DE102015205283A1

DE102015205283A1 - Front arrangement of a rail vehicle and method for operating and producing the rail vehicle

Info

Publication number: DE102015205283A1
Application number: DE102015205283.4A
Authority: DE
Inventors: Landri Fel
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frontanordnung (1) eines Schienenfahrzeugs, wobei die Anordnung aufweist: – einen Teil einer tragenden Konstruktion (60) des Schienenfahrzeugs, – ein Aufprallelement (10) zum Aufnehmen einer Stoßkraft bei einem frontalen Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes auf die Frontanordnung (1), wobei das Aufprallelement (10) beweglich an dem Teil der tragenden Konstruktion (60) angeordnet ist, – eine Sicherungseinrichtung (21, 22, 51) zum Sichern des Aufprallelements (10) in einer ersten, oberen Position, die das Aufprallelement (10) während eines Betriebes des Schienenfahrzeugs vor dem frontalen Aufprall einnimmt, wobei die Sicherungseinrichtung (21, 22, 51) ausgestaltet ist, beim Auftreten der Stoßkraft, die aufgrund des frontalen Aufpralls der Person oder des Gegenstandes auf das Aufprallelement (10) wirkt, das Aufprallelement (10) freizugeben, so dass sich das Aufprallelement (10) relativ zu dem Teil der tragenden Konstruktion (60) von der oberen Position in eine zweite, untere Position bewegt, in der das Aufprallelement (10) einen kleineren Abstand zum Boden (2) hat als in der oberen Position.The invention relates to a front arrangement (1) of a rail vehicle, the arrangement comprising: - a part of a supporting structure (60) of the rail vehicle, - an impact element (10) for absorbing an impact force in a frontal impact of a person or an object on the front assembly (1), wherein the impact member (10) is movably disposed on the part of the supporting structure (60), - securing means (21, 22, 51) for securing the impact member (10) in a first, upper position, comprising the impact member (10) occupies during operation of the rail vehicle prior to frontal impact, wherein the securing device (21, 22, 51) is configured, upon the occurrence of the impact force acting on the impact element (10) due to the frontal impact of the person or the object, releasing the impact element (10) so that the impact element (10) moves relative to the portion of the supporting structure (60) from the upper one Position moved to a second, lower position, in which the impact element (10) has a smaller distance to the bottom (2) than in the upper position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Frontanordnung eines Schienenfahrzeugs, ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs und ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeugs. The invention relates to a front arrangement of a rail vehicle, a method for operating a rail vehicle and a method for producing a rail vehicle.

Aus EP 0 936 118 A1 ist eine Frontanordnung eines Schienenfahrzeugs bekannt. Zwischen einer Fahrerkabine und einem Gehäuse ist eine Vorrichtung zur Energieaufnahme eingefügt. Ein niedrig liegender Teil der Vorrichtung zur Energieaufnahme umfasst wenigstens eine Dämpfungsvorrichtung zur Energieaufnahme in der Längsrichtung der Fahrerkabine. Parallel zur Hinterseite der Fahrerkabine ist ein erster flacher Ring angeordnet und parallel zur Vorderseite des Fahrgastraums ist ein zweiter flacher Ring angeordnet. Der erste und der zweite flache Ring sind an ihrem oberen Teil mit Drehelementen verbunden, die eine Drehachse radial zur Fahrerkabine definieren, welche teilweise oberhalb der Fahrerkabine angeordnet ist. Der untere Teil des ersten flachen Rings und weitere damit verbundene Teile der Fahrerkabine sind geeignet, in Bezug auf die zur Fahrerkabine radiale Drehachse zu drehen, wobei der zweite flache Ring fest und angelehnt an dem den Fahrgastraum bildenden Gehäuse bleibt. Die Anordnung dient dazu, eine Verformung der Fahrerkabine bei einem frontalen Stoß zu vermeiden. Out EP 0 936 118 A1 is a front assembly of a rail vehicle known. Between a cab and a housing, a device for energy absorption is inserted. A low-lying part of the device for absorbing energy comprises at least one damping device for absorbing energy in the longitudinal direction of the driver's cab. Parallel to the rear of the cab, a first flat ring is arranged and parallel to the front of the passenger compartment, a second flat ring is arranged. The first and the second flat ring are connected at their upper part with rotary elements which define an axis of rotation radially to the driver's cab, which is arranged partially above the driver's cab. The lower part of the first flat ring and further associated parts of the driver's cab are adapted to rotate with respect to the axis of rotation radial to the driver's cab, the second flat ring remaining firm and ajar to the passenger compartment forming housing. The arrangement serves to avoid a deformation of the driver's cab during a frontal impact.

Bei einem Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes auf die Front des Schienenfahrzeugs, insbesondere einer Straßenbahn, kann es zu einer Beschädigung des Schienenfahrzeugs kommen. Bei Aufprallgeschwindigkeiten von wenigen Kilometern pro Stunde soll nennenswerter Schaden, insbesondere eine Beschädigung tragender Teile und eine Zerstörung von Anbauteilen im Frontbereich, vermieden werden. Es sind daher, wie z.B. in der EP 0 936 118 A1 beschrieben, Stoßverzehrelemente vorgesehen, die Stoßenergie unter reversibler Verformung aufnehmen. Für größere Aufprallgeschwindigkeiten und größere Stoßenergie ist darüber hinaus die Verwendung von irreversibel verformbaren Stoßverzehrelementen bekannt. A collision of a person or an object on the front of the rail vehicle, in particular a tram, may result in damage to the rail vehicle. At impact speeds of a few kilometers per hour should be significant damage, especially damage to load-bearing parts and destruction of attachments in the front, are avoided. It is therefore, as in the EP 0 936 118 A1 Shock absorbing elements are provided which absorb impact energy under reversible deformation. For greater impact speeds and greater impact energy beyond the use of irreversibly deformable shock-absorbing elements is known.

Insbesondere wenn eine Person mit einer Straßenbahn oder einem anderen leichten Schienenfahrzeug kollidiert, besteht eine große Verletzungsgefahr für die Person darin, dass sie unter den Frontbereich gelangt und anschließend mit nicht verformbaren Teilen kollidiert, wie z.B. dem vorderen Drehgestell. Von Vorteil ist daher die Verwendung von Deflektoren, die den Körper der Person oder einen Gegenstand von dem Drehgestell fernhalten. Um die Deflektoren nicht während des normalen Fahrbetriebes mit auf dem Boden der Fahrstrecke liegenden kleineren Gegenständen kollidieren zu lassen, können die Deflektoren bei einem frontalen Aufprall mechanisch oder elektrisch freigegeben und ausgefahren werden. Dies ist jedoch mit zusätzlichem Aufwand für die Herstellung und Konstruktion verbunden. Außerdem muss gewährleistet werden, dass der Deflektor bei einem frontalen Aufprall zuverlässig ausgefahren wird. In particular, when a person collides with a tram or other light rail vehicle, the person is greatly injured in getting under the front area and then colliding with non-deformable parts, e.g. the front bogie. It is therefore advantageous to use deflectors which keep the body of the person or an object away from the bogie. In order not to collide the Deflektoren during normal driving with lying on the ground of the route smaller objects, the deflectors can be released mechanically and electrically in a frontal impact and extended. However, this is associated with additional effort for the production and construction. In addition, it must be ensured that the deflector is reliably extended in a frontal impact.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Frontanordnung eines Schienenfahrzeugs, ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs anzugeben und/oder ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeugs anzugeben, die bei geringem Aufwand und zuverlässig verhindern, dass Personen und Gegenstände ähnlicher Größe unter den Frontbereich des Schienenfahrzeugs und insbesondere bis zu einem Drehgestell gelangen. It is an object of the present invention to provide a rail vehicle front arrangement, a method for operating a rail vehicle and / or a method for producing a rail vehicle which, with little effort and reliably prevents persons and objects of similar size from reaching the front of the rail vehicle and especially to get to a bogie.

Es wird vorgeschlagen, ein Aufprallelement, das bei einem frontalen Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes eine Stoßkraft erfährt, beweglich an der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs anzuordnen und eine erste, obere Position des Aufprallelements zu sichern. Aufgrund dieser Sicherung verlässt das Aufprallelement während des normalen Betriebes, wenn kein Aufprall stattfindet, die obere Position nicht. Bei einem frontalen Aufprall dagegen wird das Aufprallelement freigegeben und kann sich nach unten in eine zweite, untere Position bewegen, in der das Aufprallelement einen kleineren Abstand zum Boden hat als in der oberen Position. Dadurch wird der Abstand insbesondere so weit reduziert, dass eine Person oder ein Gegenstand ähnlicher Größe jedenfalls nicht vollständig unter den Frontbereich des Schienenfahrzeugs gelangen kann. Insbesondere ist eine zum Beispiel durch die Konstruktion der Sicherungseinrichtung bedingte, vorgegebene Mindest-Aufprallkraft (entsprechend einer gegebenenfalls vorgegebenen Stärke einer Freigabekraft) erforderlich, damit die Sicherungseinrichtung das Aufprallelement für eine Bewegung nach unten freigibt. It is proposed to arrange an impact element, which experiences an impact force in a frontal impact of a person or an object, movably on the supporting structure of the rail vehicle and to secure a first, upper position of the impact element. Due to this safety, the impact element does not leave the upper position during normal operation when no impact occurs. In a frontal impact, however, the impact element is released and can move down to a second, lower position, in which the impact element has a smaller distance to the ground than in the upper position. As a result, the distance is reduced in particular to the extent that a person or an object of similar size can not in any case reach completely below the front region of the rail vehicle. In particular, a predetermined minimum impact force (corresponding to an optionally predetermined strength of a release force), for example, due to the construction of the safety device, is required so that the safety device releases the impact element for downward movement.

