EP1705092A1

EP1705092A1 - Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fussbodenplatte

Info

Publication number: EP1705092A1
Application number: EP06005017A
Authority: EP
Inventors: Sven Dr.-Ing. Füser
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 2005-03-26
Filing date: 2006-03-11
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-11
Also published as: ES2312055T3; ATE406298T1; DE202005004885U1; EP1705092B1; DE502006001417D1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte (1). Um eine Verbesserung des Verhaltens der Fußbodenplatte (1) im Kollisionsfall hinsichtlich ihres Geführdungspotentials für Personen im Fahrzeugführerraum zu erreichen, ist die Fußbodenplatte (1) in mehrere Segmente (2) geteilt, deren Schnittkanten im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind, wobei kleine von der Querrichtung abweichende Winkel oder gepfeilte Teilungen umfasst sind. Die Segmente (2) sind als Leitsegmente (2a) und Räumsegmente (2b) vorgesehen, wobei die Räumsegmente (2b) unter Lüngskraftbeaufschlagung durch die Leitsegmente (2a) geführt, in Fahrzeuglängsrichtung verbringbar angeordnet sind und wobei direkt oberhalb der Segmente (2) zum Fahrzeugführerraum hin eine Schutzmembran (3) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte.
Bei kollisionssicheren Schienenfahrzeugen werden am Fahrzeug Verformungszonen angeordnet. Aufgrund der Dynamik eines Zugverbandes muss ein großer Teil der Kollisionsenergie an der Fahrzeugspitze, insbesondere im Untergestell absorbiert werden. Bei Fahrzeugen mit kurzer Spitze - eigentlich bei fast allen Fahrzeugen - ist es erforderlich, einen Teil der Fahrerkabine in die energieabsorbierende Verformung einzubeziehen. Für den Fahrer wird dabei ein schwer verformbarer Überlebensraum vorgesehen, während sich der Rest der Fahrerkabine mehr oder weniger kontrolliert verformt.
Aus der DE 198 17 860 A1 ist beispielsweise eine Sicherheitseinrichtung für Fahrzeugführer von Schienenfahrzeugen bekannt, die aus einer dem Kopfträger vorgelagerten Kollisionsschutzeinrichtung bekannter Bauart, einer am Kopfträger anschließenden Knautschzone im Bereich des Fahrzeugführerraums, einem Fahrpult, einem Sitzgestell und einem Fahrersitz besteht. Der Kopfträger, die Rammschutzkonstruktion, das Fahrpult, das Sitzgestell und der Fahrersitz stehen in derartiger Wirkverbindung miteinander, dass sie bei Deformation der Knautschzone ihre Position zueinander nicht in einer den Fahrzeugführer gefährdenden Weise verändern sollen. Der Kopfträger, die Rammschutzkonstruktion, das Fahrpult, das Sitzgestell und der Fahrersitz sind derart miteinander verbunden, dass die genannten Bauteile bei Deformationen der Knautschzone gemeinsam in Richtung Fahrgastraum verschoben werden. Das Sitzgestell und der Sitz des Fahrzeugführers sind gegenüber dem Höhenniveau der Knautschzone soweit angehoben, dass sich einerseits die Knautschzone unterhalb des Sitzes ungehindert verformen kann und andererseits eine ungehinderte Längsverschiebung zwischen Sitzgestell und Knautschzone ermöglicht wird. Der Sitz ist in seiner Ausgestaltung gegenüber dem Führerstandpult derart begrenzt verschiebbar vorgesehen, dass der Fahrzeugführer nicht zwischen Führerstandpult und Sitz eingeklemmt werden kann.
Aus der FR 2 747 633 A1 ist eine Wagenkastenstruktur mit Fahrerkabine bekannt, die Deformationsenergie in den Endbereichen progressiv absorbieren kann, wobei die Richtung des Fortschreitens der Deformation während eines Stoßes kontrollierbar ist. Dazu weist die Wagenkastenstruktur zwei energieabsorbierende Zonen, gebildet aus festen oder austauschbaren energieabsorbierenden Elementen, mit unterschiedlichen mechanischen Widerstandseigenschaften zur plastischen, dynamischen Deformation auf. Der Innenbereich, insbesondere die Fußbodenplatte spielt bei der Sicherheitsbetrachtung keine Rolle.
Der Fußboden in der Kabine stellt bei der Verformung eine Platte dar, die bei einem auf sie einwirkenden, hinreichenden Längsdruck, wie bei einem Kollisionsfall ausreichender Stärke gegeben, in ihrer Ebene gestaucht wird. Dieses führt zum Beulen und schließlich zum Brechen der Platte. Da die Platte im Allgemeinen aus sprödem, geschichtetem Werkstoff besteht, wird der Fußboden nach einem zufälligen Muster brechen. Die dabei entstehenden, scharfkantigen Bruchstücke können zu gefährlichen Verletzungen des Fahrers im Bereich der Beine führen. Eine Verletzungsgefahr ist besonders bei splitternden Werkstoffen wie Holz gegeben. Da bisher in den Konzepten für passive Sicherheit ausschließlich das Verformungsverhalten des nicht ausgerüsteten Rohbaus betrachtet wird (siehe vorstehend DE 198 17 860 A1 und FR 2 747 633 A1 ), ist das Problem in bisherigen Konstruktionen nicht berücksichtigt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte dergestalt auszubilden, dass die Fußbodenplatte im Fahrzeugführerraum in das Sicherheitskonzept mit eingebunden und eine Verbesserung des Verhaltens der Fußbodenplatte im Kollisionsfall hinsichtlich ihres Gefährdungspotentials für Personen im Fahrzeugführerraum erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Vorteil der Lösung ist das Erreichen eines gesteuerten Zusammenschiebens/Zusammenrollens bzw. allgemein einer Verkürzung, so dass der Fußboden im Fall einer Kollision kontrolliert verformt wird und nicht unkontrolliert splittert. Die Verletzungsgefahr, insbesondere im Beinbereich für Personal wird reduziert.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Fußbodenaufbau mit Segmenten in Seitenansicht im unbeaufschlagten Zustand;
Fig. 2: einen erfindungsgemäßen Fußbodenaufbau mit Segmenten in Seitenansicht im von Fahrzeugende her beaufschlagten Zustand im Falle einer Kollision mit hinreichender Energie;
Fig. 3: eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit unterhalb des hinteren Leitsegmentes angeordneter Sammelbox für Räumsegmente und Rückzieheinrichtung für die Schutzmembran;
Fig. 4: eine alternative Lösung mit faltbaren Räumsegmenten in Prinzipdarstellung in Seitenansicht in Normallage (entfaltet) und
Fig. 5: die Lösung gem. Fig. 4 im zusammengeschobenen Zustand (gefaltet).

