EP1257455B1 - Crumple element - Google Patents
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- EP1257455B1 EP1257455B1 EP01905479A EP01905479A EP1257455B1 EP 1257455 B1 EP1257455 B1 EP 1257455B1 EP 01905479 A EP01905479 A EP 01905479A EP 01905479 A EP01905479 A EP 01905479A EP 1257455 B1 EP1257455 B1 EP 1257455B1
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- European Patent Office
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- deformable element
- rail vehicle
- frame
- vehicle
- plates
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL 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
- B61F1/00—Underframes
- B61F1/08—Details
- B61F1/10—End constructions
-
- 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 a crushing element of a rail vehicle, which in the area at least one vehicle end-side crumple zone is arranged, and at least having a tubular cavity.
- DE 195 09 541 A1 shows a bumper for a motor vehicle, one of two Sheets made U-shaped profile part and attached to the profile part impact body made of a rubber-elastic material.
- One or both of the sheets of the profile part may have corrugations to change the deformation resistance of the profile part, wherein the two sheets of the profile part at their edges together to form a single large cavity are interconnected.
- the known embodiment can be for a motor vehicle, such as a car, although a good crush behavior
- the known bumpers in a rail vehicle only very low collision forces, which would not ensure adequate protection of the rail vehicle.
- US 5,630,605 and US 5,715,917 describe a method of degradation in a Clash released energy by means of a shock transmission element, which in a frame is guided movably in the direction of travel, and a shock-absorbing honeycomb Structure that is compressible by the shock transmission element.
- the FR 2 140 937 describes a front end portion of a rail vehicle to Both sides of a housing of an automatic clutch a wave-shaped plate is arranged.
- This sheet metal is both with the coupling housing as well as with longitudinal and Cross members of the rail vehicle welded and forms part of the vehicle structure, why an exchange of this sheet in the case of deformation with large work and Cost involved.
- EP 0 612 647 A1 discloses a railway carriage with a deformation element, which is formed from a wave-shaped sheet metal and also a part of the vehicle structure forms, so that replacing the sheet also here with a lot of work connected is.
- a disadvantage of the known devices is furthermore that, due to design unwanted despite everything high force peaks may occur before there is a folding of the crushing elements comes. Through this sometimes very high force peaks, a large part of the occurring Loads are transmitted to the passenger compartment. To damage in an accident of the rail vehicle or injury to vehicle occupants to avoid, therefore the rest of the vehicle structure are carried out correspondingly stronger and heavier, resulting in Loads of payload goes. Furthermore, the relatively high cost of manufacturing are conventional Crumple elements of disadvantage. It is also the replacement of damaged crushing elements associated with a high workload.
- An object of the invention is therefore to provide a simple and inexpensive to manufacture To provide a crushing element with low release force, in which a large force application is possible and which is also easy to exchange.
- the crush element in the Rail vehicle fastened interchangeably is formed of two sheets, of which at least one is designed as a profile sheet, which are facing each other and to each other adjacent webs, forming mutually parallel hollow boxes with each other are connected.
- the hollow boxes have one hexagonal cross-section on.
- the sheets extend substantially over the entire width of the rail vehicle.
- a favorable embodiment of the invention provides that the frame has two side parts and a front part, wherein the front part of a box-shaped crossbar has, which extends substantially over the entire vehicle width, wherein at the Rail vehicle facing away from the crossbar ribs are provided at a collision with a second rail vehicle to prevent the crossbeam one rail vehicle slides over the other and unprotected vehicle areas damaged.
- An advantageous variant of securing the beaded sheets in the frame is that the beaded sheets are welded to the frame.
- the mounting and removal of the crushing element is facilitated by the Side parts of the frame via guide rails in the longitudinal member of the rail vehicle are insertable.
- An embodiment with a high practical use is that the side parts the frame by means of clamping connections with the longitudinal beams of the rail vehicle are detachably connected.
- a favorable variant provides that the clamping connection four mutually displaceable Has wedges.
