EP1257455A1 - Crumple element - Google Patents

Crumple element

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EP1257455A1
EP1257455A1 EP01905479A EP01905479A EP1257455A1 EP 1257455 A1 EP1257455 A1 EP 1257455A1 EP 01905479 A EP01905479 A EP 01905479A EP 01905479 A EP01905479 A EP 01905479A EP 1257455 A1 EP1257455 A1 EP 1257455A1
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EP
European Patent Office
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element according
crumple element
crumple
rail vehicle
sheets
Prior art date
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EP01905479A
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German (de)
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EP1257455B1 (en
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Günter BÄCK
Werner Gödl
Johann P. Schmid
Ewald BRÜCKLER
Christian Fellner
Roman GROSSSCHÄDL
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Siemens AG Oesterreich
Original Assignee
Siemens SGP Verkehrstechnik GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00Underframes
    • B61F1/08Details
    • B61F1/10End constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions

Definitions

  • US Pat. No. 5,630,605 and US Pat. No. 5,715,917 describe a method for dissipating the energy released in the event of a collision by means of a shock transmission element which is guided in a frame so that it can move in the direction of travel, and a shock-absorbing honeycomb structure which can be compressed by the shock transmission element is.
  • a tried and tested connection of the two sheets provides that the two sheets lying on top of one another are welded to one another at their contact surfaces.
  • a favorable variant provides that the clamping connection has four wedges which can be displaced relative to one another.
  • a wedge is rigidly connected to rods, each of which has a thread.
  • a wedge with nuts can be fastened to the rods via the threads.
  • FIG. 3 shows a view of a variant of the crumple element according to the invention from FIG.
  • FIG. 5 shows area V from FIG. 1.
  • the upper part of a crumple element 1 according to the invention has a profiled sheet 2b ', with profiles periodically attached over the surface.
  • the underside of the crumple element 1 is formed by a similar profiled sheet 2a ', which represent from - see reasons, however, is not shown.
  • the two identical profiled sheets 2a ', 2b' lie mirror-inverted on one another, the contact surfaces of the two profiled sheets 2a ', 2b' lying in the mirror plane.
  • hollow boxes 4a having a hexagonal cross section are formed as described in more detail below. This fact is particularly clear in Fig. 2.
  • the mutually facing and abutting webs 3a, 3b are connected to one another, preferably spot welded.
  • the two profiled sheets 2a ', 2b' are connected, preferably welded, to a frame 5 which has two side parts 5a, 5b and a front part 6.
  • the front part 6 consists of a cross bar 6 ', which is designed as a welded box.
  • the cross member On its side facing away from the rail vehicle, the cross member has ribs 7 running normal to the longitudinal center plane of the carriage.
  • the ribs 7 on the front part 6 serving as a bumper prevent a collision between two rail vehicles in that the front part 6 of the frame 5 of a rail vehicle "climbs over" the front part of the other rail vehicle and damages unprotected areas of the vehicle front.
  • the materials for the profile sheets 2a ', 2b' are made of stainless steel and for the frame 5, a low-alloy steel is preferred.
  • a low-alloy steel is preferred.
  • the side parts 5a, 5b of the frame 5 can be inserted into the long girders 8a, 8b of the rail vehicle via guide rails and can be fixed there by means of releasable clamp connections 9. If the crumple element 1 is damaged, the clamp connections 9, which are described in detail below, are released and the crumple element 1 together with the frame 5 are replaced as a whole.
  • the profile sheets 2a ', 2b' are shaped in cross section as isosceles trapezoids, the longer parallel side a of which is open, the two profile sheets 2a ', 2b' lying one above the other such that hollow boxes 4a with the cross section of a regular hexagon.
  • the side length s, c of one of these regular hexagons is in the range between 40 and 100 mm.
  • any symmetrical, cross-sectional shape of the hollow boxes that form a polygon - circle, triangle, square, hexagon ... - is suitable in principle for a crumple element according to the invention.
  • the welding points are shown as crosses in the figure.
  • other types of connection between the profile sheets 2a ', 2b' are possible, for. B. a continuous weld or screw.
  • the clamping connection 9 shown in FIG. 5 has two nuts 11a, 11b, which can be tightened at the end threads 12a, 12b of two rods 13a, 13b, and four screw wedges 10a, 10b, 10c, 10d which can be displaced in pairs.
  • the two rods 13a, 13b are longitudinally displaceably mounted in guides 14 which are arranged laterally on a plate 15.
