DE102018132455A1

DE102018132455A1 - Passenger cars and rail vehicles

Info

Publication number: DE102018132455A1
Application number: DE102018132455.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fecske; Adrian Piasetzki
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: EP3670286B1; EP3670286A1

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Reisezugwagen (100, 200) einen Wagenkasten, aufweisend eine in einem Endbereich (101, 201) des Reisezugwagens (100, 200) angeordnete tragende Endwand (140, 240), mindestens einen im Endbereich des Reisezugwagens angeordneten und mit dem Wagenkasten fest verbundenen Puffer (10), aufweisend eine erste Arbeitsrichtung (-x), und eine Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210), die mit der tragenden Endwand (140, 240) verbunden und eingerichtet ist, Energie aufzunehmen, wenn der Endbereich des Reisezugwagens einer in die erste Arbeitsrichtung (-x) wirkenden Impulsübertragung ausgesetzt wird, die zu einem Überschreiten einer reversiblen Energieaufnahmekapazität des mindestens einen Puffers (10) führt.According to one embodiment, a passenger coach (100, 200) comprises a coach body, comprising a supporting end wall (140, 240) arranged in an end region (101, 201) of the passenger coach (100, 200), at least one arranged in the end region of the passenger coach and with which Car body fixed buffer (10), having a first working direction (-x), and an energy absorption structure (110-110b, 210) connected to the supporting end wall (140, 240) and arranged to absorb energy when the end portion of the Passenger car is exposed to a pulse transmission acting in the first working direction (-x), which leads to a reversible energy absorption capacity of the at least one buffer (10) being exceeded.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reisezugwagen, insbesondere einen einer UIC-Norm genügenden Reisezugwagen, und ein mehrgliedriges Schienenfahrzeug mit einem Reisezugwagen.The present invention relates to a passenger coach, in particular a passenger coach that complies with a UIC standard, and a multi-unit rail vehicle with a passenger coach.

Vorbekannter Stand der TechnikPrior art

Die Wagenkastenverbindungen zwischen Wagenkästen eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges für den Schienenpersonenverkehr weisen typischerweise jeweiligen Verwendungszwecken zugeordnete Baugruppen auf, unter anderem Zug - und Stoßeinrichtungen zur Zug - und Druckkraftübertragung bzw. Stoßenergieaufnahme, elektrische, pneumatische und hydraulische Verbindungen, sowie Übergangseinrichtungen für Personen zwischen benachbarten Wagen. So können die Wagenkästen eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges über jeweilige Kupplungen oder Gelenke miteinander verbunden sein, die bei der normalen Fahrt des Schienenfahrzeuges die zwischen den benachbarten Wagenkästen auftretenden Längs-, Quer- und vertikalen Kräfte aufnehmen. Um im Fall einer Notbremsung oder gar eines Zusammenstoßes (Kollision/Crash) die kinetische Energie zuverlässig zwischen den Wagenkästen abzubauen, kann mindestens ein Energieverzehrglied (Stoßverzehrelement), z.B. ein Puffer, zwischen benachbarten Wagenkästen angeordnet sein. Dadurch sollen die Wagenkästen vor extremen mechanischen Belastungen, die anderenfalls das Schienenfahrzeug schädigen oder sogar zum Entgleisen bringen können, geschützt werden. Außerdem sollen dabei die Überlebensräume in den Wagen erhalten bleiben und die Wagenbeschleunigungen (Verzögerungen) unter einem Grenzwert bleiben, der ein Überleben von Personen in den Wagen ermöglicht.The car body connections between car bodies of a multi-unit rail vehicle for rail passenger transport typically have subassemblies assigned to respective uses, among other things pulling and pushing devices for transmitting tension and pressure force or shock energy absorption, electrical, pneumatic and hydraulic connections, as well as transition devices for people between adjacent cars. The car bodies of a multi-unit rail vehicle can be connected to one another via respective couplings or joints which absorb the longitudinal, transverse and vertical forces occurring between the adjacent car bodies during normal travel of the rail vehicle. In order to reliably dissipate the kinetic energy between the car bodies in the event of an emergency braking or even a collision (collision / crash), at least one energy dissipation element (shock dissipation element), e.g. a buffer to be arranged between adjacent car bodies. This is intended to protect the car bodies against extreme mechanical loads that could otherwise damage the rail vehicle or even cause it to derail. In addition, the survival spaces in the wagons are to be preserved and the vehicle accelerations (decelerations) are to remain below a limit value which enables people to survive in the wagons.

Wenn die Wagenabstände zwischen Reisezugwagen vergleichsweise kurz sind, wie dies bspw. bei Reisezugwagen mit UIC-Übergängen der Fall ist (150 mm), steht für eine Energieaufnahme im Fall einer Kollision mittels eines oder mehrerer Puffer nur ein entsprechend kurzer Weg zur Verfügung. Daher werden derartige Reisezugwagen bisher auf sehr hohe Durchgangslasten ausgelegt. Somit kann die Energieaufnahme auch auf weiter hinten im Zugverband liegende Übergänge verteilt werden. Dies erfordert jedoch einen erheblichen konstruktiven Aufwand. Außerdem führt dies zu einer vergleichsweise hohen Rohbaumasse der Reisezugwagen.If the carriage distances between passenger carriages are comparatively short, as is the case, for example, for passenger carriages with UIC transitions (150 mm), there is only a correspondingly short distance available for energy consumption in the event of a collision using one or more buffers. Therefore, such coaches have so far been designed for very high throughput loads. This means that the energy consumption can also be distributed to transitions further back in the train set. However, this requires considerable design effort. In addition, this leads to a comparatively high body weight of the passenger coaches.

So wird in der EP 2 873 579 A1 ein Schienenfahrzeug umfassend ein Untergestell mit einem Endträger an seinem Schienenwagenlängsrichtungsendabschnitt, seitliche Karosserien, eine Dachkarosserie, Seitenaußenplatten, die jeweils an beiden Schienenwagenlängsrichtungsendabschnitten des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und die Seitenhüllen bilden, Eckpfosten, die sich von dem Endträger zu der Dachkarosserie erstrecken; und Zwischenkupplungselemente, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie die Seitenaußenplatte und den Eckpfosten koppeln, wobei die Steifigkeit der Zwischenkupplungselemente in einer Schienenfahrzeuglängsrichtung geringer ist als die Steifigkeit der Zwischenkupplungelemente in einer vertikalen Richtung. Die Eckpfosten können eine Stoßbelastung aufnehmen (in Deformationsenergie umwandeln), die bei einem Aufprall des Schienenfahrzeugs entsteht. Wenn das Schienenfahrzeug kollidiert und sich der Eckpfosten verformt, wird die Verschiebung des Eckpfostens durch die Verformung des zwischen der Seitenaußenplatte und dem Eckpfosten befindlichen Zwischenkupplungselements aufgefangen. Dadurch kann die Verformung der seitlichen Außenplatten unterdrückt werden.So in the EP 2 873 579 A1 a rail vehicle comprising an undercarriage with an end bracket at its longitudinal end portion of the rail car, side bodies, a roof body, side outer panels each disposed on both longitudinal end portions of the rail vehicle and forming the side covers, corner posts extending from the end bracket to the roof body; and intermediate coupling elements, each configured to couple the side outer panel and the corner post, wherein the rigidity of the intermediate coupling elements in a longitudinal direction of the rail vehicle is less than the rigidity of the intermediate coupling elements in a vertical direction. The corner posts can absorb a shock load (converting them into deformation energy) that arises when the rail vehicle crashes. If the rail vehicle collides and the corner post deforms, the displacement of the corner post is absorbed by the deformation of the intermediate coupling element located between the side outer panel and the corner post. As a result, the deformation of the lateral outer plates can be suppressed.