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines Fahrzeugführerraums eines Schienenfahrzeugs mit Darstellung der Fußbodenausbildung mit einer erfindungsgemäßen Fußbodenplatte 1. Die weitgehend ebene Fußbodenplatte 1 ist in mehrere Segmente 2 geteilt ausgebildet. Im vorderen und hinteren Bereich (bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung) der Fußbodenplatte sind Leitsegmente 2a angeordnet. Dazwischen sind streifenartige Räumsegmente 2b im wesentlichen quer zur Längsachse des Schienenfahrzeuges angeordnet. Die Räumsegmente 2b sind zwischen den Leitsegmenten 2a in einer Ebene in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet, wobei deren Längsseiten- bzw. Schnittkanten der Lage der Räumsegmente 2b innerhalb des Fahrzeuges folgend, im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind. Kleine von der Querrichtung abweichende Winkel oder gepfeilte Teilungen sollen durch den Begriff "im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung" ebenso umfasst sein.
Direkt oberhalb der Segmente (2) zum Fahrzeugführerraum hin ist eine Schutzmembran (3) angeordnet, wodurch nach oben zum Fahrzeugführerraum hin die Segmente 2 durch eine undurchlässige Schutzmembran 3 abgedeckt sind.
Jedes Räumsegment 2b ist an seinen beiden Längskanten (im Wesentlichen quer zur Fahrzeugquerrichtung angeordnet) mit derart geneigter Längsseitenfläche 4 ausgebildet, dass ein Auf- oder Unterschieben eines vorderen Räumsegmentes 2 b auf ein hinter diesem angeordnetes Räumsegment 2b über die geneigte Längsseitenfläche 4 ermöglicht ist. Ebenso weisen die Leitsegmente 2a an den den Räumsegmenten 2b zugewandten Längsseitenflächen 4 zum Anstoßen bzw. zum Bewirken des Vorgangs "Längsverbringen bzw. Auf- oder Unterschieben" geeignete Längsseitenflächen 4 auf.
Im hinteren Bereich des Fahrzeugführerraums unterhalb des hinteren Leitsegmentes 2a kann eine Sammelbox 5 für die längsverbrachten Räumsegmente 2b vorgesehen werden. Auch kann im hinteren Bereich eine Rückzieheinrichtung 6 für die Schutzmembran 3 angeordnet werden (Fig. 3).
Kommt es zu einer Kollision, bei der die Längskräfte eine vorgebbare Höhe überschreiten, kommt es zur Beanspruchung der geteilten Fußbodenplatte 1 in der Ebene und die Räumsegmente 2b verschieben sich in Stoßrichtung (Fig. 2). Dabei beaufschlagt das stoßzugewandte, vordere Leitsegment 2a, auf dem der Fahrzeugführersitz 9 befestigt ist, das erste Räumsegment 2a mit seiner Längsseitenfläche die des benachbarten Röumsegmentes 2a und dieses Räumsegment 2b beaufschlagt in gleicher Weise sein benachbartes, hinterliegendes Räumsegment 2b. In gleicher Weise werden die weiteren Räumsegmente 2b beaufschlagt und in Fahrzeuglängsrichtung verschoben. Die Räumsegmente 2b werden bei diesem Vorgang insgesamt je nach Neigungswinkel bei Bildung eines Stapels übereinander oder untereinander geschoben.
Die vertikale Anordnung der Räumsegmente 2 b kann durch Mechanismen, wie hier beschrieben, durch schiefe Ebenen und Gleitung oder aber durch Faltungen über Gelenke (in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt) oder Aufrollen (nicht dargestellt) verbundener Räumsegmente 2b erreicht werden. Fig. 5 zeigt die gelenkig verbundenen Räumsegmente 2b mit Schutzmembran 3 in Ruhelage, Fig. 5 diese Ausbildung im zusammengeschobenen Zustand nach Längsbeaufschlagung mit Buckelbildung durch die Schutzmembran 3.
Das Fahrerpult 10 bleibt durch seine feste Anordnung vor bzw. am vorderen Leitsegment 2a auch im Kollisionsfall im gleichen Abstand zum Fahrzeugführersitz 9.
Die Schutzmembran 3 dient zum Schutz des Personals, insbesondere der unteren Extremitäten. Beim Aufschichten der Räumsegmente 2b bildet die Schutzmembran 3 für verletzungsrelevante Teile des Fußbodens einen undurchdringlichen oberen Abschluss. So führt das Aufschichten der Räumsegmente zwar zu stumpfen Buckeln, aber nicht zu freiliegenden, spitzen Fußbodenteilen oder Splittern.
Im Regelfall wirft die Schutzmembran 3 bei Verformungen lediglich Falten in einer Ausprägung, dass diese den Beinbereich des Personals nicht gefährden.
Wenn die Faltenbildung nicht erwünscht bzw. hingenommen werden kann, lässt sich die Verkürzung der Schutzmembran 3 in Fahrzeuglängsrichtung durch die bereits vorstehend erwähnte Rückzieheinrichtung 6, z. B. durch eine Rolle bewirken. Auch ist ein Verbringen der aufgeschichteten Räumsegmente 2b in die vorerwähnte Sammelbox 5 möglich. Neben dem Aufrollen ist alternativ eine gezielte Faltung der Schutzmembran 3 möglich.
Falls Einbauten die Räumung der Schutzmembran 3 im Kollisionsfall behindern, kann auch vorgesehen werden, die Schutzmembran 3 beim Zurückziehen zu zerschneiden. Dazu ist eine Schneideinrichtung 7 (Messer) an geeigneter Stelle, z.B. an den Leitsegmenten 2a und/oder im hinteren Bereich des Fahrzeugführerraumes zu platzieren.
Das vorbeschriebene Prinzip kann für Fußbodenplatten 1 verwendet werden, die schwimmend auf dem Untergestell 8 gelagert sind. Befindet sich unter dem Fußboden ein Gerüst aus Trägern, kann dieses den beabsichtigten Verformungsvorgaben des Innenbereiches angepasst werden.
Insgesamt wird mit der vorbeschriebenen Erfindung erreicht, dass der Fahrzeugführerraum über die Rohbaubetrachtung hinaus in das Sicherheitskonzept für die passive Sicherheit bei Schienenfahrzeugen einbezogen wird.