  • the plate 15 has circular recesses 16.
  • the clamping connections 9 are inserted into the side parts 5a, 5b of the frame 4 and into the side members 8a, 8b.
  • the wedges 10a, 10b, 10c, 10d are pushed over each other in pairs, whereby the corresponding side part 5a, 5b of the frame 4 can be fixed in the respective longitudinal member 8a, 8b of the rail vehicle.

Abstract

The invention relates to a crumple element (1), for a rail vehicle, arranged in the region of a crumple zone, on at least one end of a vehicle. Said element comprises at least one tubular cavity, exchangeably mounted in the rail vehicle, formed from two sheets (2a, 2b), at least one of which is a shaped sheet (2a', 2b') and which are connected to facing, adjacent fillets (3a, 3b), to form hollow bodies (4a, 4b), running parallel to each other.

Description

KNAUTSCHELEMENT deformable element
Die Erfindung betrifft ein Knautschelement eines Schienenfahrzeuges, welches im Bereich zumindest einer fahrzeugendseitig gelegenen Knautschzone angeordnet ist, und zumindest einen rohrförmigen Hohlraum aufweist.The invention relates to a crumple element of a rail vehicle, which is arranged in the region of at least one crumple zone on the vehicle end and has at least one tubular cavity.
Aus wirtschaftlichen und sicherheitstechnischen Gründen sind bei einem Schienenfahrzeug im Bereich der längsseitig gelegenen Enden üblicherweise Knautschzonen vorgesehen. Zum einen können dadurch bei einem Unfall Beschädigungen des Fahrzeuges vermieden oder verringert werden, zum anderen lässt sich dadurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöhen. Die am häufigsten unmittelbar an Unfällen beteiligten Teile eines Schienenfahrzeuges sind der vordere und der hintere Wagenendbereich, da die meisten Unfälle Auffahrunfälle - im Fall eines Zugverbandes, der aus mehreren gekoppelten Waggons besteht, kann es bei einem Unfall zu einem Auffahren einzelnen Waggons untereinander kommen - bzw. frontale Zusammenstöße mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Hindernissen sind.For economic and safety reasons, crumple zones are usually provided in the region of the longitudinal ends of a rail vehicle. On the one hand, damage to the vehicle can be avoided or reduced in the event of an accident, and on the other hand the safety of the vehicle occupants can be increased. The most common parts of a rail vehicle directly involved in accidents are the front and rear end of the wagon, since most accidents are caused by rear-end collisions - in the case of a train group consisting of several coupled wagons, individual wagons may collide with each other in the event of an accident frontal collisions with other road users or obstacles.
Zum Schutz eines Schienenfahrzeuges sind daher gemäß dem Stand der Technik in die vordere und zumeist auch in die hintere Fahrzeugfront röhrenförmige Knautschelemente integriert, die bei einer genügend starken Krafteinwirkung zusammengestaucht und gefaltet werden können. Durch diese Maßnahme wird ein Teil der kinetischen Energie, die auf das Fahrzeug wirkt, für die Deformation des Knautschelementes aufgewendet. Durch diese Reduktion der kinetischen Energie verringert sich auch die Belastung, die auf das restliche Schienenfahrzeug wirkt.To protect a rail vehicle, tubular crumple elements are therefore integrated according to the prior art into the front and mostly also into the rear vehicle front, which can be compressed and folded when the force is sufficiently strong. As a result of this measure, part of the kinetic energy which acts on the vehicle is used for the deformation of the crumple element. This reduction in kinetic energy also reduces the load on the rest of the rail vehicle.
Aufgrund des großen Eigengewichtes und der damit verbundenen hohen kinetischen Energie des Schienenfahrzeuges können bei Unfällen, dennoch sehr hohe Kraftspitzen auftreten. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die auftretende Belastung in ein Knautschelement mit geringer Auslösekraft über eine möglichst große Fläche einzuleiten und über diese zu verteilen.Due to the large dead weight and the associated high kinetic energy of the rail vehicle, very high force peaks can occur in accidents. For this reason, it is advantageous to introduce the load that occurs into a crushing element with a low release force over as large an area as possible and to distribute it over it.