- two wedges are rigidly connected to a plate.
- a wedge is rigidly connected to rods, each one Have thread.
- the upper part of a crushing element 1 has a profile sheet 2b ', with profiles mounted periodically over the surface.
- the bottom of the Crumple element 1 is formed by a similar profiled sheet 2a ', which consists of representational However, reasons not shown.
- the two similar profile sheets 2a ', 2b' are mutually mirrored to each other, the contact surfaces of the two profile sheets 2a ', 2b' lie in the mirror plane.
- This arrangement will be more accurate as below described hollow boxes 4a formed with a hexagonal cross-section.
- Fig. 2 shows.
- the facing each other and adjoining Webs 3a, 3b are connected to each other, preferably selectively welded.
- the two profile sheets 2a ', 2b' are connected to a frame 5, preferably welded, the two side parts 5a, 5b and a front part 6 has.
- the front part 6 consists from a crossbar 6 ', which is designed as a welded box.
- ribs 7 on the bumper As a serving front part 6 is prevented in a collision of two rail vehicles, that the front part 6 of the frame 5 of a rail vehicle, the front part of the other Rail vehicle "climbed" and damaged unprotected areas of the vehicle front.
- profile sheets 2a ', 2b' Stainless steel and for frame 5 a low alloy steel preferred.
- the side parts 5a, 5b of the frame 5 can be in long beams 8a, 8b of the rail vehicle be inserted over guide rails and there by means of detachable clamping connections. 9 be fixed.
- the profiled sheets 2a ', 2b' formed in cross-section as isosceles trapezoids, their longer parallel Page a is open, wherein the two profiled sheets 2a ', 2b' superimposed so that hollow Boxes 4a are formed with the cross section of a regular hexagon.
- the side length s, c one of these regular hexagons is in the range between 40 and 100 mm.
- Almost any symmetrical, cross-sectional shape of hollow boxes forming a polygon - circle, 3-corner, 4-corner, 6-corner ... - is in principle suitable for an inventive crush element.
- the second Profile sheet instead of the second Profile sheet also be arranged a smooth sheet, as shown in Fig. 3. the preparation,
- a variant with a hexagonal cross-section of the hollow boxes prefers.
- Fig. 3 are a profiled sheet 2a and a smooth Sheet 2b so superimposed that hollow boxes 4b with a substantially square Cross-sectional area are formed.
- An advantage of this variant is the simple and inexpensive production.
- the crushable element according to the invention according to FIG. 4 has a first profiled sheet 2a 'on which a similar, second profile sheet 2b ', which here for illustrative reasons is not shown, is placed mirror-inverted, the profile sheets 2a ', 2b' at their Webs (3a, 3b) are selectively welded together at a distance 1 of about 20 mm.
- the welds are shown in the figure as crosses. In principle, there are others Types of connection between the profile sheets 2a ', 2b' possible, z. B. a continuous Weld or screw.
- the clamping connection 9 shown in FIG. 5 has two end-side threads 12a, 12b two rods 13a, 13b tightenable nuts 11a, 11b, and four pairs against each other displaceable screw wedges 10a, 10b, 10c, 10d.
- the two rods 13a, 13b are longitudinally displaceable mounted in guides 14 which are arranged laterally on a plate 15.
- the plate 15 has circular recesses 16.
- the Clamping connections 9 are in the side parts 5a, 5b of the frame 4 and in the side members 8a, 8b inserted.
Description
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 crushing element of a rail vehicle, which in the area at least one vehicle end-side crumple zone is arranged, and at least having a 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 Verkehrsteilnehmem oder Hindernissen sind.For economic and safety reasons are in a rail vehicle in the Area of the longitudinal ends usually crumple zones provided. To the one can thereby avoid damage to the vehicle in an accident or On the other hand, this can increase the safety of the vehicle occupants. The most frequently directly involved in accidents parts of a rail vehicle are the front and rear wagon end area, since most accidents are rear-end collisions - im Case of a train, which consists of several coupled wagons, it can at a Accident to a collision of individual wagons come among themselves - or 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 are therefore according to the prior art in the front and usually integrated into the rear vehicle front tubular crumple elements, which are compressed and folded at a strong enough force can. By doing this, some of the kinetic energy that is on the vehicle acts, spent for the deformation of the crushing element. Through this reduction of kinetic energy also reduces the load on the rest of the rail vehicle acts.
