DE102012212967A1 - Zugkopfteil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zugkopfteil (1) mit einer Kabine (3), die einen Bodenbereich (5), ein Dach (7) und zwei Seitenwände (9), die sich zwischen dem Bodenbereich (5) und dem Dach (7) erstrecken, umfasst, wobei die Seitenwände (9) an ihrem Kopfende (11) jeweils eine A-Säule (13) aufweisen, die an dem Bodenbereich (5) gehalten ist, sich von jeder A-Säule (13) jeweils ein Längsträger (17) in die Seitenwände (9) erstreckt, und die Einheit aus A-Säule (13) und Längsträger (17) ausgeführt ist, Kräfte im Falle eines Crashs aufzunehmen und in die Kabine (3) zu leiten.The invention relates to a traction head part (1) having a cabin (3) which has a floor area (5), a roof (7) and two side walls (9) extending between the floor area (5) and the roof (7). comprises, wherein the side walls (9) at its head end (11) each having an A-pillar (13) which is held on the bottom portion (5), each of which A-pillar (13) in each case a longitudinal carrier (17) in the side walls (9) extends, and the unit of the A-pillar (13) and side member (17) is adapted to absorb forces in the event of a crash and to guide into the cabin (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Zugkopfteil mit einer Kabine mit einem Bodenbereich, einem Dach und zwei Seitenwänden, die sich zwischen dem Bodenbereich und dem Dach erstrecken. The invention relates to a traction head part comprising a cabin having a floor area, a roof and two side walls extending between the floor area and the roof.
Das Zugkopfteil entspricht beispielsweise einem Kopf eines Triebwagenzugs, einem Steuerwagen, oder auch einer Lokomotive. Entsprechend kann die Kabine als Zugführerkabine, Fahrgastkabine oder als Kombination davon ausgebildet sein. Das Zugkopfteil kann zusätzlich einen Schienenantrieb umfassen. The Zugkopfteil corresponds for example to a head of a railcar train, a control car, or even a locomotive. Accordingly, the cabin may be formed as a train cab, passenger cabin or a combination thereof. The Zugkopfteil may additionally comprise a rail drive.
Im Stand der Technik umfasst das Zugkopfteil üblicherweise eine Rohbaustruktur, an der eine formgebende Außenhülle angebracht ist. Die Rohbaustruktur und die Außenhülle sind dabei konstruktiv getrennt. Die Rohbaustruktur übernimmt die Aufnahme von statischen Lasten sowie von Crashlasten, wohingegen die Außenhülle wesentlicher Träger des Designs und bestimmendes Gestaltungsmerkmal für die Aerodynamik ist. Die Rohbaustruktur besteht üblicherweise aus geschweißten Stahl/Aluminium-Elementen und die Außenhülle ist aus GfK-Materialien geformt. Die Außenhülle wird auf die Rohbaustruktur geklebt oder geschraubt. In the prior art, the Zugkopfteil usually includes a bodyshell structure to which a shaping outer shell is attached. The bodyshell structure and the outer shell are structurally separated. The bodyshell structure absorbs static loads as well as crash loads, whereas the outer shell is an essential vehicle for design and a key design feature for aerodynamics. The bodyshell structure usually consists of welded steel / aluminum elements and the outer shell is molded from GRP materials. The outer shell is glued or screwed onto the bodyshell structure.
Nachteilig bei solchen Zugkopfteil ist, dass das Zugkopfteil zwei im Wesentlichen unabhängige Strukturen umfasst, die funktional separate Aufgaben haben. Dadurch wird die Gestaltung der Kabine eingeschränkt und Ihr Platz reduziert. Das Gewicht des Zugkopfteils, insbesondere der Kabine, wird erhöht und die Montage erschwert. Außerdem sind die Anforderungen an Festigkeit beim Zusammenprall zu erfüllen. A disadvantage of such Zugkopfteil is that the Zugkopfteil comprises two substantially independent structures that have functionally separate tasks. This restricts the design of the cabin and reduces your space. The weight of the Zugkopfteils, in particular the cabin is increased and makes mounting difficult. In addition, the requirements for strength in the collision must be met.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend von einem Zugkopfteil der eingangs genannten Art, dieses Zugkopfteil in der Weise technisch zu verbessern, dass die beim einem Crash auftretenden Kräfte sicher aufgenommen werden können und die Kabine sowie das Zugkopfteil einfach zu montieren sind und die Kabine ein großes Innenvolumen aufweist. Object of the present invention is therefore, starting from a traction head part of the type mentioned, to improve this Zugkopfteil in such a way that the forces occurring during a crash can be safely absorbed and the cabin and the Zugkopfteil are easy to install and the cabin has a large internal volume.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zugkopfteil der oben genannten Art gelöst, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. This object is achieved by a Zugkopfteil the above-mentioned type having the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zugkopfteils sind Gegenstand von Unteransprüchen. Advantageous embodiments of the invention Zugkopfteils are the subject of dependent claims.