Herkömmlicherweise wird versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, dass man von einander getrennt eingebaute Knautschelemente, die als einfache rohrformige Hohlkörper mit einem zumeist annähernd quadratischen Querschnitt ausgeführt sind, parallel nebeneinander in die Fahrzeugfront integriert, wobei die Längsseiten der Knautschelemente parallel zur Fahrtrichtung angeordnet sind. Üblicherweise werden diese Knautschelemente in den Kopfbereichen des Fahrzeuguntergestells angebracht und mit einem Querbalken, der als Stoßstange fungiert, miteinander verbunden. Von der zu erreichenden Knautschcharakteristik des gesamten Fahrzeuges hängt es ab, wie viele Knautschelemente Verwendung finden und ob diese an nur einem Wagenende oder an beiden eingebaut werden.Conventionally, attempts have been made to solve this problem by integrally integrating crumple elements which are installed separately from one another and which are designed as simple tubular hollow bodies with a mostly approximately square cross section, side by side in the vehicle front, the long sides of the crumple elements being arranged parallel to the direction of travel. These crumple elements are usually attached in the head areas of the vehicle underframe and connected to one another with a crossbar, which acts as a bumper. Of the crumple characteristics of the whole to be achieved It depends on the vehicle how many crumple elements are used and whether they are installed at only one end of the car or at both.
Die US 5 630 605 und die US 5 715 917 beschreiben eine Methode zum Abbau der bei einem Zusammenstoß frei werdenden Energie mittels eines Stoßübertragungselementes, welches in einem Rahmen in Fahrtrichtung bewegbar geführt ist, und einer stoßabsorbierenden Waben- förmigen Struktur, die durch das Stoßübertragungselement komprimierbar ist.US Pat. No. 5,630,605 and US Pat. No. 5,715,917 describe a method for dissipating the energy released in the event of a collision by means of a shock transmission element which is guided in a frame so that it can move in the direction of travel, and a shock-absorbing honeycomb structure which can be compressed by the shock transmission element is.
Die FR 2 140 937 beschreibt einen vorderen Endbereich eines Schienenfahrzeuges, der zu beiden Seiten eines Gehäuses einer automatischen Kupplung ein wellenförmiges Blech angeordnet ist. Dieses Blech ist sowohl mit dem Kupplungsgehäuse als auch mit Längs- und Querträgern des Schienenfahrzeuges verschweißt und bildet einen Teil der Fahrzeugstruktur, weshalb ein Austauschen dieses Bleches im Fall einer Deformation mit großem Arbeits- und Kostenaufwand verbunden ist.FR 2 140 937 describes a front end region of a rail vehicle, which has a corrugated sheet on both sides of an automatic clutch housing. This plate is welded to the coupling housing as well as to the longitudinal and cross members of the rail vehicle and forms part of the vehicle structure, which is why replacing this plate in the event of deformation is associated with great effort and expense.
Die EP 0 612 647 AI offenbart einen Eisenbahnwagen mit einem Deformationselement, welches aus einem wellenförmigen Blech gebildet ist und ebenfalls einen Teil der Fahrzeugstruktur bildet, sodass ein Austauschen des Bleches auch hier mit einem großen Arbeitsaufwand verbunden ist.EP 0 612 647 A1 discloses a railroad car with a deformation element which is formed from a corrugated sheet and also forms part of the vehicle structure, so that replacing the sheet is also associated with a great deal of work here.
Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist weiters, dass bauartbedingt trotz allem unerwünscht hohe Kraftspitzen auftreten können bevor es zu einer Faltung der Knautschelemente kommt. Durch diese mitunter sehr hohen Kraftspitzen kann ein großer Teil der auftretenden Belastungen auf die Fahrgastzelle übertragen werden. Um bei einem Unfall Beschädigungen des Schienenfahrzeuges bzw. Verletzungen von Fahrzeuginsassen zu vermeiden, muss daher die übrige Fahrzeugstruktur entsprechend stärker und schwerer ausgeführt werden, was zu Lasten der Nutzlast geht. Weiters sind die relativ hohen Kosten bei der Herstellung herkömmlicher Knautschelemente von Nachteil. Auch ist das Austauschen beschädigter Knautschelemente mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden.A further disadvantage of the known devices is that, due to the design, undesirably high force peaks can occur before anything occurs before the crumple elements fold. Due to these sometimes very high force peaks, a large part of the loads occurring can be transferred to the passenger compartment. In order to avoid damage to the rail vehicle or injuries to vehicle occupants in the event of an accident, the remaining vehicle structure must therefore be made correspondingly stronger and heavier, which is at the expense of the payload. Furthermore, the relatively high cost of producing conventional crumple elements is disadvantageous. The replacement of damaged crumple elements is also very labor intensive.