DE19860888A1 - Schienenfahrzeug mit frontseitigem Rammschutz - Google Patents

Abstract

Bei einem Schienenfahrzeug ist auf einem Untergestell 5 eines Wagenkastens ein Führerhaus 1 angeordnet, das an seiner mit einem Fenster 3 versehenen Frontwand 2 mindestens einen waagerecht gerichteten Querträger 6, 7 aufweist, der fest mit der Frontwand 2 verbunden ist. Um bei einfachem Aufbau eine hohe Rammschutzwirkung bei einem insbesondere als druckdichte Einheit vorgefertigten Führerhaus 1 zu ermöglichen, sind auf dem Untergestell 4 wenigstens zwei nach oben gerichtete Stützträger 4 festgesetzt, die den Querträger 6, 7 an der dem Innenraum des Führerhauses 1 zugewandten Seite mit einem in vorbestimmten Grenzen variierenden Abstand gegenüberstehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einem bekannten Schienenfahrzeug dieser Art (EP 0756979 A1) ist auf einem Untergestell eines Wagenkastens ein Führerhaus festgesetzt, das an einer Frontwand ober- und unterhalb des Frontfensters mit je einem waagerecht gerichteten Querträger als Rammschutz versehen ist. Die Querträger sind dabei fest mit der Frontwand verbunden. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des Führerhauses ist die Außenbeblechung mit Profilen verschweißt und an ihrer Innenseite mit einer Kernplatte sowie einer zug- und druckfesten Verkleidungsplatte mittels eines Klebers nach Art eines Sandwich-Verbundes verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schienenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche bei einfachem Aufbau eine hohe Rammfestigkeit im Frontbereich des Führerhauses erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einem Aufbau eines Schienenfahrzeugs gemäß der Erfindung kann das Untergestell des Wagenkastens mit daran festgesetzten, nach oben weisenden Stützträgern und das Führerhaus als Baueinheit getrennt voneinander vorgefertigt werden. Das Führerhaus braucht dann lediglich von oben auf das Untergestell aufgesetzt zu werden, so daß die untergestellseitigen Stützen in Fahrtrichtung mit geringem Abstand jeweils hinter einer Abstützplatte stehen, die wenigstens einem Querträger zugeordnet ist. Der Querträger ist an der Frontseite des Führerhauses festgesetzt. Vorzusweise wird eine Kleberschicht auf das Untergestell augebracht und damit das Führerhaus mit dem Untergestell verklebt. Dabei gewährleistet der zwischen den Querträgern und Stützen vorgesehene Abstand ein spannungsfreies Verkleben des Führerhauses mit dem Untergestell. Außerdem kann der Abstand auf ein Mindestmaß reduziert werden, das in vorgegebenen Grenzen abhängig von den unvermeidbaren Fertigungstoleranzen bestimmt wird. Dabei sind Verbindungsmittel zwischen den Querträgern und den Stützträgern nicht erforderlich. Es ergibt sich zudem der besondere Vorteil, daß im Innenraum des Führerhauses für die Stützträger einzelne Verkleidungsschächte vorgesehen sein können, durch welche die Stützträger gegenüber dem Innenraum luftdicht abgeschlossen sind und die Stützträger allseitig mit Spiel umgeben. Dabei durchsetzen die Verkleidungsschächte auch das Bodenblech des Führerhauses luftdicht, so daß das Führerhaus für sich als luftdichte Einheit vorgefertigt werden kann, wenn daran Fenster und Türen geschlossen sind. Dies ermöglicht es, daß das Führerhaus noch vor seiner Montage auf das Untergestell für sich auf Druckdichtheit und Funktionstüchtigkeit geprüft werden kann, ohne hierfür besondere Dichtmittel am Führerhaus anwenden zu müssen. Durch das Verkleben des Führerhauses wird zudem eine elastische Verbindung mit dem Untergestell sichergestellt, wobei das Führerhaus mit den Verkleidungsschächten eine Baueinheit bildet und schwimmend auf dem Untergestell gelagert ist. Der Abstand zwischen den Verkleidungsschächten und den Stützträgern sowie der Abstand zwischen Querträgern und Stützträgern gewährleistet das notwendige Spiel für eine Relativbewegung zwischen Führerhaus und Untergestell. Dadurch ist auch eine Entkopplung zwischen Untergestell und Führerhaus erreicht, so daß Schwingungen und andere Geräusche nicht über die Stützträger und nur gedämpft über die Klebeverbindung übertragen werden. Die Stützträger selbst können mit dem Untergestell verschweißt sein, nachdem sie beim Aufsetzen und Festsetzen des Führerhauses nicht manipuliert werden müssen. Zwischen Untergestell und Führerhaus ist demnach eine Steckverbindung im Bereich der Querträger und der Stützträger wirksam, wobei die Elemente dieser Steckverbindung in allen Bewegungsrichtungen unter üblichen Betriebsbedingungen mit Spiel einander gegenüberstehen. Lediglich im Belastungsfall legen sich die Querträger an die in Stoßrichtung nachfolgenden Stützträger an, so daß eine hohe Crash-Sicherheit für den Fahrer im Kollisionsfall gegeben ist. Vorzugsweise sind zwei parallel zueinander verlaufende Querträger und zwei parallel zueinander verlaufende Stützträger vorgesehen, wobei die beiden Querträger unterhalb des frontseitigen Fensters angeordnet sind. Es wird dadurch auch im Fußbereich des Fahrers eine hohe Rammschutzwirkung erzielt.