Außerdem schlägt die EP 1 897 775 A1 eine Karosserie eines Schienenfahrzeugs vor, die in der Lage ist, die Energie zu absorbieren, die beim Aufprall am Ende der Karosserie entsteht. Dabei ist ein Festigkeitselement entlang der Umfangsrichtung der Karosserie am Ende der Karosserie angeordnet, ein weiteres Festigkeitselement entlang der Umfangsrichtung an einer Position hinter dem Festigkeitselement angeordnet und Rippenelemente entlang der Längsrichtung der Karosserie angeordnet, die die beiden Festigkeitselemente verbinden. Außerdem ist eine Außenplatte zum Abdecken vorgesehen. Die Längsrichtung der Rippe entspricht der Längsrichtung der Karosserie. Die Rippenelemente bestehen jeweils aus zwei Flanschen und einem Steg, der die beiden Flansche verbindet, und die Seite mit dem Steg ist mit der Außenplatte mittels Kehlnahtschweißen verschweißt. Auf dem Flansch ist in der Mitte der Längsrichtung des Rippenteils eine zur Flanschkante hin geöffnete Kerbe ausgebildet. Beim Aufprall wird die Kerbe nach unten geklappt, wodurch das Rippenelement in die entgegengesetzte Richtung zu der Seite gebogen wird, an der die Außenplatte befestigt ist, so dass die Kollisionslast ausreichend aufgenommen werden kann, da die Außenplatte das Ausknicken des Rippenelements nicht stört. Diese Struktur erfordert jedoch zusätzlichen Platz in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs, das dadurch verlängert wird, ohne dass die Passagierkapazität erhöht würde.In addition, the EP 1 897 775 A1 a body of a rail vehicle that is capable of absorbing the energy generated by the impact at the end of the body. A strength element is arranged along the circumferential direction of the body at the end of the body, another strength element is arranged along the circumferential direction at a position behind the strength element, and rib elements are arranged along the longitudinal direction of the body that connect the two strength elements. An outer plate is also provided for covering. The longitudinal direction of the rib corresponds to the longitudinal direction of the body. The rib elements each consist of two flanges and a web that connects the two flanges, and the side with the web is welded to the outer plate by fillet welding. A notch open towards the flange edge is formed on the flange in the middle of the longitudinal direction of the rib part. In the event of an impact, the notch is folded down, whereby the rib element is bent in the opposite direction to the side on which the outer plate is attached, so that the collision load can be absorbed sufficiently since the outer plate does not interfere with the buckling of the rib element. However, this structure requires additional space in the longitudinal direction of the rail vehicle, which is thereby lengthened without increasing the passenger capacity.

Weiterhin beschreibt die EP 0 915 001 A1 eine Vorrichtung zum Verbinden von Wagenkästen, vorzugsweise von Fahrzeugen des Schienen-Personenverkehrs, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ringspantähnlichen Enden von Wagenkästen eine gummibalgähnliche Vorrichtung angeordnet ist, die aus einem elastisch verformbaren, mit Energieabsorptionseigenschaften ausgestatteten und nach Überschreitung vorgegebener Belastungsgrenzen unter weiterer Energieabsorption irreversibel plastisch verformbaren Werkstoff besteht, in den ringförmig über den gesamten Wagenkastenquerschnitt verteilte, mit Formfederbereichen ausgestattete Übertragungselemente integriert sind, die mittels Verbindungselementen die auftretenden Zugkräfte auf die Enden übertragen und in Verbindung mit dem Werkstoff der Vorrichtung die gleichmäßige Verteilung der Druckkräfte auf die Enden bewirken, sowie die belastungs- und fahrwegbedingten Relativbewegungen der Wagenkästen nicht behindern. Zur Aufnahme weiterer Stoßenergie, z. B. im Kollisionsfall, sind zusätzliche Verformungsbereiche in den Wagenkästen vorgesehen, was die Anwendbarkeit dieses Konzepts bei kurzen Wagenabständen zwischen Reisezugwagen einschränkt, oder deren Auslegung auf hohe Durchgangslasten erfordert.Furthermore describes the EP 0 915 001 A1 a device for connecting car bodies, preferably vehicles for rail passenger transport, characterized in that a rubber bellows-like device is arranged between the ring-frame-like ends of car bodies, which consists of an elastically deformable, equipped with energy absorption properties and specified after exceeding Load limits under further energy absorption are irreversibly plastically deformable material in which are integrated ring-shaped transmission elements distributed over the entire body cross-section, which are equipped with molded spring areas, which transmit the tensile forces to the ends by means of connecting elements and, in conjunction with the material of the device, the uniform distribution of the compressive forces cause the ends, and do not hinder the relative movements of the car bodies due to load and travel. To absorb additional impact energy, e.g. B. in the event of a collision, additional deformation areas are provided in the car bodies, which limits the applicability of this concept with short car distances between passenger cars, or their design for high throughput loads.

Alternativ dazu wurde voreschlagen, einen größeren Teil der im Fall eines Zusammenstoßes abzubauenden kinetischen Energie an der Frontpartie des Schienenfahrzeugs abzubauen. Dies ist jedoch auch mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand verbunden.As an alternative, it was proposed to remove a larger part of the kinetic energy to be dissipated in the event of a collision on the front part of the rail vehicle. However, this is also associated with considerable design effort.

So beschreibt die WO2002036405A1 eine Stoßenergie-Verzehrvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, gekennzeichnet durch Mittel zur Stoßenergieabsorption, wobei diese aktivierbar oder deaktivierbar sind und die Mittel zur Stoßenergieabsorption darin bestehen, dass beim Aktivieren der Mittel zur Stoßabsorption eine Frontpartie des Schienenfahrzeugs entgegen der Stoßrichtung, insbesondere entgegen der Fahrtrichtung ausgefahren, ausgeschwenkt und/oder ausgeschoben und der durch das Ausfahren, Ausschwenken und/oder Ausschieben der Frontpartie erzeugte Zwischenraum anschließend mit Energieabsorptionselementen mindestens teilweise, insbesondere vollständig gefüllt sind und/oder dass mindestens zwischen zwei benachbarten und beabstandeten Teilen des Fahrzeuges, insbesondere zwischen zwei Wagen eines Zuges vorhandene Zwischenräume mindestens teilweise, insbesondere vollständig mit Energieabsorptionselementen gefüllt sind.So describes the WO2002036405A1 an impact energy consumption device for vehicles, in particular for rail vehicles, characterized by means for impact energy absorption, which can be activated or deactivated and the means for impact energy absorption consist in that when the means for shock absorption are activated, a front part of the rail vehicle opposes the direction of impact, in particular against the direction of travel extended, swung out and / or pushed out and the space created by extending, swiveling and / or pushing out the front part is then at least partially, in particular completely, filled with energy absorption elements and / or that at least between two adjacent and spaced-apart parts of the vehicle, in particular between two cars Interstices of a train are at least partially, in particular completely, filled with energy absorption elements.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art

Bei den bisher bekannten Lösungen zum Abbau der im Fall einer Kollision (Crashfall) zu absorbierenden (kinetischen) Energie zwischen Reisezugwagen mit kurzen Personenübergängen ist ein beträchtlicher Materialeinsatz in den Wagenkästen (separate Bauteile und/oder hinreichend steife Endwände) und/oder eine Verlängerung der Wagenkästen erforderlich.In the previously known solutions for reducing the (kinetic) energy to be absorbed in the event of a collision (crash) between passenger carriages with short passenger crossings, a considerable amount of material is used in the car bodies (separate components and / or sufficiently rigid end walls) and / or an extension of the car bodies required.