Erfindungsgemäß ist somit ein Zugkopfteil angegeben mit einer Kabine, die einen Bodenbereich, ein Dach und zwei Seitenwände, die sich zwischen dem Bodenbereich und dem Dach erstrecken, umfasst. Die Seitenwände weisen an ihrem Kopfende jeweils eine A-Säule auf, die an dem Bodenbereich gehalten ist. Von jeder A-Säule erstreckt sich jeweils ein Längsträger in die Seitenwände, wobei die Einheit aus A-Säule und Längsträger ausgeführt ist, Kräfte im Falle eines Crashs aufzunehmen und in die Kabine zu leiten. According to the invention, there is thus provided a traction head part comprising a car comprising a floor area, a roof and two side walls extending between the floor area and the roof. The side walls each have at their head end on an A-pillar, which is held on the bottom portion. From each A-pillar, one side rail each extends into the side walls, with the unit comprising the A-pillar and side member designed to absorb forces in the event of a crash and to guide them into the cab.
In anderen Worten wird in den Seitenwänden des Zugkopfteils jeweils eine Einheit aus A-Säule und einem Längsträger gebildet, die Kräfte bei einem Zusammenprall in die Kabine ableitet. Dadurch kann die Kabine Kräfte aufnehmen und die Festigkeit des Zugkopfteils erhöhen. Das Kopfende des Zugkopfteils bezieht sich auf das Ende, welches von dem Zug weg zeigt. Die A-Säule ist von dem Kopfende betrachtet die erste Säule, die sich von dem Bodenbereich noch oben erstreckt. Der Längsträger erstreckt sich in der Seitenwand. Vorzugsweise ist der Längsträger integraler Bestandteil der Seitenwand. Weiter bevorzugt sind die A-Säule und/oder der Längsträger aus Aluminium oder Stahl gefertigt. In other words, in each case a unit of A-pillar and a longitudinal member is formed in the side walls of the Zugkopfteils, which derives forces in a collision in the cabin. This allows the car to absorb forces and increase the strength of the Zugkopfteils. The head end of the pulling head part refers to the end facing away from the train. The A-pillar, viewed from the top of the head, is the first pillar still extending from the bottom area. The side member extends in the side wall. Preferably, the longitudinal member is an integral part of the side wall. More preferably, the A-pillar and / or the longitudinal members are made of aluminum or steel.
