EP0858937B1 - Überstoss-Energieverzehreinrichtung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Überstoss-Energieverzehreinrichtung für Schienenfahrzeuge Download PDF

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EP0858937B1
EP0858937B1 EP98101972A EP98101972A EP0858937B1 EP 0858937 B1 EP0858937 B1 EP 0858937B1 EP 98101972 A EP98101972 A EP 98101972A EP 98101972 A EP98101972 A EP 98101972A EP 0858937 B1 EP0858937 B1 EP 0858937B1
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impact energy
absorbing
energy
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Wolfgang Dipl.-Ing. Seibold
Manfred Dipl.-Ing. Richter
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Alstom Transport Deutschland GmbH
Deutsche Bahn AG
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Deutsche Bahn AG
Alstom LHB GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/14—Buffers absorbing shocks by mechanical friction action; Combinations of mechanical shock-absorbers and springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions

Definitions

  • the invention relates to an impact energy absorption device for rail vehicles according to the preamble of claim 1.
  • a generic energy consumption device is known from DE 36 32 578 A1, which has a horizontal, essentially straight coupling cross member, which is arranged in the vehicle head piece and which in the The vehicle's longitudinal axis articulates the central buffer coupling with the primary energy consumption device and laterally near its transverse ends the secondary energy dissipation device wearing.
  • the primary energy consumption device is intended for driving and Absorbing shunting forces occurring, the secondary energy dissipation device should be the belching energy resulting from excessive run-up impacts take up.
  • the secondary energy consumption device is in the form of lateral arranged, side buffer-like impact elements formed.
  • the push elements carry climbing protection profiles on the front.
  • the entire energy in the primary energy dissipation device which is here within a central buffer coupling is arranged, added.
  • the permissible run-up speed is exceeded and thus when a predetermined impact energy level is exceeded the climbing protection devices of the impact elements hit an obstacle or the climbing protection device of another rail vehicle, where then the secondary energy dissipation device by retreating the shock element is put into action.
  • the excess belching energy is then within the secondary energy consumption device implemented in friction or deformation work.
  • the tension is inevitable of the coupling cross member with the brackets of the rail vehicle.
  • the clutch cross member can now together with the middle buffer clutch be pushed back until the belching energy in the secondary energy dissipation device on the brackets completely implemented in friction or deformation work is.
  • the invention has for its object a surge energy consumption device for rail vehicles to create the overruns on the front of a rail vehicle degrades and delays the failure of the load-bearing vehicle structure or prevented.
  • FIG. 1 two end regions of two rail vehicles 1 are shown, which over Middle buffer clutches 2 are coupled together. Those from normal rail operations Impact forces are generated in a primary energy consumption device 3 dismantled.
  • This primary energy dissipation device 3 is a secondary one Energy-consuming device, namely an overrun energy-consuming device 4, downstream, which after exhaustion of the primary energy consuming device further impact and energy reduction.
  • the surge energy consuming device 4 has at least one push-over energy dissipation element 5 and a force introduction element 6, e.g. B. a buffer-like bump plate.
  • the surge energy consuming device 5 and its force application element 6 is before loading arranged inside or essentially within the vehicle contour.
  • the overrun energy dissipation element 5 After triggering the overrun energy dissipation device 4 via a trigger mechanism 7, the overrun energy dissipation element 5 against the direction of impact shifted from outside the front contour of the vehicle.
  • the overrun energy dissipation element 5 of the first rail vehicle 1 the force introduction element 6 (abutment plate) for contact with a similar one Force application element 6 of a surge energy consumption element 5 of the coupled second rail vehicle 1. If the relative movements continue against each other cause the impact energy consumption elements 5 of both rail vehicles 1 further shock and energy reduction.
  • the surge energy absorption devices 4 of the rail vehicles are advantageous 1 arranged symmetrically to the longitudinal axis of the vehicle, which is indicated by a symmetrical Arrangement of surge energy consumption elements 5 on both sides of the central buffer coupling 2 is generated.