ProblemstellungProblem

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reisezugwagen für ein mehrgliedriges Schienenfahrzeug bereitzustellen, der einen zuverlässigen Abbau der bei einer Kollision zu absorbierenden Energie mit verringertem Materialeinsatz und/oder konstruktiv einfachen Mitteln erlaubt, und/oder platzsparend ist.The object of the present invention is to provide a passenger coach for a multi-unit rail vehicle, which allows a reliable dissipation of the energy to be absorbed in a collision with reduced use of materials and / or simple construction, and / or is space-saving.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Die obige Aufgabe wird durch einen Reisezugwagen nach Anspruch 1 und ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst.The above object is achieved by a passenger car according to claim 1 and a rail vehicle according to claim 10.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Reisezugwagen einen Wagenkasten, aufweisend eine in einem Endbereich des Reisezugwagens angeordnete tragende Endwand, mindestens einen im Endbereich des Reisezugwagens angeordneten und mit dem Wagenkasten fest verbundenen Puffer aufweisend eine erste Arbeitsrichtung, und eine Energieaufnahmestruktur, die mit der tragenden Endwand verbunden und eingerichtet ist, Energie aufzunehmen, wenn der Endbereich des Reisezugwagens einer in die erste Arbeitsrichtung wirkenden Impulsübertragung ausgesetzt wird, die zu einem Überschreiten einer typischerweise reversiblen Energieaufnahmekapazität des mindestens einen Puffers führt.According to one embodiment, a passenger coach comprises a coach body, having a supporting end wall arranged in an end region of the passenger coach, at least one buffer arranged in the end region of the passenger coach and fixedly connected to the coach body and having a first working direction, and an energy absorption structure which is connected to the supporting end wall and is set up to absorb energy when the end region of the passenger coach is exposed to a pulse transmission acting in the first working direction, which leads to a typically reversible energy absorption capacity of the at least one buffer being exceeded.

Dadurch, dass zusätzlich zu dem fest mit dem Wagenkasten verbundenen Puffer(n) eine Energieaufnahmestruktur vorgesehen ist, die mit der tragenden Endwand verbunden ist, kann erreicht werden, dass die Aufnahme einer Kollisionsenergie bzw. eines Anteils der Kollisionsenergie, der von der Front des Schienenfahrzeugs / (Crash-) Absorbern an der Frontseite des ersten Wagens des Schienenfahrzeugs und dem /den Puffer(n) nicht aufgenommen werden kann, zumindest teilweise durch die Energieaufnahmestruktur erfolgen kann. Dies verringert die Anforderungen an die Energieaufnahme des Wagenkastens im Crashfall. Insbesondere können die im Fall einer Kollision maximal in die Wagenkästen einzuleitenden Kräfte reduziert werden.The fact that in addition to the buffer (s) fixedly connected to the car body, an energy absorption structure is provided which is connected to the load-bearing end wall, it can be achieved that the absorption of a collision energy or a portion of the collision energy from the front of the rail vehicle / (Crash) absorbers on the front of the first carriage of the rail vehicle and the buffer (s) cannot be accommodated, at least in part by the energy absorption structure. This reduces the requirements for the energy consumption of the car body in the event of a crash. In particular, the maximum forces to be introduced into the car bodies in the event of a collision can be reduced.

Im Ergebnis kann bei verringertem Materialeinsatz für die Wagenkästen (leichtere Wagen) und damit kostengünstiger als bisher ein zuverlässiger Abbau der bei einer Kollision des Schienenfahrzeugs mit einem Hindernis und/oder bei einer Notbremsung aufzunehmenden kinetischen Energie erreicht werden. Zudem können harte Anschläge vermieden werden. Dadurch, dass die Wagen des Schienenfahrzeugs leichter ausgelegt werden können, verringern sich außerdem die aufzunehmenden Energien bei einer Kollision weiter.As a result, with reduced use of material for the car bodies (lighter cars) and thus more cost-effectively than before, a reliable reduction in the kinetic energy to be absorbed in the event of a collision of the rail vehicle with an obstacle and / or in the event of emergency braking can be achieved. In addition, hard stops can be avoided. The fact that the wagons of the rail vehicle can be designed more easily further reduces the energy to be absorbed in the event of a collision.

Dies ist aufgrund der relativ kurzen Arbeitswege zwischen den Wagen insbesondere für Schienenfahrzeuge mit Reisezugwagen, die einer UIC-Norm, insbesondere der Norm UIC 561 (8. Ausgabe vom 1.1.1991) genügen, von Bedeutung. Gemäß den UIC-Normen ist ein UIC-Übergang zwischen benachbarten Reisezugwagen nämlich nur 150 mm lang, während die Puffer der UIC-Reisezugwagen einen reversiblen Hub von 110 mm aufweisen müssen. Daher würden für eine weitere Energieaufnahme nur 40 mm zwischen den Reisezugwagen zur Verfügung stehen. Das ist für viele Crash-Fälle zu wenig. This is important due to the relatively short commuting distances between the wagons, especially for rail vehicles with passenger carriages that comply with a UIC standard, in particular the UIC 561 standard (8th edition from 1.1.1991). According to the UIC standards, a UIC transition between neighboring passenger coaches is only 150 mm long, while the buffers of the UIC passenger coaches must have a reversible stroke of 110 mm. Therefore, only 40 mm would be available between the passenger coaches for further energy consumption. That is not enough for many crashes.

Typischerweise werden durch die Energieaufnahmestruktur weder der/die Puffer noch weitere Energieabsorptionseinrichtungen des Reisezugwagens in ihrer jeweiligen spezifizierten Arbeits-/Wirkweise beeinflusst oder gar behindert. Bei den weiteren Energieabsorptionseinrichtungen kann es sich beispielsweise um eine in eine mit dem Wagenkasten verbundene Kupplungsvorrichtung zum Verbinden mit dem Wagenkasten eines weiteren Reisezugwagen integrierte Energieaufnahmevorrichtung für den normalen Fahrbetrieb handeln, insbesondere einen entsprechenden Elastomerdämpfer. Diese Energieabsorptionseinrichtung kann ergänzend zu dem/den Puffer(n) zum zumindest teilweisen Abdämpfen der beim normalen Fahrbetrieb über die Kupplungsvorrichtungen übertragenen Zug- und Stoßkräfte dienen, welche während des normalen Fahrbetriebs zwischen den einzelnen Wagenkästen auftreten können. Bei Überschreiten der normalen Betriebslast aber, etwa beim Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis (Crashfall) oder bei einem abrupten Abbremsen des Fahrzeugs, sind diese Energieabsorptionseinrichtungen aber unzureichend.Typically, the energy absorption structure does not affect or even hinder the buffer (s) or other energy absorption devices of the passenger coach in their respective specified mode of operation. The further energy absorption devices can be, for example, an energy absorption device for normal driving, which is integrated into a coupling device connected to the car body for connection to the car body of another passenger car, in particular a corresponding elastomer damper. In addition to the buffer (s), this energy absorption device can be used to at least partially dampen the tensile and impact forces transmitted via the coupling devices during normal driving, which can occur between the individual car bodies during normal driving. However, when the normal operating load is exceeded, for example when the vehicle collides with an obstacle (crash) or when the vehicle abruptly brakes, these energy absorption devices are inadequate.

