, welches sich bei Stoßbeanspruchung selbsttätig wieder in seine Ursprungsform zurückstellt. Für die Außenhaut bzw. die Außenabdeckung kann andererseits aber auch eine starre Abdeckung, vorzugsweise eine Lastverteilungsplatte odedgl. verwendet werden, welche die Stoßbeanspruchung großflächig auf den Stoßaufnähmeteil überträgt. In jedem Fall ist die Außenhaut bzw. die Außenabdeckung gasundurchlässig, so daß die komprimierten Gase nicht durch sie nach außen hindurch entweichen können. Diese Außenhaut bzw«, Außenabdeckung verleiht der erfindungsgemäßen Stoßstange auch ein gefälliges Aussehen sowie gegebenenfalls einen gewissen Glanz, wobei die Außenfläche in unterschiedlicher Weis© eingefärbt werden kann. Dies ist insbesondere bei Verwendung des erfindungsgemäßen Stoßfängera als Stoßstange bei Kraftfahrzeugen von Bedeutung, da es hier in besonderem Maße auch auf stilistische. Gestaltung der Stoßstange ankommt·

Es empfiehlt sich, die Überdruckventile an der Bückwandplatte des Stoßfängers, d.h. an der Tragplatte anzuordnen, an der das Stoßfängerkissen mit dem Innenkern befestigt wird. Die Rückwandplatte wird üblicherweise an dem Fahrzeug oder dem zu schützenden Teil angeschlossen, was mittels Bügel, Bandelemente od.dgl. erfolgen kann_o

Der erfindungsgemäße Stoßfänger weist ein hervorragendes

is

Stoßabsorptionsvermögen auf. Er zeichnet sich durch einfache, gedrungene und betriebssichere Ausführung aus.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichn ung dargestellten Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Stoßfänger gemäß der Erfindung in perspektivischer Schnittdarstellung;

Fig. 2 den Stoßfänger gemäß Fig. 1 im Horizontalschnitt;

Fig. 3 den Stoßfänger gemäß den Fig. 1 und 2 im Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 in der Schnittdarstellung der Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoßfängers;

Fig. 5 iⁿ eier Schnittdarstellung gemäß den Fig. 3 und 4-ί ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungs-

gemäßen Stoßfängers;

Fig. 6 in perspektivischer Schnittdarstellung ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoßfängers;

Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6.

Der bevorzugt als Kraftfahrzeug-Stoßstange verwendbare Stoßfänger 10 gemäß den Fig* 1 bis 3 weist ein Stoßaufnahmeteil 12 mit U-förmigem Querschnitt auf, der an einer Rückwandplatte 14 in Gestalt einer starren Flachschiene aus einem

geeigneten Material, üblicherweise Stahl oder einem sonstigen Met;all, befestigt ist. An der Rückwandplatte 14 sind rückseitig Anschlußorgane in Gestalt von Bügeln oder Gabelstücken 16 u.dgl. angeordnet, die zur Befestigung des Stoßfängers an dem Fahrzeug bzw. dem zu schützenden Teil dienen. Mit 18 ist der hohle Innenraum des Stoßaufnahmeteils 12 bezeichnet, der mit Luft gefüllt ist und einerseits von der Innenfläche 13 des Stoßaufnahmeteils und andererseits von der Stirnfläche der Rückwandplatte 14 begrenzt wird. Der Stoßaufnahmeteil 12 ist auf seiner Außenfläche von einer gummiartigen Außenhaut 20 aus einem Elastomer abgedeckt. Mit 22 sind Sicherheits- bzw. Überdruckventile bezeichnet, die gemäß Fig. 2 an der Rückwandplatte 14, über deren Länge verteilt, angeordnet sind.

Bei einer auf den Stoßfänger wirkenden Stoßbeanspruchung wird der Stoßaufnahmeteil 12 n_ach innen eingedrückt, wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien 20' und 13' dargestellt ist. Diese Verformung bewirkt eine Komprimierung der in dem Innenraum 18 befindlichen Luft. Wenn die Stoßbeanspruchung groß genug ist, so wird sich in dem Innenraum 18 ein Innendruck einstellen, bei dem die Überdruckventile 22 öffnen und die komprimierte Luft nach außen entweichen kann. Die für die Komprimierung und das Herausdrücken der Luft aus dem Innenraum 18 über die Ventile 22 erforderliche Arbeit absorbiert einen erheblichen Anteil der Stoßbelastung.