  • the trigger mechanism 7 for the feed of the Overrun energy dissipation elements 5 are controlled by the central buffer clutch 2.
  • the push-over energy consumption elements are fed 5 through a mechanical transmission.
  • the mechanical gearbox is a Paired lever arrangement formed, which is symmetrical to the coupling joint 8 and the bearing block 9 is arranged.
  • the lever arrangement each has a lever directed towards the outside of the vehicle 10 on, one end of which in the longitudinal median plane of the rail vehicle 1 Bearing block 9 for the central buffer coupling 2 is articulated in a joint 11 and on the other end of which is aligned and guided in the longitudinal direction of the vehicle Rod 12 is arranged via a joint 13.
  • the lever 10 is between the ends Joint 11, 13 supported on the rail vehicle 1 in a support frame 14.
  • the bearing block 9 and the center buffer coupling 2 articulated thereon are in one Overlap limited longitudinally displaceable in the underframe of the rail vehicle 1 held.
  • the bearing block 9 with the central buffer coupling 2 is moved to the rear moved into the vehicle interior.
  • the on the surge energy consuming elements 5 attached force introduction elements 6 (thrust plates) reach the System on force transmission elements 6 (thrust plates) of the coupled rail vehicle 1, as already shown at the beginning of the description of the figures and closer there executed.
  • the feed of the push-over energy dissipation elements 5 can be adjusted by pneumatic hydraulic or hydropneumatic drives take place, d. H. generally through fluid and / or gas actuated drives.
  • the feed of the push-over energy dissipation elements 5 can also be by electrical or electronically controlled drives.
  • the advance of the push-over energy consumption elements 5 can also be achieved by pyrotechnic Drives take place.
  • the force introduction elements 6 are useful as buffer-like thrust plates trained and advantageous with climbing protection elements 15, such as. B. projections or longitudinal grooves.
  • the surge energy consumption device can have additional energy consumption elements 16 which are coupled to the surge energy consumption elements 5 and are controlled together with these.
  • additional energy consumption elements 16 above the buffer or abutment plate level.
  • the energy dissipation elements 16 can be designed as desired. 3 and 4, these are represented by mechanical climbing protection elements, in Fig. 5 and 6 by volume variable Impact body, e.g. B. pneumatic or pyrotechnic design.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überstoß-Energieverzehreinrichtung für Schienenfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 36 32 578 A1 ist eine gattungsgemäße Energieverzehreinrichtung bekannt, die einen horizontalen, im wesentlichen geraden Kupplungsquerträger aufweist, der längsverschieblich im Fahrzeug-Kopfstück angeordnet ist und der in der Fahrzeuglängsachse gelenkig die Mittelpufferkupplung mit der primär Energieverzehreinrichtung und seitlich nahe seinen Querenden die sekundäre Energieverzehreinrichtung trägt. Die primäre Energieverzehreinrichtung soll die beim Fahr- und Rangierbetrieb auftretenden Kräfte absorbieren, die sekundäre Energieverzehreinrichtung soll die aus überhöhten Auflaufstößen (Überstößen) resultierende Aufstoßenergie aufnehmen. Die sekundäre Energieverzehreinrichtung ist in Form von seitlich angeordneten, seitenpufferähnlichen Stoßelementen ausgebildet. Die Stoßelemente tragen stirnseitig Kletterschutzprofile.
