DE102014209563A1 - Aufpralldämpfer, insbesondere für ein Schienenfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Aufpralldämpfer, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens zwei Deformationsrohre, die an einer gemeinsamen Aufprallplatte angeschlossen sind und die im Crashfall mit einem Umformprofil zusammenwirken, wobei der Aufpralldämpfer unverstellbar ist und die mindestens zwei Deformationsrohre jeweils mit einem hinsichtlich des Deformationsgrads unabhängigen Umformprofil zusammen wirken.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Aufpralldämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- Jedes Schienenfahrzeug verfügt über einen Aufpralldämpfer zur Energieabsorption im Crashfall. Dabei wird bewusst eine irreversible Beschädigung des Aufpralldämpfers in Kauf genommen, indem ein Deformationsrohr durch eine fahrzeugseitige Deformationsmatrize gepresst und/oder das Deformationsrohr gefaltet wird.
- Der von dem Aufpralldämpfer zu leistenden Energieabbau bedingt, dass das Deformationsrohr einerseits einen großen Durchmesser und/oder eine große Wandstärke aufweist. Dadurch ergibt sich eine große Masse des Aufpralldämpfers.
- Aus der
DE 197 45 656 A1 ist ein Aufpralldämpfer für Kraftfahrzeuge bekannt. Dieser Aufpralldämpfer umfasst zwei konzentrisch angeordnete Deformationsrohre, die durch die Ansteuerung eines Sperrteils mindestens zwei Absorptionskennlinien erzeugen können. - Die
DE 10 2009 047 073 A1 betrifft ebenfalls einen Aufpralldämpfer für ein Kraftfahrzeug. Auch dieser Aufpralldämpfer ist in seiner Wirkung einstellbar, indem die Anzahl der in den Deformiervorgang eingebundenen Deformationsrohre steuerbar ist. Beispielhaft kommen mindestens zwei nebeneinander angeordnete Deformationsrohre zur Anwendung, so dass auch bei diesem Konstruktionsprinzip eine mindestens zweistufige Absorptionskennlinie möglich ist. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einfachen Aufpralldämpfer bereitzustellen, der für besonders große Belastungen geeignet ist.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Aufpralldämpfer unverstellbar ist und die mindestens zwei Deformationsrohre jeweils mit einem hinsichtlich des Deformationsgrads unabhängigen Umformprofil zusammenwirken.
- Versuche haben ergeben, dass z. B. zwei kleinere Deformationsrohre in einer Parallelschaltung dieselbe Absorptionsenergie erzeugen können, wie ein einzelnes deutlich größeres und schweres Deformationsrohr. Kleinere Rohre sind nicht nur deutlich leichter und kostengünstiger, sondern auch im Fertigungsablauf leichter handhabbar und bieten mehr Flexibilität bei der konstruktiven Auslegung eines Aufpralldämpfers.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Deformationsrohre bezogen auf eine Fahrbahnebenen vertikal zueinander angeordnet. Bei einem Schienenfahrzeug treffen kollidierende Fahrzeuge in Querrichtung stets äußerst präzise aufeinander. Abweichungen können in den Niveaulagen der Aufprallebenen auftreten. Unterschiedliche Niveaulagen führen zu einer starken Biegebelastung auf den Aufpralldämpfer. Die besagten Versuche haben gezeigt, dass die vertikale Anordnung eine deutliche Steigerung der zulässigen Biegebelastung ermöglicht. Eine weitere Maßnahme mit diesem Ziel kann darin bestehen, dass die beiden Deformationsrohre einen vertikalen Abstand zueinander aufweisen.
- Im Hinblick auf eine einfache Montage des Aufpralldämpfers und des Aggregats z. B. an einem Schienenfahrzeug sind die beiden Umformprofile in einer gemeinsamen Halterung abgestützt.
- Im Hinblick auf einen lageunabhängigen Einbau des Aufpralldämpfers weisen die Umformprofile identische Umformflächen auf.
- Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
- Die einzige Figur zeigt einen Aufpralldämpfer
1 , insbesondere für ein Schienenfahrzeug. Der Aufpralldämpfer1 umfasst mindestens zwei Deformationsrohre3 ;5 , die an einer gemeinsamen Aufprallplatte7 angeschlossen sind. Beide Deformationsrohre3 ;5 verfügen über einen endseitig angeschweißten Boden9 ;11 , an dem die Aufprallplatte7 mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt ist. - Im Crashfall wirken die Deformationsrohre
3 ,5 jeweils mit einem Umformprofil13 ;15 zusammenwirken. Die bei einem Aufprall auftretende Energie wird von der Aufprallplatte7 auf die beiden Deformationsrohre3 ;5 übertragen. Die Aufprallplatte7 beschreibt folglich die vorderste Ebene des Schienenfahrzeugs. - Der Aufpralldämpfer ist unverstellbar ausgeführt und die mindestens zwei Deformationsrohre
3 ;5 wirken jeweils mit einem hinsichtlich des Deformationsgrads unabhängigen Umformprofil13 ;15 zusammen. Die von dem Aufpralldämpfer1 aufnehmbare Energie entspricht der Summe der Umformenergie beider Deformationsrohre3 ;5 . - Die Figur zeigt den Aufpralldämpfer
1 in einer Seitenansicht, so dass erkennbar ist, dass die Deformationsrohre3 ;5 bezogen auf eine Fahrbahnebene vertikal zueinander angeordnet sind. - Die beiden Umformprofile
13 ;15 sind einer gemeinsamen Halterung17 abgestützt. Die Halterung17 ist wiederum am Fahrwerk oder am Aufbau des Schienenfahrzeugs befestigt. Ausgehend von einem Nenndurchmesser verfügten beide Umformrohre3 ;5 über einen konischen Übergang zu einem kleineren Durchmesser. Die beiden Umformrohre3 ;5 werden durch eine Presspassung im Bereich des konischen Übergangs von dem Umformprofil13 ;15 gehalten. - Die beiden Deformationsrohre
3 ;5 weisen einen vertikalen Abstand23 zueinander auf. Der Abstand23 beeinflusst nicht die Deformationsenergie bei idealer Krafteinleitung, d. h. exakt mittiger Krafteinleitung zwischen den Deformationsrohren3 ;5 . Der vertikale Abstand wirkt sich bei einem Höhenversatz zwischen der Wirklinie der Aufprallkraft und einer Symmetrieachse25 zwischen den beiden Deformationsrohren3 ;5 aus. Ein Höhenversatz würde zu einer Biegebelastung auf den Aufpralldämpfer führen. Je größer der Abstand23 ist, umso wirksamer kann dem Höhenversatz von Aufprallkraftwirklinie zur Symmetrieachse25 entgegen gewirkt werden. - Die Umformprofile
13 ;15 weisen bevorzugt identische Umformflächen27 ;29 auf, so dass die Einbaulage des Aufpralldämpfers1 bezogen auf die Symmetrieachse25 am Schienenfahrzeug beliebig ist. - Im Crashfall wirkt auf die Aufprallplatte
7 eine Axialkraft, die größer ist als die Haltekraft der Presspassung am konischen Übergang19 ;21 . Dadurch werden die Deformationsrohre3 ;5 durch die Umformprofile13 ;15 gepresst, wodurch die Deformationsrohre3 ;5 von ihrem Nenndurchmesser auf den kleinen Durchmesser umgeformt werden. Dadurch wird eine erhebliche Aufprallenergie abgebaut. - Nach einem Crashfall wird der verformte Aufpralldämpfer
1 durch einen unverformten Aufpralldämpfer ersetzt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Aufpralldämpfer
- 3
- Deformationsrohr
- 5
- Deformationsrohr
- 7
- Aufprallplatte
- 9
- Boden
- 11
- Boden
- 13
- Umformprofil
- 15
- Umformprofil
- 17
- Halterung
- 19
- Übergang
- 21
- Übergang
- 23
- Abstand
- 25
- Symmetrieachse
- 27
- Umformfläche
- 29
- Umformfläche
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19745656 A1 [0004]
- DE 102009047073 A1 [0005]
Claims (5)
- Aufpralldämpfer (
1 ), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens zwei Deformationsrohre (3 ;5 ), die an einer gemeinsamen Aufprallplatte (7 ) angeschlossen sind und die im Crashfall mit einem Umformprofil (13 ;15 ) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufpralldämpfer (1 ) unverstellbar ist und die mindestens zwei Deformationsrohre (3 ;5 ) jeweils mit einem hinsichtlich des Deformationsgrads unabhängigen Umformprofil (13 ;15 ) zusammen wirken. - Aufpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsrohre (
3 ;5 ) bezogen auf eine Fahrbahnebene vertikal zueinander angeordnet sind. - Aufpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformprofile (
13 ;15 ) in einer gemeinsamen Halterung (17 ) abgestützt sind. - Aufpralldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deformationsrohre (
3 ;5 ) einen vertikalen Abstand (23 ) zueinander aufweisen. - Aufpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformprofile (
27 ;29 ) identische Umformflächen (27 ;29 ) aufweisen.
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Publications (1)
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- 2015-05-14 CN CN201510282751.1A patent/CN105083313A/zh active Pending
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