DE102010045262B3 - Fangvorrichtung und Schienenfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung (1) für eine Sicherheitsanordnung zur Aufnahme von Kräften, die beim Bruch einer Antriebswelle (2) eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, auftreten können, mit einem Fangmittel (3) zum Hindurchführen der Antriebswelle und mit einer Halterung (4) zur Befestigung des Fangmittels (3) an einer Wagenkastenstruktur des Fahrzeugs. Um das Risiko von Beschädigungen zu verringern, schlägt die Erfindung vor, dass das Fangmittel (3) in einem Abschnitt (3a) eine Fangschlinge (5) ausbildet, durch die die Antriebswelle (2) hindurchführbar ist, dass die horizontale Weite (WH) und die vertikale Weite (WV) der Fangschlinge (5) so konfiguriert ist, dass sich die Fangschlinge (5) von einem unbelasteten Zustand in einen Fangzustand zusammenziehen kann, dass das Fangmittel (3) zumindest abschnittsweise elastisch ist und dass das elastische Fangmittel (3) mit seinem ersten Ende (6.1) und seinem zweiten Ende (7.1) mit der Halterung (4) verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Fangvorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für eine Sicherheitsanordnung zur Aufnahme von Kräften, die beim Bruch einer Antriebswelle eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, auftreten können, mit einem Fangmittel zum Hindurchführen der Antriebswelle und mit einer Halterung zur Befestigung des Fangmittels an einer Wagenkastenstruktur des Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Fangvorrichtung.
  • Bei Antriebsanlagen von Schienenfahrzeugen ist es üblich, die Antriebskraft beispielsweise eines Dieselantriebs mittels Gelenkwellen zu übertragen. Diese Antriebswellen müssen mittels geeigneten Sicherheitsanordnungen mit einer integrierten Fangvorrichtung, zum Beispiel enthaltend Fangbügel oder Fangseile, gegen ein Herunterfallen bei einem möglichen Bruch der Antriebswelle gesichert werden. Diese Sicherheitsanordnungen müssen die dabei auftretenden Kräfte in die Fahrzeugstruktur, im Folgenden auch Wagenkastenstruktur genannt, einleiten können.
  • Aufgrund der kinematischen Verhältnisse bei der Verbindung insbesondere von Getrieben in Schienenfahrzeugen ist es nicht möglich, die Gelenkwellen mit geeigneten Fangmitteln, beispielsweise einem Fangbügel, eng zu umschließen. Dadurch werden beim Bruch der Gelenkwelle erhebliche Radialkräfte durch die unkontrolliert umschlagende Gelenkwelle verursacht, die in der Regel eine Beschädigung von umliegenden Bauteilen sowie der Wagenkastenstruktur herbeiführen können.
  • Die bisher bekannten Fangvorrichtungen waren gekennzeichnet durch relativ material- und raumintensive Konstruktionen, die zudem über relativ viele Krafteinleitungspunkte an der Wagenkastenstruktur verfügen mussten, um festigkeitsmäßige Nachteile zu kompensieren.
  • Die WO 2004/078551 A1 beschreibt beispielsweise als Fangmittel einen Fangbügel für eine Antriebswelle, der aus einem starren Rahmen mit einer Öffnung, durch die die Antriebswelle geführt ist, und einem am Rahmen befestigten und um die Öffnung umlaufenden Seil besteht. Die Antriebswelle kommt im Normalbetrieb mit dem Rahmen nicht in Kontakt. Die Öffnung des Rahmens muss daher so bemessen sein, dass der betriebsübliche Bewegungsraum der Antriebswelle, inklusive gewisser Toleranzzuschläge, gewährleistet ist. Verlässt die Antriebswelle den betriebsüblichen Bewegungsraum, beispielsweise weil sie an einer Stelle gebrochen ist, kommt sie mit dem Rahmen in Kontakt. Durch den Fangbügel kann nun die einseitig freie Antriebswelle im Versagensfall eingehängt und deren unkontrolliertes Anschlagen an anderen Fahrzeugkomponenten verhindert werden. Gegebenenfalls kann sich der Rahmen aber durch die Wucht der umschlagenden Antriebswelle plastisch verformen, so dass sich die Öffnung weiter vergrößert. Der Antriebswelle steht dann zwangsläufig mehr Raum zur Verfügung, wodurch sie auch entsprechend mehr Schaden verursachen kann. Im ungünstigsten Fall kann es in der Folge auch zu einem Versagen des Fangbügels kommen, beispielsweise durch einen Bruch des Rahmens oder durch ein Lösen des Fangbügels von der Wagenkastenstruktur, wodurch letztlich durch Herabfallen von Teilen der Antriebswelle sogar eine Zugentgleisung und damit Personenschäden verursacht werden können.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fangvorrichtung für eine Sicherheitsanordnung bereitzustellen, welche das Risiko von Fahrzeug- und Personenschäden im Fall eines Bruchs einer Antriebswelle verringert.
  • Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einer Fangvorrichtung für eine Sicherheitsanordnung zur Aufnahme von Kräften, die beim Bruch einer Antriebswelle, zum Beispiel einer Gelenkwelle, eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, zum Beispiel mit einem Dieselantrieb, auftreten können, mit einem Fangmittel zum Hindurchführen der Antriebswelle und mit einer Halterung zur Befestigung des Fangmittels an einer Wagenkastenstruktur des Fahrzeugs, dadurch gelöst, dass das Fangmittel in einem Abschnitt eine Fangschlinge ausbildet, durch die die Antriebswelle hindurchführbar ist, dass die horizontale Weite und die vertikale Weite der Fangschlinge so konfiguriert ist, dass sich die Fangschlinge von einem unbelasteten Zustand, in welchem die Fangschlinge eine relativ grobe horizontale und vertikale Weite hat, so dass die Antriebswelle die Schlinge im Normalzustand nicht berührt, in einen Fangzustand, in welchem sich die horizontale und vertikale Weite gegenüber dem unbelasteten Zustand verringert haben, zusammenziehen kann, dass das Fangmittel, insbesondere die Fangschlinge, zumindest abschnittsweise elastisch ist und dass das elastische Fangmittel mit seinem ersten Ende und seinem zweiten Ende mit der Halterung verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß ist als Fangmittel also ein Element vorgesehen, das zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, elastisch ausgebildet ist und auf diese Weise um eine insbesondere horizontale Achse, die parallel zur Antriebswelle verläuft, gewickelt werden kann. Der gewickelte Abschnitt, das heizt die Wicklung, hat die Funktion einer Schlinge, kann sich also, wenn eine Belastung auf die Schlinge radial nach außen wirkt, zuziehen. Bricht beispielsweise die Antriebswelle, so überträgt diese durch ihre umschlagende Bewegung radial nach außen gerichtete Kräfte auf die Fangschlinge, also den gewickelten Teil, wodurch die Fangschlinge relativ zu den mit der Halterung verbundenen, nicht-gewickelten Abschnitten des Fangmittels ihre Lage verändert. Da die nicht-gewickelten Abschnitte des Fangmittels mit den die Fangschlinge bildenden gewickelten Abschnitten fest und insbesondere einstückig verbunden sind und die nicht-gewickelten Abschnitte wiederum fest mit der Halterung verbunden sind, zieht sich die Fangschlinge zwangsläufig zu und umschließt dadurch die umschlagende Antriebswelle so fest, dass diese in ihrem Bewegungsraum begrenzt wird. Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Verwendung eines steifen Rahmens als Fangmittel können im erfindungsgemäßen Fall bedingt durch die Elastizität des Fangmittels bei einem Bruch entstehende Kräfte leichter absorbiert werden. Insbesondere besteht auch nicht mehr die Gefahr, dass die umschlagende Antriebswelle die Öffnung, durch die sie im Fangmittel hindurchgeführt ist, vergrößert und dadurch letztlich noch mehr Schäden verursacht, als das Fangmittel eigentlich zulassen dürfte. Die elastische Verformbarkeit hat ferner den Vorteil einer momentenfreien Krafteinleitung in die Wagenkastenstruktur.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung wird das elastische Fangmittel von mehreren Fangmittelabschnitten, insbesondere zwei Fangmittelhälften, gebildet, wobei die Fangmittelabschnitte an ihrem ersten Ende jeweils mit der Halterung und an ihrem zweiten Ende jeweils miteinander verbunden sind. Die jeweilige Verbindung kann beispielsweise mittels eines Gelenklagers realisiert werden. Die beiden Fangmittelabschnitte bilden im verbundenen Zustand sowohl den zur Fangschlinge gewickelten Abschnitt als auch die beiden nicht-gewickelten, mit der Halterung verbundenen Abschnitte aus. Anstelle zweier Fangmittelabschnitte kann das elastische Fangmittel grundsätzlich aber auch einstückig ausgebildet sein. Die Unterteilung in zwei Fangmittelabschnitte hat aber den Vorteil, dass die beiden Fangmittelabschnitte jeweils individuell aneinander angepasst werden können, was vorteilhaft für die Ausbildung des die Fangschlinge bildenden gewickelten Abschnitts ist, wie später noch gezeigt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass im Bedarfsfall, wenn beispielsweise ein Teil des Fangmittels beschädigt oder verschlissen ist, nur einer der Fangmittelabschnitte ausgetauscht werden muss, der andere aber weiterverwendet werden kann.