Die Puffer kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine Energieabsorptionseinrichtung bilden. Dazu kann der wenigstens eine Puffer als Crashpuffer ausgestaltet sein. Der Puffer kann neben einem reversiblen Hub einen irreversiblen Hub aufweisen. Durch den reversiblen Hub kann der Puffer bei einem Impuls bis zum Erreichen einer reversiblen Energieaufnahmekapazität Energie aufnehmen, ohne dass eine plastische Verformung stattfindet. Durch den irreversiblen Hub kann zusätzlich Energie aufgenommen werden, bis zum Erreichen einer irreversiblen Energieaufnahmekapazität.According to a preferred embodiment, the buffer can form an energy absorption device. For this purpose, the at least one buffer can be designed as a crash buffer. In addition to a reversible stroke, the buffer can have an irreversible stroke. The reversible stroke allows the buffer to absorb energy in the event of a pulse until a reversible energy absorption capacity is reached without plastic deformation taking place. The irreversible stroke allows additional energy to be absorbed until an irreversible energy absorption capacity is reached.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Energieaufnahmestruktur erst nach Ausschöpfen der (gesamten) Energieaufnahmekapazität der Puffer inklusive gegebenenfalls vorhandener zusätzlicher Energieaufnahmevorrichtungen anspricht und die übertragene Energie zumindest teilweise absorbiert, zwischenspeichert und/oder abbaut.For example, it can be provided that the energy absorption structure only responds after the (total) energy absorption capacity of the buffers, including any additional energy absorption devices that are present, has been exhausted and the transmitted energy is at least partially absorbed, temporarily stored and / or degraded.

Typischerweise arbeitet die Energieaufnahmestruktur bei der Impulsübertragung daher auf einem (anfänglichen oder mittleren) Kraftniveau von zumindest 400 kN oder sogar zumindest 500 kN.Typically, the energy absorption structure therefore operates at an (initial or average) force level of at least 400 kN or even at least 500 kN during the pulse transmission.

Das (mittlere) Kraftniveau in der Energieaufnahmestruktur kann aber auch vom Schienenfahrzeugtyp abhängen, insbesondere von der (Leer-)Masse der Wagen.The (average) force level in the energy absorption structure can also depend on the type of rail vehicle, in particular on the (empty) mass of the wagons.

Demgegenüber arbeiten die zusätzlichen, typischerweise reversiblen Energieaufnahmevorrichtungen auf einem (anfänglichen oder mittleren) Kraftniveau von maximal bis zu einigen Prozent des Kraftniveaus der Energieaufnahmestruktur.In contrast, the additional, typically reversible energy absorption devices operate at an (initial or average) force level of up to a maximum of a few percent of the force level of the energy absorption structure.

Ebenso arbeiten der/die Puffer auf einem (anfänglichen oder mittleren) Kraftniveau von maximal 20 % oder sogar nur von maximal 10 % des Kraftniveaus der Energieaufnahmestruktur.Likewise, the buffer (s) operate at an (initial or average) force level of a maximum of 20% or even only a maximum of 10% of the force level of the energy absorption structure.

Das Kraftniveau der Energieaufnahmestruktur (als auch der Puffer und zusätzlichen Energieaufnahmevorrichtungen) kann über seinen gesamten Arbeitsweg konstant, monoton oder sogar streng monoton ansteigend sein. Das mittlere Kraftniveau ergibt sich aus dem Quotienten aus der von der Energieaufnahmestruktur insgesamt aufnehmbaren Energie und dem dazu zur Verfügung stehenden Arbeitsweg.The force level of the energy absorption structure (as well as the buffers and additional energy absorption devices) can be constant, monotonous or even strictly monotonously increasing over its entire work path. The average force level results from the quotient of the total energy that can be absorbed by the energy absorption structure and the work path available for this purpose.

Typischerweise ist die Energieaufnahmestruktur destruktiv ausgebildet, insbesondere plastisch verformbar.The energy absorption structure is typically designed to be destructive, in particular plastically deformable.

Die Energieaufnahme der Energieaufnahmestruktur ist daher typischerweise irreversibel. Sie kann aber auch reversibel oder teilreversibel erfolgen.The energy consumption of the energy absorption structure is therefore typically irreversible. However, it can also be reversible or partially reversible.

Aufgrund der (im Wesentlichen) konstanten Kraft während der Energieaufnahme lassen sich die auf einer plastischen Verformung basierenden Energieaufnahmestrukturen häufig einfacher dimensionieren als z.B. auf gashydraulischen Energieaufnahmeelementen basierende Energieaufnahmestrukturen.Due to the (essentially) constant force during energy absorption, the energy absorption structures based on plastic deformation can often be dimensioned more easily than e.g. energy absorption structures based on gas-hydraulic energy absorption elements.

Typischerweise weist die (plastisch verformbare) Energieaufnahmestruktur mindestens eine Blechkonstruktion oder eine Konstruktion aus Leichtmetallextrusionsprofilen auf oder wird davon gebildet.Typically, the (plastically deformable) energy absorption structure has or is formed from at least one sheet metal construction or a construction from light metal extrusion profiles.

Damit lassen sich auf einfache Weise relativ leichte Energieaufnahmestrukturen mit den gewünschten Kraftniveaus realisieren bzw. in die Reisewagen integrieren. Insbesondere kann die Energieaufnahmestruktur Stahl oder Aluminium aufweisen.In this way, relatively light energy absorption structures with the desired power levels can be implemented in a simple manner or integrated into the touring coaches. In particular, the energy absorption structure can have steel or aluminum.

Die Energieaufnahmestruktur ist typischerweise fest mit der tragenden Endwand verbunden.The energy absorption structure is typically firmly connected to the load-bearing end wall.

Dabei kann die Energieaufnahmestruktur lösbar mit der tragenden Endwand verbunden, insbesondere verschraubt sein. The energy absorption structure can be detachably connected, in particular screwed, to the load-bearing end wall.

Alternativ dazu kann die Energieaufnahmestruktur aber auch nicht lösbar mit der tragenden Endwand verbunden sein, insbesondere mit der tragenden Endwand verschweißt oder verklebt sein.Alternatively, the energy absorption structure can also be non-releasably connected to the load-bearing end wall, in particular welded or glued to the load-bearing end wall.

Außerdem kann der Reisezugwagen eine mit der tragenden Endwand verbundene Verkleidung aufweisen, wobei die Energieaufnahmestruktur in einer zwischen der Endwand und der Verkleidung gebildeten Deformationszone angeordnet ist.In addition, the passenger coach can have a covering connected to the load-bearing end wall, the energy absorption structure being arranged in a deformation zone formed between the end wall and the covering.

Die Energieaufnahmestruktur kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung eine Haltestruktur zur Befestigung von Anbauelementen, insbesondere der Verkleidung bilden. Die Energieaufnahmestruktur kann gemäß einer Variante eine Außenwand des Wagenendes bilden.According to an expedient development of the invention, the energy absorption structure can form a holding structure for fastening add-on elements, in particular the cladding. According to one variant, the energy absorption structure can form an outer wall of the car end.

Insbesondere kann die Energieaufnahmestruktur derart ausgestaltet sein, dass bei einer Impulsübertragung eine weitere Energieabsorptionseinrichtung des Reisezugwagens nicht in ihrer jeweiligen spezifizierten Wirkweise beeinträchtigt ist. Beispielsweise kann eine Haltestruktur bildende Energieaufnahmestruktur ausgestaltet sein, in einem Crashfall zu kollabieren, wobei die Energieaufnahmekapazität der Energieaufnahmestruktur signifikant kleiner ist als die Energieaufnahmekapazität der weiteren Energieaufnahmestruktur. Bevorzugt beträgt die Energieaufnahmekapazität weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 25 %, äußerst vorzugsweise weniger als 10 % der Energieaufnahmekapazität der weiteren Energieaufnahmestruktur.In particular, the energy absorption structure can be configured in such a way that a further energy absorption device of the passenger coach is not impaired in its respective specified mode of action in the event of a pulse transmission. For example, an energy absorption structure that forms a holding structure can be designed to collapse in the event of a crash, the energy absorption capacity of the energy absorption structure being significantly smaller than the energy absorption capacity of the further energy absorption structure. The energy absorption capacity is preferably less than 50%, preferably less than 25%, extremely preferably less than 10% of the energy absorption capacity of the further energy absorption structure.