Bezugsziffern

1: Fußbodenplatte
2: Segment
2a: Leitsegment
2b: Räumsegment
3: Schutzmembran
4: Längsseitenfläche
5: Sammelbox
6: Rückzieheinrichtung
7: Schneideinrichtung
8: Untergestell
9: Fahrzeugführersitz
10: Fahrzeugführerpult

Claims

Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Fußbodenplatte (1) mehrere Segmente (2) aufweist, deren Schnittkanten im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind, wobei kleine von der Querrichtung abweichende Winkel oder gepfeilte Teilungen umfasst sind, dass als Segmente (2) Leitsegmente (2a) und Räumsegmente (2b) vorgesehen sind, wobei die Räumsegmente (2b) unter Längskraftbeaufschlagung durch die Leitsegmente (2a) geführt in Fahrzeuglängsrichtung verbringbar angeordnet sind und dass direkt oberhalb der Segmente (2) zum Fahrzeugführerraum hin eine Schutzmembran (3) angeordnet ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumsegmente (2b) an beiden Längskanten geneigte Längsseitenflächen (4) aufweisen, derart, dass ein Auf- oder Unterschieben eines vorderen Räumsegmentes (2b) auf ein hinter diesem angeordnetes Räumsegment ermöglicht ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitsegmente (2b) an den den Räumsegmenten (2b) zugewandten Längsseitenflächen zum Anstoßen bzw. Bewirken des Verbringungs- bzw. des Auf- oder Unterschiebevorgangs geeignete Längsseitenflächen (4a) auf.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Fahrzeugführerraumes unterhalb der Leitsegmente (2a) eine Sammelbox (5) für längsverbrachte Räumsegmente (2a) vorgesehen ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Fahrzeugführerraumes eine Rückzieheinrichtung (6) für die Schutzmembran (3) vorgesehen ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückzieheinrichtung als Aufrolleinrichtung ausgebildet ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumsegmente (2b) an ihren Längsseiten verbunden sind, derart, dass eine Faltung oder ein Aufrollen der Räumsegmente (2b) ermöglicht ist.
Fahrzeugführerraum von Schienenfahrzeugen mit Fußbodenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneideinrichtung (7) zum Zerteilen der Schutzmembran (3) vorgesehen ist.