  • Die Gelenklager, die im Falle des Vorhandenseins zweier Fangmittelabschnitte diese mit der Halterung verbinden, die aber auch im Falle eines einstückigen Fangmittels die nicht-gewickelten Abschnitte mit der Halterung verbinden, sind vorzugsweise voneinander beabstandet, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Gelenklagern insbesondere mindestens der horizontalen Weite, bevorzugt mindestens dem 1,5-Fachen der horizontalen Weite, besonders bevorzugt dem 1,8-Fachen der horizontalen Weite, der Fangschlinge entspricht. Eine solche Anordnung der Gelenklager und eine solche horizontale Weite haben den Vorteil, insbesondere wenn das vollständige Fangmittel elastisch ausgebildet ist, dass im Normalzustand bzw. unbelasteten Zustand immer ein ausreichender Abstand zwischen der durch das Fangmittel hindurchgeführten Antriebswelle und der inneren Oberfläche der Fangschlinge gewährleistet ist. Auch leichte Fahrzeugbewegungen, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt, fuhren noch nicht dazu, dass die Antriebswelle mit der Fangschlinge in Kontakt kommt. Selbstverständlich gelten die vorgenannten Abstandswerte für die horizontale Weite auch für den Fall, dass die nicht-gewickelten Abschnitte des elastischen Fangmittels fest und unter Verzicht auf ein Gelenklager mit der Halterung verbunden sind.
  • Aus Gründen eines einfachen Aufbaus und einer einfachen Montage ist es ferner denkbar, dass die Halterung zwei Halterungsteile aufweist, wobei im Falle zweier Fangmittelabschnitte jeder Fangmittelabschnitt mit einem anderen der beiden Halterungsteile verbunden ist. Im Falle eines einstückigen Fangmittels können auch zwei Halterungsteile vorgesehen sein, wobei dann jeder nicht-gewickelte Abschnitt des Fangmittels mit einem anderen der beiden Halterungsteile verbunden ist. Durch die Verwendung zweier Halterungsteile läßt sich die Halterung auch einfacher an den vorgegebenen Aufbau und die vorgegebenen Befestigungspunkte an der Wagenkastenstruktur anpassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung hat das elastische Fangmittel, insbesondere mindestens ein Fangmittelabschnitt, bevorzugt beide Fangmittelabschnitte, eine Bandform, auch Gurtform genannt. Mit anderen Worten hat das Fangmittel eine relativ geringe Dicke (gemeint ist die Abmessung in radialer Richtung), eine relativ dazu gröbere Breite (gemeint ist die Abmessung in axialer Richtung parallel zur Antriebswelle) und eine wiederum relativ dazu größere Länge (gemeint ist die Abmessung in tangentialer Richtung, also in der Längserstreckungsrichtung des Fangmittels). Eine Band- bzw. Gurtform eignet sich besonders zur Aufnahme der Rotationsenergie der Antriebswelle, da im Fangzustand eine relativ große Oberfläche des Fangmittels mit der Oberfläche der Antriebswelle in Kontakt kommt. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Fangmittel auch die Form einer Schenkelfeder, insbesondere einer Doppelschenkelfeder, aufweisen kann, wodurch ein symmetrischer Aufbau des Fangmittels und der gesamten Fangvorrichtung geschaffen werden kann.