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 great weight and the associated high kinetic energy of the rail vehicle can occur in accidents, yet very high peak forces. Out For this reason, it is advantageous to reduce the load occurring in a crushing element with less Initiate triggering power over as large a surface as possible and distribute it over it.
Herkömmlicherweise wird versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, dass man von einander getrennt eingebaute Knautschelemente, die als einfache rohrförmige 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.Traditionally, attempts have been made to solve this problem by being different from one another integrated built-in crushing elements, which are as simple tubular hollow body with a Almost approximately square cross-section are executed, parallel to each other in the Vehicle front integrated, with the longitudinal sides of the crushing elements parallel to the direction of travel are arranged. Usually, these crushing elements become in the head areas of the vehicle underframe and with a crossbeam acting as a bumper, connected with each other. Of the achievable crushing characteristics of the entire Depending on the vehicle, it depends on how many crumple elements are used and whether these are only available be installed at the end of a car or both.
Die DE 195 09 541 A1 zeigt einen Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug, der einen aus zwei Blechen gefertigten U-förmigen Profilteil und einen an dem Profilteil angebrachten Prallkörper aus einem gummielastischen Material aufweist. Eines oder beide der Bleche des Profilteils können Sicken aufweisen, um den Formänderungswiederstand des Profilteils zu verändern, wobei die beiden Bleche des Profilteils an ihren Rändern miteinander unter Bildung eines einzigen großen Hohlraums miteinander verbunden sind. Mit der bekannten Ausführungsform lässt sich für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise einen PKW, zwar ein gutes Knautschverhalten erzielen, jedoch ließen sich bauartbedingt, infolge des einzigen großen Hohlraumes, mit dem bekannten Stoßfänger bei einem Schienenfahrzeug nur sehr geringe Kollisionskräfte abbauen, wodurch kein ausreichender Schutz des Schienenfahrzeuges gewährleistet wäre.DE 195 09 541 A1 shows a bumper for a motor vehicle, one of two Sheets made U-shaped profile part and attached to the profile part impact body made of a rubber-elastic material. One or both of the sheets of the profile part may have corrugations to change the deformation resistance of the profile part, wherein the two sheets of the profile part at their edges together to form a single large cavity are interconnected. With the known embodiment can be for a motor vehicle, such as a car, although a good crush behavior However, could be due to the design, due to the single large cavity, with the known bumpers in a rail vehicle only very low collision forces, which would not ensure adequate protection of the rail vehicle.
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 Wabenförmigen Struktur, die durch das Stoßübertragungselement komprimierbar ist.US 5,630,605 and US 5,715,917 describe a method of degradation in a Clash released energy by means of a shock transmission element, which in a frame is guided movably in the direction of travel, and a shock-absorbing honeycomb Structure that is compressible by the shock transmission element.
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.The FR 2 140 937 describes a front end portion of a rail vehicle to Both sides of a housing of an automatic clutch a wave-shaped plate is arranged. This sheet metal is both with the coupling housing as well as with longitudinal and Cross members of the rail vehicle welded and forms part of the vehicle structure, why an exchange of this sheet in the case of deformation with large work and Cost involved.
Die EP 0 612 647 A1 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 railway carriage with a deformation element, which is formed from a wave-shaped sheet metal and also a part of the vehicle structure forms, so that replacing the sheet also here with a lot of work connected is.
