EP1232083A1 - Schienenfahrzeug zur personenbeförderung, insbesondere für den nahverkehr - Google Patents

Schienenfahrzeug zur personenbeförderung, insbesondere für den nahverkehr

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EP1232083A1
EP1232083A1 EP00987165A EP00987165A EP1232083A1 EP 1232083 A1 EP1232083 A1 EP 1232083A1 EP 00987165 A EP00987165 A EP 00987165A EP 00987165 A EP00987165 A EP 00987165A EP 1232083 A1 EP1232083 A1 EP 1232083A1
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EP
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rail vehicle
sandwich component
vehicle
driver
local traffic
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EP00987165A
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Christian Schindler
Manfred BÜRGER
Karl-Eberhard Geyer
Ryszard Zielinski
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/16—Buffers absorbing shocks by permanent deformation of buffer element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors

Definitions

  • Rail vehicle for the transportation of people, in particular for local traffic
  • the invention relates to a rail vehicle for the transportation of people, in particular for local traffic, which is provided with shock absorbing units at at least one of its ends.
  • shock absorbing units in the end region of rail vehicles, which include, for example, elastomer bodies or deformable hollow bodies made of sheet metal.
  • shock buffers Such devices can reduce part of the impact energy that occurs in collisions with similar vehicles or with road vehicles or when driving against a stationary obstacle.
  • the invention has for its object to provide an innovative crumple zone with defined behavior in a rail vehicle of the generic type with regard to possible collisions.
  • shock absorbing units are supported in the longitudinal direction of the vehicle on a deformable, metallic foam-containing sandwich component which forms part of the floor of the driver's cab as a supporting structural element.
  • FIGS. 1 and 2 each show a perspective view of the lower region of the head section of a rail vehicle, which has a central buffer coupling 7 with an articulated coupling arm 7a.
  • the rail vehicle also shown in perspective in FIGS. 3 and 4 has a central buffer coupling 8 known from DE 195 13 386 A1, the linkage of which consists of elements 8a which interact like scissors.
  • FIGS. 9 and 10 supplement FIGS. 3 and 4 accordingly.
  • shock absorbing units 1 which here are part of a so-called anti-limber, which also has a bumper 6 profiled on the front.
  • the profile of this bumper 6 prevents the vehicle from climbing, particularly in the event of a collision with a similar vehicle.
  • the shock absorbing units 1, which can be designed, for example, in accordance with the publication WO 98/38 438 and have at least one deformable section of a thick-walled plastic tube, are connected on the one hand to the bumper 6 and, on the other hand, are supported on a sandwich component 2 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the sandwich component 2 which essentially consists of aluminum and a metallic foam, forms part of the floor 3 of the driver's cab 4 as a supporting structural element.
  • the overall length of the sandwich component 2 is limited to the area of the floor 3 which is below that in the driver's cab 4 , driver's console, not shown here.
  • the sandwich component 2 is releasably connected only to middle end supports 5 of the vehicle structure.
  • the rail vehicle according to the invention advantageously always has a 3-stage crumple zone with defined behavior in the event of collisions, namely:
  • the shock absorbing units 1 and additionally the sandwich component 2 deform, which therefore also serves to absorb the shock in addition to its load-bearing function.
  • the existing slight damage to the vehicle can be remedied by a minor repair with the aid of easily replaceable components.
  • the central buffer coupling 7 or 8 of the respective vehicle is arranged completely behind the front of the vehicle in the non-coupled position.
  • the 3-stage crumple zone described above is expanded by a spring and damping device, which is usually contained in the coupling arm 7a of the central buffer coupling 7 or is arranged downstream of the scissor elements 8a of the central buffer coupling 8.
  • the respective rail vehicle then has a 4-stage crash behavior in the event of collisions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
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  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere für den Nahverkehr
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere für den Nahverkehr, das an zumindest einem seiner Enden mit Stoßverzehreinheiten versehen ist.
Es ist allgemein bekannt, im Endbereich von Schienenfahrzeugen Stoßverzehreinheiten (Stoßpuffer) anzuordnen, die beispielsweise Elastomerkörper oder deformierbare Hohlkörper aus Blech umfassen. Derartige Einrichtungen können einen Teil der Aufprallenergie abbauen, die bei Zusammenstößen mit gleichartigen Fahrzeugen oder mit Straßenfahrzeugen oder bei Fahrt gegen ein ortsfestes Hindernis auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schienenfahrzeug der gattungsgemäßen Art im Hinblick auf eventuell auftretende Zusammenstöße eine innovative Knautschzone mit definiertem Verhalten zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoßverzehreinheiten in Fahrzeuglängsrichtung an einem deformierbaren, metallischen Schaum enthaltenden Sandwichbauteil abgestützt sind, das als tragendes Strukturelement einen Teilbereich des Fußbodens der Fahrerkabine bildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils in perspektivischer Darstellung den unteren Bereich der Kopfpartie eines Schienenfahrzeuges, das eine Mittelpufferkupplung 7 mit einem gelenkig ausgeführten Kupplungsarm 7a aufweist. Unterschiedlich zu den Fig. 1 und 2 hat das in den Fig. 3 und 4 ebenfalls in der Perspektive dargestellte Schienenfahrzeug eine durch die DE 195 13 386 A1 bekannte Mittelpufferkupplung 8, deren Gestänge aus scherenartig zusammenwirkenden Elementen 8a besteht.