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfach und kostengünstig herzustellendes Knautschelement mit geringer Auslösekraft; zu schaffen, bei dem eine großflächige Krafteinleitung möglich ist und welches darüber hinaus einfach auszutauschen ist.It is therefore an object of the invention to provide a crumple element which is simple and inexpensive to produce and has a low release force; to create, in which a large-scale application of force is possible and which is also easy to replace.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Knautschelement in dem Schienenfahrzeug austauschbar befestigt und aus zwei Blechen gebildet ist, von denen zumindest eines als Profilblech ausgeführt ist, welche an einander zugekehrten und aneinander anliegenden Stegen, unter Bildung parallel zueinander verlaufender hohler Kästen, miteinander verbunden sind. Bei dem erfindungsgemäßen Knaul schelement werden durch die aufeinanderliegenden Bleche röhrenförmige Hohlräume gebildet, die bei einsm Unfall komprimiert werden können, wobei sich beschädigte Knautschelemente gegen neue austauschen lassen.This object is achieved according to the invention in that the crumple element is fastened interchangeably in the rail vehicle and is formed from two sheets, at least one of which is designed as a profiled sheet which is connected to one another by facing and abutting webs, forming hollow boxes running parallel to one another are. In the knuckle element according to the invention, tubular cavities are formed by the sheets lying one on top of the other, which can be compressed in the event of an accident, wherein damaged crumple elements can be exchanged for new ones.
Es ist ein Verdienst der Erfindung, ein Knautschelement zu schaffen mit dem es möglich ist, eine größere Breite der Fahrzeugfront kontinuierlich abzudecken und zu schützen. Diese Maßnahme trägt wesentlich dazu bei, dass bei einem Unfall die Krafteinleitung in ein erfindungsgemäßes Knautschelement über eine größere Fläche als bei den bekannten Knautschelementen erfolgt, wodurch sich die auftretende Kraftspitze wesentlich verringern lässt. Ein weiterer großer Vorteil gegenüber den bekannten Knautschvorrichtungen besteht in der einfachen und kostengünstigen Herstellung.It is a merit of the invention to provide a crumple element with which it is possible to continuously cover and protect a larger width of the front of the vehicle. This measure contributes significantly to the fact that, in the event of an accident, the force is introduced into a crumple element according to the invention over a larger area than with the known crumple elements, as a result of which the peak force that occurs can be significantly reduced. Another great advantage over the known crumple devices is the simple and inexpensive production.
Um eine Halterung für das Knautschelement zu schaffen, die eine leichte Austauschbarkeit garantiert, besteht eine vorteilhafte Ausführungsform darin, dass die Bleche in einem Rahmen gehalten sind.In order to create a holder for the crumple element, which guarantees easy interchangeability, an advantageous embodiment consists in that the sheets are held in a frame.
Eine in der Praxis bewährte Verbindung der beiden Bleche sieht vor, dass die zwei aufeinanderliegenden Bleche an ihren Berührungsflächen miteinander punktuell verschweißt sind.A tried and tested connection of the two sheets provides that the two sheets lying on top of one another are welded to one another at their contact surfaces.
Kosten- und herstellungsbedingt wird dem punktuellen Verschweißen gegenüber anderen möglichen Verbindungsmethoden, wie z. B. Verschweißen der beiden Bleche mit einer Kehlnaht über ihre gesamte Länge oder Verschrauben, der Vorzug gegeben.Due to the cost and production, spot welding is compared to other possible connection methods, such as. B. Welding the two sheets with a fillet weld over their entire length or screwing, the preference is given.
Um möglichst gute Knautscheigenschaften zu erhalten, weisen die hohlen Kästen einen sechseckigen Querschnitt auf.In order to obtain the best possible crush properties, the hollow boxes have a hexagonal cross section.
Um einen möglichst großen Bereich der Fahrzeugbreite zu schützen und eine großflächige Krafteinleitung in das Knautschelement zu ermöglichen, verlaufen die Bleche im wesentlichen über die gesamte Breite des Schienenfahrzeuges.In order to protect the largest possible area of the vehicle width and to enable force to be introduced into the crumple element over a large area, the metal sheets run essentially over the entire width of the rail vehicle.