Um den Platzbedarf für die Rammschutzvorrichtung zu minimieren, greifen die Stützträger in das Querschnittsprofil der Querträger ein. Die den Querträgern zugeordneten Abstützplatten sind daher innerhalb des Querträger-Querschnittsprofils angeordnet. Die Querträger sind demzufolge im Kreuzungsbereich mit den Stützträgern aufgeschnitten, so daß die Stützträger in das Querschnittsprofil der Querträger eintauchen können. Der im Bereich des oberen freien Endes des jeweiligen Stützträgers vorgesehene Querträger braucht hierbei lediglich an seiner Unterseite aufgeschnitten zu werden, so daß das obere freie Ende des Stützträgers in den Hohlraum des oberen Querträgers eintauchen kann. Der obere Endabschnitt des jeweiligen Stützträgers steht mit seiner in Fahrtrichtung weisenden Flanke mit geringem Abstand der in den Querschnitt des betreffenden Querträgers integrierten Aufprallplatte gegenüber. Der untere Querträger ist dagegen in Anpassung an den benachbarten Abschnitt des zugehörigen Stützträgers U-förmig über seine Höhe ausgeschnitten, wobei der Grundsteg des U-förmigen Ausschnitts durch die zugehörige Aufprallplatte gebildet ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht der Frontwand eines Führerhauses,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Führerhaus im Bereich eines Stützträgers entlang der Schnittlinie A-A,

Fig. 3 eine horizontale Querschnittsdarstellung nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie B-B und

Fig. 4 eine horizontale Querschnittsdarstellung nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie C-C.

Eine Frontpartie eines nur teilweise dargestellten Führerhauses 1 eines im übrigen ebenfalls nicht weiter gezeigten Schienenfahrzeugs weist eine in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs gerichtete metallische Frontwand 2 auf, die im oberen Abschnitt mit einem Frontfenster 3 versehen ist, während sich unterhalb des Bereichs des Frontfensters 3 eine Rammschutzeinrichtung als Schutzeinrichtung für den Fahrzeugführer ausgebildet ist. Die Rammschutzvorrichtung weist zwei mit Abstand nebeneinander und symmetrisch zur Fahrzeuglängsmitte nach oben weisende Stützträger 4 auf, deren untere Enden auf einem das Führerhaus 1 und einen anschließenden Wagenkasten tragenden Untergestell 5 insbesondere durch Schweißen fest verbunden sind. Die Stützträger 4 weisen eine rechteckige Querschnittsform auf, deren Längsachse parallel zur bei 6.1 angedeuteten Längsachse des Schienenfahrzeugs gerichtet sind. Sie können somit hohe Stoßkräfte aufnehmen, die in Fahrtrichtung, also in Richtung der Längsachse 6.1 auf sie einwirken. Zur Gewichts- und Raumeinsparung verkleinert sich der Querschnitt der Stützträger 3 nach oben, wobei die quer zur Fahrzeuglängsachse gemessene Breite zumindest annähernd gleich bleibt. Mit der Frontwand 2 sind metallische Querträger 6 und 7 vorzugsweise durch Schweißen fest verbunden, die sich in horizontaler Richtung, also parallel zur Ebene des Untergestells 5 über annähernd die gesamte Breite der Frontwand 2 erstrecken. Der obere Querträger 6 verläuft dabei mit geringem Abstand unterhalb des Frontfensters 3, während der darunter angeordnete Querträger 7 im mittleren Bereich zwischen dem oberen Querträger 6 und dem Untergestell 5 vorgesehen ist. Die Querträger 6 und 7 sind im Kreuzungsbereich mit den Stützträgern 4 jeweils mit einer Aufprallplatte 8 ausgestattet, die parallel zu senkrecht angeordneten Stützflächen 9 an den Stützträgern 4 stehen. Dabei stehen die Stützflächen 9 der Stützträger 4 in Fahrtrichtung jeweils mit Abstand hinter den Aufprallplatten 8 der Querträger 6, 7. Der Abstand ist so gewählt, daß das mittels einer elastischen Kleberschicht 10 auf das Untergestell 5 aufgeklebte Führerhaus im Betrieb gegenüber den Stützträgern 4 frei schwingen kann, so daß eine unmittelbare Geräuschübertragung zwischen dem Untergestell 5 und dem Führerhaus 1 nicht eintritt. Dabei ist bei der Bemessung der Abstände auch ein übliches Toleranzmaß zu berücksichtigen.

