Die Erfindung betrifft einen biofidelen Dummy für die Unfallforschung und Fo- rensik mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei einem biofidelen Dummy handelt es sich um eine Testpuppe, die einem menschlichen Körper möglichst naturgetreu („biofidel“) nachgebildet ist und die insbesondere zur Trauma-Forschung eingesetzt wird, beispielsweise zur Erforschung und Nachstellung von Verkehrsunfällen mit Fußgängern.

In der Automobilindustrie werden bei der Durchführung von standardisierten Crashtests Crashtest-Dummys in die Fahrzeuge gesetzt, um die Auswirkung eines Unfalls auf die Insassen messen zu können. Diese Dummys, wie bei- spielsweise der für Crashversuche vorgeschriebene und daher weit verbrei- tete Typ„Hybrid III“ sind mit umfangreicher Sensorik ausgestattet, um Be- schleunigungen bzw. Verzögerungen messen zu können. Sie sind jedoch we der in ihren äußeren Abmessungen noch hinsichtlich Masse und Massevertei- lung an den menschlichen Körper angenähert. Eine Skelett- und Gewe- bestruktur fehlt völlig, sodass angesichts erheblich abweichender Eigenschaf- ten der Körperoberfläche wie auch dem inneren Aufbau des Dummys keine realitätsnahen Versuche möglich sind, wenn ein solcher Dummy zu Tests au- ßerhalb eines Fahrzeugs verwendet würde. Auch in der Forensik besteht ein Bedarf an Testpuppen, z. B. um zur Verbre- chensaufklärung Abstürze von Personen nachzustellen und darüber zu ermit- teln, ob eine Fremdeinwirkung wahrscheinlich war oder nicht. Einfache Pup- pen, die aus verbundenen Beuteln oder Säcken bestehen und zur Erhöhung des Gewichts mit Sand oder Wasser gefüllt sind, weisen kein realitätsnahes Fall-, Flug- und Sturzverhalten auf.

Durch den Vortrag von Dr. M. WEYDE:“Construction and testing ofa pede- strian dummy for realistic vehicle damage in experimental simulations of car vs. pedestrian collisions’’ , gehalten auf der TRANSCOM 2013, Zilina (SK) am 26.6.2013, ist ein menschenähnlich ausgebildeter Dummy bekannt, der eine skelettähnliche Struktur besitzt, die von Silikonelementen umgeben ist, wel- che als Gewebeelemente dienen. Mit diesem Dummy kann aufgrund einer Größen- und Massenverteilung, die dem menschlichen Körper bereits sehr ähnlich ist, ein vergleichbares Verhalten bei Aufprall des Dummys auf ein Fahrzeug und Abwurf von dem Fahrzeug erzielt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die an den bekannten Dummys zu beobachtenden Verletzungs- muster nicht mit den Verletzungsmustern des menschlichen Körpers bei einer vergleichbaren Real-Unfallsituation korrelieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, bei einem biofidelen Dummy jeweils eine Armgruppe und/oder ein zu schaffen, die zwar an das natürliche Vorbild angelehnt ist, so dass eine realistische Unfallnachstellung möglich ist, die aber soweit vereinfacht und reduziert sind, dass sie kostengünstig zu ferti- gen sind.

Diese Aufgabe wird durch einen biofidelen Dummy mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Arm- und der Beingruppe ist dabei gemeinsam, dass sie simplifizierte Knochenelemente beinhalten, die aus Kunstharz gebildet sind und dass sie mit flachen Bändern, insbesondere Bändern aus Kunststoffgeflecht, miteinan- der verbunden sind. Ober- und Unterarm bzw. Ober- und Unterschenkel sind also nicht durch Lager im technischen Sinne verbunden, sondern alleine durch die Bandstrukturen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die in den Zeichnungen darge- stellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils in perspektivischer Ansicht:

Fig. 1 eine Armgruppe von schräg außen;

Fig. 2 einen Blick von oben auf ein Ellenbogengelenk bei abgewinkel- ten Knochen;

Fig. 3 eine Beingruppe von vorne außen;

Fig. 4 ein Kniegelenk von hinten bei gestreckter Lage der Knochen;

Fig. 5 das Kniegelenk von vorn bei abgewinkelten Knochen;

Bei der in Figur 1 in perspektivischer Ansicht dargestellten Armgruppe 100 sind ein Unterarm knochen 10 und ein Oberarmknochen 20 an einem Ellenbo- gengelenk 30 durch Bänder 31 , 32 miteinander verbunden. Der Oberarmkno- chen 20 ist teilweise von einem Weichteilelement 40 aus Silikon umgeben. Es ist vorzugsweise nur ein Unterarmknochen vorhanden, um die Fertigung zu erleichtern. Bei der Versuchsdurchführung mit Armgruppen mit Elle und Spei- che am Unterarm hat sich gezeigt, dass die Versuchsergebnisse kaum von denen abweichen, die mit nur einem Unterarmknochen erzielt werden.

Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, dass die Gelenkhöcker am Ende des Oberarmknochens, die sog. Epicondyla mit dem dazwischenlie- genden schmaleren Bereich an dem Modellknochen eine Form wie eine Garnrolle oder ein abgerundetes Diabolo besitzen und dass - wie bei der Garnrolle auch - im Zentrum des Endes 21 des Oberarmknochens 20 ein zentraler Kanal 22 durchläuft. Diese Ausbildung des Oberarmknochens 20 stellt eine Abweichung vom menschlichen Vorbild dar, bietet aber eine sehr effektive Möglichkeit, die Bänder 31 , 32 an die Knochenelemente 10, 20 anzuschließen und eine Gelenkbewegung auch mit nicht dehnbaren Bändern zu ermöglichen. Die Anordnung der beiden Bandschlaufen 31 , 32 erfolgt um 90° versetzt zueinander, so dass dadurch Haltekräfte in zwei Raumkoordina- ten gebildet werden. Die Festlegung in der dritten Koordinatenrichtung - ent- sprechend der Mittelachse des zentralen Kanals 22 - wird ebenfalls durch die beiden Bandschlaufen 31 , 32 erreicht, die entsprechend eng an den Kno- chenelementen 10, 20 anliegen.

Figur 2 zeigt die Armgruppe noch einmal aus einer anderen Perspektive und zwar von außen auf das Ellenbogengelenk 30 bei gegeneinander abgewinkel- ten Unterarm- und Oberarmknochen 10, 20. Der Unterarmknochen endet in einer von der Seite her halbbogenförmigen Gelenkpfanne 11 , die sich bis zum Ende 12 des Unterarmknochens 10 erstreckt und das garnrollenförmige Ende 21 des Oberarmknochens 20 über einen Winkel von etwas 120° bis 160° führt.

Figur 3 zeigt eine Beingruppe 200 mit einem Unterschenkelknochen 210 und einem Oberschenkelknochen 220. Auch bei der Beingruppe 200 ist es mög- lich, aber für die Unfallrekonstruktion nicht unbedingt notwendig, zwei Unter- schenkelknochen vorzusehen. Unterschenkelknochen 210 und Oberschen- kelknochen 220 sind über Seitenbänder 231 verbunden, die außen seitlich angebracht sind. Sichtbar ist hier nur ein Seitenband; ein weiteres Seitenband liegt verdeckt auf der Rückseite.

Wie beim Menschen auch, ist an der Oberseite des Unterschenkelknochens 210 ein sog. Tibiaplateau 211 ausgebildet, auf dem die Gelenkhöcker 221 ( Epicondyla ) am unteren Ende des Oberschenkelknochens 220 abgleiten können.

Wie Figur 4 zeigt, sind bei der Beingruppe 200 in dem Zwischenraum

( Fossa ), der zwischen den Gelenkhöckern 221 ausgebildet ist, zwei parallele Achsen 223, 224 vorgesehen, die jeweils durch eine Bandschlaufe eines Kreuzbands 233, 234 führen. Figur 4 zeigt die Ansicht auf das Kniegelenk von hinten; entsprechend ist das oben eingehängte, vordere Kreuzband 234 zur Vorderseite des Unterschenkelknochens 210 geführt und dort angebracht, insbesondere angeklebt. Das unten eingehängte, hintere Kreuzband ist auf die hintere Seite des Unterschenkelknochens 210 geklebt. Um die Bänder flä- chenbündig anbringen zu können, sind nutenförmige Vertiefungen vorgese- hen.

Figur 5 zeigt das Kniegelenk mit den zueinander abgewinkelten Unterschen- kelknochen 210 und Oberschenkelknochen 220 von der Vorderseite her auf, also mit Blick auf den Bereich, in dem beim Menschen die Kniescheibe {Pa tella) angeordnet ist. Man erkennt in der abgewinkelten Lage deutlich den Verlauf des vorderen Kreuzbands 234. Auch sind seitlich beide Seitenbänder 231 , 232 sichtbar.