Um die Energieaufnahme durch die weitere Energieaufnahmestruktur nicht zu beeinträchtigen, ist der Deformationsweg der Energieaufnahmestrukturen wenigstens so lang wie der Deformationsweg der weiteren Energieaufnahmestrukturen.In order not to impair the energy absorption by the further energy absorption structure, the deformation path of the energy absorption structures is at least as long as the deformation path of the further energy absorption structures.

Insbesondere kann die Deformationszone einem bisher nicht genutzten Bereich im Endbereich des Reisezugwagens entsprechen, die bei Reisezugwagen der vergleichsweise alten UIC-Normen, dessen über den elastischen Hub der Puffer spezifizierte Crashverhalten modernen Ansprüchen nicht vollständig genügt, häufig vorhanden sind. Dementsprechend kann ein verbessertes Crashverhalten dieser Reisezugwagen erreicht werden.In particular, the deformation zone can correspond to a previously unused area in the end area of the passenger coach, which is frequently present in passenger coaches of the comparatively old UIC standards, the crash behavior of which is not completely met by the elastic stroke of the buffer, which does not fully meet modern requirements. Accordingly, an improved crash behavior of these passenger cars can be achieved.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Deformationszone von einem Teil des Wagenkastens gebildet wird.It can be provided that the deformation zone is formed by a part of the car body.

Es kann aber auch vorgesehen sein, die Deformationszone als ein Anbauteil an den Wagenkasten zu realisieren.But it can also be provided to implement the deformation zone as an attachment to the car body.

Beispielsweise kann ein existierender Reisezugwagen der UIC-Norm entsprechend nachgerüstet werden.For example, an existing passenger coach can be retrofitted in accordance with the UIC standard.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, einen oder sogar mehrere neue Reisezugwagen gemäß der UIC-Norm und mit einer jeweiligen hierin beschriebenen Energieaufnahmestruktur mit existierenden Reisezugwagen der UIC-Norm (ohne die hierin beschriebenen Energieaufnahmestrukturen) in einem Schienenfahrzeug zu verbinden. Auch dadurch lässt sich das Crashverhalten des Schienenfahrzeugs gemäß der jeweiligen UIC-Norm verbessern.As an alternative to this, provision can be made to connect one or even more new passenger coaches in accordance with the UIC standard and with a respective energy absorption structure described herein with existing passenger coaches in accordance with the UIC standard (without the energy absorption structures described here) in a rail vehicle. This also improves the crash behavior of the rail vehicle in accordance with the respective UIC standard.

Die Energieaufnahmestruktur weist funktionsbedingt typischerweise eine zur ersten Arbeitsrichtung zumindest im Wesentlichen parallele (Haupt-) Arbeitsrichtung auf.Due to its function, the energy absorption structure typically has a (main) working direction which is at least substantially parallel to the first working direction.

Außerdem hat die Energieaufnahmestruktur in der ersten Arbeitsrichtung typischerweise eine Dimension (Ausdehnung) in einem Bereich von 50 mm bis 500 mm. Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Dimensionierung der Energieaufnahmestruktur (und der zusätzlichen Deformationszone) UIC-Norm-konforme Reisezugwagen, die modernen Crash Anforderungen genügen, mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisiert werden können.In addition, the energy absorption structure in the first working direction typically has a dimension (extension) in a range from 50 mm to 500 mm. It has been shown that with such a dimensioning of the energy absorption structure (and the additional deformation zone), UIC standard-compliant passenger coaches that meet modern crash requirements can be implemented with comparatively simple means.

Der Reisezugwagen kann auch zwei Energieaufnahmestrukturen (Energieaufnahmesubstrukturen) aufweisen, die typischerweise fest mit der tragenden Endwand verbunden sind, und die jeweils in einer von zwei voneinander beabstandeten und zwischen der Endwand und der Verkleidung gebildeten Deformationszonen angeordnet sind.The passenger coach may also have two energy absorption structures (energy absorption substructures), which are typically fixedly connected to the load-bearing end wall, and which are each arranged in one of two deformation zones spaced apart from one another and formed between the end wall and the cladding.

Wenn der Reisezugwagen einer UIC-Norm genügt, ist zudem im Endbereich, insbesondere in einem Tür- und/oder Übergangsbereich für einen anzukoppelnden weiteren Reisezugwagen ein Balg vorgesehen.If the passenger car complies with a UIC standard, a bellows is also provided in the end area, in particular in a door and / or transition area, for a further passenger car to be coupled.

Dabei kann der Balg außen auf der Verkleidung angeordnet sein, wobei die Verkleidung zwischen dem Balg und der tragenden Endwand angeordnet sein kann.The bellows can be arranged on the outside of the cladding, wherein the cladding can be arranged between the bellows and the supporting end wall.

Außerdem kann der Balg an der Energieaufnahmestruktur befestigt sein.In addition, the bellows can be attached to the energy absorption structure.

Der Balg dient dem Komfort der Passagiere und soll den Übergang auch bei Kurven geschlossen halten. Der Balg hat typischerweise keine (oder eine vernachlässigbare, die Energieaufnahmestruktur im Crashfall unterstützende) Stoßenergie-absorbierende Funktion. Für seine abdichtende Funktion ist es jedoch günstig, wenn der Balg möglichst am Übergangsbereich am Wagenende (Endbereich des Reisezugwagens), insbesondere an der Energieaufnahmestruktur befestigt bzw. angeordnet ist.The bellows serves the comfort of the passengers and is intended to keep the transition closed even on bends. The bellows typically does not have one (or a negligible one Energy absorption structure supporting crash energy absorbing function. For its sealing function, however, it is favorable if the bellows is attached or arranged as far as possible at the transition area at the end of the car (end area of the passenger car), in particular on the energy absorption structure.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.The embodiments described above can be combined with one another as desired.

FigurenlisteFigure list

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.The accompanying drawings illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The elements of the drawings are relative to one another and are not necessarily to scale.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Reisezugwagens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
1B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1A dargestellten Reisezugwagens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2A zeigt eine schematische Darstellung eines Endbereichs eines Reisezugwagens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2B zeigt eine schematische Darstellung eines Endbereichs eines Reisezugwagens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3A zeigt eine schematische Darstellung eines Reisezugwagens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3B zeigt eine weitere schematische Darstellung des in 1A bzw. 3A dargestellten Reisezugwagens gemäß Ausführungsbeispielen.

The same reference numerals designate similar parts.

1A shows a schematic representation of a passenger coach according to an embodiment.
1B shows an enlarged section of the in 1A shown passenger car according to an embodiment.
2A shows a schematic representation of an end region of a passenger coach according to an embodiment.
2 B shows a schematic representation of an end region of a passenger coach according to an embodiment.
3A shows a schematic representation of a passenger coach according to an embodiment.
3B shows a further schematic representation of the in 1A or. 3A shown passenger car according to embodiments.