Das beschrieben Zugkopfteil weist den Vorteil auf, dass jeweils eine Seitenwand gebildet wird, die insgesamt geeignet ist, bei einem Crash auftretende Kräfte aufzunehmen und in die Kabine abzuleiten. Somit trägt die Kabine als Ganzes zur Erhöhung der Sicherheit im Kollisionsfall bei. Zusätzlich kann ein nutzbares Innenvolumen des Zugkopfteils unter Beibehaltung der äußeren Abmessungen vergrößert werden. Durch die Ausgestaltung der Seitenwände mit der A-Säule und dem Längsträger wird eine einfache Konstruktion für die Seitenwände angegeben, wodurch eine Anzahl benötigter Bauelemente gering ist und sich Gewicht und Kosten reduzieren lassen. The described Zugkopfteil has the advantage that in each case a side wall is formed, which is generally suitable to absorb forces occurring during a crash and to divert into the cabin. Thus, the cabin as a whole contributes to increasing safety in the event of a collision. In addition, a usable inner volume of the Zugkopfteils can be increased while maintaining the outer dimensions. The design of the side walls with the A-pillar and the side member a simple construction for the side walls is specified, whereby a number of required components is low and can reduce weight and cost.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass die Längsträger einen oberen Rand der jeweiligen Seitenwand bilden. Somit können die Kräfte bei einem Zusammenprall unabhängig von der Höhe eines Aufprallpunktes bis in das Dach der Kabine abgeleitet werden, so dass die Kräfte auf einen großen Bereich der Kabine verteilt werden können. Zusätzlich wird die Kabine in Ihrer Höhe stabilisiert, so dass in der Kabine befindliche Personen bei einem Zusammenprall geschützt sind. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the longitudinal members form an upper edge of the respective side wall. Thus, the forces in a collision can be derived independently of the height of an impact point to the roof of the cabin, so that the forces can be distributed over a large area of the cabin. In addition, the height of the cabin is stabilized so that people in the cabin are protected in the event of a collision.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass die Kabine selbsttragend ist. Selbsttragend bedeutet hier, dass Wandbleche der Kabine derart ausgeführt und verbunden sind, dass sie die Festigkeit der Kabine erhöhen. Beispielsweise können die Wandbleche durch Schweißen mit dem Bodenbereich, der A-Säule und/oder dem Längsträger verbunden sein, so dass sich eine tragende Verbindung ergibt. Die Ausführungen gelten entsprechend für Dachbleche. Die Wand- und/oder Dachbleche sind vorzugsweise aus Aluminium oder Stahl gefertigt. Die Dicke der Bleche ist vorzugsweise so gewählt, dass die Bleche leicht montiert werden können und zur Festigkeit der Kabine beitragen können. Dadurch ist die Außenhülle in der Lage, ebenfalls Kräfte im Falle eines Zusammenpralls aufzunehmen und in Gesamtstruktur auszuleiten. Hierdurch wird die Sicherheit im Kollisionsfall weiter erhöht. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the cabin is self-supporting. Self-supporting here means that wall panels of the cabin are designed and connected so that they increase the strength of the cabin. For example, the wall panels may be connected by welding to the floor area, the A-pillar and / or the longitudinal beam, so that there is a load-bearing connection. The statements apply accordingly for roof panels. The Wall and / or roof sheets are preferably made of aluminum or steel. The thickness of the sheets is preferably chosen so that the sheets can be easily mounted and contribute to the strength of the cabin. As a result, the outer shell is also able to absorb forces in the event of a collision and divert them into the forest. This further increases safety in the event of a collision.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass die Seitenwände jeweils wenigstens eine weitere Säule aufweisen, und der Längsträger jeweils mit der wenigstens einen weiteren Säule verbunden ist. Die wenigstens eine weitere Säule verbessert die Stabilität der jeweiligen Seitenwand und erleichtert das Anbringen von Wandblechen. Die Wandbleche werden vorzugsweise jeweils an zwei Säulen befestigt, so dass sie zusätzlich die Stabilität des Zugkopfteils erhöhen, insbesondere in Längsrichtung. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the side walls each have at least one further column, and the longitudinal carrier is in each case connected to the at least one further column. The at least one further column improves the stability of the respective side wall and facilitates the attachment of wall panels. The wall panels are preferably each attached to two columns, so that they additionally increase the stability of the traction head part, in particular in the longitudinal direction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass der Längsträger mehrteilig ausgeführt ist, und sich jeweils wenigstens ein Teil des Längsträgers zwischen zwei Säulen erstreckt. Bevorzugt liegt der Längsträger mit seinen beiden Enden jeweils an einer Säule an, so dass Kräfte gut zwischen diesen Bauteilen übertragen werden können. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the longitudinal member is designed in several parts, and in each case at least a part of the longitudinal member extends between two columns. Preferably, the longitudinal member is located with its two ends in each case on a column, so that forces can be transmitted well between these components.