Die Fig. 5 bis 8 sind ergänzende Ansichten bzw. Schnittbilder zu den Fig. 1 und 2. Die Fig. 9 und 10 ergänzen die Fig. 3 und 4 entsprechend.
Das Schienenfahrzeug nach Fig. 1 und 2 bzw. nach Fig. 3 und 4 ist mit Stoßverzehreinheiten 1 versehen, die hier Bestandteil eines sogenannten Anticlim- bers sind, der außerdem eine frontseitig profilierte Stoßstange 6 aufweist. Das Profil dieser Stoßstange 6 verhindert ein Aufklettern des Fahrzeuges insbesondere im Falle eines Zusammenstoßes mit einem gleichartigen Fahrzeug. Die Stoßverzehreinheiten 1 , die beispielsweise entsprechend der Druckschrift WO 98/38 438 ausgeführt sein können und zumindest einen deformierbaren Abschnitt eines dickwandigen Kunststoffrohres aufweisen, sind einerseits mit der Stoßstange 6 verbunden und andererseits an einem Sandwichbauteil 2 in Fahrzeuglängsrichtung abgestützt.
Das im wesentlichen aus Aluminium und einem metallischen Schaum bestehende Sandwichbauteil 2 bildet als tragendes Strukturelement einen Teilbereich des Fußbodens 3 der Fahrerkabine 4. In den Ausführungsbeispielen ist die Baulänge des Sandwichbauteiles 2 auf den Bereich des Fußbodens 3 begrenzt, der unterhalb eines in der Fahrerkabine 4 befindlichen, hier nicht dargestellten Fahrerpultes liegt. Das Sandwichbauteil 2 ist lediglich an mittleren Abschlußträgern 5 der Fahrzeugstruktur lösbar angeschlossen.
Das Schienenfahrzeug nach der Erfindung hat vorteilhaft stets eine 3stufige Knautschzone mit definiertem Verhalten im Falle von Zusammenstößen, und zwar:
a) Bei Geschwindigkeiten bis ca. 8 km/h vorkommende kleinere Stöße werden allein durch die - insbesondere in den Fig. 9 und 10 nicht verformt gezeigten - Stoßverzehreinheiten 1 aufgenommen, die sich dabei plastisch verformen (siehe Fig. 5 und 6). Die Stoßverzehreinheiten 1 werden anschließend einfach durch neue Bauteile ersetzt. Das Fahrzeug selbst bleibt frei von Beschädigungen.
b) Bei Geschwindigkeiten bis etwa 17 km/h verformen sich die Stoßverzehreinheiten 1 und zusätzlich das Sandwichbauteil 2 (siehe Fig. 7 und 8), das also außer seiner tragenden Funktion auch dem Stoßverzehr dient. Auch in diesem Falle kann durch eine kleinere Reparatur mit Hilfe einfach austauschbarer Bauelemente die bestehende leichte Beschädigung des Fahrzeuges behoben werden.
c) Bei Geschwindigkeiten bis ca. 32 km/h ist von einem größeren Unfall auszugehen, bei dem jedoch außer den Stoßverzehreinheiten 1 und dem Sandwichbauteil 2 nur die mittleren Abschlußträger 5 der Fahrzeugstruktur verformt werden. Die äußeren Langträger und die eigentliche Fahrgastzelle bleiben jedoch auch bei einer derartig hohen Energieaufnahme unbeschädigt.
Wie aus den Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 ersichtlich ist, ist die Mittelpufferkupplung 7 bzw. 8 des jeweiligen Fahrzeuges in nicht gekuppelter Stellung vollständig hinter der Fahrzeugfront angeordnet. In gekuppeltem Zustand von zwei Fahrzeugen erweitert sich die oben beschriebene 3stufige Knautschzone durch eine Feder- und Dämpfungseinrichtung, die üblicherweise im Kupplungsarm 7a der Mittelpufferkupplung 7 enthalten oder den Scherenelementen 8a der Mittelpufferkupplung 8 nachgeordnet ist. Das jeweilige Schienenfahrzeug verfügt dann bei Zusammenstößen über ein insgesamt 4stufiges Crash-Verhalten. Liste der Bezugszeichen
1 Stoßverzehreinheit
2 Sandwichbauteil aus Aluminium und Metallschaum
3 Fußboden Fahrerkabine mittlere Abschlußträger Stoßstange Mittelpufferkupplung a gelenkiger Kupplungsarm Mittelpufferkupplung a Scherenelement

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere für den Nahverkehr, das an zumindest einem seiner Enden mit Stoßverzehreinheiten (1) ver- sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßverzehreinheiten (1 ) in Fahrzeuglängsrichtung an einem deformierbaren, metallischen Schaum enthaltenden Sandwichbauteil (2) abgestützt sind, das als tragendes Strukturelement einen Teilbereich des Fußbodens (3) der Fahrerkabine (4) bildet.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Sandwichbauteil (2) in seiner Baulänge auf den Bereich des Fußbodens (3) begrenzt ist, der unterhalb eines in der Fahrerkabine (4) befindlichen Fahrerpultes liegt.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandwichbauteil (2) im Sinne eines einfachen Austausches nach einer Energieaufnahme lösbar mit der Fahrzeugstruktur verbunden ist.
4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandwichbauteil (2) lediglich an Abschlußträgern (5) der Fahrzeugstruktur angeschlossen ist, wobei deren äußere Längsträger und damit die eigentliche Fahrgastzelle bei einer Energieaufnahme unbeteiligt bleiben.
EP00987165A 1999-11-25 2000-11-17 Schienenfahrzeug zur personenbeförderung, insbesondere für den nahverkehr Expired - Lifetime EP1232083B1 (de)

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