Eine günstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Rahmen zwei Seitenteile und einen Vorderteil aufweist, wobei der Vorderteil einen kastenförmigen Querbalken besitzt, der im wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite verläuft, wobei an der dem Schienenfahrzeug abgewandten Seite des Querbalkens Verrippungen vorgesehen sind, um bei einem Zusammenstoß mit einem zweiten Schienenfahrzeug zu verhindern, dass der Querbalken eines Schienenfahrzeuges über den anderen gleitet und ungeschützte Fahrzeugbereiche beschädigt. Eine vorteilhafte Variante die gesickten Bleche in dem Rahmen zu befestigen besteht darin, dass die gesickten Bleche mit dem Rahmen verschweißt sind.A favorable embodiment of the invention provides that the frame has two side parts and a front part, the front part having a box-shaped crossbeam which extends essentially over the entire width of the vehicle, ribs being provided on the side of the crossbeam facing away from the rail vehicle in order to a collision with a second rail vehicle to prevent the crossbar of one rail vehicle from sliding over the other and damaging unprotected vehicle areas. An advantageous variant of fastening the corrugated sheets in the frame is that the corrugated sheets are welded to the frame.
Das Montieren und Entfernen des Knautschelementes wird dadurch erleichtert, dass die Seitenteile des Rahmens über Führungsschienen in Langträger des Schienenfahrzeuges einschiebbar sind.The assembly and removal of the crumple element is facilitated by the fact that the side parts of the frame can be inserted into the long girders of the rail vehicle via guide rails.
Eine Ausführungsform mit einem hohen praktischen Nutzen, besteht darin, dass die Seitenteile des Rahmens mithilfe von Klemmverbindungen mit den Langträgern des Schienenfahrzeuges lösbar verbunden sind.An embodiment with a high practical benefit is that the side parts of the frame are releasably connected to the long girders of the rail vehicle by means of clamp connections.
Eine günstige Variante sieht vor, dass die Klemmverbindung vier gegeneinander verschiebbare Keile aufweist.A favorable variant provides that the clamping connection has four wedges which can be displaced relative to one another.
Vorteilhafterweise sind zwei Keile starr mit einer Platte verbunden.Two wedges are advantageously rigidly connected to a plate.
Weiters ist bei dieser Ausführungsform ein Keil mit Stangen starr verbunden, die je ein Gewinde aufweisen.Furthermore, in this embodiment, a wedge is rigidly connected to rods, each of which has a thread.
Um die Klemmverbindung zu fixieren, ist es vorgesehen, dass ein Keil mit Muttern über die Gewinde an den Stangen befestigbar ist.In order to fix the clamp connection, it is provided that a wedge with nuts can be fastened to the rods via the threads.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigenThe invention and further advantages are explained in more detail below using an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing. In this show
• Fig. 1 Abschnitte eines Schienenfahrzeugoberteils mit einer erfindungsgemäßen• Fig. 1 sections of a rail vehicle upper part with an inventive
Knautschvorrichtung in perspektivischer Ansicht;Crumple device in perspective view;
• Fig. 2 eine Ansicht des erfmdungsgemäßen Knautschelement aus der Richtung II in2 is a view of the crumple element according to the invention from the direction II in
Fig.l;Fig.l;
• Fig. 3 eine Ansicht einer Variante des erfindungsgemäßen Knautschelementes aus der3 shows a view of a variant of the crumple element according to the invention from FIG
Richtung II in Fig. 1 ;Direction II in Fig. 1;
• Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;4 shows a cross section along the line III-III in FIG. 2;
• Fig. 5 den Bereich V aus Fig. 1.5 shows area V from FIG. 1.
Gemäß Fig. 1 weist der Oberteil eines erfindungsgemäßen Knautschelementes 1 ein Profilblech 2b', mit periodisch über die Oberfläche angebrachten Profilen auf. Die Unterseite des Knautschelementes 1 wird durch ein gleichartiges Profilblech 2a' gebildet, das aus darstellen - sehen Gründen jedoch nicht gezeigt ist. Die beiden gleichartigen Profilbleche 2a', 2b' liegen zueinander spiegelverkehrt aufeinander, wobei die Berührungsflächen der beiden Profilbleche 2a', 2b' in der Spiegelebene liegen. Durch diese Anordnung werden wie weiter unten genauer beschrieben hohle Kästen 4a mit einem sechseckigen Querschnitt gebildet. Dieser Sachverhalt geht besonders deutlich Fig. 2 hervor. Die einander zugekehrten und aneinander anliegenden Stege 3 a, 3b sind miteinander verbunden, vorzugsweise punktuell verschweißt.1, the upper part of a crumple element 1 according to the invention has a profiled sheet 2b ', with profiles periodically attached over the surface. The underside of the crumple element 1 is formed by a similar profiled sheet 2a ', which represent from - see reasons, however, is not shown. The two identical profiled sheets 2a ', 2b' lie mirror-inverted on one another, the contact surfaces of the two profiled sheets 2a ', 2b' lying in the mirror plane. With this arrangement, hollow boxes 4a having a hexagonal cross section are formed as described in more detail below. This fact is particularly clear in Fig. 2. The mutually facing and abutting webs 3a, 3b are connected to one another, preferably spot welded.