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 disadvantage of the known devices is furthermore that, due to design unwanted despite everything high force peaks may occur before there is a folding of the crushing elements comes. Through this sometimes very high force peaks, a large part of the occurring Loads are transmitted to the passenger compartment. To damage in an accident of the rail vehicle or injury to vehicle occupants to avoid, therefore the rest of the vehicle structure are carried out correspondingly stronger and heavier, resulting in Loads of payload goes. Furthermore, the relatively high cost of manufacturing are conventional Crumple elements of disadvantage. It is also the replacement of damaged crushing elements associated with a high workload.
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.An object of the invention is therefore to provide a simple and inexpensive to manufacture To provide a crushing element with low release force, in which a large force application is possible and which is also easy to exchange.
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. This object is achieved in that the crush element in the Rail vehicle fastened interchangeably and is formed of two sheets, of which at least one is designed as a profile sheet, which are facing each other and to each other adjacent webs, forming mutually parallel hollow boxes with each other are connected.
Bei dem erfindungsgemäßen Knautschelement werden durch die aufeinanderliegenden Bleche röhrenförmige Hohlräume gebildet, die bei einem Unfall komprimiert werden können, wobei sich beschädigte Knautschelemente gegen neue austauschen lassen.In the crushable element according to the invention by the superposed sheets formed tubular cavities that can be compressed in an accident, wherein Damaged crushing elements can be replaced with 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 crushing element with which it is possible continuously cover and protect a larger width of the vehicle front. These Measure contributes significantly to the fact that in an accident, the introduction of force into an inventive Crumple element over a larger area than in the known crushing elements takes place, whereby the force peak occurring can be significantly reduced. One Another major advantage over the known Knautschvorrichtungen consists in 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.To provide a holder for the crushable element, which is easy to replace guaranteed, there is an advantageous embodiment is that the sheets in a frame are held.
Eine in der Praxis bewährte Verbindung der beiden Bleche sieht vor, dass die zwei aufeinanderliegenden Bleche an ihren Berührungsflächen miteinander punktuell verschweißt sind.A proven in practice connection of the two sheets provides that the two superimposed Sheets are selectively welded together 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 costs and production, spot welding is compared to others possible connection methods, such. B. welding the two sheets with a Fillet weld over its entire length or screwing, given preference.
Um möglichst gute Knautscheigenschaften zu erhalten, weisen die hohlen Kästen einen sechseckigen Querschnitt auf.To get the best possible Knautscheigenschaften, the hollow boxes have one hexagonal cross-section on.
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.To protect the widest possible range of vehicle width and a large area Force introduction into the crushing element, the sheets extend substantially 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. A favorable embodiment of the invention provides that the frame has two side parts and a front part, wherein the front part of a box-shaped crossbar has, which extends substantially over the entire vehicle width, wherein at the Rail vehicle facing away from the crossbar ribs are provided at a collision with a second rail vehicle to prevent the crossbeam one rail vehicle slides over the other and unprotected vehicle areas damaged.
Eine vorteilhafte Variante die gesickten Bleche in dem Rahmen zu befestigen besteht darin, dass die gesickten Bleche mit dem Rahmen verschweißt sind.An advantageous variant of securing the beaded sheets in the frame is that the beaded 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 mounting and removal of the crushing element is facilitated by the Side parts of the frame via guide rails in the longitudinal member of the rail vehicle are insertable.
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 use, is that the side parts the frame by means of clamping connections with the longitudinal beams of the rail vehicle are detachably connected.
Eine günstige Variante sieht vor, dass die Klemmverbindung vier gegeneinander verschiebbare Keile aufweist.A favorable variant provides that the clamping connection four mutually displaceable Has wedges.
Vorteilhafterweise sind zwei Keile starr mit einer Platte verbunden.Advantageously, two wedges are 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 one Have thread.