Bei Auflaufstößen innerhalb der zulässigen Grenzen wird die gesamte Energie in der primären Energieverzehreinrichtung, die hier innerhalb einer Mittelpufferkupplung angeordnet ist, aufgenommen. Beim Überschreiten der zulässigen Auflaufgeschwindigkeit und damit beim Überschreiten eines vorgegebenen Stoßenergieniveaus treffen die Kletterschutzeinrichtungen der Stoßelemente auf ein Hindernis oder die Kletterschutzeinrichtung eines anderen Schienenfahrzeuges, wobei dann die sekundäre Energieverzehreinrichtung durch Zurückweichen des Stoßelementes in Tätigkeit gesetzt wird. Die überschüssige Aufstoßenergie wird dann innerhalb der sekundären Energieverzehreinrichtung in Reibungs- bzw. Verformungsarbeit umgesetzt. Mit dem Zurückweichen des Stoßelementes wird zwangsläufig die Verspannung des Kupplungsquerträgers mit den Konsolen des Schienenfahrzeuges gelöst. Der Kupplungsquerträger kann jetzt zusammen mit der Mittelpufferkupplung soweit zurückgedrückt werden, bis die Aufstoßenergie in der sekundären Energieverzehreinrichtung an den Konsolen vollständig in Reibungs- bzw. Verformungsarbeit umgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überstoß-Energieverzehreinrichung für Schienenfahrzeuge zu schaffen, die Überstöße auf die Stirnseite eines Schienenfahrzeuges abbaut und das Versagen der tragenden Fahrzeugstruktur verzögert oder verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Überstoß-Energieverzehreinrichtung gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Darstellung der Überstoß-Energieverzehreinrichtung von zwei mittels Mittelpufferkupplungen gekuppelten Fahrzeugenden im Teilschnitt in Draufsicht;
Fig. 2
die schematische Darstellung gemäß Fig. 1 mit ausgelenkten, längsverschobenen Überstoß-Energieverzehrelementen nach einem Überstoß;
Fig. 3
eine Stirnseitenansicht eines Schienenfahrzeuges mit Stoßplatten und zusätzlichen Energieverzehrelementen;
Fig. 4
eine Seitenansicht im Teilschnitt des Schienenfahrzeuges nach Fig. 3 in vereinfachter Darstellung;
Fig. 5
eine Stirnseitenansicht eines Schienenfahrzeuges mit Stoßplatten und zusätzlichen Energieverzehrelementen einer zweiten Bauart und
Fig. 6
eine Seitenansicht im Teilschnitt des Schienenfahrzeuges nach Fig. 5 in vereinfachter Darstellung.
In Fig. 1 sind zwei Endbereiche zweier Schienenfahrzeuge 1 dargestellt, die über Mittelpufferkupplungen 2 miteinander gekuppelt sind. Die aus dem normalen Eisenbahnbetrieb auftretenden Stoßkräfte werden in einer primären Energieverzehreinrichtung 3 abgebaut. Dieser primären Energieverzehreinrichtung 3 ist eine sekundäre Energieverzehreinrichtung, nämlich eine Überstoß-Energieverzehreinrichtung 4, nachgeschaltet, die nach Erschöpfen der primären Energieverzehreinrichtung den weiteren Stoß- und Energieabbau bewirkt. Die Überstoß-Energieverzehreinrichtung 4 weist mindestens ein Überstoß-Energieverzehrelement 5 und ein Krafteinleitungselement 6, z. B. eine pufferähnliche Stoßplatte, auf. Die Überstoß-Energieverzehreinrichtung 5 und dessen Krafteinleitungselement 6 ist vor dem Beaufschlagen innerhalb oder im wesentlichen innerhalb der Fahrzeugkontur angeordnet. Nach dem Auslösen der Überstoß-Energieverzehreinrichtung 4 über einen Auslösemechanismus 7 wird das Überstoß-Energieverzehrelement 5 gegen die Stoßrichtung nach vom außerhalb der stirnseitigen Fahrzeugkontur verschoben. Dabei gelangt das Überstoß-Energieverzehrelement 5 des ersten Schienenfahrzeuges 1 über das Krafteinleitungselement 6 (Stoßplatte) zur Anlage an ein gleichartiges Krafteinleitungselement 6 eines Überstoß-Energieverzehrelementes 5 des gekuppelten zweiten Schienenfahrzeuges 1. Bei Fortdauer der Relativbewegungen gegeneinander bewirken die Überstoß-Energieverzehrelemente 5 beider Schienenfahrzeuge 1 den weiteren Stoß- und Energieabbau.