Die beiden Profilbleche 2a', 2b' sind mit einem Rahmen 5 verbunden, vorzugsweise verschweißt, der zwei Seitenteile 5a, 5b und einen Vorderteil 6 aufweist. Der Vorderteil 6 besteht aus einem Querbalken 6', der als geschweißter Kasten ausgeführt ist. An seiner dem Schienenfahrzeug abgewandten Seite weist der Querträger normal zur längsseitigen Wagenmittelebene verlaufende Verrippungen 7 auf. Durch die Verrippungen 7 an dem als Stoßstange dienenden Vorderteil 6 wird bei einem Zusammenstoß zweier Schienenfahrzeuge verhindert, dass der Vorderteil 6 des Rahmens 5 eines Schienenfahrzeuges den Vorderteil des anderen Schienenfahrzeuges „überklettert" und ungeschützte Bereiche der Fahrzeugfront beschädigt.The two profiled sheets 2a ', 2b' are connected, preferably welded, to a frame 5 which has two side parts 5a, 5b and a front part 6. The front part 6 consists of a cross bar 6 ', which is designed as a welded box. On its side facing away from the rail vehicle, the cross member has ribs 7 running normal to the longitudinal center plane of the carriage. The ribs 7 on the front part 6 serving as a bumper prevent a collision between two rail vehicles in that the front part 6 of the frame 5 of a rail vehicle "climbs over" the front part of the other rail vehicle and damages unprotected areas of the vehicle front.
Für die hier dargestellte Ausführungsform werden als Materialien für die Profilbleche 2a', 2b' Nirosta-Stahl und für den Rahmen 5 ein niedrig legierter Stahl bevorzugt. Die Verwendung anderer Materialien für die Profilbleche 2a', 2b' und den Rahmen 5, wie z.B. Aluminium, ist aber durchaus denkbar.For the embodiment shown here, the materials for the profile sheets 2a ', 2b' are made of stainless steel and for the frame 5, a low-alloy steel is preferred. The use of other materials for the profile sheets 2a ', 2b' and the frame 5, e.g. Aluminum, but is quite conceivable.
Die Seitenteile 5a, 5b des Rahmens 5 können in Langträger 8a, 8b des Schienenfahrzeuges über Führungsschienen eingeschoben werden und dort mittels lösbarer Klemmverbindungen 9 fixiert werden. Bei Beschädigungen des Knautschelementes 1 werden die Klemmverbindungen 9, die weiter unten im Detail beschrieben sind, gelöst und das Knautschelement 1 samt Rahmen 5 als Ganzes ausgetauscht.The side parts 5a, 5b of the frame 5 can be inserted into the long girders 8a, 8b of the rail vehicle via guide rails and can be fixed there by means of releasable clamp connections 9. If the crumple element 1 is damaged, the clamp connections 9, which are described in detail below, are released and the crumple element 1 together with the frame 5 are replaced as a whole.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Profilbleche 2a', 2b' im Querschnitt als gleichschenklige Trapeze ausgeformt, deren längere parallele Seite a offen ist, wobei die beiden Profilbleche 2a', 2b' so übereinanderliegen, dass hohle Kästen 4a mit dem Querschnitt eines regelmäßigen Sechseckes gebildet werden. Die Seitenlänge s, c eines dieser regelmäßigen Sechsecke liegt im Bereich zwischen 40 und 100 mm. Fast jede symmetrische, Querschnittsform der hohlen Kästen, die ein Polygon bildet - Kreis, 3-Eck, 4-Eck, 6-Eck ... - eignet sich prinzipiell für ein erfindungsgemäßes Knautschelement. Wählt man einen viereckigen bzw. quadratischen Querschnitt, so kann anstelle des zweiten Profϊlblechs auch ein glattes Blech angeordnet sein, wie in Fig. 3 dargestellt. Herstellungsbedingt wird jedoch eine Variante mit einem sechseckigen Querschnitt der hohlen Kästen bevorzugt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 sind ein Profilblech 2a und ein glattes Blech 2b so übereinander angeordnet, dass hohle Kästen 4b mit einer im wesentlichen quadratischen Querschnittsfläche gebildet werden. Ein Vorteil dieser Variante besteht in der einfachen und kostengünstigen Herstellung.According to a preferred embodiment, as shown in Fig. 2, the profile sheets 2a ', 2b' are shaped in cross section as isosceles trapezoids, the longer parallel side a of which is open, the two profile sheets 2a ', 2b' lying one above the other such that hollow boxes 4a with the cross section of a regular hexagon. The side length s, c of one of these regular hexagons is in the range between 40 and 100 mm. Almost any symmetrical, cross-sectional shape of the hollow boxes that form a polygon - circle, triangle, square, hexagon ... - is suitable in principle for a crumple element according to the invention. If one chooses a square or square cross-section, a smooth plate can also be arranged instead of the second profile plate, as shown in FIG. 3. Due to the manufacturing process, however, a variant with a hexagonal cross section of the hollow boxes is preferred. In an embodiment of the invention according to FIG. 3, a profiled sheet 2a and a smooth sheet 2b are arranged one above the other in such a way that hollow boxes 4b with an essentially square cross-sectional area are formed. An advantage of this variant is the simple and inexpensive production.