Ein weiterer erheblicher Anteil der Gesamt-Stoßenergie wird durch die Arbeit absorbiert, die zur Verformung des Stoßaufnahmeteils 12 erforderlich ist. Wenn, wie im vorliegenden Fall, der Stoßaufnahmeteil aus einem offenzelligen Schaumstoffkörper besteht, so wird die Stoßenergie einerseits durch die Materialverformung und andererseits durch die Komprimierung der in den offenen Zellen befindlichen Luft sowie durch das Herausdrücken der komprimierten Luft aus den Schäumstoffζeilen in den Innenraum 18 vernichtet. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Stoßaufnahmeteil 12 aus einem dichten, offenzelligen Polyurethanschaumstoff, da die Arbeit, die für das Herausdrücken der im Schaumstoff eingeschlossenen Luft bei einem dichten Schaumstoff dieser Art größer ist als bei anderen offenzelligen Schaumstoffen. Die Außenhaut 20 bildet eine zähe, elastische Abdeckung des Stoßaufnahmeteils und verhindert, daß komprimierte Luft aus dem Stoßaufnähmeteil 12 nach außen hin entweicht.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 4 entspricht weitgehend demjenigen nach den Fig. 1 bis 3· Allerdings ist hier der Innenraum 18 des Stoßaufnahmeteils ganz oder nahezu vollständig mit einem Innenkern 24 aus einem offenzelligen Schäumstoffmaterial niedriger Dichte gefüllt. Auch hier ist mindestens ein Überdruckventil 22 vorgesehen, welches an der Rückwandplatte 14 angebracht ist und ein Entweichen des Gases aus dem Innenkern nach außen ermöglicht. Bei Stoß-

- 14 -

- 1/1. -

beanspruchung wird aufgrund der Verformung des Stoßaufnahmeteils 12 die in dem offonzelligen Schaumstoff 24 enthaltene Luft komprimiert und über das Überdruckventil 22 herausgedrückt. Das den Innenkern bildende Schaumstoffmaterial 24 geringer Dichte besteht vorzugsweise aus einem dichten, offenzelligen Schaumstoff, so daß für das Zusammendrücken und das Heraustreiben der Luft eine erhebliche Energie benötigt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß der Gasinnenraum 18 hier von einem geschlossenen flexiblen Schlauch 28 gebildet wird. Mindestens ein Überdruckventil 22 durchdringt den Schlauchkörper 28, so daß das bei Stoßbeanspruchung in dem Schlauch komprimierte Gas über das Überdruckventil 22 nach außen entweichen kann. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen_v erfolgt die Komprimierung des in dem Schlauch enthaltenen Gases einerseits durch die von außen einwirkende. Verformungskraft und andererseits durch die hierbei aus dem Stoßaufnahmeteil 12 unter Druck ausgetriebene Luft, sofern für den Stoßaufnahmeteil ein offenzelliges Schaumstoffmaterial verwendet wird.

Bei Verwendung eines offenzelligen Schaumstoffs für den Stoßaufnahmeteil 12 wird bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4, 6 und 7 die Luft aus dem Stoßaufnahmeteil 12 ausgetrieben, so daß sie in den Innenraum 18 bzw. den Innenkern 24 gelangt und über das Überdruckventil 22

- 15 -

entweichen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 kann dagegen die aus dem Stoßaufnahmeteil 12 herausgedrückte Luft nicht über den Schlauch 28 und das Überdruckventil 22 entweichen, da dor Schlauch 28 aus einem gasundurchlässigen Material besteht. Auch ist ein Entweichen der herausgedrückten Luft über die Außenhaut 20 oder die Rückwandplatte 14 nicht möglich. Die aus dem Stoßaufnahmeteil herausgetriebene Luft beaufschlagt den gasgefüllten Schlauch 28 gleichmäßig über seine gesamte Außenfläche. Diese gleichmäßige Verteilung der Stoßbeanspruchung auf den Schlauchkörper stellt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 einen besonderen Vorteil des offenzelligen Schaumstoffs gegenüber dem geschlossenzelligen Schaumstoff dar. Wird ein geschlossenzelliger Schaumstoff für den Stoßaufnahmeteil verwendet, so würde der Schlauchkörper 28 nur örtlich an der Stoßstelle beansprucht, es sei denn, daß eine starre Lastverteilungsplatte vorgesehen wird. Der offenzellige Schaumstoff bewirkt also ohne Verwendung einer besonderen Lastverteilungsplatte eine gleichmäßige Verteilung der Stoßbelastung auf den Schlauchkörper 28, so daß dieser höheren Stoßbelastungen ohne Bruchgefahr standzuhalten vermag als im anderen Falle möglich.