Vorteilhaft sind die Überstoß-Energieverzehreinrichtungen 4 der Schienenfahrzeuge 1 symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnet, was durch eine symmetrische Anordnung von Überstoß-Energieverzehrelementen 5 zu beiden Seiten der Mittelpufferkupplung 2 erzeugt wird. Der Auslösemechanismus 7 für den Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelementen 5 wird durch die Mittelpufferkupplung 2 angesteuert.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente 5 durch ein mechanisches Getriebe. Dabei ist das mechanische Getriebe durch eine paarige Hebelanordnung gebildet, die symmetrisch zum Kupplungsgelenk 8 und dem Lagerbock 9 angeordnet ist.
Die Hebelanordnung weist je einen zu den Fahrzeugaußenseiten gerichteten Hebel 10 auf, dessen eines Ende in der Längsmittelebene des Schienenfahrzeuges 1 am Lagerbock 9 für die Mittelpufferkupplung 2 in einem Gelenk 11 angelenkt ist und an dessen anderem Ende eine in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete und geführte Stange 12 über ein Gelenk 13 angeordnet ist. Der Hebel 10 ist zwischen den endseitigen Gelenk 11, 13 am Schienenfahrzeug 1 in einem Stützbock 14 abgestützt. Der Lagerbock 9 und die daran angelenkte Mittelpufferkupplung 2 sind bei einem Überstoß begrenzt längsverschieblich im Untergestell des Schienenfahrzeuges 1 gehalten.
Nach einem Überstoß wird der Lagerbock 9 mit Mittelpufferkupplung 2 nach hinten ins Fahrzeuginnere verschoben. Über die Hebel 10 werden die zu beiden Seiten der Mittelpufferkupplung 2 angeordneten Überstoß-Energieverzehrelemente 5 nach vorn über die Fahrzeugkontor hinaus verschoben. Die an dem Überstoß-Energieverzehrelementen 5 befestigten Krafteinleitungselemente 6 (Stoßplatten) gelangen zur Anlage an Krafteinleitungselemente 6 (Stoßplatten) des gekuppelten Schienenfahrzeuges 1, wie schon eingangs der Figurenbeschreibung aufgezeigt und dort näher ausgeführt.
Der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente 5 kann durch pneumatische, hydraulische oder hydropneumatische Antriebe erfolgen, d. h. allgemein durch fluidund/oder gasbeaufschlagte Antriebe.
Der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente 5 kann auch durch elektrische oder elektronisch gesteuerte Antriebe erfolgen.
Der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente 5 kann auch durch pyrotechnische Antriebe erfolgen.
Die Krafteinleitungselemente 6 sind zweckmäßig als pufferähnliche Stoßplatten ausgebildet und vorteilhaft mit Kletterschutzelementen 15, wie z. B. Vorsprüngen oder Längsrillen, versehen.
Die Überstoß-Energieverzehreinrichtung kann zusätzliche Energieverzehrelemente 16 aufweisen, die mit den Überstoß-Energieverzehrelementen 5 gekoppelt sind und mit diesen gemeinsam angesteuert sind. Dabei sind die zusätzlichen Energieverzehrelemente 16 oberhalb der Puffer- bzw. Stoßplattenebene anordnet.
Die Energieverzehrelemente 16 sind beliebig auszubilden. In Fig. 3 und 4 sind diese durch mechanische Kletterschutzelemente dargestellt, in Fig. 5 und 6 durch volumenveränderliche Prallkörper, z. B. pneumatischer oder pyrotechnischer Bauweise.