Bei Straßenbahnen sind insbesondere Aufprallelemente bekannt, die als Stoßbügel ausgestaltet sind, welche sich in etwa horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung erstrecken. Häufig sind die Stoßbügel gekrümmt und symmetrisch zur Fahrzeugmittelachse, wobei sich der mittlere Bereich des Stoßbügels in Fahrtrichtung am weitesten vorne befindet und die Enden des Stoßbügels an der rechten und linken Seite in Fahrtrichtung weiter hinten liegen, d.h. der Stoßbügel ist konvex gekrümmt. Insbesondere im Bereich der Enden des Stoßbügels kann dieser jeweils über eine Mechanik an der tragenden Konstruktion des Fahrzeugs befestigt sein. Bevorzugt wird jedoch, dass diese Befestigung beweglich ist und z.B. über jeweils zumindest ein Stoßverzehrelement verfügt. Bei einem Aufprall wirken daher Stoßkräfte auf das Aufprallelement und die entsprechende Stoßenergie wird zumindest teilweise von dem zumindest einen Stoßverzehrelement aufgenommen. In trams, in particular impact elements are known, which are designed as a shock bar, which extend in an approximately horizontal direction transverse to the direction of travel. Often, the bumpers are curved and symmetrical about the vehicle central axis, with the middle region of the bumper being furthest forward in the direction of travel and the ends of the bumper being further to the rear in the direction of travel, i. the bumper is curved convexly. In particular, in the region of the ends of the shock bar this can be attached in each case via a mechanism to the supporting structure of the vehicle. However, it is preferred that this attachment be movable and e.g. each has at least one shock-absorbing element. In the event of an impact, therefore, impact forces act on the impact element and the corresponding impact energy is at least partially absorbed by the at least one impact absorption element.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass das Aufprallelement einerseits zum Aufnehmen von frontalen Stoßkräften zur Verfügung steht und andererseits bei einem frontalen Aufprall in eine Position gelangt, in der Personen und vergleichbar große Gegenstände von dem Raum unterhalb des Frontbereichs ferngehalten werden. Es ist daher kein zusätzlicher Deflektor erforderlich, der entfernt von dem Aufprallelement angeordnet ist und separat betätigt werden muss. Die auf das Aufprallelement wirkende Stoßkraft löst die Bewegung des Aufprallelements nach unten aus. Es ist daher nicht erforderlich, eine solche Stoßkraft z.B. durch Sensoren zu detektieren und einen separat von dem Aufprallelement vorgesehenen Deflektor zu aktivieren. Insbesondere ist es daher möglich, dass der in Fahrtrichtung am weitesten vorne gelegene Bereich des Schienenfahrzeugs verhältnismäßig hoch über den Schienen liegt. Auf diese Weise kann der Fahrer, aber auch das Fahrzeug besser vor den Folgen eines Aufpralls geschützt werden. Dennoch kann verhindert werden, dass Personen unter das Fahrzeug gelangen. The invention has the advantage that on the one hand the impact element is available for receiving frontal impact forces and on the other hand it reaches a position in a frontal impact in which persons and comparably large objects are kept away from the space below the front area. Therefore, no additional deflector is required, which is located away from the impact element and must be operated separately. The impact force acting on the impact element triggers the movement of the impact element downwards. It is therefore not necessary to detect such an impact force, for example by sensors, and to activate a deflector provided separately from the impact element. In particular, it is therefore possible that the furthest forward in the direction of travel region of the rail vehicle is relatively high above the rails. In this way, the driver, but also the vehicle can be better protected from the consequences of an impact. Nevertheless, it can be prevented that people get under the vehicle.

Insbesondere bewirkt die auf das Aufprallelement wirkende Stoßkraft eine Bewegung des Aufprallelements nach hinten, in Richtung der Stoßkraft oder mit einer Bewegungskomponente in Richtung der Stoßkraft. Durch die Bewegung nach hinten kann das Aufprallelement in einfacher Weise für die Bewegung nach unten freigegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Aufprallelement sich bei der Bewegung nach unten im Vergleich zu seiner Position vor dem Aufprall auch nach hinten bewegen. Beispiele werden unter Bezugnahme auf Figuren noch beschrieben. In particular, the impact force acting on the impact element causes a movement of the impact element backwards, in the direction of the impact force or with a movement component in the direction of the impact force. By moving backwards, the impact element can be easily released for downward movement. Alternatively or additionally, the impact element may also move rearward when moving downwards compared to its position prior to the impact. Examples will be described with reference to figures.

Es ist daher insbesondere möglich, dass das Aufprallelement ohne jegliche aktive Bewegungseinrichtungen, die z. B. Sensoren zur Detektion des Aufpralls benötigen, in die untere Position gelangt. Nicht benötigte aktive Bewegungseinrichtungen sind z. B. elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Aktuatoren, mechanisch vorgespannte Einrichtungen, deren gespeicherte potentielle Energie freigesetzt wird und Einrichtungen, die eine Bewegung durch Entspannung von unter Druck stehenden Gasen bewirken. It is therefore particularly possible that the impact element without any active movement devices, the z. B. sensors for detecting the impact need to get into the lower position. Unused active movement devices are z. As electrical, hydraulic and / or pneumatic actuators, mechanically biased devices whose stored potential energy is released and devices that cause movement by relaxation of pressurized gases.

Vorzugsweise ist mit dem Aufprallelement eine Frontabdeckung verbunden, die wie auch das Aufprallelement Bestandteil der Frontanordnung ist und die einen Teil einer frontalen Außenoberfläche des Schienenfahrzeugs bildet. Die Frontabdeckung bewegt sich gemeinsam mit dem Aufprallelement nach unten, wenn sich das Aufprallelement von der oberen Position in die untere Position bewegt. Eine solche bewegliche Frontabdeckung hat den Vorteil, dass wie z.B. bei Straßenbahnen üblich eine Fronthülle mit glatten Oberflächen und großen Krümmungsradien gebildet werden kann. Auch kann die Form der Frontabdeckung so gewählt werden, dass sie als Deflektor für aufprallende Personen und Gegenstände wirkt. Z.B. ist die Frontabdeckung in ihrem Verlauf in horizontaler Richtung gekrümmt, sodass aufprallende Personen und Gegenstände in vielen Fällen seitlich abgelenkt werden. Eine glatte Außenoberfläche der Frontabdeckung ist außerdem für aufprallende Personen und Gegenstände günstiger als das Aufprallelement, welches zum Beispiel Oberflächenverläufe mit kleinen Krümmungsradien und vorspringende Bereiche aufweist. Die Frontabdeckung kann je nach Design des Schienenfahrzeugs unterschiedlich gestaltet werden, ohne die Konstruktion des Aufprallelements und die sonstige Konstruktion der Frontanordnung ändern zu müssen. Die Erfindung vergrößert daher die Freiheiten bei der ästhetischen Gestaltung des Frontbereichs eines Schienenfahrzeugs. Preferably, a front cover is connected to the impact element, which, like the impact element, is part of the front arrangement and forms part of a frontal outer surface of the rail vehicle. The front cover moves down with the impact member as the impact member moves from the upper position to the lower position. Such a movable front cover has the advantage that such as e.g. In streetcars usual front shell with smooth surfaces and large radii of curvature can be formed. Also, the shape of the front cover can be chosen so that it acts as a deflector for bouncing people and objects. For example, The front cover is curved in its course in the horizontal direction, so that impacting persons and objects are deflected laterally in many cases. A smooth outer surface of the front cover is also more favorable for impacting persons and objects than the impact element, which has, for example, surface curves with small radii of curvature and protruding areas. The front cover can be designed differently depending on the design of the rail vehicle, without having to change the construction of the impact element and the other construction of the front assembly. The invention therefore increases the freedom in the aesthetic design of the front portion of a rail vehicle.

Besonders bevorzugt wird, dass das Aufprallelement mit einer daran befestigten Frontabdeckung außerdem mit zumindest einem Stoßverzehrelement kombiniert ist, wobei sich bei der Bewegung des Aufprallelements von der oberen Position in die untere Position nicht nur die Frontabdeckung, sondern auch das zumindest eine Stoßverzehrelement mitbewegt. Auch wenn das Aufprallelement nicht mit einer Frontabdeckung kombiniert ist, wird bevorzugt, dass das Aufprallelement über zumindest ein Stoßverzehrelement mit der tragenden Konstruktion, nämlich dem Teil der tragenden Konstruktion, der zur Frontanordnung gehört, verbunden ist. Stoßkräfte werden daher über das Aufprallelement in das zumindest eine Stoßverzehrelement abgeleitet. Bei dem zumindest einen Stoßverzehrelement handelt es sich vorzugsweise um ein reversibel verformbares Element. Besonders bevorzugt wird, dass jede Verbindung des Aufprallelements zu der tragenden Konstruktion eine Kombination von zumindest zwei verschiedenen Stoßverzehrelementen aufweist, von denen eines ein reversibel verformbares und von denen eines ein nicht reversibel verformbares Stoßverzehrelement ist. It is particularly preferred that the impact element with a front cover attached thereto is also combined with at least one impact absorption element, wherein not only the front cover, but also the at least one impact absorption element moves with the movement of the impact element from the upper position to the lower position. Even if the impact element is not combined with a front cover, it is preferred that the impact element is connected via at least one impact absorption element to the supporting structure, namely the part of the supporting structure which belongs to the front arrangement. Shock forces are therefore discharged via the impact element into the at least one shock-absorbing element. The at least one shock-absorbing element is preferably a reversibly deformable element. It is particularly preferred that each connection of the impact element to the supporting structure comprises a combination of at least two different shock absorbing elements, one of which is a reversibly deformable and one of which is a non-reversibly deformable Stoßverzehrelement.

Vorzugsweise hat ein unterer Rand der Frontabdeckung einen Abstand zum Boden von weniger als 10 cm, insbesondere von weniger als 5 cm, wenn sich das Aufprallelement in der unteren Position befindet. Dadurch wird gewährleistet, dass Personen und Körperteile nicht in den Bereich des Drehgestells des Fahrzeugs gelangen können. Der untere Teil der Frontabdeckung wirkt als Deflektor. Der untere Teil der Frontabdeckung erstreckt sich vorzugsweise über mehr als drei Viertel und insbesondere über mehr als neun Zehntel der Breite des Schienenfahrzeugs im Frontbereich. Preferably, a lower edge of the front cover has a distance to the floor of less than 10 cm, in particular less than 5 cm, when the impact element is in the lower position. This ensures that people and body parts can not get into the bogie area of the vehicle. The lower part of the front cover acts as a deflector. The lower part of the front cover preferably extends over more than three quarters and in particular over more than nine tenths of the width of the rail vehicle in the front area.

Insbesondere hat das Stoßverzehrelement eine Bewegungsachse, in deren Richtung sich das Aufprallelement bewegt, wenn das Stoßverzehrelement Stoßenergie bei dem frontalen Aufprall aufnimmt. Dabei verläuft die Bewegungsachse in Richtung des Aufprallelements ansteigend (d.h. von hinten unten nach vorne oben), wenn sich das Aufprallelement in der oberen Position befindet. Wenn sich das Aufprallelement dagegen in der unteren Position befindet, verläuft die Bewegungsachse bei geringerer Steigung in Richtung des Aufprallelements nach oben, verläuft in horizontaler Richtung oder verläuft abfallend in Richtung des Aufprallelements nach unten. Bevorzugt wird ein Verlauf in horizontaler Richtung, wenn sich das Aufprallelement in der unteren Position befindet. Bei horizontaler Ausrichtung der Bewegungsachse kann die Stoßenergie in optimaler Weise aufgenommen werden. Dabei bezieht sich der Begriff „horizontal“ auf den Fall, dass das Fahrzeug in ebenem Gelände fährt. Z. B. bei einer Fahrt bergauf ist die Bewegungsachse entsprechend der Steigung der Strecke (mit größerer Steigung) nach oben ansteigend in Richtung Aufprallelement ausgerichtet. Dieses Konzept der sich nach unten drehenden Bewegungsachse und/oder Ausgestaltungen einer Bewegungsmechanik, die diese Bewegung ermöglicht, können auch realisiert werden, wenn nicht ein Aufprall die Bewegung freigibt. In particular, the impact absorbing member has a movement axis in the direction of which the impact member moves when the impact absorbing member receives impact energy in the frontal impact. The movement axis runs in Direction of the impact element increasing (ie, from bottom rear to front top) when the impact element is in the upper position. In contrast, when the impact element is in the lower position, the movement axis at a lower slope in the direction of the impact element extends upward, runs in the horizontal direction or runs downwards in the direction of the impact member down. A course in the horizontal direction is preferred when the impact element is in the lower position. With horizontal alignment of the axis of motion, the impact energy can be optimally absorbed. The term "horizontal" refers to the case where the vehicle is driving on level terrain. For example, when driving uphill, the axis of movement is aligned according to the slope of the route (with a greater slope) upwards towards the impact element. This concept of the downwardly rotating axis of motion and / or embodiments of a motion mechanism that enables this movement can also be realized unless an impact releases the motion.