Aus Gründen der einfacheren Orientierung wird in den Figuren auch ein jeweiliges Kartesisches Koordinatensystem dargestellt, wobei „x“ und „y“ horizontale Koordinaten bzw. horizontal Richtungen und „z“ vertikale Koordinaten bzw. eine vertikale Richtung repräsentieren. Dabei ist die x-Richtung parallel zu einer Längsachse des jeweils dargestellten Reisezugwagens gewählt. Die „-x“-Richtung kann einer normalen Fahrtrichtung des Reisezugwagen in einem Schienenfahrzeug und/oder einer Arbeitsrichtung von Energieaufnahmestrukturen und/oder Puffern bzw. einer Impulsübertragungsrichtung auf Energieaufnahmestrukturen und/oder Puffer im Crashfall entsprechen.For reasons of simpler orientation, a respective Cartesian coordinate system is also shown in the figures, with “x” and “y” representing horizontal coordinates or horizontal directions and “z” vertical coordinates or a vertical direction. The x-direction is chosen parallel to a longitudinal axis of the passenger coach shown in each case. The “-x” direction can correspond to a normal direction of travel of the passenger coach in a rail vehicle and / or a working direction of energy absorption structures and / or buffers or a pulse transmission direction on energy absorption structures and / or buffers in the event of a crash.

AusführungsbeispieleEmbodiments

1A zeigt eine schematische Aufsicht von oben auf bzw. eine schematische Querschnittsdarstellung eines Reisezugwagens 100 gemäß der UIC-Norm 561, Bauart A. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur ein hinterer Teil des Reisezugwagen 100 mit einem Gang, einem WC, zwei seitlichen Türbereichen 170, sowie einem Tür- und Übergangsbereich zu einem benachbarten, sich typischerweise in x-Richtung unmittelbar anschließenden Reisezugwagen gleichen Typs (nicht dargestellt in 1A). Außerdem werden aus Gründen der Übersichtlichkeit vom Wagenkasten des Reisezugwagens lediglich eine linke und eine rechte Seitenwand 130 sowie zwei exemplarische, im hinteren Endbereich 101 angeordnete tragende Endwände 140 dargestellt. 1A shows a schematic plan view from above or a schematic cross-sectional view of a passenger car 100 according to the UIC standard 561 , Type A. For reasons of clarity, only a rear part of the passenger coach is 100 with a corridor, a toilet, two side door areas 170 , as well as a door and transition area to an adjacent passenger car of the same type, typically immediately adjacent in the x direction (not shown in 1A) . In addition, for the sake of clarity, only a left and a right side wall of the coach body of the passenger car are 130 as well as two exemplary, in the rear end area 101 arranged load-bearing end walls 140 shown.

In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen der linken und der rechten Endwand 140 ein Türbereich mit zwei Schiebetüren.In the exemplary embodiment, is between the left and right end walls 140 a door area with two sliding doors.

Außerdem ist an jeder der Endwände 140 eine Verkleidung 150, zum Beispiel eine GFK-Verkleidung angebracht, sodass eine jeweilige Deformationszone 120 im Endbereich 101 gebildet ist. In Richtung der als Strich-Punkt-Linie dargestellten Längsachse (x- Richtung) des Reisezugwagens 100 können die Deformationszonen 120 eine Ausdehnung Δx von 50 mm bis 500 mm haben. Die zusätzlich eingezeichnete Größe Dx bezeichnet den halben Wagenabstand (Abstand der Verkleidungen, entspricht 75 mm) gemäß UIC-Norm.It is also on each of the end walls 140 a disguise 150 , for example a GRP cladding attached, so that a respective deformation zone 120 in the end area 101 is formed. In the direction of the longitudinal axis (x-direction) of the passenger car shown as a dash-dot line 100 can the deformation zones 120 an extension Δx from 50 mm to 500 mm. The additionally drawn size Dx denotes half the carriage spacing (spacing of the panels, corresponds to 75 mm) in accordance with the UIC standard.

Wie in 1B dargestellt wird, ist in jeder der beiden Deformationszonen 120 eine jeweilige Energieaufnahmestruktur 110 angeordnet, die fest mit der entsprechenden Endwand 140 verbunden ist. Die Energieaufnahmestruktur 110 dient als Haltestruktur für die Verkleidung 150, des Weiteren einer Energieaufnahme im Crashfall, um eine gesteuerte Deformation des Endbereichs 101 des Reisezugwagens zu ermöglichen.As in 1B is shown is in each of the two deformation zones 120 a respective energy absorption structure 110 arranged firmly with the corresponding end wall 140 connected is. The energy absorption structure 110 serves as a holding structure for the cladding 150 , furthermore an energy consumption in the event of a crash in order to control the deformation of the end region 101 of the passenger coach.

Um eine möglichst gleichmäßige Energieaufnahme durch die Energieaufnahmestrukturen 110 zu ermöglichen, sind die beiden Energieaufnahmestrukturen 110 typischerweise symmetrisch bezüglich einer vertikal orientierte Symmetrieebene (y = (y1+y2)/2), in der auch die Längsachse liegen kann, angeordnet.To ensure the most uniform possible energy intake through the energy absorption structures 110 the two energy absorption structures are to make possible 110 typically arranged symmetrically with respect to a vertically oriented plane of symmetry (y = (y1 + y2) / 2), in which the longitudinal axis can also lie.

Im Endbereich des Reisezugwagens sind Puffer 10 vorgesehen, die sich in x-Richtung über die Verkleidung 150 hinaus erstrecken. Die Puffer 10 weisen einen reversiblen Hub auf, durch den eine Energieaufnahme möglich ist, ohne dass eine irreversible Verformung stattfindet. Zwischen der tragenden Endwand 140 und der Verkleidung 150 können die Puffer 10 jeweils eine Energieabsorptionseinrichtung 180 aufweisen, die bei Überschreiten einer vorgegebenen gemeinsamen reversiblen Energieaufnahmekapazität der beiden fest mit dem Wagenkasten verbundenen Puffer 10 durch eine typischerweise irreversible (plastische) Deformation eine bei der Impulsübertragung übertragene Stoßenergie aufnehmen können.There are buffers in the end of the passenger car 10th provided that extends in the x-direction over the panel 150 extend out. The buffers 10th have a reversible stroke through which energy can be absorbed without irreversible deformation taking place. Between the load-bearing end wall 140 and the disguise 150 can the buffers 10th one each Energy absorption device 180 have, when a predetermined common reversible energy absorption capacity of the two buffers fixedly connected to the car body 10th through a typically irreversible (plastic) deformation can absorb an impact energy transmitted during the impulse transmission.

Außerdem sind die Energieaufnahmestrukturen 110 typischerweise so ausgeführt, dass sie im Fall einer Impulsübertragung in -x-Richtung auf den Endbereich 101 des Reisezugwagens 100 und bei Überschreiten einer vorgegebenen gemeinsamen reversiblen Energieaufnahmekapazität der beiden fest mit dem Wagenkasten verbundenen Puffer 10 durch eine typischerweise irreversible (plastische) Deformation eine bei der Impulsübertragung übertragene Stoßenergie aufnehmen können. Um die Energieaufnahme durch die Energieabsorptionseinrichtungen 180 nicht zu beeinträchtigen, ist der Deformationsweg der Energieaufnahmestrukturen 110 wenigstens so lang wie der Deformationsweg der Energieabsorptionseinrichtungen 180.In addition, the energy absorption structures 110 typically designed so that in the event of a pulse transmission in the -x direction to the end region 101 of the passenger car 100 and when a predetermined common reversible energy absorption capacity of the two buffers permanently connected to the car body is exceeded 10th through a typically irreversible (plastic) deformation can absorb an impact energy transmitted during the impulse transmission. To the energy absorption by the energy absorption devices 180 The deformation path of the energy absorption structures is not to be affected 110 at least as long as the deformation path of the energy absorption devices 180 .