Das erfindungsgemäße Knautschelement nach Fig. 4 weist ein erstes Profilblech 2a' auf, auf welches ein gleichartiges, zweites Profilblech 2b', welches hier aus darstellerischen Gründen nicht gezeigt ist, spiegelverkehrt aufgesetzt ist, wobei die Profilbleche 2a', 2b' an ihren Stegen (3a, 3b) punktuell im Abstand 1 von ungefähr 20 mm miteinander verschweißt sind. Die Schweißpunkte sind in der Abbildung als Kreuze dargestellt. Prinzipiell sind auch andere Verbindungsarten zwischen den Profilblechen 2a', 2b' möglich, z. B. eine durchgehende Schweißnaht oder Verschrauben.4 has a first profiled sheet 2a 'onto which a similar, second profiled sheet 2b', which is not shown here for illustrative reasons, is placed in a mirror-inverted manner, the profiled sheets 2a ', 2b' being attached to their webs ( 3a, 3b) are welded together at points 1 of approximately 20 mm. The welding points are shown as crosses in the figure. In principle, other types of connection between the profile sheets 2a ', 2b' are possible, for. B. a continuous weld or screw.
Die in Fig. 5 dargestellte Klemmverbindung 9 weist zwei an endseitigen Gewinden 12a, 12b zweier Stangen 13a, 13b festziehbare Muttern 11a, 11b, sowie vier paarweise gegeneinander verschiebbare Schraubkeile 10a, 10b, 10c, lOd auf. Die beiden Stangen 13a, 13b sind längsverschiebbar in Führungen 14 gelagert, die seitlich auf einer Platte 15 angeordnet sind. Aus Gründen der Gewichtsersparnis weist die Platte 15 kreisförmige Ausnehmungen 16 auf. Die Klemmverbindungen 9 werden in die Seitenteile 5a, 5b des Rahmens 4 und in die Längsträger 8a, 8b eingeschoben. Durch Anziehen der beiden Muttern 1 1a, 11b werden die Keile 10a, 10b, 10c, lOd jeweils paarweise übereinander geschoben, wodurch sich der entsprechende Seitenteil 5a, 5b des Rahmens 4 in dem jeweiligen Längsträger 8a, 8b des Schienenfahrzeuges fixieren lässt. The clamping connection 9 shown in FIG. 5 has two nuts 11a, 11b, which can be tightened at the end threads 12a, 12b of two rods 13a, 13b, and four screw wedges 10a, 10b, 10c, 10d which can be displaced in pairs. The two rods 13a, 13b are longitudinally displaceably mounted in guides 14 which are arranged laterally on a plate 15. For reasons of weight saving, the plate 15 has circular recesses 16. The clamping connections 9 are inserted into the side parts 5a, 5b of the frame 4 and into the side members 8a, 8b. By tightening the two nuts 1 1a, 11b, the wedges 10a, 10b, 10c, 10d are pushed over each other in pairs, whereby the corresponding side part 5a, 5b of the frame 4 can be fixed in the respective longitudinal member 8a, 8b of the rail vehicle.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Knautschelement (1) eines Schienenfahrzeuges, welches im Bereich zumindest einer fahrzeugendseitig gelegenen Knautschzone angeordnet ist, und zumindest einen rohrför- migen Hohlraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es in dem Schienenfahrzeug austauschbar befestigt und aus zwei Blechen (2a, 2b) gebildet ist, von denen zumindest eines als Profilblech (2a', 2b') ausgeführt ist, welche an einander zugekehrten und aneinander anliegenden Stegen ( 3a, 3b), unter Bildung parallel zueinander verlaufender hohler Kästen (4a, 4b), miteinander verbunden sind.1. Crumple element (1) of a rail vehicle, which is arranged in the area of at least one crumple zone located at the vehicle end, and has at least one tubular cavity, characterized in that it is exchangeably fastened in the rail vehicle and is formed from two metal sheets (2a, 2b) , at least one of which is designed as a profiled sheet (2a ', 2b'), which are connected to one another on mutually facing and abutting webs (3a, 3b), forming hollow boxes (4a, 4b) running parallel to one another.
2. Knautschelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2a, 2b) in einem Rahmen (5) gehalten sind.2. Crumple element according to claim 1, characterized in that the sheets (2a, 2b) are held in a frame (5).
3. Knautschelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderliegenden Bleche (2a, 2b) an ihren Berührungsflächen miteinander punktuell verschweißt sind.3. Crumple element according to claim 1 or 2, characterized in that the two sheets (2a, 2b) lying one above the other are spot welded to one another at their contact surfaces.
4. Knautschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlen Kästen (4a, 4b) einen sechseckigen Querschnitt aufweisen.4. Crumple element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow boxes (4a, 4b) have a hexagonal cross section.
5. Knautschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2a, 2b) im wesentlichen über die gesamte Breite des Schienenfahrzeuges verlaufen.5. Crumple element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sheets (2a, 2b) extend substantially over the entire width of the rail vehicle.
6. Knautschelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) zwei Seitenteile (5a, 5b) und einen Vorderteil (6) aufweist, wobei der Vorderteil (6) einen kastenförmigen Querbalken (6') besitzt, der im wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite verläuft, wobei an der dem Schienenfahrzeug abgewandten Seite des Querbaikens (6') Verrippungen (7) vorgesehen sind.6. Crumple element according to one of claims 2 to 6, characterized in that the frame (5) has two side parts (5a, 5b) and a front part (6), the front part (6) having a box-shaped crossbar (6 '), which extends essentially over the entire width of the vehicle, with ribs (7) being provided on the side of the transverse beam (6 ') facing away from the rail vehicle.
7. Knautschelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (2a, 2b) mit dem Rahmen (5) verschweißt sind. 7. Crumple element according to one of claims 2 to 6, characterized in that the sheets (2a, 2b) are welded to the frame (5).
8. Knautschelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (5a, 5b) des Rahmens (5) über Führungsschienen in Langträger (8a, 8b) des Schienenfahrzeuges einschiebbar sind.8. Crumple element according to claim 6 or 7, characterized in that the side parts (5a, 5b) of the frame (5) can be inserted via guide rails in long girders (8a, 8b) of the rail vehicle.
9. Knautschelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (5a, 5b) des Rahmens (5) mit lösbaren Klemmverbindungen (9) mit den Langträgern (8a, 8b) des Schienenfahrzeuges verbindbar sind.9. Crumple element according to claim 8, characterized in that the side parts (5a, 5b) of the frame (5) with releasable clamp connections (9) with the long beams (8a, 8b) of the rail vehicle can be connected.
10. Knautschelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmverbindung vier gegeneinander verschiebbare Keile (10a, 10b, 10c, lOd) aufweist.10. Crumple element according to claim 9, characterized in that the clamping connection has four mutually displaceable wedges (10a, 10b, 10c, 10d).
11. Knautschelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Keile (10b, 10c) starr mit einer Platte (15) verbunden sind.11. Crumple element according to claim 10, characterized in that two wedges (10b, 10c) are rigidly connected to a plate (15).
12. Knautschelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keil (lOd) mit Stangen (13a, 13b) starr verbunden ist, die je ein Gewinde (12a, 12b) aufweisen.12. Crumple element according to claim 11, characterized in that a wedge (lOd) with rods (13a, 13b) is rigidly connected, each having a thread (12a, 12b).
13. Knautschelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keil (10a) mit Muttern (11a, 11b) über die Gewinde (12a, 12b) an den Stangen (13a, 13b) befestigbar ist. 13. Crumple element according to claim 10, characterized in that a wedge (10a) with nuts (11a, 11b) via the thread (12a, 12b) on the rods (13a, 13b) can be fastened.
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