Generell hat die weiter oben liegende Position des Aufprallelements, bevor ein Aufprall stattfindet, insbesondere beim Aufprall von Personen, den Vorteil, dass sie näher an der Höhenposition des Schwerpunkts der Person liegt. Das Aufprallelement ist daher für einen Aufprall mit erstem Kontakt zwischen Person/Gegenstand und Frontanordnung ausgelegt, der höher als üblich liegt. Dennoch nimmt das Aufprallelement die Stoßkraft während des weiteren Verlaufs des Aufprallvorganges in optimaler Weise auf, denn Personen fallen durch den Aufprall in der Regel, wodurch sich ihr Schwerpunkt nach unten verlagert. Insbesondere, wie im Folgenden noch beschrieben wird, kann das Aufprallelement so ausgestaltet sein, dass es bei dem ersten Kontakt beginnt, nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung, auszuweichen und sich dann nach unten zu bewegen. Das Aufprallelement, insbesondere mit daran befestigter Frontabdeckung, folgt daher in optimaler Weise der aufprallenden Person und weicht dieser zumindest zu Beginn des Aufprallvorganges sogar aus. Generally, the uppermost position of the impaction element before impact occurs, especially in the event of impact by persons, has the advantage of being closer to the height position of the person's center of gravity. The impact element is therefore designed for impact with first contact between person / object and front assembly, which is higher than usual. Nevertheless, the impact element optimally absorbs the impact force during the further course of the impact, because persons usually fall as a result of the impact, as a result of which their center of gravity shifts downwards. In particular, as will be described below, the impact element can be designed so that it starts at the first contact, to the rear, against the direction of travel, to avoid and then move down. The impact element, in particular with the front cover attached, therefore optimally follows the impacting person and even evades it, at least at the beginning of the impact process.

Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Eine Frontanordnung eines Schienenfahrzeugs, wobei die Anordnung aufweist:

– einen Teil einer tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs,
– ein Aufprallelement zum Aufnehmen einer Stoßkraft bei einem frontalen Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes auf die Frontanordnung, wobei das Aufprallelement beweglich an dem Teil der tragenden Konstruktion angeordnet ist,
– eine Sicherungseinrichtung zum Sichern des Aufprallelements in einer ersten, oberen Position, die das Aufprallelement während eines Betriebes des Schienenfahrzeugs vor dem frontalen Aufprall einnimmt,

wobei die Sicherungseinrichtung ausgestaltet ist, beim Auftreten der Stoßkraft, die aufgrund des frontalen Aufpralls der Person oder des Gegenstandes auf das Aufprallelement wirkt, das Aufprallelement freizugeben, so dass sich das Aufprallelement relativ zu dem Teil der tragenden Konstruktion von der oberen Position in eine zweite, untere Position bewegt, in der das Aufprallelement einen kleineren Abstand zum Boden hat als in der oberen Position. In particular, the following is proposed: A front arrangement of a rail vehicle, the arrangement comprising:

A part of a supporting structure of the rail vehicle,
An impact element for absorbing an impact force on a frontal impact of a person or an object on the front assembly, the impact element being movably arranged on the part of the supporting structure,
A securing device for securing the impact element in a first, upper position, which occupies the impact element during operation of the rail vehicle before the frontal impact,

the safety device being configured to release the impact element upon the occurrence of the impact force acting on the impact element due to the frontal impact of the person or object, such that the impact element moves from the upper position to a second relative to the portion of the supporting structure; moved lower position in which the impact element has a smaller distance to the ground than in the upper position.

Ferner wird vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, wobei:

– ein Aufprallelement zum Aufnehmen einer Stoßkraft bei einem frontalen Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes auf eine Front des Schienenfahrzeugs, das relativ zu einer tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs von oben nach unten beweglich ist, mitgeführt wird,
– eine erste, obere Position des Aufprallelements, die das Aufprallelement während eines Betriebes des Schienenfahrzeugs vor dem frontalen Aufprall einnimmt, gesichert wird,
– beim Auftreten der Stoßkraft, die aufgrund des frontalen Aufpralls der Person oder des Gegenstandes auf das Aufprallelement wirkt, das Aufprallelement freigeben wird, so dass sich das Aufprallelement relativ zu der tragenden Konstruktion von der oberen Position in eine zweite, untere Position bewegt, in der das Aufprallelement einen kleineren Abstand zum Boden hat als in der oberen Position.

It is also proposed: A method of operating a rail vehicle, wherein:

An impact element for absorbing an impact force in a frontal impact of a person or an object on a front of the rail vehicle, which is movable from top to bottom relative to a supporting structure of the rail vehicle,
A first, upper position of the impact element, which occupies the impact element during operation of the rail vehicle before the frontal impact, is secured,
- Upon the occurrence of the impact force acting on the impact element due to the frontal impact of the person or the object, the impact element will release, so that the impact element relative to the supporting structure of the moved upper position to a second, lower position, in which the impact element has a smaller distance to the ground than in the upper position.

Außerdem wird vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeugs, mit folgenden Schritten:

– Anordnen eines Aufprallelements zum Aufnehmen einer Stoßkraft bei einem frontalen Aufprall einer Person oder eines Gegenstandes auf die Frontanordnung an einem Teil einer tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs, wobei das Aufprallelement beweglich an dem Teil der tragenden Konstruktion angeordnet wird,
– Anordnen einer Sicherungseinrichtung zum Sichern des Aufprallelements in einer ersten, oberen Position, die das Aufprallelement während eines Betriebes des Schienenfahrzeugs vor dem frontalen Aufprall einnimmt,

wobei die Sicherungseinrichtung ausgestaltet wird, beim Auftreten der Stoßkraft, die aufgrund des frontalen Aufpralls der Person oder des Gegenstandes auf das Aufprallelement wirkt, das Aufprallelement freizugeben, so dass sich das Aufprallelement relativ zu dem Teil der tragenden Konstruktion von der oberen Position in eine zweite, untere Position bewegt, in der das Aufprallelement einen kleineren Abstand zum Boden hat als in der oberen Position. It is also proposed: A method of manufacturing a rail vehicle, comprising the following steps:

Arranging an impact element for absorbing an impact force in a frontal impact of a person or an object on the front assembly on a part of a supporting structure of the rail vehicle, wherein the impact element is movably arranged on the part of the supporting structure,
Arranging a securing device for securing the impact element in a first, upper position, which occupies the impact element during operation of the rail vehicle before the frontal impact,

the safety device being configured, upon the occurrence of the impact force acting on the impact element due to the frontal impact of the person or object, to release the impact element so that the impact element moves from the upper position to a second relative to the portion of the supporting structure; moved lower position in which the impact element has a smaller distance to the ground than in the upper position.

Ausgestaltungen der Verfahren zum Betreiben und Herstellen des Schienenfahrzeugs ergeben sich aus der entsprechenden Beschreibung der Frontanordnung. Embodiments of the methods for operating and producing the rail vehicle are evident from the corresponding description of the front arrangement.

Es gibt verschiedene Ausgestaltungen der Sicherungseinrichtung, die das Aufprallelement in der oberen Position gegen eine unbeabsichtigte Bewegung nach unten sichert. Eine Möglichkeit ist es, eine Bewegungsmechanik, die eine Bewegung des Aufprallelements von oben nach unten relativ zur tragenden Konstruktion ermöglicht, durch die Sicherungseinrichtung zu blockieren und die Blockade bei einem Aufprall aufzuheben. Bevorzugt wird jedoch, dass das Aufprallelement direkt oder indirekt von einer Halterung der Sicherungseinrichtung in der oberen Position gehalten wird. Der Begriff Halterung bedeutet insbesondere, dass zumindest ein Teil der Gewichtskraft des Aufprallelements und optional damit verbundener Teile von der Halterung aufgenommen wird. Die Halterung trägt daher das Aufprallelement in der oberen Position allein oder in Kombination mit weiteren tragenden Elementen. There are various embodiments of the securing device which secures the impact element in the upper position against unintentional movement downwards. One possibility is to block a movement mechanism, which allows a movement of the impact element from top to bottom relative to the supporting structure, by the securing device and to lift the blockade in the event of an impact. However, it is preferred that the impact element is held directly or indirectly by a holder of the securing device in the upper position. The term holder means, in particular, that at least a part of the weight of the impact element and optionally associated parts is received by the holder. The bracket therefore carries the impact element in the upper position alone or in combination with other supporting elements.

Eine Möglichkeit einer solchen Halterung besteht in einer elektrisch oder elektromechanisch oder elektromagnetisch ausgeführten Halterung. In diesen Fällen ist es insbesondere möglich, dass ein Sensor den Aufprall auf die Front des Schienenfahrzeugs detektiert und das entsprechende Sensorsignal das Entkoppeln von der Halterung auslöst, sodass sich das Aufprallelement bevorzugt allein aufgrund seiner Gewichtskraft nach unten bewegt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Antrieb vorgesehen sein, der die Bewegung des Aufprallelements nach unten antreibt. Dadurch kann das Aufprallelement noch schneller in die untere Position gelangen. One possibility of such a holder is an electrically or electromechanically or electromagnetically designed holder. In these cases, it is possible, in particular, for a sensor to detect the impact on the front of the rail vehicle and for the corresponding sensor signal to trigger the decoupling from the mounting, so that the impact element preferably moves downward solely on the basis of its weight force. Alternatively or additionally, a drive may be provided which drives the movement of the impact member down. As a result, the impact element can reach the lower position even faster.

Aus Gründen einer einfachen Ausgestaltung wird ferner bevorzugt, dass die Halterung eine rein mechanische Halterung ist. Besonders bevorzugt wird, dass die Stoßkraft zum Beginn des Aufprallvorganges das Aufprallelement in Fahrtrichtung nach hinten bewegt und dadurch aus der von der Halterung gesicherten Position herausbewegt. Danach können die Gewichtskräfte das Aufprallelement nach unten in die untere Position bewegen. Alternativ kann die Stoßkraft z.B. zu Beginn des Aufprallvorganges das Aufprallelement von der Halterung abreißen. In diesem Fall existiert z.B. eine Sollbruchstelle einer Halteverbindung zwischen dem Aufprallelement und dem tragenden Teil der Konstruktion, an der die Halterung das Aufprallelement in der oberen Position hält. For reasons of a simple embodiment, it is further preferred that the holder is a purely mechanical holder. It is particularly preferred that the impact force at the beginning of the impact process, the impact element moves in the direction of travel backwards and thereby moved out of the secured position of the holder. After that, the weight forces can move the impact element down to the lower position. Alternatively, the impact force may be e.g. At the beginning of the impact process, tear off the impact element from the holder. In this case, e.g. a breaking point of a holding connection between the impact member and the supporting part of the structure, where the holder holds the impact member in the upper position.