  • Hat das elastische Fangmittel die Form einer Schenkelfeder, insbesondere einer Doppelschenkelfeder, ist gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung die Schenkelfeder mindestens 1-fach, bevorzugt mindestens 1,2-fach, besonders bevorzugt mindestens 1,4-fach gewickelt. Insbesondere ist die Schenkelfeder dabei höchstens 2-fach, bevorzugt höchstens 1,8-fach, besonders bevorzugt höchstens 1,6-fach gewickelt. Die zuvor genannten Werte bzw. Wertebereiche gewährleisten einerseits, dass die Antriebswelle vollständig von der Fangschlinge umgeben ist. Andererseits wird durch die genannte Obergrenze ein relativ einfacher und kostengünstiger Aufbau geschaffen. Durch die genannten Ober- und Untergrenzen ist es auch möglich, auf besonders einfache Weise die Form einer Doppelschenkelfeder zu erreichen, indem nämlich ein Fangmittelabschnitt einen verzweigten Unterabschnitt mit zwei voneinander beabstandeten Zweigen aufweist, wobei der Abstand zwischen den beiden Zweigen mindestens der Breite eines komplementären Unterabschnitts eines anderen der Fangmittelabschnitte entspricht. Auf diese Weise kann eine symmetrische Wicklung erzeugt werden, bei der die Längsmittelachsen beider Fangmittelabschnitte in derselben Ebene liegen. Bevorzugt entspricht dabei der Abstand zwischen den beiden Zweigen zumindest abschnittsweise genau der Breite des komplementären Unterabschnitts des anderen Fangmittelabschnitts. Auf diese Weise ist der komplementäre Unterabschnitt außenseitig mit den beiden Zweigen in Kontakt, was im Fangzustand auch eine Kraftübertragung, nämlich eine Reibkraftübertragung, zwischen den beiden Fangmittelabschnitten zulässt. Auf diese Weise wird eine verbesserte Kräfteverteilung innerhalb der Fangvorrichtung erreicht. Insbesondere verlaufen dabei der verzweigte Unterabschnitt des einen Fangmittelabschnitts und der komplementäre Unterabschnitt des anderen Fangmittelabschnitts zumindest abschnittsweise, insbesondere in dem Teil der Fangschlinge, in dem zwei Windungsabschnitte einander überlappen, parallel zueinander.
  • Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung ist das elastische Fangmittel so konfiguriert, dass die Fangschlinge im unbelasteten Zustand ihre Form und/oder ihren Innenumfang beibehält. In entsprechender Weise ist es auch denkbar, dass die horizontale Weite und/oder die vertikale Weite beibehalten wird. Das elastische Fangmittel braucht auf diese Weise keinen separaten steifen Rahmen, sondern kann ohne weiteres selbst die für den unbelasteten Zustand vorbestimmte Form beibehalten. Das elastische Fangmittel besteht dabei vorzugsweise aus einem Material und/oder weist ein Material auf, das eine so hohe Steifigkeit hat, dass die Fangschlinge im unbelasteten Zustand ihre Form und/oder ihren Innenumfang und insbesondere ihre horizontale Weite und/oder vertikale Weite beibehält. Dabei ist es denkbar, dass das elastische Fangmittel aus Metall und/oder Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, besteht und/oder Metall als Verstärkung aufweist. Es sei hervorgehoben, dass auch in dem Fall, wenn das Fangmittel aus Metall besteht oder Metall als Verstärkung aufweist, dieses dennoch elastisch bleibt, was mit einem Metallrahmen, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, bisher nicht möglich war. Wie bereits zuvor angedeutet, hat dies den Vorteil, dass im Normalzustand bzw. unbelasteten Zustand des Fangmittels die Fangschlinge in optimaler Weise relativ zu der durch sie hindurchgeführten Antriebswelle angeordnet ist und dies auch dauerhaft bleibt, solange nicht die Antriebswelle infolge eines Versagens, beispielsweise eines Bruchs, aus ihrer Ausgangslage ausgelenkt wird.
  • Schließlich kann gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung vorgesehen sein, dass mindestens einer der Fangmittelabschnitte, insbesondere beide Fangmittelabschnitte, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, plastisch verformbar ist/sind. Durch eine plastische Verformbarkeit des ein- oder zweiteiligen Fangmittels wird eine noch bessere Absorption der Spitzenkräfte im Fangzustand gewährleistet.