Idealerweise können zudem die Energieaufnahmestrukturen 110 derart ausgestaltet sein, dass ihre Energieaufnahme deutlich geringer als die der Energieabsorptionseinrichtungen 180 ist. Damit ist eine einwandfreie Funktion der Energieabsorptionseinrichtungen 180 gewährleistet.Ideally, the energy absorption structures can also 110 be designed such that their energy consumption is significantly lower than that of the energy absorption devices 180 is. This means that the energy absorption devices function properly 180 guaranteed.

Dabei arbeiten die Energieaufnahmestrukturen 110 typischerweise bei einem gemeinsamen (anfänglichen oder mittleren) Kraftniveau von zumindest 400 kN.The energy absorption structures work here 110 typically at a common (initial or mean) force level of at least 400 kN.

Beispielsweise können die Energieaufnahmestrukturen 110 als jeweilige Konstruktion aus Leichtmetallextrusionsprofilen oder anderen Strangprofilen, insbesondere aus Aluminiumextrusionsprofile ausgeführt sein. Die Energieaufnahmestrukturen 110 können aber auch als jeweilige Konstruktion aus entsprechenden Stahlprofilen und oder als entsprechende Stahl-oder Aluminium-Blechkonstruktionen ausgeführt sein.For example, the energy absorption structures 110 be designed as a respective construction from light metal extrusion profiles or other extruded profiles, in particular from aluminum extrusion profiles. The energy absorption structures 110 but can also be designed as a respective construction from corresponding steel profiles and or as corresponding steel or aluminum sheet metal structures.

Wie in den 1A, 1B weiter dargestellt wird, ist in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel auf der Verkleidung 150 ein UIC-561-konformer Balg (Gummiwulst) 20 zum Abdichten eines Übergangs zum nachfolgenden Reisezugwagen angeordnet.As in the 1A , 1B further shown is in the exemplary embodiment on the panel 150 a UIC-561-compliant bellows (rubber bead) 20th arranged to seal a transition to the following passenger car.

Falls längere Deformationswege Δx wünschenswert sein sollten, kann auch von den grundlegenden Abmessungen der UIC-Norm abgewichen werden, zum Beispiel durch verändern der Position der Durchgangstüren.If longer deformation paths Δx should be desirable, can also deviate from the basic dimensions of the UIC standard, for example by changing the position of the passage doors.

Wie weiter in 1B dargestellt wird, können die Energieaufnahmestrukturen 110 zumindest im Wesentlichen gerade Seitenwände aufweisen, die durch Querstreben miteinander verbunden sein können.As further in 1B is shown, the energy absorption structures 110 have at least essentially straight side walls which can be connected to one another by cross struts.

Alternativ dazu können die Seitenwände der Energieaufnahmestrukturen 110a auch aus-bzw. vorgebeult sein, wie in der schematischen Querschnittsdarstellung eines Endbereichs 101a eines zum Reisezugwagen 100 ähnlichen Reisezugwagens 100a gezeigt wird.Alternatively, the side walls of the energy absorption structures 110a also from or be bulged, as in the schematic cross-sectional representation of an end region 101a one to the passenger coach 100 similar passenger car 100a will be shown.

Die Seitenwände der Energieaufnahmestrukturen 110b können aber auch ge- bzw. vorgeknickt sein, wie in der schematischen Querschnittsdarstellung eines Endbereichs 101b eines zum Reisezugwagen 100 ähnlichen Reisezugwagens 100b gezeigt wird.The side walls of the energy absorption structures 110b but can also be bent or pre-bent, as in the schematic cross-sectional representation of an end region 101b one to the passenger coach 100 similar passenger car 100b will be shown.

Wie in den 2A, 2B weiter dargestellt wird, kann der Balg auch direkt mit den jeweiligen Energieaufnahmestrukturen 110a, 110b verbunden sein.As in the 2A , 2 B is shown further, the bellows can also directly with the respective energy absorption structures 110a , 110b be connected.

3A zeigt eine schematische Aufsicht von oben auf bzw. eine schematische Querschnittsdarstellung eines Reisezugwagens 200 gemäß der UIC-Norm 561. der Reisezugwagen 200 ist ähnlich wie der oben mit Bezug zu den 1A, 1B erläuterte Reisezugwagen 100. Jedoch entspricht der Reisezugwagen 200 der Bauart Z dieser Norm. Die in den Deformationszonen 220 angeordneten Energieaufnahmestrukturen können so ausgeführt sein, wie dies oben mit Bezug zu den 1B - 2B erläutert wurde. 3A shows a schematic plan view from above or a schematic cross-sectional view of a passenger car 200 according to the UIC standard 561 . the passenger car 200 is similar to the one above with reference to the 1A , 1B explained coaches 100 . However, the passenger coach corresponds 200 the type Z this norm. Those in the deformation zones 220 arranged energy absorption structures can be designed as described above with reference to FIGS 1B - 2 B was explained.

3B illustriert schematische Aufsichten auf Endbereiche der oben mit Bezug zu den 1A bis 3A erläuterten Reisezugwagen 100, 200. Insbesondere wird eine jeweilige typische Lage der Deformationszonen 120, 220 und der seitlichen Bälge 20 zum jeweiligen Tür-/ Übergangsbereich 160, 260 dargestellt. 3B illustrates schematic top views of end portions of the above with reference to FIGS 1A to 3A explained coaches 100 , 200 . In particular, a typical location of the deformation zones 120 , 220 and the side bellows 20th to the respective door / transition area 160 , 260 shown.

Typischerweise sind die in den Deformationszonen 120,220 angeordneten plastisch verformbaren Energieaufnahmestrukturen in z-Richtung so ausgeführt, dass ein Hauptteil der bei der Deformation der Energieaufnahmestrukturen übertragenen Last über das Untergestell des jeweiligen Wagenkastens abgeführt wird.They are typically in the deformation zones 120 , 220 arranged plastically deformable energy absorption structures in the z direction so that a major part of the load transmitted during the deformation of the energy absorption structures is dissipated via the base frame of the respective car body.

Dementsprechend können die Energieaufnahmestrukturen zwar flächig, aber auch stückweise oder stetig mit zunehmendem Abstand vom Untergestell (größer werdender z-Koordinate) schwächer ausgeführt sein.Accordingly, the energy absorption structures can be made weaker over a large area, but also piece by piece or continuously with increasing distance from the base (increasing z-coordinate).

Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.Although specific embodiments have been shown and described herein, it is within the scope of the present invention that appropriately modify the embodiments shown without departing from the scope of the present invention. The following claims represent a first, non-binding attempt to define the invention in general.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th: Energieaufnahmeelement / PufferEnergy absorption element / buffer
2020th: Balg / GummiwulstBellows / rubber bulge
100, 200100, 200: Reisezugwagen gemäß UIC-NormPassenger cars in accordance with the UIC standard
101, 201101, 201: Endbereich des ReisezugwagensEnd area of the passenger car
110-110b110-110b: Energieaufnahmestruktur (plastisch verformbar, destruktiv ausgebildet)Energy absorption structure (plastically deformable, designed to be destructive)
120, 220120, 220: (zusätzliche) Deformationszone(additional) deformation zone
130, 230130, 230: tragende Seitenwand des Wagenkastensload-bearing side wall of the car body
140, 240140, 240: tragende Endwand des Wagenkastensload-bearing end wall of the car body
150, 250150, 250: (GFK-) Verkleidung(GRP) cladding
160, 260160, 260: Türbereich, ÜbergangsbereichDoor area, transition area
170, 270170, 270: seitlicher Türbereichside door area
180180: Energieabsorptionseinrichtung des PuffersEnergy absorption device of the buffer
DxDx: halbe Dimension/Länge des UIC-Wagenabstandeshalf dimension / length of the UIC carriage spacing
ΔxΔx: Deformationsweg (Dimension/Länge der zusätzlichen Deformationszone in Längsrichtung des Reisezugwagens)Deformation path (dimension / length of the additional deformation zone in the longitudinal direction of the passenger car)
-x-x: Arbeitsrichtung des Puffers / der EnergieaufnahmestrukturWorking direction of the buffer / energy absorption structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2873579 A1 [0004]EP 2873579 A1 [0004]
EP 1897775 A1 [0005]EP 1897775 A1 [0005]
EP 0915001 A1 [0006]EP 0915001 A1 [0006]
WO 2002036405 A1 [0008]WO 2002036405 A1 [0008]