Allgemeiner formuliert weist die Sicherungseinrichtung eine Halterung auf, die das Aufprallelement mittelbar oder unmittelbar in der oberen Position hält, wobei die bei dem frontalen Aufprall auf das Aufprallelement wirkende Stoßkraft das Aufprallelement von der Halterung entkoppelt. More generally, the securing device comprises a support which holds the impact element indirectly or directly in the upper position, wherein the impact force acting on the impact element in the frontal impact decouples the impact element from the support.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Sicherungseinrichtung ein verformbares Element auf, das das Aufprallelement direkt oder indirekt gegen die Halterung presst und das bei dem frontalen Aufprall verformt wird und dadurch das Aufprallelement von der Halterung freigegeben wird. Daher stellt das verformbare Element auch ein Stoßverzehrelement dar. Das verformbare Element kann ein plastisch verformbares Element sein. Bevorzugt wird jedoch ein elastisch verformbares Element, da dieses wieder verwendbar ist. Auf Ausführungsbeispiele (wie z.B. eine elastische Membran) wird anhand der Figuren später eingegangen. In a preferred embodiment, the securing device has a deformable element, which presses the impact element directly or indirectly against the holder and which is deformed in the frontal impact and thereby the impact element is released from the holder. Therefore, the deformable element also constitutes a shock-absorbing element. The deformable element may be a plastically deformable element. However, preference is given to an elastically deformable element, since this is reusable. Embodiments (such as an elastic membrane) will be described later with reference to the drawings.

Auch wird in den Figuren auf unterschiedliche Ausführungsformen der Bewegungsmechanik eingegangen, die die Bewegung des Aufprallelements aus der oberen Position in die untere Position ermöglicht und insbesondere führt. Also, in the figures, different embodiments of the movement mechanism are discussed, which allows the movement of the impact member from the upper position to the lower position and in particular leads.

Insbesondere ist das verformbare Element derart mit dem Aufprallelement gekoppelt und wird aufgrund der Stoßkraft derart verformt, dass das Aufprallelement in eine rückwärtige Richtung bewegt wird, wobei die Bewegung in die rückwärtige Richtung zumindest eine Bewegungskomponente in Richtung der Stoßkraft hat. In particular, the deformable element is so coupled to the impact element and is deformed due to the impact force such that the impact element is moved in a rearward direction, wherein the movement in the rearward direction has at least one movement component in the direction of the impact force.

Insbesondere ist die Kombination des Aufprallelements mit der Frontabdeckung und dem zumindest einen Stoßverzehrelement über zumindest eine schwenkbare Verbindung mit dem Teil der tragenden Konstruktion verbunden, der zu der Frontanordnung gehört, insbesondere mit einer Unterrahmen-Struktur des Wagenkastens im Bereich der Frontanordnung. Die zumindest eine Verbindung erlaubt insbesondere eine Schwenkbewegung, in der das Aufprallelement von der oberen in die untere Position bewegt wird, wobei sich das Aufprallelement bei der Bewegung nach unten im Vergleich zu seiner Position vor dem Aufprall optional, je nach Ausgestaltung der schwenkbaren Verbindung, auch nach hinten bewegen kann. Vorzugsweise ist zumindest eine Verbindung gelenkig oder auf andere Weise beweglich (z.B. über eine Kulissenführung) mit einem ersten Bereich eines Stoßverzehrelements der Kombination verbunden. Dieser erste Bereich ist vorzugsweise ortsfest oder annähernd ortsfest, wenn sich das Aufprallelement in der unteren Position befindet und über das Aufprallelement eine Stoßkraft in das Stoßverzehrelement eingeleitet wird. Ein anderer, zweiter Bereich des Stoßverzehrelements bewegt sich dabei relativ zu dem ersten Bereich, um eine insbesondere reversible Verformung zu bewirken. Übliche reversible Stoßverzehrelemente sind z.B. als Kolben-/Zylindereinheit konstruiert. In diesem Fall ist z.B. der andere Bereich der Kolben und ist die bewegliche Verbindung zur tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs mit dem Zylinder verbunden. Insbesondere ist die bewegliche Verbindung auch beweglich mit dem tragenden Teil verbunden, z.B. über ein Gelenk oder eine Führung. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall, da es bei entsprechender Konstruktion ausreicht, die Verbindung zu der Kombination beweglich auszugestalten, z.B. über eine Führung. In diesem Fall ist die Verbindung nicht selbst schwenkbar, sondern lediglich die Kombination. Allgemein formuliert kann das eine der beweglich miteinander zu verbindenden Teile die Führung aufweisen und das andere Teil z.B. ein Gleitelement oder eine Rolle, das/die durch die Führung beweglich geführt ist. Die Führung kann z. B. eine Kulissenführung mit einer Nut oder eine Rollenführung sein. Der Begriff Schwenkbewegung schließt verschiedene Fälle mit ein. Z.B. kann sich die Kombination um eine nicht ortsfeste oder um eine ortsfeste Rotationsachse drehen, um die Schwenkbewegung auszuführen. In particular, the combination of the impact member with the front cover and the at least one impact absorbing member is connected via at least one pivotal connection with the part of the supporting structure which belongs to the front assembly, in particular with a subframe structure of the car body in the region of the front assembly. In particular, the at least one connection allows a pivoting movement in which the impact element is moved from the upper to the lower position, wherein the impact element in the downward movement compared to its position before the impact optional, depending on the design of the pivotal connection, also can move to the rear. Preferably, at least one connection is articulated or otherwise movably connected (eg via a link guide) to a first region of a shock-absorbing element of the combination. This first region is preferably stationary or approximately stationary when the impact element is in the lower position and an impact force is introduced into the impact absorption element via the impact element. Another, second region of the Stoßverzehrelements moves relative to the first area to one in particular to cause reversible deformation. Conventional reversible shock-absorbing elements are designed, for example, as a piston / cylinder unit. In this case, for example, is the other area of the piston and the movable connection to the supporting structure of the rail vehicle is connected to the cylinder. In particular, the movable connection is also movably connected to the supporting part, for example via a joint or a guide. However, this is not necessarily the case, since it is sufficient with appropriate design to make the connection to the combination movable, for example via a guide. In this case, the connection is not self-pivoting, but only the combination. Generally speaking, one of the parts to be connected to one another can have the guide and the other part, for example, a sliding element or a roller, which is movably guided by the guide. The leadership can z. B. be a slotted guide with a groove or a roller guide. The term pivoting motion includes various cases. For example, the combination may rotate about a fixed axis or about a fixed axis of rotation to perform the pivotal movement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen: Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The individual figures of the drawing show:

1 eine schematische seitliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Frontbereichs eines Schienenfahrzeuges mit einer Frontanordnung, wobei sich eine Kombination eines Aufprallelement mit einer Frontabdeckung und einem Stoßverzehrelement in einer ersten Position befindet, 1 1 is a schematic side view of a first embodiment of a front region of a rail vehicle with a front assembly, wherein a combination of an impact element with a front cover and a Stoßverzehrelement is in a first position,

2 den Frontbereich aus 1 in einer ersten Phase eines Kollisionsprozesses mit einer Person, wobei sich die bewegliche Einrichtung in einer Zwischenposition befindet und sich die Kombination aufgrund des Aufpralls entgegengesetzt zur Fahrtrichtung bewegt hat und daher von einer Halterung freigegeben wird, 2 the front area 1 in a first phase of a collision process with a person, wherein the movable device is in an intermediate position and the combination has moved due to the impact opposite to the direction of travel and is therefore released from a holder,

3 den Frontbereich aus 1 und 2, wobei sich die Kombination aufgrund ihrer Gewichtskraft nach unten bewegt hat und eine Bewegungsachse des Stoßverzehrelements in dieser unteren Position des Aufprallelements horizontal in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, 3 the front area 1 and 2 wherein the combination has moved downwards due to its weight force and a movement axis of the impact absorption element is oriented horizontally in the direction of travel in this lower position of the impact element,

4 eine schematische seitliche Ansicht eines Teilbereichs einer Frontanordnung ähnlich der in 1 bis 3, wobei jedoch die genannte Kombination über eine andere Art von Verbindung, nämlich Gelenkarme, beweglich mit der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs verbunden ist und wobei sich das Aufprallelement unmittelbar vor einem frontalen Aufprall in der oberen Position befindet, 4 a schematic side view of a portion of a front assembly similar to in 1 to 3 however, said combination being movably connected to the supporting structure of the rail vehicle via another type of connection, namely articulated arms, and wherein the impact element is in the upper position immediately before a frontal impact,

5 den Frontbereich aus 6, wobei sich das Aufprallelement in die untere Position bewegt hat, 5 the front area 6 with the impact element moved to the lower position,

6 eine schematische seitliche Ansicht eines Teilbereichs einer Frontanordnung ähnlich der in 1 bis 5, wobei jedoch die genannte Kombination über eine andere Art von Verbindung, nämlich zwei Führungen mit davon beweglich geführten Rollen, beweglich mit der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs verbunden ist und wobei sich das Aufprallelement unmittelbar vor einem frontalen Aufprall in der oberen Position befindet, 6 a schematic side view of a portion of a front assembly similar to in 1 to 5 however, said combination being movably connected to the supporting structure of the rail vehicle via another type of connection, namely two guides with rollers moveable therefrom, and with the impact element in the upper position immediately before a frontal impact,

7 den Frontbereich aus 6, wobei sich das Aufprallelement in die untere Position bewegt hat, 7 the front area 6 with the impact element moved to the lower position,

8 eine schematische seitliche Ansicht eines Teilbereichs einer Frontanordnung ähnlich der in 1 bis 7, wobei jedoch die genannte Kombination von einer anderen Sicherungseinrichtung, insbesondere einer Halterung mit Sollbruchstelle, in der oberen Position an der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs gesichert wird und wobei die bewegliche Verbindung zu der tragenden Konstruktion insbesondere wie in 1 bis 7 ausgeführt sein kann, 8th a schematic side view of a portion of a front assembly similar to in 1 to 7 in which, however, said combination is secured by another securing device, in particular a holder with predetermined breaking point, in the upper position on the supporting structure of the rail vehicle and wherein the movable connection to the supporting structure in particular as in 1 to 7 can be executed

9 den Frontbereich aus 8, wobei sich das Aufprallelement in die untere Position bewegt hat, 9 the front area 8th with the impact element moved to the lower position,

10 eine schematische seitliche Ansicht eines Teilbereichs einer Frontanordnung ähnlich der in 1 bis 9, wobei jedoch die genannte Kombination von einer anderen Sicherungseinrichtung, z.B. einer Sicherungseinrichtung mit Elektromagnet, in der oberen Positionen an der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs gesichert wird und wobei die bewegliche Verbindung zu der tragenden Konstruktion insbesondere wie in 1 bis 7 ausgeführt sein kann, 10 a schematic side view of a portion of a front assembly similar to in 1 to 9 however, said combination being secured by other securing means, eg a safety device with electromagnet, in the upper positions on the supporting structure of the rail vehicle and the movable connection to the supporting structure in particular as in 1 to 7 can be executed

11 den Frontbereich aus 10, wobei sich das Aufprallelement in die untere Position bewegt hat, 11 the front area 10 with the impact element moved to the lower position,

12 eine dreidimensionale Teil-Darstellung eines Frontbereichs eines Schienenfahrzeugs mit einer Frontanordnung wie in 1 bis 11, 12 a three-dimensional partial representation of a front portion of a rail vehicle with a front assembly as in 1 to 11 .

