DE4440426A1

DE4440426A1 - Untergestell für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4440426A1
Application number: DE19944440426
Authority: DE
Inventors: Hanko Dr Ing Marek; Peter Dr Ing Bartel; Karsten Dipl Ing Heidgen; Ruediger Dipl Ing Petzold
Original assignee: Institut fur Schienenfahrzeuge 12527 Berlin De GmbH; Waggonbau Goerlitz 02826 Goerlitz De GmbH; GOERLITZ WAGGONBAU GmbH; INST SCHIENENFAHRZEUGE
Current assignee: DWA Deutsche Waggonbau GmbH
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Untergestell für Schienenfahrzeuge, bestehend aus Lang- und Querträgern mit stirnseitig angeordneten Kopfstück- und Kupplungsträgern, welches im Crashfall Energie verzehrt beziehungsweise umwandelt.

Es sind ganz allgemein Untergestellvorbauten bekannt, welche die gebräuchlichen reversiblen Zug- Druckeinrichtungen, die im Crashfall nur verschwindend wenig Bewegungsenergie umwandeln können, durch einen teleskopierenden Vorbau ergänzen. Auf diese Weise werden die Fahrzeuge im Falle des Crashs nicht nur an den Fahrzeugenden, sondern auch im Fahrgastbereich verformt. So sind hydrostatische Stoßdämpfer (GB 2169377) bekannt, an welchen ein verschiebbares Untergestell- Kopfstück beziehungsweise ein Querbalken befestigt ist. Diese Stoßdämpfer weisen die Nachteile auf, daß sie in der Anschaffung sehr teuer, im Einbau sehr kompliziert und in der Unterhaltung sehr aufwendig sind. Darüber hinaus ist der Einbau mit einer Masseerhöhung verbunden. Diese Elemente werden in der US 3412628 und US 3578777 durch vorgeformte, geschlitzte und geschlossene Ringfaltenelemente oder durch geschlitzte konische Profile nach DE 27 59 420 ersetzt. Hierbei sind ebenfalls neben dem hohen Herstellungsaufwand die Forderungen des Leichtbaus nicht erfüllt. Desweiteren ist ein Untergestellvorbau für Schienenfahrzeuge mit Mittelpufferkupplung (DD 26393) bekannt, deren Trägerstege kreisförmig oder oval ausgeschnitten sind. Der Nachteil dieser Untergestelle besteht in den großflächigen Ausschnitten, die sich nahezu über die gesamte Trägerhöhe erstrecken, wodurch örtlich eine enorme Strukturschwächung eintritt. Deshalb müssen die Ausschnitte klein gehalten werden, wobei ein Teil des Leichtbaueffektes verloren geht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Verformung infolge eines Crashs jeweils nur eine Falte am Obergurt und eine Falte am Untergurt entsteht. Dadurch ist die Umwandlung von Bewegungsenergie begrenzt, so daß die Zerstörung bei höheren Geschwindigkeiten im Fahrgastbereich stattfindet.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Untergestell für Schienenfahrzeuge zu schaffen, welches bei Crash in dafür vorgesehenen Bereichen eine gezielte Zerstörung ermöglicht, wobei die kinetische Energie optimal abgebaut wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem in einem oder mehreren Schnitten quer zur Längsrichtung des Untergestells einzelne oder paarweise angeordnete äußere und/oder mittlere Langträger und/ oder nicht parallel zur Untergestellmittellinie verlaufende Träger Sollbruchstellen derart aufweisen, daß diese Träger schräg und stofflich um das Maß Δl, welches auch Null sein kann, getrennt sind und nur über an sich bekannte Fügeelemente eine Verbindung erhalten und daß im Bereich der Sollbruchstellen Energieverzehrelemente vorgesehen sind.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen insbesondere darin, daß die in Crashsituationen zu erwartende Zerstörung des Wagenkastens lokal begrenzt wird. Gleichzeitig kann die Stelle der Zerstörung konstruktiv nach Gesichtspunkten eines minimalen Schadens gewählt werden. Eine günstige Anordnung ist beispielsweise in Höhe der unmittelbaren Fortführung des Kupplungsträgers gegeben, wo sich bei den meisten Wagenkästen keine Fahrgastsitzbereiche befinden. Die Verformungen bei Crash bleiben also auf den Querschnitt des Wagenkastens im Bereich der Sollbruchstellen beschränkt, was eine spätere kostengünstige Instandsetzung gewährleistet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bereits vorhandene Schienenfahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Lösung ohne größere Aufwendungen nachgerüstet werden können.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die da zugehörige Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Untergestellvorbau mit zwei Sollbruchstellen in den mittleren Langträgern,

Fig. 2 eine Sollbruchstelle als Einzelheit aus Fig. 1.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, wird der Untergestellvorbau von zwei äußeren Langträgern 1 begrenzt, welche stirnseitig über den Kopfstückträger 2 verbunden und an denen auf der Höhe der Puffer die Pufferstreben 3 angeordnet sind. In Untergestellvorbaumitte ist der Kupplungsträger 4 vorgesehen. Nach dem Anschluß der Pufferstreben 3 an dem Kupplungsträger 4 wird dieser zwischen zwei Querträgern 5 als mittlere Langträger 6 in Form eines Trägerpaares weitergeführt. Die mittleren Langträger 6 sind in der Mitte zwischen den Querträgern 5 mit je einer Sollbruchstelle 7 wie folgt versehen. In Bezug auf die Untergestellvorbaumittellinie 8 sind die mittleren Langträger 6 symmetrisch und zueinander schräg um das Maß Δl stofflich getrennt. Der Zusammenhalt zwischen den Langträgerenden 9 wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch an sich bekannte Fügeelemente 10, beispielsweise eine Bolzen-Laschen- Verbindung, wieder hergestellt. Diese Bolzen-Laschen- Verbindung ist so dimensioniert, daß das Überschreiten einer vorgegebenen Längskraftgröße eine Zerstörung dieser nach sich zieht. Die Bolzen scheren ab und die Langträgerenden 9 knicken seitlich aus. Zwischen den mittleren Langträgern 6 und den Querträgern 5 sind Energieverzehrelemente 11, beispielsweise aus Metallschaum, angeordnet, welche die freie kinetische Energie des Crashs weitestgehend binden. In dieser Phase des Zusammenschiebens des Untergestellvorbaus auf der Höhe der Sollbruchstellen 7 können die äußeren Langträger 1 gegebenenfalls auch ausknicken. Durch die gesamtsymmetrisch schräg ausgebildeten Langträgerenden 9 wird eine Zentrierung des Crashvorganges erreicht.

Bezugszeichenliste

1 äußere Langträger
2 Kopfstückträger
3 Pufferstreben
4 Kupplungsträger
5 Querträger
6 mittlere Langträger
7 Sollbruchstellen
8 Untergestellmittellinie
9 mittlere Langträgerenden
10 Fügeelemente

Claims

Untergestell für Schienenfahrzeuge, bestehend aus Lang- und Querträgern mit stirnseitig angeordneten Kopfstück- und Kupplungsträgern, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Schnitten quer zur Längsrichtung des Untergestells einzelne oder paarweise angeordnete äußere (1) und/ oder mittlere Langträger (6) und/oder nicht parallel zur Untergestellmittellinie (8) verlaufende Träger Sollbruchstellen (7) derart aufweisen, daß diese Träger schräg und stofflich um das Maß Δl, welches auch Null sein kann, getrennt sind und nur über an sich bekannte Fügeelemente (10) eine Verbindung erhalten und daß im Bereich der Sollbruchstellen (7) Energieverzehrelemente (11) vorgesehen sind.