Sobald die äußere Stoßbeanspruchung nachläßt, wird die aus dem offenzelligen Schaumstoff herausgedrückte Luft wieder in die Schaumstoffzellen zurückgesaugt, wobei der Schlauchkörper 28 seine ursprüngliche Form wieder annimmt.

- 1b -

Die Ventile 22 sind in allen Fällen so ausgebildet, daß der Stoßaufnahmeteil 12 nach erfolgter Stoßbelastung sich wieder in seine Ursprungsform zurückstellt. Dabei kann die Luft über die Ventile 22 wieder zur Auffüllung des Innenraums 18 oder der offenen Zellen des Schaumstoffmaterials 24 zurückströmen.

Der erfindungsgemäße Stoßfänger läßt sich für unterschiedliche Verwendungszwecke einsetzen; er kann aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden, obwohl ein dichtzelliges Polyurethan-Schaumstoffmaterial zur Herstellung des Stoßaufnahmeteils bevorzugt wird. Dieses Schaumstoffmaterial hat vorzugsweise eine Dichte von etwa 160 bis $20 kg/m⁵.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Stoßfänger auch mit einer starren Lastverteilungsplatte am Stoßaufnahmeteil versehen werden, welche die Stoßbelastung großflächig über den Stoßfänger verteilt. Die Lastverteilungsplatte kann dabei über dem Lastaufnahmeteil 12 angeordnet oder in diesem eingebettet werden. In beiden Fällen erstreckt sich die starre Lastverteilungsplatte zweckmäßig etwa über die gesamte Länge des Stoßfängers.

Die starre Lastverteilungsplatte kann mittels vertikal oder horizontal angeordneter Tragbolzen befestigt werden, die in Hülsen der Rückwandplatte gelagert sind, so daß die Bolzen bei Stoßbelastung durch die Hülsen hindurchgleiten, ohne

-M-

daß sie die Stoßkraft unmittelbar auf die Rückwandplatte und den zu schützenden Teil übertragen. V/erden solche Bolzen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 vorgesehen, so kann der Schlauchkörper 28 aus einzelnen unabhängigen Abschnitten hergestellt werden, wobei die Bolzen zwischen diesen Schlauchabschnitten angeordnet werden. Andererseits können die Bolzen aber auch den Schlauchkörper 28 über- oder untergreifen oder durch den Schlauchkörper hindurchfassen, wobei im letztgenannten Fall luftdichte Bolzendurchgänge in dem Schlauchkörper vorgesehen werden müssen.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine starre Lastverteilungsplatte mit horizontal angeordneten Trag- und Führungsbolzen vorgesehen ist. Dex· Stoßaufnahmeteil 12 ist hier von der starren Lastverteilungsplatte 30 abgedeckt. Wie vor allem Fig. 7 zeigt, wird dem Stoßfänger durch die Bolzen 34 auch eine Festigkeit in Vertikalrichtung verliehen. Die starre Lastverteilungsplatte 30 ist mittels der Bolzen 34 verstellbar an der Rückwandplatte 14 angeschlossen. Zu diesem Zweck weisen die Bolzen 34 Anschlußstücke 32 auf, die mittels Nieten 31 mit der Lastverteilungsplatte 30 verbunden sind. Für jeden Bolzen ist an der Rückwandplatte 14 eine Hülse 15 befestigt, in der der Bolzen 34 so geführt ist, daß er bei einer äußeren Stoßbelastung sich durch die Rückwandplatte 14 nach hinten schieben kann, ohne hierbei die Stoßbelastung unmittelbar auf die Rückwandplatte 14 und die hiermit rückwärtig verbundenen Teile zu