13a–d zeigen die in 1 bis 3 dargestellte Kombination und eine Halterung zum Halten der Kombination in einer aktuellen Position, wobei anhand der Figuren ein Anheben des Aufprallelements erläutert wird, um z.B. das Fahrzeug an der Front mit einer nicht dargestellten Kopplungsvorrichtung an ein anderes Fahrzeug anzukoppeln 13a -D show the in 1 to 3 illustrated combination and a holder for holding the combination in a current position, with reference to the figures, a lifting of the impact element is explained, for example, to couple the vehicle at the front with a coupling device, not shown, to another vehicle

Die in 1 gezeigte Frontanordnung 1 eines Schienenfahrzeugs weist eine Frontscheibe 3 mit einer Scheibenwischeranlage 4 auf. Ein Teil der tragenden Konstruktion 60 des Schienenfahrzeugs, z. B. eines Wagenkastens, ist in 1 lediglich schematisch dargestellt. Links in der Figur, am frontalen Ende der Frontanordnung 1 befindet sich eine Frontabdeckung 14, die im Frontbereich den unteren Teil der Außenoberfläche bildet. Die Frontabdeckung 14 verläuft in der dargestellten Seitenansicht von oben nach unten entlang einer gekrümmten Kontur, die im unteren Endbereich 11 der Frontabdeckung 14 nach unten abknickt. Dieser untere Endbereich 11 bildet einen Deflektor, der es verhindert, dass Personen oder Gegenstände ähnlicher Größe wie Personen in den Bereich unter der Frontanordnung gelangen. Die Frontabdeckung ist an einem Aufprallelement 10 befestigt, bei dem es sich (wie auch die dreidimensionale Darstellung der 12 zeigt) um einen Stoßbügel handelt. Das Aufprallelement 10 ist an seiner nach vorn weisenden Außenoberfläche mit der Frontabdeckung 14 verbunden. Wie auch die Frontabdeckung 14 erstreckt sich der Stoßbügel konvex gekrümmt entlang der horizontalen Richtung, die quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft. An seiner Rückseite ist das Aufprallelement an zwei Stellen (die in 12 dargestellten Stellen rechts und links der Frontanordnung im Endbereich des Stoßbügels) mit einem reversibel verformbaren Stoßverzehrelement 30 verbunden. Die Stoßverzehrelemente 30a, 30b (12) sind insbesondere symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene des Schienenfahrzeugs an der Rückseite des Aufprallelements 10 befestigt. In 1 ist nur ein Stoßverzehrelement 30 zu erkennen. In the 1 shown frontal arrangement 1 a rail vehicle has a windshield 3 with a windscreen wiper system 4 on. Part of the load-bearing construction 60 of the rail vehicle, z. B. a car body, is in 1 only shown schematically. Left in the figure, at the frontal end of the front assembly 1 there is a front cover 14 , which forms the lower part of the outer surface in the front area. The front cover 14 runs in the illustrated side view from top to bottom along a curved contour in the lower end 11 the front cover 14 kinks down. This lower end area 11 forms a deflector which prevents people or objects of similar size as persons from getting into the area under the frontal assembly. The front cover is on an impact element 10 attached, in which it (as well as the three-dimensional representation of the 12 shows) is a bumper. The impact element 10 is on its forward facing exterior surface with the front cover 14 connected. Like the front cover 14 The bumper extends convexly curved along the horizontal direction, which is transverse to the direction of travel of the vehicle. At its rear the impact element is in two places (the ones in 12 Positions shown on the right and left of the front assembly in the end of the shock bar) with a reversibly deformable Stoßverzehrelement 30 connected. The shock-absorbing elements 30a . 30b ( 12 ) are in particular symmetrical to a vertical center plane of the rail vehicle at the rear of the impact element 10 attached. In 1 is just a shock-absorbing element 30 to recognize.

Das Aufprallelement 10 kann optional so ausgestaltet sein, dass es bei einem sehr starken Aufprall Stoßenergie unter irreversibler Verformung aufnimmt. Ferner kann das Stoßverzehrelement 30 so ausgestaltet sein, dass es bei einem mittelstarken Aufprall Stoßenergie durch irreversible Verformung aufnimmt. Bei einem weniger starken Aufprall dagegen nimmt das reversibel verformbare Stoßverzehrelement 30 die Stoßenergie unter reversibler Verformung auf. Auf die Möglichkeit eines zusätzlichen reversibel verformbaren Stoßverzehrelements zur Aufnahme sehr kleiner Stoßenergie, insbesondere bei einem Aufprall einer Person bei Fahrgeschwindigkeiten bis zu 5 km/h, wird noch näher eingegangen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das reversibel verformbare Stoßverzehrelement 30 einen Kolben 31 auf, der an seinem in Fahrtrichtung vorne liegenden Ende mit dem Aufprallelement 10 verbunden ist und der in seinem in Fahrtrichtung hinten liegenden Endbereich mit einem Zylinder 40 des Stoßverzehrelements 30 zusammen wirkt. Durch Relativbewegung von Kolben 31 und Zylinder 40 in Richtung einer Bewegungsachse 26 wird unter reversibler Verformung Stoßenergie aufgenommen und insbesondere in Wärme umgewandelt. Im Ausführungsbeispiel ist der Kolben 31 mit dem Aufprallelement 10 verbunden. Es ist jedoch alternativ möglich, dass der Zylinder mit dem Aufprallelement verbunden ist. The impact element 10 can optionally be designed so that it absorbs impact energy under irreversible deformation in a very strong impact. Furthermore, the shock-absorbing element 30 be designed so that it absorbs impact energy by irreversible deformation in a moderate impact. In contrast, the reversibly deformable shock-absorbing element takes on a less severe impact 30 the impact energy under reversible deformation. The possibility of an additional reversibly deformable Stoßverzehrelements for receiving very small impact energy, especially in a collision of a person at speeds up to 5 km / h, will be discussed in more detail. In the in 1 illustrated embodiment, the reversibly deformable shock-absorbing element 30 a piston 31 on, at its front in the direction of travel end with the impact element 10 is connected and in its rear end in the direction of travel with a cylinder 40 the shock-absorbing element 30 works together. By relative movement of pistons 31 and cylinders 40 in the direction of a movement axis 26 is absorbed under reversible deformation impact energy and in particular converted into heat. In the embodiment, the piston 31 with the impact element 10 connected. However, it is alternatively possible for the cylinder to be connected to the impact element.

In dem in 1 gezeigten Zustand befindet sich das Stoßverzehrelement 30 in einer Stellung, in der seine Bewegungsachse 26 mit einer horizontal in Fahrtrichtung verlaufenden Fahrzeugachse 41 einen Winkel 42 einschließt, der z.B. mindestens 5°, vorzugsweise mindestens 10°, und höchstens 25°, vorzugsweise höchstens 20°, beträgt. Daher hat das Aufprallelement 10 einen größeren Abstand zum Boden 2 als der Zylinder 40. In the in 1 shown state is the Stoßverzehrelement 30 in a position where his axis of motion 26 with a horizontal axis in the direction of travel extending vehicle axle 41 an angle 42 which is, for example, at least 5 °, preferably at least 10 °, and at most 25 °, preferably at most 20 °. Therefore, the impact element has 10 a greater distance to the ground 2 as the cylinder 40 ,

Die in 1 dargestellte Anordnung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel für das Konzept mit mehreren Möglichkeiten der reversiblen Verformung und mindestens einer Möglichkeit der irreversiblen Verformung dar. Allgemein formuliert ist das Aufprallelement mit einem ersten, insbesondere elastisch verformbaren Stoßverzehrelement verbunden, das zu Beginn eines Aufpralls und bei einem Aufprall mit geringer Stoßenergie diese Stoßenergie vollständig aufnimmt. Das erste Stoßverzehrelement (im Ausführungsbeispiel der 1 mit den Bezugszeichen 51 und 90 bezeichnet, wie noch näher beschrieben wird) ist insbesondere am in Fahrtrichtung hinteren Ende eines zweiten Stoßverzehrelements ausgebildet, das eine Bewegungsachse hat, in deren Richtung sich das Aufprallelement bewegt, wenn das Stoßverzehrelement Stoßenergie bei dem frontalen Aufprall aufnimmt. Diese Bewegungsachse ist insbesondere auch die Bewegungsachse, wenn lediglich das erste Stoßverzehrelement Bewegungsenergie aufnimmt. Das zweite Stoßverzehrelement (30 im Beispiel der 1) ist ausgestaltet, Stoßenergie aufzunehmen, wenn die Kapazität des ersten Stoßverzehrelements zur Aufnahme von Stoßenergie erschöpft ist. Vorzugsweise nimmt das zweite Stoßverzehrelement zunächst Stoßenergie unter reversibler Verformung auf und nimmt erst dann weitere Stoßenergie unter irreversibler Verformung auf, wenn die Kapazität zur Aufnahme von Stoßenergie unter reversibler Verformung erschöpft ist. Optional, wie erwähnt, kann zusätzlich das Aufprallelement selbst so ausgestaltet sein, dass es Stoßenergie unter irreversibler Verformung aufnimmt, wenn die Kapazität des zweiten Stoßverzehrelements zur Aufnahme von Stoßenergie erschöpft ist. Es ist jedoch auch möglich, auf das erste Stoßverzehrelement zu verzichten. In diesem Fall nimmt das zweite Stoßverzehrelement auch die Stoßenergie zu Beginn des Aufprallvorganges auf. In the 1 The arrangement shown represents only one exemplary embodiment of the concept with multiple possibilities of reversible deformation and at least one possibility of irreversible deformation. Generally speaking, the impact element is connected to a first, in particular elastically deformable shock-absorbing element, which at the beginning of an impact and in an impact with less Shock energy completely absorbs this impact energy. The first shock absorbing element (in the embodiment of the 1 with the reference numerals 51 and 90 is designated, as will be described in more detail) is formed in particular at the rear end in the direction of travel of a second Stoßverzehrelements having a movement axis, in the direction of the impact element moves when the Stoßverzehrelement receives impact energy in the frontal impact. This movement axis is in particular also the movement axis, if only the first shock absorption element absorbs kinetic energy. The second shock absorbing element ( 30 in the example of 1 ) is configured to receive impact energy when the capacity of the first shock absorbing element to absorb impact energy is exhausted. Preferably, the second shock absorbing member first absorbs impact energy under reversible deformation, and absorbs further impact energy under irreversible deformation only when the capacity for absorbing impact energy under reversible deformation is exhausted. Optionally, as mentioned, in addition, the impact element itself may be configured to receive impact energy under irreversible deformation when the capacity of the second shock absorbing element to absorb impact energy is exhausted. However, it is also possible to dispense with the first shock absorbing element. In this case, the second shock absorbing element also absorbs the impact energy at the beginning of the impacting operation.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich am in Fahrtrichtung hinteren Ende des zweiten Stoßverzehrelements 30, insbesondere am hinteren Ende des Zylinders 40, ein Vorsprung 90 (z.B. ein sich nach hinten verjüngender, z.B. konisch verjüngender, Vorsprung), wobei das hintere Ende des Vorsprungs 90 in Kontakt zu einer elastischen Membran 51 ist und mit dieser zusammen wirkt. Zu Beginn eines Aufprallvorganges und wenn die Stoßenergie des Aufpralls insgesamt so gering ist, dass die Aufnahmekapazität dieses ersten Stoßverzehrelements nicht erschöpft wird, bewegt sich die Kombination aus Aufprallelement, Frontabdeckung und zweitem Stoßverzehrelement 30 nach hinten, wodurch die elastische Membran 51 verformt wird und dadurch Stoßenergie aufnimmt und verzehrt. Dies hat den Vorteil, dass die Kombination zurückweicht und Verletzungen einer aufprallenden Person oder Beschädigungen eines aufprallenden Gegenstandes reduziert werden. In 1 ist die genannte Kombination mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet. In the in 1 illustrated embodiment is located at the rear end of the second Stoßverzehrelements in the direction of travel 30 , in particular at the rear end of the cylinder 40 , a lead 90 (eg, a tapering towards the rear, for example, conically tapered, projection), wherein the rear end of the projection 90 in contact with an elastic membrane 51 is and works together with this. At the beginning of an impact and when the impact energy of the impact is so low that the capacity of this first shock absorbing element is not exhausted, the combination of the impact element, the front cover and the second shock absorbing element moves 30 to the rear, eliminating the elastic membrane 51 is deformed and thereby absorbs impact energy and consumed. This has the advantage that the combination recedes and injuries to an impacting person or damage to an impacting object are reduced. In 1 is the named combination with the reference number 70 designated.