Claims

Reisezugwagen (100, 200), aufweisend: - einen Wagenkasten, aufweisend eine in einem Endbereich (101, 201) des Reisezugwagens (100, 200) angeordnete tragende Endwand (140, 240); - mindestens einen im Endbereich (101, 201) des Reisezugwagens angeordneten und mit dem Wagenkasten fest verbundenen Puffer (10), aufweisend eine erste Arbeitsrichtung (-x); und - wenigstens eine Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210), die mit der tragenden Endwand (140, 240) verbunden und eingerichtet ist, Energie aufzunehmen, wenn der Endbereich (101, 201) des Reisezugwagens einer in die erste Arbeitsrichtung (-x) wirkenden Impulsübertragung ausgesetzt wird, die zu einem Überschreiten einer reversiblen Energieaufnahmekapazität des mindestens einen Puffers (10) führt.Passenger coach (100, 200), comprising: - A car body, comprising a supporting end wall (140, 240) arranged in an end region (101, 201) of the passenger car (100, 200); - At least one buffer (10) arranged in the end region (101, 201) of the passenger coach and firmly connected to the coach body, having a first working direction (-x); and - At least one energy absorption structure (110-110b, 210), which is connected to the load-bearing end wall (140, 240) and is arranged to absorb energy when the end region (101, 201) of the passenger car is acting in the first working direction (-x) Pulse transmission is suspended, which leads to a reversible energy absorption capacity of the at least one buffer (10) being exceeded.

Reisezugwagen (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) eingerichtet ist, bei der Impulsübertragung auf einem anfänglichen Kraftniveau von zumindest 400 kN zu arbeiten, und/oder den mindestens einen Puffer (10) und/oder mindestens eine weitere Energieabsorptionseinrichtung (180) des Reisezugwagens (100, 200) nicht in ihrer jeweiligen spezifizierten Wirkweise zu beeinträchtigen.Passenger coaches (100, 200) after Claim 1 , wherein the energy absorption structure (110-110b, 210) is set up to work at an initial force level of at least 400 kN during the pulse transmission, and / or the at least one buffer (10) and / or at least one further energy absorption device (180) of the passenger car (100, 200) in their respective specified mode of action.

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) destruktiv ausgebildet ist und/oder plastisch verformbar ist.Passenger car (100, 200) according to any one of the preceding claims, wherein the energy absorption structure (110-110b, 210) is designed to be destructive and / or plastically deformable.

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine mit der Endwand (140, 240) verbundene Verkleidung (150, 250), wobei die Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) in einer zwischen der Endwand (140, 240) und der Verkleidung (150, 250) gebildeten Deformationszone (120, 220) angeordnet ist.A passenger coach (100, 200) according to any one of the preceding claims, further comprising a panel (150, 250) connected to the end wall (140, 240), the energy absorption structure (110-110b, 210) being in a between the end wall (140, 240 ) and the cladding (150, 250) formed deformation zone (120, 220) is arranged.

Reiszugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) eine Haltestruktur zur Befestigung von Anbauelementen, insbesondere der Verkleidung (150, 250) bildet.Passenger coach (100, 200) according to one of the preceding claims, wherein the energy absorption structure (110-110b, 210) forms a holding structure for fastening add-on elements, in particular the cladding (150, 250).

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reisezugwagen (100, 200) zwei Energieaufnahmestrukturen (110-110b, 210) aufweist, die mit der tragenden Endwand (140, 240) verbunden sind, wobei die zwei Energieaufnahmestrukturen eingerichtet sind, bei der Impulsübertragung auf einem summarischen Kraftniveau von zumindest 400 kN zu arbeiten, und/oder wobei die zwei Energieaufnahmestrukturen (110-110b, 210) jeweils in einer von zwei voneinander beabstandeten und zwischen der Endwand (140, 240) und der Verkleidung (150, 250) gebildeten Deformationszonen (120, 220) angeordnet sind.A passenger coach (100, 200) according to any one of the preceding claims, wherein the passenger coach (100, 200) has two energy absorption structures (110-110b, 210) which are connected to the load-bearing end wall (140, 240), the two energy absorption structures being set up , to operate at a total force level of at least 400 kN in the momentum transmission, and / or wherein the two energy absorption structures (110-110b, 210) each in one of two spaced apart and between the end wall (140, 240) and the casing (150 , 250) deformation zones (120, 220) are arranged.

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) eine zur ersten Arbeitsrichtung parallele Arbeitsrichtung aufweist, und/oder wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) in der ersten Arbeitsrichtung eine Dimension (Δx) in einem Bereich von 50 mm bis 500 mm aufweist.Passenger car (100, 200) according to one of the preceding claims, wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210) has a working direction parallel to the first working direction, and / or wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210) in the first working direction Dimension (Δx) in a range from 50 mm to 500 mm.

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) mindestens eine Blechkonstruktion oder eine Konstruktion aus Leichtmetallextrusionsprofilen aufweist, und/oder wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) Stahl oder Aluminium aufweist.Passenger car (100, 200) according to any one of the preceding claims, wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210) has at least one sheet metal structure or a construction made of light metal extrusion profiles, and / or wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210) is steel or aluminum having.

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) mit der tragenden Endwand (140, 240) lösbar verbunden, insbesondere verschraubt ist, oder wobei die jeweilige Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) nicht lösbar mit der tragenden Endwand (140, 240) verbunden ist, insbesondere mit der tragenden Endwand (140, 240) verschweißt oder verklebt ist.Passenger car (100, 200) according to one of the preceding claims, wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210) is detachably connected, in particular screwed, to the load-bearing end wall (140, 240), or wherein the respective energy absorption structure (110-110b, 210 ) is not releasably connected to the load-bearing end wall (140, 240), in particular is welded or glued to the load-bearing end wall (140, 240).

Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reisezugwagen (100, 200) einer UIC-Norm, insbesondere der UIC- Norm 561 genügt, und/oder wobei der Reisezugwagen (100, 200) im Endbereich (101, 201), insbesondere in einem Tür- und/oder Übergangsbereich (160, 260) für einen anzukoppelnden weiteren Reisezugwagen einen Balg (20) aufweist, wobei der Balg (20) außen auf der Verkleidung (150, 250) angeordnet ist, wobei die Verkleidung (150, 250) zwischen dem Balg (20) und der tragenden Endwand (140, 240) angeordnet ist, und/oder wobei der Balg (20) an der Energieaufnahmestruktur (110-110b, 210) befestigt ist.Passenger car (100, 200) according to one of the preceding claims, wherein the passenger car (100, 200) complies with a UIC standard, in particular the UIC standard 561, and / or wherein the passenger car (100, 200) in the end region (101, 201 ), in particular in a door and / or transition area (160, 260) for a further passenger car to be coupled, has a bellows (20), the bellows (20) being arranged on the outside of the cladding (150, 250), the cladding ( 150, 250) is arranged between the bellows (20) and the supporting end wall (140, 240), and / or wherein the bellows (20) is fastened to the energy absorption structure (110-110b, 210).

Schienenfahrzeug, aufweisend einen Reisezugwagen (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Rail vehicle, comprising a passenger coach (100, 200) according to one of the preceding claims.