Um die Klemmverbindung zu fixieren, ist es vorgesehen, dass ein Keil mit Muttern über die Gewinde an den Stangen befestigbar ist.To fix the clamp connection, it is envisaged that a wedge with nuts on the Thread on the rods can be fastened.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigen
- Fig. 1 Abschnitte eines Schienenfahrzeugoberteils mit einer erfindungsgemäßen Knautschvorrichtung in perspektivischer Ansicht;
- Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Knautschelement aus der Richtung II in Fig.l;
- Fig. 3 eine Ansicht einer Variante des erfindungsgemäßen Knautschelementes aus der Richtung II in Fig. 1;
- Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;
- Fig. 5 den Bereich V aus Fig. 1.
- 1 shows sections of a rail vehicle upper part with a crumple device according to the invention in a perspective view;
- FIG. 2 shows a view of the deformable element according to the invention from the direction II in FIG.
- 3 shows a view of a variant of the deformable element according to the invention from the direction II in FIG. 1;
- 4 shows a cross section along the line III-III in Fig. 2.
- 5 shows the region 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 darstellerischen
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 3a, 3b sind miteinander verbunden, vorzugsweise punktuell verschweißt.According to FIG. 1, the upper part of a crushing element 1 according to the invention has a
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
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 are used as materials for the
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
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
Profilblechs auch ein glattes Blech angeordnet sein, wie in Fig. 3 dargestellt. Herstellungsbedingt
wird jedoch eine Variante mit einem sechseckigen Querschnitt der hohlen Kästen
bevorzugt. According to a preferred embodiment, as shown in Fig. 2, the profiled
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.In one embodiment of the invention of Fig. 3 are a profiled
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.The crushable element according to the invention according to FIG. 4 has a first profiled
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, 10d 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 11a, 11b werden die Keile 10a,
10b, 10c, 10d 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
Claims (13)
- A deformable element (1) of a rail vehicle disposed in the region of at least one crumple zone located at an end of the vehicle and having at least one tubular cavity,
characterized in that
it is replaceably attached to the rail vehicle and comprises two plates (2a, 2b), of which at least one is in the form of a profiled plate (2a', 2b'), which are interconnected via lands (3a, 3b) opposing and abutting each other, to form hollow boxes (4a, 4b) lying parallel to each other. - A deformable element as defined in claim 1, characterized in that said plates (2a, 2b) are mounted in a frame (5).
- A deformable element as defined in claim 1 or claim 2, characterized in that said two abutting plates (2a, 2b) are spot-welded to each other at their contacting surfaces.
- A deformable element as defined in any one of claims 1 to 3, characterized in that said hollow boxes (4a, 4b) have a hexagonal cross section.
- A deformable element as defined in any one of claims 1 to 4, characterized in that said plates (2a, 2b) span substantially the entire width of the rail vehicle.
- A deformable element as defined in any one of claims 2 to 6, characterized in that said frame (5) has two side members (5a, 5b) and a front member (6), which front member (6) possesses a box-shaped transverse unit (6') spanning substantially the entire width of the vehicle, ribbing (7) being provided on that side of said transverse unit (6') which is remote from the rail vehicle.
- A deformable element as defined in any one of claims 2 to 6, characterized in that said plates (2a, 2b) are welded to said frame (5).
- A deformable element as defined in claim 6 or claim 7, characterized in that said side members (5a, 5b) of said frame (5) can be inserted via guide rails into longitudinal supports (8a, 8b) of the rail vehicle.
- A deformable element as defined in claim 8, characterized in that said side members (5a, 5b) of said frame (5) can be connected via releasable compression-type connections (9) to said longitudinal supports (8a, 8b) of the rail vehicle.
- A deformable element as defined in claim 9, characterized in that said compression-type connection has four mutually displaceable wedges (10a, 10b, 10c, 10d).
- A deformable element as defined in claim 10, characterized in that two of said wedges (10b, 10c) are rigidly attached to a plate (15).
- A deformable element as defined in claim 11, characterized in that one wedge (10d) is firmly attached to rods (13a, 13b), each of which has a thread (12a, 12b).
- A deformable element as defined in claim 10, characterized in that one of said wedges (10a) can be locked in position by means of nuts (11a, 11 b) engaging said threads (12a, 12b) on said rods (13a, 13b).
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