Ein oberes Ende 13 der Frontabdeckung 14 hat einen, der oberen Position des Aufprallelements 10 entsprechenden Abstand zu dem darüber angeordneten Scheibenwischer 4. Insbesondere beträgt in der oberen Position des Aufprallelements 10 der Abstand des unteren Endbereichs 11 der Frontabdeckung 14 zum Boden 2 mindestens 25 cm, vorzugsweise mindestens 30 cm, und höchstens 50 cm, vorzugsweise höchstens 40 cm. An upper end 13 the front cover 14 has one, the upper position of the impact element 10 corresponding distance to the arranged above the wiper 4 , In particular, in the upper position of the impact element 10 the distance of the lower end area 11 the front cover 14 to the ground 2 at least 25 cm, preferably at least 30 cm, and at most 50 cm, preferably at most 40 cm.

1 zeigt ein erstes Beispiel einer Bewegungsmechanik, die eine Bewegung der Kombination 70 und damit eine Bewegung des Aufprallelements 10 in die untere Position ermöglicht. Der Zylinder 40 ist über zwei Dreharme 80, 81 (Gelenkarme) mit einer tragenden Konstruktion 60 des Schienenfahrzeugs verbunden. Die Dreharme 80, 81 sind in ihren unteren Endbereichen 100, gelenkig mit dem Zylinder 40 und in ihren oberen Endbereichen 105, 115 gelenkig mit der tragenden Konstruktion 60 verbunden. Die Drehachsen der Gelenke verlaufen parallel zueinander in horizontaler Richtung (senkrecht zur Figurenebene) quer zur Fahrtrichtung. Die Längsachsen der beiden Dreharme 80, 81, die durch eine Gerade definiert sind, welche die Drehachsen des jeweiligen Dreharms kreuzen, verlaufen in einem Winkel zueinander (in der Figurenebene der 1 bis 3). Sie kreuzen sich in einem virtuellen, nicht ortsfesten Punkt 200, der als ein Punkt auf einer virtuellen, nicht ortsfesten horizontal verlaufenden Drehachse der Kombination 70 bezeichnet werden kann. Diese virtuelle Drehachse ist die Drehachse der jeweiligen Drehbewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt der Schwenkbewegung. Da die Position der virtuellen Drehachse aber nicht ortsfest ist, ist der Drehbewegung eine Verschiebung der virtuellen Drehachse überlagert. Für drei verschiedene Zeitpunkte der Bewegung kann dies aus 1 bis 3 erkannt werden. 1 shows a first example of a motion mechanism, which is a movement of the combination 70 and thus a movement of the impact element 10 in the lower position allows. The cylinder 40 is over two rotating arms 80 . 81 (Articulated arms) with a load-bearing construction 60 connected to the rail vehicle. The swivel arms 80 . 81 are in their lower end areas 100 , articulated with the cylinder 40 and in their upper end areas 105 . 115 articulated with the supporting structure 60 connected. The axes of rotation of the joints run parallel to one another in the horizontal direction (perpendicular to the plane of the figure) transversely to the direction of travel. The longitudinal axes of the two rotating arms 80 . 81 , which are defined by a straight line, which intersect the axes of rotation of the respective rotary arm, extend at an angle to each other (in the plane of the figure 1 to 3 ). They intersect in a virtual, non-stationary point 200 acting as a point on a virtual, non-stationary horizontal axis of rotation of the combination 70 can be designated. This virtual axis of rotation is the axis of rotation of the respective rotational movement at a certain time of the pivoting movement. But since the position of the virtual axis of rotation is not stationary, the rotational movement is superimposed on a shift of the virtual axis of rotation. This can happen for three different times of the movement 1 to 3 be recognized.

Weiterhin 1 zeigt ein erstes Beispiel einer Sicherungseinrichtung zum Sichern des Aufprallelements 10 in einer ersten, oberen Position, die das Aufprallelement 10 während eines Betriebes des Schienenfahrzeugs vor einem frontalen Aufprall einnimmt. Die Sicherungseinrichtung ist als mechanische Halterung ausgestaltet. Zu ihr gehört ferner die elastische Membran 51. Das Aufprallelement 10 weist einen Haken 21 auf, der in der oberen Position des Aufprallelements 10 von einem Träger 22 der Halterung getragen und damit in der oberen Position gehalten wird. Der Träger 22 weist in seinem unteren Bereich ein z. B. hülsen- oder stangenförmiges Halteelement 23 auf, das sich mit seiner Längsachse in horizontaler Richtung quer zur Figurenebene (d. h. quer zur Fahrzeuglängsachse) erstreckt. Der Haken 21 hat insbesondere ein L-förmiges Profil, das von einem freien Schenkel 25 und einem festen Schenkel 24 gebildet wird. Die Schenkel 24, 25 verlaufen abgewinkelt zueinander, z.B. rechtwinklig. Der feste Schenkel 24 ist an einer Oberseite des Aufprallelements 10 befestigt. Der freie Schenkel 25 erstreckt sich vom festen Schenkel 24 und übergreift in der oberen Position des Aufprallelements 10 das Halteelement 23 (vorgespannt durch die Membran 51) von hinten. Die Haken 21 ist somit in Richtung der Frontabdeckung 14 nach vorne offen und wird von der Membran 51 von hinten gegen das Halteelement 23 gedrückt. Die Vorspannungskraft wirkt entlang der Bewegungsachse 26 des Stoßverzehrelements 30 in Fahrtrichtung, d.h. nach links. Dadurch wird verhindert, dass das Aufprallelement 10 unbeabsichtigt aufgrund seiner Gewichtskraft in Bodenrichtung absinkt. Farther 1 shows a first example of a safety device for securing the impact element 10 in a first, upper position, which is the impact element 10 during an operation of the rail vehicle before a frontal impact occupies. The securing device is designed as a mechanical support. It also includes the elastic membrane 51 , The impact element 10 has a hook 21 up in the upper position of the impact element 10 from a carrier 22 worn the bracket and thus held in the upper position. The carrier 22 has in its lower part a z. B. sleeve or rod-shaped retaining element 23 on, which extends with its longitudinal axis in the horizontal direction transversely to the plane of the figure (ie transverse to the vehicle longitudinal axis). The hook 21 in particular has an L-shaped profile, that of a free leg 25 and a tight leg 24 is formed. The thigh 24 . 25 run angled to each other, for example at right angles. The tight thigh 24 is at a top of the impact element 10 attached. The free thigh 25 extends from the fixed leg 24 and engages in the upper position of the impact element 10 the holding element 23 (biased by the membrane 51 ) from behind. The hooks 21 is thus in the direction of the front cover 14 open to the front and is covered by the membrane 51 from behind against the retaining element 23 pressed. The biasing force acts along the axis of movement 26 the shock-absorbing element 30 in the direction of travel, ie to the left. This will prevent the impact element 10 unintentionally due to its weight in the ground direction decreases.

In 1 sind links vor der Frontanordnung 1 schematisch zwei Personen unterschiedlicher Größe 120 und 180 cm dargestellt, wobei es sich z.B. um ein 120 cm großes Kind und einen 180 cm großen Erwachsenen, die auf einem Boden 2 stehen, handelt. Im Fall eines Aufpralls nimmt die Frontabdeckung 14 an seiner Frontseite Stoßkräfte auf und überträgt diese auf das Aufprallelement 10. Für die kleinere Person besteht eine größere Gefahr, unter die Frontanordnung 1 zu gelangen. Anhand von 2 ist der Aufprall der kleineren Person dargestellt. In 1 are left in front of the front layout 1 schematically represented two people of different sizes 120 and 180 cm, which, for example, to a 120 cm tall child and a 180 cm large adult, on a floor 2 stand, act. In the case of an impact, the front cover will take 14 on its front impact forces and transmits them to the impact element 10 , For the smaller person, there is a greater danger under the frontal layout 1 to get. Based on 2 the impact of the smaller person is shown.

In 2 führt die Kombination 70 aufgrund der Stoßkraft des Aufpralls eine Bewegung nach hinten aus, deren Richtung durch die Stoßkraft und insbesondere auch durch die Konstruktion der Halterung bestimmt ist. Der obere Schenkel 25 des Hakens 21 gelangt dadurch in eine Bewegungsposition, in der er nicht mehr das Halteelement 23 übergreift. Daher beginnen die Gewichtskräfte des Aufprallelements 10, der von ihr getragenen Frontabdeckung 14 und eines Teils des zweiten Stoßverzehrelements 30, die Kombination 70 entsprechend der Bewegungsmöglichkeit der Bewegungsmechanik mit den Dreharmen 80, 81 nach unten zu bewegen. Durch die Bewegung der Kombination 70 nach hinten wird die elastische Membran elastisch verformt und nimmt auf diese Weise Stoßenergie auf. Die elastische Membran 51 oder eine entsprechende elastisch verformbare Einrichtung erfüllt daher zwei Funktionen. Zum einen sichert sie das unbeabsichtigte Freigeben der Kombination 70 durch die Halterung. Zum anderen nimmt sie zu Beginn des Aufpralls Stoßenergie auf und ermöglicht es der Kombination 70, sich von der Halterung zu lösen. Dabei drehen sich die Dreharme 80, 81 und verschiebt sich der virtuelle Drehpunkt 200 wie oben erwähnt. In 2 leads the combination 70 due to the impact force of the impact, a movement towards the rear, whose direction is determined by the impact force and in particular by the construction of the holder. The upper leg 25 of the hook 21 enters thereby in a movement position, in which he no longer the holding element 23 overlaps. Therefore, the weight forces of the impact element begin 10 , the front cover worn by her 14 and a part of the second shock absorbing member 30 , the combination 70 according to the possibility of movement of the movement mechanism with the rotation arms 80 . 81 to move down. By the movement of the combination 70 towards the rear, the elastic membrane is elastically deformed and absorbs impact energy in this way. The elastic membrane 51 or a corresponding elastically deformable device therefore fulfills two functions. On the one hand, it ensures the unintentional release of the combination 70 through the holder. On the other hand, it absorbs impact energy at the beginning of the impact and enables the combination 70 to come off the bracket. The rotating arms rotate 80 . 81 and shifts the virtual pivot 200 as mentioned above.