Die Querträger 6, 7 sind an der Innenseite der Frontwand 2 befestigt und ragen in den Innenraum des Führerhauses 1 hinein. Um den Innenraum des Führerhauses 1 gegenüber der Außenatmosphäre auch im Bereich der Rammschutzeinrichtung luftdicht abschließen zu können, sind mit dem Führerhaus 1 und mit den Querträgern 6 und 7 Verkleidungsschächte 11 luftdicht verbunden, welche jeweils einen Stützträger 4 unter Einbeziehung der Frontwand 2 rundum mit Spiel umschließen, wobei dieses Spiel nach den gleichen Gesichtspunkten bemessen wird, wie der Abstand zwischen den Aufprallplatten 8 und den Stützflächen 9. Die Verkleidungsschächte 11 umschließen auch einen angepaßten Durchbruch in einer Bodenwand 12 des Führerhauses 1, wobei durch die Durchbrüche die Stützträger 4 hindurch ragen.

Um die Bautiefe der Rammschutzeinrichtung in Richtung der Fahrzeuglängsachse 6 so klein als möglich halten zu können, greifen die nach oben gerichteten Stützträger 4 in die Querschnittsfläche der Querträger 6, 7 ein. Dementsprechend sind auch die Aufprallplatten 8 innerhalb der Querschnittsflächen der Querträger 6, 7 zurückgesetzt angeordnet. Die Querträger 6 sind als Hohlprofile ausgebildet. Der obere Querträger 6 weist an seiner Unterseite 8.1 im Bereich jedes Stützträgers 4 einen Ausschnitt 8.2 auf, in den das obere Ende des betreffenden Stützträgers 4 mit seiner Stützfläche 9 eingreift. Innerhalb des Querschnitts des Querträgers 6 befindet sich die zugehörige Aufprallplatte 8 benachbart zur Frontwand 2 des Führerhauses 1. Die freien Enden der Stützträger 4 enden innerhalb des Hohlraums des oberen Querträgers 6, so daß ein weiteres Durchbrechen des Querträgers nicht erforderlich ist.

Der untere Querträger 7 ist dagegen an seiner dem jeweiligen Stützträger 4 zugewandten Seite U-förmig ausgeschnitten, so daß die zugehörige Stützfläche 9 in diesen U-Ausschnitt hineinragt. Die zugehörige Aufprallplatte 8 bildet hierbei den Verbindungssteg zwischen den U-Schenkeln 13 des U-Ausschnitts, wobei diese Schenkel 13 ebenso wie die Aufprallplatten 8 aus verstärkten Blechen bestehen, um die hohen Kräfte aufnehmen zu können, welche bei einem Aufprall auf ein Hindernis auftreten, und in die angrenzenden Abschnitte des Querträgers 7 einleiten zu können. Die Aufprallplatte 8 steht auch hier nahe an der Frontwand 2 des Führerhauses 1, während die Schenkel 13 entgegen der Fahrtrichtung seitlich mit Spiel neben den jeweils zugeordneten Stützträger 4 greifen. Die Verkleidungsschächte 11 sind dabei an die Enden der Schenkel 13 angeschweißt. Dabei enden die Verkleidungsschächte 11 in ihrem oberen Bereich am oberen Querträger 6, der seinerseits den oberen Abschluß der Verkleidungsschächte 11 bildet.

Bei der Herstellung eines in dieser Weise aufgebauten Schienenfahrzeuges kann das Untergestell 5 mit den Stützträgern 4 und gegebenenfalls einem zugeordneten Wagenkasten als Baueinheit vorgefertigt werden. In gleicher Weise kann auch das Führerhaus 1 unabhängig als Baueinheit hergestellt werden, die insbesondere auch im Bereich der Rammschutzeinrichtung durch die Verkleidungsschächte 11 in Verbindung mit den Querträgern 6 und 7, der Bodenwand 12 und der Frontwand 2 luftdicht verschlossen und auf Luftdichtheit geprüft werden kann. Ferner kann schon vor dem Aufsetzen des Führerhauses 1 eine komplette Funktionsprüfung im Sinne einer Vorprüfung des Führerhauses 1 mit seinen eingebauten Systemen und Komponenten erfolgen. Beim Zusammenbau braucht dann lediglich das Führerhaus 1 von oben auf die Stützträger 4 aufgesteckt zu werden, die dabei in die Verkleidungsschächte 11 eintauchen und rundum mit Spiel bzw. Abstand von den benachbarten Funktionselementen, nämlich Aufprallplatten 8 und Querträgern 6 und 7 bzw. Verkleidungsschächte 11 positioniert werden können. In dieser Zuordnung braucht dann lediglich nur noch die Kleberschicht 10 eingefügt zu werden, um das Führerhaus 1 elastisch und schwingfähig gegenüber dem Untergestell 5 und auch den Stützträgern 4 zu halten. Vorzugsweise wird jedoch die Kleberschicht 10 vor dem Aufsetzen des Führerhauses 1 auf das Untergestell 5 aufgebracht. Erst dann erfolgt in diesem Falle der Zusammenbau von Führerhaus 1 und Untergestell 5. Dadurch ist sichergestellt, daß die Stützträger 4 im normalen Betrieb nicht in körperliche Berührung mit den übrigen Elementen der Rammschutzeinrichtung gelangen und das Führerhaus 1 spannungsfrei auf dem Untergestell 5 schwimmend gelagert ist. Erst beim Auftreten höherer Stoßkräfte in Fahrzeuglängsrichtung kommen durch elastische Verschiebung des Führerhauses 1 und gegebenenfalls Deformation der Frontwand 2 die Aufprallplatten 8 in Anlage mit den Stützflächen 9, wodurch die Aufprallkräfte in das Untergestell 5 eingeleitet werden.

Claims (13)

1. Schienenfahrzeug mit einem auf einem Untergestell eines Wagenkastens angeordneten Führerhauses, das an seiner mit einem Fenster versehenden Frontwand mindestens einen waagerecht gerichteten Querträger aufweist, der fest mit der Frontwand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Untergestell (5) wenigstens zwei nach oben gerichtete Stützträger (4) festgesetzt sind, und daß die Stützträger (4) in Fahrtrichtung jeweils mit Abstand hinter Aufprallplatten (8) stehen, die an den Querträgern (6, 7) vorgesehen sind.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (6, 7) von der Frontwand (2) zum Innenraum hin vorsteht, daß im Innenraum ein Verkleidungsschacht (11) je Stützträger (4) vorgesehen ist, welcher den Stützträger (4) rundum mit Spiel aufnimmt sowie das Bodenblech (12) des Führerhauses (1) durchsetzt und daß der Verkleidungsschacht (11) luftdicht gegenüber dem Innenraum abgeschlossen ist.

3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führerhaus (1) elastisch mit dem Untergestell (5) verbunden ist.

4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führerhaus (1) auf das Untergestell (5) aufgeklebt ist.

5. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützträger (4) mit dem Untergestell (5) verschweißt sind.

6. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Querträger (6, 7) unlösbar mit der Frontwand (2) des Führerhauses (1) verbunden sind.

7. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Querträger (6, 7) mit Abstand übereinander und wenigstens zwei Stützträger (4) mit Abstand nebeneinander angeordnet sind.

8. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Querträger (6, 7) unterhalb des frontseitigen Fensters (3) angeordnet ist.

9. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Führerhauses (1) bei geschlossenen Türen und Fenstern luftdicht abgeschlossen ist.

10. Schienenfahrzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützträger in den/die Querträger (6, 7) eingreifen.

11. Schienenfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Stützträger (4) von unten in einen Ausschnitt (8.2) des oberen Querträgers (6) eingreifen.

12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Querträger (7) eine große u-förmige Aussparung im Kreuzungsbereich mit jedem Stützträger (4) aufweist und daß der Stützträger (4) teilweise in die Aussparung eingreift.

13. Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeugs nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Untergestell eines Wagenkastens wenigstens zwei nach oben gerichtete Stützträger festgesetzt sind, daß ein in sich luftdicht aufgebautes Führerhaus mit integrierten Querträgern und Verkleidungsschächten als Baueinheit unabhängig vom Untergestell hergestellt wird, daß das Führerhaus von oben mit seinen Verkleidungsschächten auf die Stützträger aufgesetzt wird, derart, daß zwischen den Stützträgern und den Verkleidungsschächten sowie den Querträgern Spiel verbleibt und daß danach das Führerhaus im Bereich seines Bodens mit dem Untergestell elastisch verklebt wird.