Bezugszeichenliste
1
Schienenfahrzeug
2
Mittelpufferkupplung
3
primäre Energieverzehreinrichtung
4
Überstoß-Energieverzehreinrichtung
5
Überstoß-Energieverzehrelement
6
Krafteinleitungselement
7
Auslösemechanismus
8
Kupplungsgelenk
9
Lagerbock
10
Hebel
11
Gelenk
12
Stange
13
Gelenk
14
Stützbock
15
Kletterschutzelement
16
Énergieverzehrelement

Claims (12)

  1. Überstoß-Energieverzehreinnchtung (4) in einem eine Mittelpufferkupplung (2) aufweisenden Schienenfahrzeug, mit mindestens einem Überstoß-Energieverzehrelement (5) und Krafteinleitungselement (6), welche Einrichtung (4), nach Erschöpfen der Energieaufnahmefähigkeit einer reversibel arbeitenden in die Mittelpufferkupplung integrierten, primären Energieverzehreinrichtung (3) den weiteren Stoß- und Energieabbau bewirkt, wobei das in den Stirnseiten des Schienenfahrzeuges (1) angeordnete mindestens eine Überstoß-Energieverzehrelement (5) bzw. dessen Krafteinleitungselement (6) vor dem Ansprechen innerhalb oder im wesentlichen innerhalb der Fahrzeugkontur angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auslösen der Überstoß-Energieverzehreinrichtung (4) über einen Auslösemechanismus (7) das oder die Überstoß-Energieverzehrelemente (5) gegen die Stoßrichtung nach vorn außerhalb der stirnseitigen Fahrzeugkontur verschoben wird und an ein gleichartiges Überstoß-Energieverzehrelement (5) von Nachbarfahrzeugen zur Anlage gelangt und bei Fortdauer der Relativbewegung gegeneinander die Überstoß-Energieverzehrelemente (5) den weiteren Stoß- und Energieablauf bewirken.
  2. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überstoß-Energieverzehreinrichtung jedes Fahrzeugendes durch paarig und symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnete Überstoß-Energieverzehrelemente (5) gebildet ist.
  3. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente (5) über einen Auslösemechanismus (7) ausgelöst wird, der durch eine Mittelpufferkupplung (2) angesteuert wird.
  4. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente (5) durch ein mechanisches Getriebe erfolgt.
  5. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Getriebe durch eine paarige Hebelanordnung gebildet ist, die, symmetrisch vom Kupplungsgelenk (8) einer bei Überstoß mit Lagerbock (9) begrenzt längsverschieblich gehaltenen Mittelpufferkupplung (2) angelenkt, je einen zu den Fahrzeugaußenseiten gerichteten Hebel (10) aufweist, an dessen anderem Ende eine in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete und geführte Stange (12) angelenkt ist, die ihrerseits das Überstoß-Energieverzehrelement (5) und am anderen Ende das Krafteinleitungselement (6) trägt und wobei der Hebel (10) zwischen den endseitigen Gelenken (11, 13) am Fahrzeug in einem Stützbock (14) abgestützt ist.
  6. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente (5) durch einen pneumatischen oder hydraulischen oder einen hydro-pneumatischen Antrieb erfolgt.
  7. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente (5) durch einen elektrischen Antrieb erfolgt.
  8. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Überstoß-Energieverzehrelemente (5) durch einen pyrotechnischen Antrieb erfolgt.
  9. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungselemente (6) als pufferähnliche Stoßplatten ausgebildet und mit Kletterschutzelementen (15), wie z. B. Vorsprüngen oder Längsrillen versehen sind.
  10. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überstoß-Energieverzehrelemente (5) mit weiteren Energieverzehrelementen (16) gekoppelt und gemeinsam mit diesen angesteuert sind, wobei die Energieverzehrelemente (16) oberhalb der Puffer- bzw. Stoßplattenebene angeordnet sind.
  11. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieverzehrelemente (16) durch mechanische Kletterschutzelemente gebildet sind.
  12. Überstoß-Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieverzehrelemente (16) volumenveränderliche Prallkörper, z. B. pneumatischer oder pyrotechnischer Bauart aufweisen.
EP98101972A 1997-02-12 1998-02-05 Überstoss-Energieverzehreinrichtung für Schienenfahrzeuge Expired - Lifetime EP0858937B1 (de)

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EP0858937A2 EP0858937A2 (de) 1998-08-19
EP0858937A3 EP0858937A3 (de) 1999-05-19
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