Aufgrund der Gewichtskräfte bewegen sich die Kombination 70 und damit das Aufprallelement 10 anschließend in die untere Position, die in 3 gezeigt ist. Während dieser Bewegung drehen sich wieder die Dreharme 80, 81, verschiebt sich der virtuelle Drehpunkt 200 und verringert sich dadurch der Abstand der Frontabdeckung 14 zum Boden. In dem Ausführungsbeispiel verläuft die Bewegungsachse 26 des Stoßverzehrelements 30 in der unteren Position in horizontaler Richtung. Auf diese Weise kann die Anordnung in optimaler Weise weitere Stoßenergie aufnehmen und wird verhindert, dass die Person unter die Frontanordnung gelangen kann. 3 zeigt, dass der untere Endbereich 11 der Frontabdeckung 14 den Boden berührt. In der Praxis wird bevorzugt, dass der Boden nicht berührt wird, sondern ein kleiner Abstand von z.B. mindestens 2 cm verbleibt. Due to the weight forces move the combination 70 and thus the impact element 10 then in the lower position, the in 3 is shown. During this movement, the rotating arms turn again 80 . 81 , the virtual pivot shifts 200 and thereby reduces the distance of the front cover 14 to the ground. In the embodiment, the movement axis runs 26 the shock-absorbing element 30 in the lower position in the horizontal direction. In this way, the assembly can optimally absorb further impact energy and prevents the person from getting under the front assembly. 3 shows that the lower end 11 the front cover 14 touched the ground. In practice, it is preferred that the soil is not touched, but a small distance of, for example, at least 2 cm remains.

4 zeigt eine Variante der Bewegungsmechanik vor dem Stoß. Das Stoßverzehrelement 30 ist über nur einen Dreharm 100 gelenkig mit der tragenden Konstruktion 60 verbunden. Insbesondere befindet sich an den entgegengesetzten Enden des Dreharms jeweils ein Drehgelenk. Wie in 4 dargestellt, kann jedoch der Dreharm 100 lediglich über ein einziges Drehgelenk 181 verbunden sein, und zwar mit der tragenden Konstruktion 60. In diesem Fall kann die Membran 51 aus dem Beispiel der 1 bis 3 weggelassen werden und die Beweglichkeit des Verzehrelements 30 (z.B. eine Kolben-/Zylindereinheit mit Kolben 31 und Zylinder 40) benutzt werden, um den Haken 21 oder eine andere Befestigung des Aufprallelements 10 an der Halterung 22, 23 nach vorne vorzuspannen. Auch die Funktion der Membran 51 aus 1 während des Beginns des Aufprallvorganges kann das Stoßverzehrelement 30 erfüllen. 4 shows a variant of the movement mechanics before the impact. The shock-absorbing element 30 is about only one rotary arm 100 articulated with the supporting structure 60 connected. In particular, there is a respective rotary joint at the opposite ends of the rotary arm. As in 4 However, the rotary arm can be shown 100 only over a single swivel joint 181 be connected, with the supporting structure 60 , In this case, the membrane 51 from the example of 1 to 3 be omitted and the mobility of the consumer 30 (eg a piston / cylinder unit with piston 31 and cylinders 40 ) used to hook 21 or another attachment of the impaction element 10 on the bracket 22 . 23 to bias forward. Also the function of the membrane 51 out 1 during the beginning of the impact process, the Stoßverzehrelement 30 fulfill.

Bei einem frontalen Stoß gegen die Frontabdeckung 14 wird die Kombination 70 gegen die Vorspannkraft des Stoßverzehrelements 30 nach hinten bewegt, wodurch mit Ausnahme von Änderungen aufgrund der Art der Bewegungsmechanik und dem Wegfallen der elastischen Membran dieselbe Bewegung in die untere Position (5) ausgeführt wird. In a frontal impact against the front cover 14 will the combination 70 against the biasing force of the Stoßverzehrelements 30 moved backwards, whereby, with the exception of changes due to the nature of the movement mechanism and the elimination of the elastic membrane the same movement in the lower position ( 5 ) is performed.

6 zeigt eine weitere Variante der Bewegungsmechanik vor dem Stoß. Mit dem Zylinder 40 sind zwei um eine horizontale (quer zur Fahrtrichtung verlaufende) Drehachse drehbewegliche Laufrollen 120, 121 verbunden. An der tragenden Konstruktion 60 sind zwei Führungen 130, 131 befestigt, wobei jede Führung 130, 131 die Bewegung einer der Laufrollen 120, 121 führt. Insbesondere nimmt die Führung 130, 131 die Laufrolle 120, 121 in der Art einer Kulissenführung auf. Eine mögliche Anordnung der Führungsschienen relativ zueinander ist in 6 und 7 dargestellt. Bei einem Aufprall auf die Frontabdeckung 14 wird wie anhand von 4 und 5 beschrieben zunächst das Aufprallelement 10 nach hinten bewegt und dadurch von der Sicherungseinrichtung freigegeben und bewegt sich dann aufgrund der Gewichtskräfte nach unten in die in 7 dargestellte untere Position. 6 shows another variant of the movement mechanics before the impact. With the cylinder 40 are two about a horizontal (transverse to the direction of travel) axis of rotation rotatable rollers 120 . 121 connected. At the supporting structure 60 are two guides 130 . 131 attached, with each guide 130 . 131 the movement of one of the rollers 120 . 121 leads. In particular, the leadership takes 130 . 131 the roller 120 . 121 in the manner of a slotted guide. A possible arrangement of the guide rails relative to each other is in 6 and 7 shown. In case of impact with the front cover 14 is like based on 4 and 5 first described the impact element 10 moved backwards and released by the securing device and then moves due to the weight forces down in the 7 illustrated lower position.

8 zeigt eine Variante der Sicherungseinrichtung. Das Aufprallelement 10 ist über ein Abrisselement 28, insbesondere mit Sollbruchstelle an der tragenden Konstruktion 60 befestigt. Das Abrisselement 28 kann z. B. aus Blech gefertigt sein und an der Sollbruchstelle z.B. perforiert sein. Durch Einwirkung einer Stoßkraft bei einem frontalen Aufprall auf die Frontabdeckung 14 wird eine nach hinten weisende Kraft auf das Abrisselement 28 ausgeübt, das zu einem Abreißen von der tragenden Konstruktion 60, von dem Aufprallelement 10 oder zweier Teile des Abrisselements 28 voneinander führt. Der zuletzt genannte Fall ist in 9 dargestellt, die auch das Aufprallelement 10 in der unteren Position zeigt. Bevorzugt wird, dass das Aufprallelement 10 vor, während und/oder nach dem Abreißen des Abrisselements 28 eine Bewegung nach hinten ausführt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Anders als in 8 und 9 dargestellt, muss sich das Abrisselement nicht in vertikaler Richtung zwischen dem Aufprallelement und der tragenden Konstruktion erstrecken. Auch andere Ausrichtungen des Abrisselements und andere Ausgestaltungen davon sind möglich. 8th shows a variant of the securing device. The impact element 10 is about a tear-off element 28 , in particular with predetermined breaking point on the supporting structure 60 attached. The tear-off element 28 can z. B. be made of sheet metal and perforated at the predetermined breaking point, for example. By impact force in a frontal impact on the front cover 14 becomes a rearward force on the tear-off element 28 exercised, leading to a tearing off of the supporting structure 60 , from the impact element 10 or two parts of the tear-off element 28 leads from each other. The latter case is in 9 represented, which is also the impact element 10 in the lower position shows. It is preferred that the impact element 10 before, during and / or after tearing off the tear-off element 28 makes a movement to the rear. However, this is not mandatory. Unlike in 8th and 9 As shown, the tear-off element does not have to extend vertically between the impact element and the supporting structure. Other orientations of the tear-off element and other embodiments thereof are possible.

10 zeigt eine weitere Variante der Sicherungseinrichtung. Ein mit dem Aufprallelement 10 verbundenes gehaltenes Element 31 wird z. B. durch eine Magnetkraft eines Elektromagneten in der oberen Position gehalten. Der Elektromagnet kann z. B. an einer Halterung 122 ähnlich der in 1 bis 7 befestigt sein. Insbesondere ist an der Frontabdeckung 14 und/oder an dem Aufprallelement 10 ein Sensor 300 angeordnet, z. B. ein Beschleunigungssensor, Drucksensor oder ein Vibrationssensor. Dieser Sensor 300 erzeugt bei einem Aufprall gegen die Frontabdeckung 14 ein Signal an die Sicherungseinrichtung. Insbesondere wird dadurch der Elektromagnet von einer Steuerung der Sicherungseinrichtung gesteuert, das gehaltene Element 31 freizugeben, z. B. durch Umkehrung der Magnetfeldrichtung oder Aufhebung des Magnetfeldes. 11 zeigt die untere Position des Aufprallelements 10. 10 shows a further variant of the securing device. One with the impact element 10 connected held element 31 is z. B. held by a magnetic force of an electromagnet in the upper position. The electromagnet z. B. on a bracket 122 similar to the one in 1 to 7 be attached. In particular, on the front cover 14 and / or on the impact element 10 a sensor 300 arranged, z. As an acceleration sensor, pressure sensor or a vibration sensor. This sensor 300 generated in a crash against the front cover 14 a signal to the safety device. In particular, thereby the electromagnet is controlled by a controller of the securing device, the held element 31 to release, for. B. by reversing the magnetic field direction or cancellation of the magnetic field. 11 shows the lower position of the impact element 10 ,

Diese Sicherungseinrichtung ist ein Beispiel dafür, dass die beim Aufprall wirkende Stoßkraft und die damit verbundene mechanische Energie nicht für die Freigabe des Aufprallelements zwingend erforderlich sind. Die Sicherungseinrichtung kann das Aufprallelement selbsttätig für die Bewegung in die untere Position freigeben. Der Aufprall wird lediglich detektiert und löst die Freigabe aus. Bei einer Variante, die nicht in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fällt, löst nicht der Aufprall die Freigabe aus, sondern ein anderes Signal als im Fall der 10 und 11. Dieses Signal wird zum Beispiel von einem Kollisionsdetektionssystem erzeugt, das die Kollision und damit den bevorstehenden Aufprall vorab erkennt. Ein solches Kollisionsdetektionssystem kann zur Kollisionsdetektion zum Beispiel zumindest einen Radarsensor, eine Kamera und/oder ein Laser-Triangulationssystem aufweisen. Allgemeiner formuliert kann das Kollisionsdetektionssystem Strahlung, insbesondere elektromagnetische Strahlung, dazu nutzen, ein sich relativ zu der Fahrzeug-Front bewegendes Objekt vor dem Aufprall auf die Front zu erkennen. Die Strahlung kann zumindest teilweise von einer Strahlungsquelle des Systems erzeugt werden und von dem Objekt reflektiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Kollisionsdetektionssystem Strahlung detektieren, die von dem Objekt emittiert und/oder reflektiert wurde. This safety device is an example of the fact that the impact force acting on impact and the associated mechanical energy not for the release of the impact element is mandatory. The securing device can release the impact element automatically for the movement into the lower position. The impact is merely detected and triggers the release. In a variant which does not fall within the scope of the appended claims, the impact does not trigger the release, but a different signal than in the case of 10 and 11 , This signal is generated, for example, by a collision detection system that detects in advance the collision and thus the imminent impact. Such a collision detection system may have at least one radar sensor, a camera and / or a laser triangulation system for collision detection, for example. More generally, the collision detection system may utilize radiation, particularly electromagnetic radiation, to detect an object moving relative to the vehicle front, prior to impact with the front. The radiation may be at least partially generated by a radiation source of the system and reflected by the object. Alternatively or additionally, the collision detection system may detect radiation that has been emitted and / or reflected by the object.

12 zeigt eine Teildarstellung eines Frontbereichs eines Wagenkastens. Es ist nur der in Fahrtrichtung rechte Teil der Frontscheibe 3 dargestellt. In der linken Fahrzeughälfte (im Vordergrund der Figur) sind die tragende Konstruktion 60 und die Kombination 70 mit Stoßverzehrelement 30a und Aufprallelement 10 (Stoßbügel) zu erkennen. In der rechten Fahrzeughälfte (weiter links in der Figur) ist ein zweites Stoßverzehrelement 30b zu erkennen, das relativ zum ersten Stoßverzehrelement 30a symmetrisch zur vertikalen Mittelebene des Schienenfahrzeugs am Aufprallelement 10 befestigt ist. Die Längsachse des zweiten Stoßverzehrelements 30b verläuft in Fahrzeugrichtung parallel zur Längsachse 26 des ersten Stoßverzehrelements 30a. 12 shows a partial view of a front portion of a car body. It is only the right-hand part of the windscreen in the direction of travel 3 shown. In the left half of the car (in the foreground of the figure) are the supporting structure 60 and the combination 70 with shock absorption element 30a and impact element 10 To recognize (shock bar). In the right half of the vehicle (further to the left in the figure) is a second shock-absorbing element 30b to recognize, relative to the first Stoßverzehrelement 30a symmetrical to the vertical center plane of the rail vehicle on the impact element 10 is attached. The longitudinal axis of the second Stoßverzehrelements 30b runs parallel to the longitudinal axis in the vehicle direction 26 of the first shock absorbing element 30a ,

13a zeigt die Kombination 70 in der oberen Position des Aufprallelements 10, die auch in 1 dargestellt ist. Zum Anheben des Aufprallelements und der Kombination 70 wird zunächst die Frontabdeckung 14 in der in 13a dargestellten Pfeilrichtung nach vorne gezogen, um an der Halterung mit dem Träger 22 das Halteelement 23 in eine andere Position relativ zu dem Träger 22 bringen zu können. 13a zeigt den Zustand, in dem die Frontabdeckung 14 bereits nach vorne bewegt wurde, das Halteelement 23 aber noch in der unteren Aufnahme 126 des Trägers 22 aufgenommen ist. 13a shows the combination 70 in the upper position of the impact element 10 that also in 1 is shown. To lift the impactor and the combination 70 First, the front cover 14 in the in 13a Arrow direction shown pulled forward to the bracket with the carrier 22 the holding element 23 in a different position relative to the carrier 22 to be able to bring. 13a shows the condition in which the front cover 14 has already been moved forward, the holding element 23 but still in the lower picture 126 of the carrier 22 is included.

13b zeigt den nächsten Zustand, nachdem das Halteelement 23 aus der unteren Aufnahme 126 entfernt wurde. Anschließend kann das Aufprallelement 10 angehoben werden, wodurch auch andere Teile der Kombination 70 angehoben werden und die Bewegungsachse 26 von hinten (d.h. von dem Zylinder 40 aus gesehen) nach vorne (d.h. an der Frontabdeckung 14) mit größerer Steigung ansteigt als zuvor. Der resultierende Zustand ist in 13c dargestellt. 13b shows the next state after the holding element 23 from the lower picture 126 was removed. Subsequently, the impact element 10 be raised, which also makes other parts of the combination 70 be raised and the axis of motion 26 from behind (ie from the cylinder 40 seen from the front) (ie on the front cover 14 ) increases with greater slope than before. The resulting state is in 13c shown.

Nun kann das Halteelement 23 in die obere Aufnahme 127 des Trägers 22 eingebracht werden, die sich an einer höheren Position in dem Träger 22 befindet als die untere Aufnahme 126. 13d zeigt den Zustand mit in die obere Aufnahme 127 eingesetztem Halteelement 23, wobei der Haken 21 mit seinem oberen Schenkel bereits wieder zumindest teilweise das Halteelement 23 übergreift und dadurch die entsprechende Vertikalposition des Aufprallelements 10 gesichert ist. Now the retaining element 23 in the upper intake 127 of the carrier 22 are introduced, which are at a higher position in the carrier 22 located as the lower intake 126 , 13d shows the state with in the upper receptacle 127 inserted holding element 23 , where the hook 21 with its upper leg already at least partially the holding element 23 engages and thereby the corresponding vertical position of the impact element 10 is secured.

Auch die in 4 bis 7 dargestellte Halterung kann so wie in den 13a bis 13d dargestellt ausgeführt sein. Die genaue Lage in Fahrzeuglängsrichtung der oberen Aufnahme kann dabei jedoch abhängig von der Ausgestaltung der Bewegungsmechanik variieren. Also in 4 to 7 shown bracket can be as in the 13a to 13d be shown represented. However, the exact position in the vehicle longitudinal direction of the upper receptacle may vary depending on the configuration of the movement mechanism.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0936118 A1 [0002, 0003]

Claims

Frontal layout ( 1 ) of a railway vehicle, the arrangement comprising: - a part of a supporting structure ( 60 ) of the rail vehicle, - an impact element ( 10 ) for absorbing an impact force in a frontal impact of a person or an object on the front assembly ( 1 ), wherein the impact element ( 10 ) movable on the part of the supporting structure ( 60 ), - a safety device ( 21 . 22 . 51 ) for securing the impact element ( 10 ) in a first, upper position, the impact element ( 10 ) during operation of the rail vehicle before the frontal impact, the safety device ( 21 . 22 . 51 ) upon the occurrence of the impact force due to the impact of the person or object on the impact element ( 10 ), the impact element ( 10 ), so that the impact element ( 10 ) relative to the part of the supporting structure ( 60 ) is moved from the upper position to a second, lower position, in which the impact element ( 10 ) a smaller distance to the ground ( 2 ) has as in the upper position.

Front assembly according to claim 1, wherein the impact element ( 10 ) via at least one shock-absorbing element ( 30 ) with the part of the supporting structure ( 60 ) connected is.

A front assembly according to claim 2, wherein the shock absorbing member (16) 30 ) a movement axis ( 26 ), in the direction of which the impact element ( 10 ) moves when the shock absorbing element ( 30 ) Absorbs impact energy in the frontal impact, the motion axis ( 26 ) rising in the direction of the impact element ( 10 ) runs when the impact element ( 10 ) is in the upper position, and wherein the movement axis ( 26 ) at a lower slope in the direction of the impact element ( 10 ) runs in the horizontal direction or sloping in the direction of the impact element ( 10 ) runs when the impact element ( 10 ) is in the lower position.

Front arrangement according to one of claims 1-3, wherein the safety device ( 21 . 22 . 51 ) a holder ( 21 . 22 ) having the impact element ( 10 ) is held directly or indirectly in the upper position, and in the case of the frontal impact on the impact element ( 10 ) acting impact force the impact element ( 10 ) from the bracket ( 21 . 22 ) decoupled.

Front arrangement according to claim 4, wherein the securing device ( 21 . 22 . 51 ) a deformable element ( 51 ) having the impact element ( 10 ) directly or indirectly pressed against the holder and which is deformed in the frontal impact and thereby the impact element ( 10 ) from the bracket ( 21 . 22 ) is released.

A front arrangement according to claim 5, wherein the deformable element ( 51 ) in such a way with the impact element ( 10 ) and is deformed due to the impact force such that the impact element ( 10 ) is moved in a rearward direction, the movement in the rearward direction having at least a component of movement in the direction of the impact force.

A front assembly according to any one of claims 1-6, wherein the front assembly ( 1 ) a front cover ( 14 ) of the rail vehicle, which forms part of a frontal outer surface of the rail vehicle, which bears against the impact element ( 10 ) and which together with the impact element ( 10 ) is moved downwards when the impact element ( 10 ) is moved from the upper position to the lower position.

Front assembly according to claim 7, wherein a lower edge of the front cover ( 14 ) has a distance to the ground of less than 10 cm, when the impact element ( 10 ) is in the lower position.

Method for operating a rail vehicle, wherein: - an impact element ( 10 ) for absorbing an impact force in a frontal collision of a person or an object on a front of the rail vehicle, which relative to a supporting structure ( 60 ) of the rail vehicle is movable from top to bottom, is carried along, - a first, upper position of the impact element ( 10 ), which the impact element ( 10 ) is secured during operation of the rail vehicle before the frontal impact, - upon the occurrence of the impact force due to the frontal impact of the person or object on the impact element ( 10 ), the impact element ( 10 ), so that the impact element ( 10 ) relative to the supporting structure ( 60 ) is moved from the upper position to a second, lower position, in which the impact element ( 10 ) a smaller distance to the ground ( 2 ) has as in the upper position.

Method for producing a rail vehicle, comprising the following steps: arranging an impact element ( 10 ) for absorbing an impact force in a frontal impact of a person or an object on the front assembly on a part of a supporting structure ( 60 ) of the rail vehicle, wherein the impact element ( 10 ) movable on the part of the supporting structure ( 60 ) is arranged Arranging a security device ( 21 . 22 . 51 ) for securing the impact element ( 10 ) in a first, upper position, the impact element ( 10 ) during operation of the rail vehicle before the frontal impact, the safety device ( 21 . 22 . 51 ) upon the occurrence of the impact force due to the impact of the person or object on the impact element ( 10 ), the impact element ( 10 ), so that the impact element ( 10 ) relative to the part of the supporting structure ( 60 ) is moved from the upper position to a second, lower position, in which the impact element ( 10 ) a smaller distance to the ground ( 2 ) has as in the upper position.