  • Schließlich wird die Aufgabe gemäß einer zweiten Lehre durch ein Schienenfahrzeug mit einer Fangvorrichtung gelöst, wie sie zuvor beschrieben wurde.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Fangvorrichtung und das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung und
  • 2 eine Seitenansicht der Fangvorrichtung aus 1.
  • 1 zeigt eine Fangvorrichtung 1, die an einer Wagenkastenstruktur (nicht dargestellt) eines Schienenfahrzeugs befestigt, insbesondere festgeschraubt, werden kann, um eine Sicherheitsanordnung zur Aufnahme von Kräften zu bilden, die beim Bruch einer Antriebswelle 2 des Schienenfahrzeugs auftreten können.
  • Die Fangvorrichtung 1 weist ein Fangmittel 3 zum Hindurchführen der in 2 dargestellten Antriebswelle 2 auf sowie eine Halterung 4, die hier aus zwei Halterungsteilen 4a und 4b besteht, zur Befestigung des Fangmittels 3 an der genannten Wagenkastenstruktur.
  • Das Fangmittel 3 bildet in einem Abschnitt 3a eine Fangschlinge 5 aus, durch die die Antriebswelle 2, wie in 2 dargestellt, hindurchführbar ist.
  • Wie ebenfalls 2 zeigt, ist dabei die horizontale Weite WH und die vertikale Weite WV der Fangschlinge 5 so konfiguriert, dass sich die Fangschlinge 5 von einem unbelasteten Zustand, der in den 1 und 2 dargestellt ist, in einen Fangzustand zusammenziehen kann, in welchem sich die Fangschlinge 5, also der gewickelte Abschnitt 3a des Fangmittels 3, um die Antriebswelle 2 zusammenziehen kann.
  • Das Fangmittel 3 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Sandform bzw. Gurtform, wie in 1 zu erkennen ist und besteht über seine gesamte Länge aus Metall, das eine so hohe Steifigkeit hat, dass die Fangschlinge 5 im unbelasteten Zustand ihre Form, ihren Innenumfang, ihre horizontale Weite WH und vertikale Weite WV auch ohne zusätzliche Hilfsmittel wie einen separaten Rahmen beibehält. Gleichzeitig ist das Fangmittel 3 über seine gesamte Länge elastisch ausgebildet, so dass im Fangzustand eine momentenfreie Kraftübertragung auf die beiden Halterungsteile 4a und 4b der Halterung 4 gewährleistet ist.
  • Neben dem die Fangschlinge 5 bildenden gewickelten Abschnitt 3a weist das elastische Fangmittel 3 noch zwei nicht-gewickelte Abschnitte 3b und 3b' auf, die die Fangschlinge 5 über das erste Ende 6.1 und das zweite Ende 7.1 des Fangmittels 3 bzw. der Abschnitte 3b und 3b' mit den Halterungateilen 4a und 4b verbinden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das elastische Fangmittel 3 von zwei Fangmittelhälften 6 und 7 gebildet, die an ihrem ersten Ende 6.1 bzw. 7.1 über ein Gelenklager 8a bzw. 8b jeweils mit der Halterung 4 verbunden sind. Mit ihrem zweiten Ende 6.2 bzw. 7.2 sind die beiden Fangmittelhälften 6 und 7 über ein Gelenklager 8c jeweils miteinander verbunden. Grundsätzlich kann bei der erfindungsgemäßen Fangvorrichtung auch auf die Gelenklager 8a, 8b und 8c verzichtet werden, so dass die Enden 6.1 und 7.1 des Fangmittels 3 fest mit der Halterung 4 verbunden sind und im Bereich des dann nicht vorhandenen Gelenklagers 8c unmittelbar miteinander verbunden sind bzw. ineinander übergehen.
  • Wie 2 zeigt, sind die Gelenklager 8a und 8b soweit voneinander beabstandet, dass ihr Abstand dem 1,8-fachen der horizontalen Weite WH der Fangschlinge 5 entspricht.
  • Das Fangmittel 3 ist im vorliegenden Fall als Doppelschenkelfeder ausgebildet, die etwa 1,4 Wicklungen umfasst. Bei einer Doppelschenkelfeder verlauft immer ein Federarm ausgehend von seinem äußeren Ende in den Bereich zwischen zwei Wicklungsabschnitten, auch Schenkel genannt, die wiederum im weiteren Verlauf den zweischenkligen anderen Arm der Doppelschenkelfeder bilden. Dieser (zweischenklige) andere Arm entspricht im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem nicht-gewickelten Abschnitt 3b und der andere (einschenklige) Arm entspricht im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem nicht-gewickelten Abschnitt 3b' des Fangmittels 3.
  • Es sei hervorgehoben, dass das Fangmittel 3 erfindungsgemäß nur die Form einer Schenkelfeder, insbesondere Doppelschenkelfeder, aufweist, wobei die Funktion des erfindungsgemäßen Fangmittels 3 aber eine andere ist. So soll im Unterschied zu der Funktion einer Schenkelfeder bzw. Doppelschenkelfeder erfindungsgemäß nicht eine Federkraft durch Bewegen der Arme bzw. Abschnitte 3b und 3b' relativ zueinander erzeugt werden, sondern es soll durch Verringerung des Innenumfangs des gewickelten Abschnitts 3a ein Fangzustand hergestellt werden, in welchem der Abschnitt 3a, das heißt die Fangschlinge 5, eine Antriebswelle 2 fest umschließt und dadurch ein Umschlagen im Falle eines Bruchs oder dergleichen der Antriebswelle verhindert oder zumindest reduziert, um dadurch Beschädigungen umliegender Bauteile und insbesondere der Wagenkastenstruktur möglichst zu vermeiden.
  • Im Einzelnen wird die Form einer Doppelschenkelfeder bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 dadurch erreicht, dass der eine Fangmittelabschnitt 6 einen verzweigten Unterabschnitt 6a mit zwei voneinander beabstandeten Zweigen 6a.1 und 6a.2 aufweist, wobei der Abstand zwischen den beiden Zweigen 6a.1 und 6a.2 genau der Breite entspricht, die ein komplementärer Unterabschnitt 7a des anderen Fangmittelabschnitts 7 einnimmt. In dem Teil der Fangschlinge 5, in welchem der Wicklungsabschnitt des linken Fangmittelabschnitts 6 und der Wicklungsabschnitt des rechten Fangmittelabschnitts 7 einander überlappen, verlaufen der verzweigte Unterabschnitt 6a und der komplementäre Unterabschnitt 7a zumindest abschnittsweise parallel zueinander. Die Unterabschnitte 6a und 7a liegen also in dem Bereich, in welchem sich die beiden Windungsabschnitte überlappen, in einer Ebene.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass trotz der Verzweigungen 6a.1 und 6a.2 und des zwangsläufig dazwischen ausgebildeten Zwischenraums das Fangmittel 3 als band- oder gurtförmig gilt, da in jedem Abschnitt die äußeren Abmessungen die eines Bandes bzw. Gurtes sind, das heißt die Dicke des Fangmittels 3 geringer als seine Breite ist, die wiederum geringer als seine Länge ist.
  • Weicht nun die in 2 dargestellte Antriebswelle 2 aus ihrer hier dargestellten Ausgangslage infolge beispielsweise eines Bruchs ab, so wird, bedingt durch die von der rotierenden Antriebswelle 2 auf das Fangmittel 3 und insbesondere die Fangschlinge 5 übertragenen Kräfte und dadurch bedingt, dass die nicht-gewickelten Abschnitte 3b und 3b' über die Halterung 4 fest mit der Wagenkastenstruktur verbunden sind, bewirkt, dass sich die Fangschlinge 5 zusammenzieht und fest um die Antriebswelle 2 legt.
  • Insbesondere bei der Verwendung mehrerer Fangvorrichtungen 1 der erfindungsgemäßen Art in einer Sicherheitsanordnung können auf diese Weise die auftretenden Kräfte optimal absorbiert werden und kann das Risiko von Beschädigungen umliegender Bauteile durch die Antriebswelle minimiert sowie ein Herabfallen der Gelenkwelle in die Gleisanlage sicher verhindert werden.

Claims (15)

  1. Fangvorrichtung (1) für eine Sicherheitsanordnung zur Aufnahme von Kräften, die beim Bruch einer Antriebswelle (2) eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, auftreten können, – mit einem Fangmittel (3) zum Hindurchführen der Antriebswelle und – mit einer Halterung (4) zur Befestigung des Fangmittels (3) an einer Wagenkastenstruktur des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, – dass das Fangmittel (3) in einem Abschnitt (3a) eine Fangschlinge (5) ausbildet, durch die die Antriebswelle (2) hindurchführbar ist, – dass die horizontale Weite (WH) und die vertikale Weite (WV) der Fangschlinge (5) so konfiguriert ist, dass sich die Fangschlinge (5) von einem unbelasteten Zustand in einen Fangzustand zusammenziehen kann, – dass das Fangmittel (3) zumindest abschnittsweise elastisch ist und – dass das elastische Fangmittel (3) mit seinem ersten Ende (6.1) und seinem zweiten Ende (7.1) mit der Halterung (4) verbunden ist.
  2. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3) von mehreren Fangmittelabschnitten (6, 7), insbesondere Fangmittelhälften (6, 7), gebildet wird, wobei die Fangmittelabschnitte (6, 7) an ihrem ersten Ende (6.1, 7.1), insbesondere über ein Gelenklager (8a, 8b), jeweils mit der Halterung (4) verbunden sind und wobei die Fangmittelabschnitte (6, 7) an ihrem zweiten Ende (6.2, 7.2), insbesondere über ein Gelenklager (8c), jeweils miteinander verbunden sind.
  3. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenklager (8a, 8b), die die Fangmittelabschnitte (6, 7) mit der Halterung (4) verbinden, voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Gelenklagern (8a, 8b) insbesondere mindestens der horizontalen Weite (WH), bevorzugt mindestens dem 1,5-Fachen der horizontalen Weite (WH), besonders bevorzugt dem 1,8-Fachen der horizontalen Weite (WH), der Fangschlinge (5) entspricht.
  4. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (4) zwei Halterungsteile (4a, 4b) aufweist, wobei jeder Fangmittelabschnitt (6, 7) mit einem anderen der beiden Halterungsteile (4a, 4b) verbunden ist.
  5. Fangvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3), insbesondere mindestens ein Fangmittelabschnitt (6, 7), eine Bandform hat.
  6. Fangvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3) die Form einer Schenkelfeder, insbesondere einer Doppelschenkelfeder, aufweist.
  7. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder mindestens 1-fach, bevorzugt mindestens 1,2-fach, besonders bevorzugt mindestens 1,4-fach, und insbesondere höchstens 2-fach, bevorzugt höchstens 1,8-fach, besonders bevorzugt höchstens 1,6-fach, gewickelt ist.
  8. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fangmittelabschnitt (6) einen verzweigten Unterabschnitt (6a) mit zwei voneinander beabstandeten Zweigen (6a.1, 6a.2) aufweist, wobei der Abstand zwischen den beiden Zweigen (6a.1, 6a.2) mindestens der Breite eines komplementären Unterabschnitts (7a) eines anderen Fangmittelabschnitts (7) entspricht.
  9. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden Zweigen (6a.1, 6a.2) zumindest abschnittsweise genau der Breite des komplementären Unterschnitts (7a) entspricht.
  10. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der verzweigte Unterabschnitt (6a) des einen Fangmittelabschnitts (6) und der komplementäre Unterabschnitt (7a) des anderen Fangmittelabschnitts (7) zumindest abschnittsweise parallel zueinander verlaufen.
  11. Fangvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3) so konfiguriert ist, dass die Fangschlinge (5) im unbelasteten Zustand ihre Form und/oder ihren Innenumfang beibehält.
  12. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3) aus einem Material besteht und/oder ein Material aufweist, das eine so hohe Steifigkeit hat, dass die Fangschlinge (5) im unbelasteten Zustand ihre Form und/oder ihren Innenumfang beibehält.
  13. Fangvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Fangmittel (3) aus Metall und/oder aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, besteht und/oder Metall als Verstärkung aufweist.
  14. Fangvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fangmittelabschnitte (6, 7) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, plastisch verformbar ist.
  15. Schienenfahrzeug mit einer Fangvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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WO2004078551A1 (en) * 2003-03-03 2004-09-16 Bombardier Transportation Gmbh Containment bracket for a drive shaft

Patent Citations (1)

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