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass der Längsträger als Profilträger ausgeführt ist. Durch das Profil wird die Stabilität des Längsträgers erhöht, insbesondere in seiner Längsrichtung. Gleichzeitig kann das Gewicht des Längsträgers niedrig sein. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the longitudinal member is designed as a profile carrier. Due to the profile, the stability of the longitudinal member is increased, in particular in its longitudinal direction. At the same time, the weight of the longitudinal member may be low.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass das Dach wenigstens einen Querträger umfasst, der mit seinen Enden an den beiden Längsträgern gehalten ist. Der Querträger bewirkt eine Querverstärkung der Kabine, was beispielsweise beim Umkippen des Zugkopfteils relevant sein kann. Auch können Kräfte, die nur auf eine der A-Säulen einwirken, durch Querträger teilweise in die jeweils andere Seitenwand, insbesondere in den Längsträger der anderen Seitenwand, übertragen und damit gleichmäßig in die Kabine geleitet werden. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the roof comprises at least one cross member, which is held with its ends on the two longitudinal members. The cross member causes a transverse reinforcement of the cabin, which may be relevant for example when tipping the Zugkopfteils. Also, forces that act only on one of the A-pillars, by cross member partially in the other side wall, in particular in the side members of the other side wall, transmitted and thus be conducted evenly into the cabin.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass wenigstens zwei weitere Säulen und ein Querträger miteinander verbunden sind. Es ergibt sich ein Stützbogen, der den Querschnitt der Kabine stabilisiert. Mit dem Stützbogen kann durch die Montage eines Bauteils die Stabilität der Kabine in verschiedenen Aspekten wie zuvor beschrieben erhöht werden. Somit ist die Verwendung des Stützbogens sehr effizient für die Montage der Kabine und des Zugkopfteils. According to a preferred embodiment, the Zugkopfteil is formed such that at least two further columns and a cross member are interconnected. The result is a support arch that stabilizes the cross section of the cabin. With the support arch, the assembly of a component can increase the stability of the cabin in various aspects as previously described. Thus, the use of the support bow is very efficient for the assembly of the cab and the towbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass die Längsträger jeweils eine Bogenform aufweisen und sich von der A-Säule nach oben erstrecken. Die Kurvenform ist vorteilhaft, weil sie einerseits eine aerodynamische Ausgestaltung der Zugkopfteils ermöglicht und andererseits gut zur Aufnahme von Kräften beim Zusammenprall geeignet ist. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the longitudinal members each have an arcuate shape and extend upwards from the A-pillar. The curve shape is advantageous because it allows on the one hand an aerodynamic design of the Zugkopfteils and on the other hand is well suited to absorb forces during the collision.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass der Längsträger jeweils integral mit wenigstens einem Wandblech und/oder einem Dachblech ausgeführt ist. Dadurch wird eine stabile bauliche Einheit gebildet, an der sich weitere Wand- und/oder Dachbleche leicht befestigen lassen. Der Längsträger mit dem wenigstens einen Wandblech und/oder Dachblech bildet somit einerseits eine Tragkonstruktion, die wesentlich zu der Stabilität des Zugkopfteils beiträgt, insbesondere bei einem Zusammenprall. Andererseits formt die so gebildete bauliche Einheit die äußere Form des Zugkopfteils, ohne dass zusätzliche formgebende Bauteile in diesem Bereich erforderlich sind. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the longitudinal carrier is in each case embodied integrally with at least one wall plate and / or a roof plate. As a result, a stable structural unit is formed on which more wall and / or roof panels can be easily attached. The longitudinal member with the at least one wall plate and / or roof plate thus forms on the one hand a supporting structure, which contributes significantly to the stability of the traction head part, in particular in a collision. On the other hand, the structural unit formed in this way forms the outer shape of the traction head part without the need for additional shaping components in this area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugkopfteil derart ausgebildet, dass die Kabine als eine geschweißte Einheit ausgebildet ist. Durch das Schweißen kann die Kabine auf einfache Weise gebildet werden und gleichzeitig eine hohe Stabilität aufweisen. A-Säule, Längsträger und soweit vorhanden Seitenbleche, Dachbleche, weitere Säulen und Querträger können somit insgesamt eine stabile Einheit bilden. According to a preferred embodiment, the traction head part is designed such that the cabin is formed as a welded unit. By welding, the cabin can be easily formed while having a high stability. A-pillar, side member and, if present side panels, roof panels, other columns and cross member can thus form a total of a stable unit.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Darin zeigen: The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. Show:
Die
Die Seitenwände
Wie in
Das Dach
Wie in den Figuren weiter zu erkennen ist umfassen die Seitenwände
A-Säulen
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugte Ausführungsform näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples. Other variations can be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
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