- 18 -

übertragen, Diejenigen Kraftkomponenten, die parallel zu den Bolzen 34 wirken, werden somit nicht unmittelbar auf die Rückwandplatte 14 übertragen, während die senkrecht

1 2 zu den Bolzen 34 wirkenden Kräfte, in Pig. 7 mit V und V angedeutet, von den Bolzen 34 aufgenommen werden. Solche Kräfte können sich z.B. beim Ansetzen eines Hebebocks an der Stoßstange oder auch dann ergeben, wenn sich eine Person auf die Stoßstange stellt. Zux· Sicherung der Bolzen 3^ sind an deren Enden Splinte 36 angeordnet.

Bei Stoßbeanspruchung wird auch hier der Stoßaufnahmeteil und mit ihm der Innenkera 24 bzw. die in dem Innenraum befindliche Luft komprimiert, so daß die Luft über die Überdruckventile 22 nach außen entweicht. Die Lastverteilungsplatte 30 und deren Anschlußbolzen 34- beeinträchtigen diese Wirkungsweise nicht. Die starre Lastverteilungsplatte dient zur Verteilung der Stoßbelastung über im wesentlichen die gesamte Länge des Stoßfängers, d.h. etwa die Gesamtlänge des Stoßaufnahmeteils. Die Anschlußbolzen dienen zur Führung und Halterung der Rückwandplatten und tragen zur Befestigung der verschiedenen Teile des Stoßfängers bei. Sie verleihen dem Stoßfänger auch eine Vertikalfestigkeit, wie dies vorstehend erwähnt ist.

Da das Energievernichtungsvermögen des erfindungsgemäßen Stoßfängers außerordentlich gut ist, eignet er sich in besonderem Maße für Kraftfahrzeuge, Lastkraftwagen und sonstige Transportwagen.

- 19 -

Claims

■■'■"

- 19 Schutzansprüche

1· Stoßfänger, insbesondere Stoßstange für Fahrzeuge, mit einem verformbaren Stoßaufnahmeteil, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Baueinheit mit dem Stoßaufnahmeteil (12) ein ein komprimierbares Gas enthaltender Innenkern bzw. Innenraum (18, 24) mit mindestens einem ihm zugeordneten Überdruckventil (22) vorgesehen ist.
2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßaufnahmeteil (12) einen Hohlquerschnitt aufweist, wobei der gasgefüllte Innenraum in dem Profil-Hohlraum angeordnet ist.
3. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßaufnahmeteil (12) aus einem dichten Schaumstoffmaterial besteht.
4. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkern (24) aus einem dichten Schaumstoffmaterial besteht.
5. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (18) aus einem gasgefüllten flexiblen Schlauch (28) od.dgl. besteht.
6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des den Stoßaufnahmeteil (12) bildenden Schaumstoffs größer ist als die Dichte des den Innenkern (24) bildenden Schaumstoffs.
7· Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stoßaufnahmeteil (12) eine die Stoßkraft im wesentlichen über die gesamte Länge verteilende starre Stoßverteilungsplatte (30) verbunden ist.
8. Stoßfänger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßverteilungsplatte (30) über Bolzen (34) mit dem Stoßfänger verbunden ist, die in dem Stoßfänger verschiebbar sind.
9. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß e'er Stoßaufnahmeteil (12) von einer gasundurchlässigen elastischen Außenhaut (20) abgedeckt ist.
10. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 9» gekennzeichnet durch eine starre Rückwandplatte (14), welche den Stoßaufnahmeteil (12) mit dem Innenkern bzw. Innenraum trägt.
11. Stoßfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stoßaufnahmeteil (12) verbundenen Bolzen (34) an der Rückwandplatte (14) gleitend geführt sind.
12. Stoßfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwandplatte (14) mit Pührungsbüchsen (15) versehen ist, in denen die Bolzen (34) durch die Rückwandplatte hindurchgeführt sind.

- 21 -
13. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Überdruckventil (22) an der Rückwandplatte angeordnet ist.
14. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßaufnahmeteil (12) aus einem hochdichten Polyurethanschaumstoff besteht.
15· Stoßfänger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Schaumstoffs zwischen etwa 160 und etwa 320 kg/nr liegt.
16. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßaufnahmeteil (12) einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist.