EP2895370A1 - Schienenfahrzeug mit crashausrüstung - Google Patents

Schienenfahrzeug mit crashausrüstung

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EP2895370A1
EP2895370A1 EP13763198.2A EP13763198A EP2895370A1 EP 2895370 A1 EP2895370 A1 EP 2895370A1 EP 13763198 A EP13763198 A EP 13763198A EP 2895370 A1 EP2895370 A1 EP 2895370A1
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EP
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driver
desk
rail vehicle
vehicle
base frame
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EP13763198.2A
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EP2895370B8 (de
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Gerhard SCHILCHER
Robert Edlinger
Richard Graf
Robert Nedelik
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Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/04—Arrangement or disposition of driving cabins, footplates or engine rooms; Ventilation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06—End walls

Definitions

  • Front mask or the driver's cab deformation elements usually can not be used. Instead, very stably designed components (e.g., pillars) are used to protect the driver's compartment. Another option is to reinforce the lower one
  • the invention is therefore based on the object
  • the task is with a rail vehicle
  • Leaderboards (generally two) in a driver's cabin
  • driver's consoles are advantageous in vehicles with a frontal emergency exit door.
  • the driver's seat is usually centered, located immediately behind the emergency exit door.
  • Rail vehicle introduced force on the driver's desk is to be introduced into the base frame, it being advantageous to provide a force introduction device for this purpose on the vehicle-center edge of the driver's desk.
  • this force introduction device comprises a stop on which the driver's console abuts as far as possible without play.
  • An embodiment of the invention provides, the force introduction device with a keying
  • Fig. 2 rail vehicle with crash equipment.
  • Fig.l shows an example and schematically the abstracted schematic diagram of a rail vehicle with
  • Rail vehicle comprises a base 2, of which only a few parts are shown in this abstracted representation.
  • a driver's desk 1 is designed to receive longitudinal compressive forces and is detachably connected to the undercarriage 2.
  • a lift-off 3 is arranged on the vehicle front edge of the driver's desk 1, which is a lifting of the driver's console 1 from the base 2 by means of a
  • This lift-off is formed by both the driver's desk 1 and the base 2 provided components.
  • a force introduction device 4 is provided on the undercarriage 2. This allows the
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically a detail of a rail vehicle with crash equipment. It is one
  • FIG. 4 explains the lifting-out device 3 according to the invention.
  • This lifting-out device 3 is designed as a component of the underframe 2 and clasps a lower one

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Abstract

Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung, umfassend ein Untergestell (2) und einen Führerstand, wobei mindestens ein Führerpult (1) vorgesehen ist, welches lösbar mit dem Untergestell (2) verbunden ist und welches einen verstärkten Rahmen zur Aufnahme und Übermittlung der bei einem Zusammenstoß auftretenden Längsdruckkräfte (F1, F2) in das Untergestell (2) umfasst.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit
Crashausrüstung .
Stand der Technik
Moderne Bau- und Zulassungsvorschriften für Schienenfahrzeuge räumen den Schutz der Passagiere und des Zugpersonals vor Verletzungen bei Unfällen immer größeren Raum ein. Die für europäische Schienenfahrzeuge maßgebende Festigkeits-Norm EN 12663 fordert eine hohe Druckfestigkeit der Fahrzeugstruktur im Stirnwandbereich. Die häufigste Unfallart, insbesondere bei U-Bahnen ist der Zusammenstoß mit einem weiteren Fahrzeug bzw. einem Gleisabschluss (Prellbock) . Dabei treten Kräfte im Wesentlichen in axialer Richtung auf. Zur Aufnahme, bzw.
Umwandlung der dabei auftretenden Kollisionsenergie sind sogenannte Verformungselemente (Crashelemente) im
Untergestell bekannt. Betrifft ein Zusammenstoß jedoch einen höher gelegenen Teil des Fahrzeugs, z.B. im Bereich der
Frontmaske bzw. des Führerraums können Verformungselemente meist nicht eingesetzt werden. Stattdessen werden sehr stabil ausgeführte Bauteile (z.B. Rammsäulen) eingesetzt um den Fahrerraum bzw. den Passagierraum zu schützen. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verstärkung des unteren
Fensterrahmens (Fensterbrüstung) , sodass dort diese Kräfte aufgenommen und in das Untergestell geleitet werden können. Bei Fahrzeugen mit modernen, nach optischen Gesichtspunkten gestalteten Fahrzeugfronten können die genannten Verstärkungen jedoch meist aus Platzgründen nicht eingesetzt werden. Insbesondere bei Fahrzeugen mit einer stirnseitig angeordneten Notausstiegstür kann keine verstärkte
durchgehende Fensterbrüstung eingesetzt werden. Solche
Fahrzeuge sind gemäß dem Stand der Technik mit Rammsäulen auszustatten. Gelingt es aufgrund der Fahrzeugform nicht solche Rammsäulen vorzusehen, so kann ein solches Fahrzeug die geforderten Längsdruckkräfte nicht aufnehmen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung anzugeben, welches zur
Aufnahme von Längskräften bei einem Zusammenstoß ausgebildet ist und welches einfach aufzubauen ist wobei nur wenige konstruktive Maßnahmen an dem Untergestell des
Schienenfahrzeugs erforderlich sind.
Insbesondere bedarf ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug zur Erfüllung der Aufgabe weder einer verstärkten
Fensterbrüstung noch Rammsäulen.
Die Aufgabe wird durch ein Schienenfahrzeug mit
Crashausrüstung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Führerpult gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein
Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung aufgebaut, welches ein Untergestell und einen Führerstand umfasst, wobei mindestens ein Führerpult vorgesehen ist, welches lösbar mit dem
Untergestell verbunden ist und welches einen verstärkten Rahmen zur Aufnahme und Übermittlung der bei einem Zusammenstoß auftretenden Längsdruckkräfte in das Untergestell umfasst.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, ein crashgeeignetes
Schienenfahrzeug aufbauen zu können, wobei Bauteile wie
Rammsäulen und verstärkte Fensterbrüstungen entfallen können. Solcherart können insbesondere moderne Schienenfahrzeuge mit gestalterisch hochwertigen Stirnseiten, die die genannten Bauteile nicht bzw. nur mit hohem Aufwand vorsehen lassen mit den geforderten günstigen Crasheigenschaften ausgestattet werden. Ganz besonders vorteilhaft ist gegenständliche
Erfindung bei Fahrzeugen mit einer stirnseitig angeordneten Notausstiegstür, da bei diesen Fahrzeugen naturgemäß keine durchgehende Fensterbrüstung vorsehbar ist.
Ein weiterer Vorteil gegenständlicher Erfindung liegt in der lösbaren Verbindung des Führerpults mit dem Untergestell. Dadurch ist einerseits der Vorteil erzielbar,
unterschiedliche Materialpaarung der genannten Bauteile einsetzen zu können. Z.B kann ein Untergestell aus
Leichtmetall mit einem Führerpult aus Stahl eingesetzt werden, da keinerlei Schweißarbeiten zur Herstellung der Verbindung erforderlich sind. Andererseits kann ein
erfindungsgemäßes Führerpult getrennt von dem restlichen Fahrzeug aufgebaut, ausgestattet und vorgeprüft werden, sodass es zur Montage nur mehr am Untergestell befestigt werden muss und die elektrischen Anschlüsse über Verbindung der Stecker hergestellt werden müssen. Dieser Vorteil bewirkt eine deutliche Beschleunigung der Herstellung des
Gesamtfahrzeugs, da die sehr aufwendigen elektrischen
Arbeiten an dem Führerpult außerhalb des Fahrzeugs
durchgeführt werden können und somit gleichzeitig weitere Innenausbauarbeiten durchgeführt werden können. Die erfindungsgemäße Crashausrüstung umfasst ein Führerpult mit einem verstärktem Rahmen und Befestigungsmitteln sowie ein Untergestell mit Befestigungsmitteln.
Je nach konkretem Fahrzeug können ein oder mehrere
Führerpulte (im Allgemeinen zwei) in einem Fahrerraum
vorgesehen werden, wobei zwei Führerpulte bei Fahrzeugen mit einer stirnseitigen Notausstiegstür vorteilhaft sind. Bei den letztgenannten Fahrzeugen ist der Fahrersitz meist mittig, unmittelbar hinter der Notausstiegstür angeordnet.
Die lösbare Befestigung des Führerpults, bzw. der Führerpulte erfolgt vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung. Es ist Vorteilhaft, diese Schraubverbindung von den Kräften eines
Zusammenstoßes zu entlasten, da Schraubverbindungen die sich zur Aufnahme dieser Kräfte eignen zu viel Bauraum
beanspruchen würden.
Eine in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs eingebrachte Kraft auf die Oberkante des Führerpults wird in das
Untergestell eingeleitet, wobei sich die eingeleitete Kraft gemäß des Hebelgesetzes in eine nach unten gerichtete Kraft an der fahrzeugmittigen Kante des Führerpults und eine nach oben gerichtete (abhebende) Kraft an der stirnseitigen Kante des Führerpults aufteilt. Zur Einleitung dieser Kräfte sind geeignete Maßnahmen zu treffen, wobei zur Einleitung der nach oben gerichteten Kraft eine formschlüssige Aushebesicherung des Führerpults an dem Untergestell vorzusehen ist. Zur Einleitung der nach unten gerichteten Kraft an der fahrzeugmittigen Kante des Führerpults ist untergestellseitig vorzugsweise ein Querträger vorzusehen. Die bei einem Zusammenstoß in Längsrichtung des
Schienenfahrzeugs eingebrachte Kraft auf das Führerpult ist in das Untergestell einzuleiten, wobei es vorteilhaft ist, dafür an der fahrzeugmittigen Kante des Führerpults eine Krafteinleitungsvorrichtung vorzusehen. Diese
Krafteinleitungsvorrichtung übermittelt diese Kraft von dem Führerpult in das Untergestell, bzw. dem Fahrzeugboden.
Vorteilhafterweise umfasst diese Krafteinleitungsvorrichtung einen Anschlag an welchem das Führerpult möglichst spielfrei anliegt. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Krafteinleitungsvorrichtung mit einer Verkeilung
auszustatten. Diese Verkeilung ermöglicht eine spielfreie, lösbare Montage des Führerpults an dem Untergestell wobei die Verkeilung einen bestimmten Anpressdruck auf das Führerpult aufbringt, wodurch dieses in die stirnseitige
Aushebesicherung gepresst wird.
Das Führerpult ist im Allgemeinen als Schweißkonstruktion aus Metallprofilen aufzubauen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft
Fig. 1 Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung - ■ Prinzip.
Fig. 2 Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung .
Fig. 3 Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung - ■ Detail 1.
Fig. 4 Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung - - Detail 2. Ausführung der Erfindung
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch die abstrahierte Prinzipdarstellung eines Schienenfahrzeugs mit
Crashausrüstung. Es ist ein Längsschnitt durch ein
Schienenfahrzeug in einem Stirnbereich dargestellt. Zur
Vereinfachung sind alle von der Erfindung nicht berührten Bauteile des Schienenfahrzeugs nicht gezeigt. Das
Schienenfahrzeug umfasst ein Untergestell 2, von welchem in dieser abstrahierten Darstellung nur wenige Teile gezeigt sind. Ein Führerpult 1 ist zur Aufnahme von Längsdruckkräften ausgebildet und ist lösbar mit dem Untergestell 2 verbunden. Dazu ist an der fahrzeugstirnseitigen Kante des Führerpults 1 eine Aushebesicherung 3 angeordnet, welche ein Abheben der Führerpults 1 von dem Untergestell 2 mittels einer
formschlüssigen Verbindung verhindert. Diese Aushebesicherung ist durch sowohl am Führerpult 1 als auch am Untergestell 2 vorgesehene Bauteile gebildet. An der fahrzeugmittigen Kante des Führerpults 1 ist eine Krafteinleitungsvorrichtung 4 an dem Untergestell 2 vorgesehen. Diese ermöglicht die
Einleitung der von dem Führerpult 1 übermittelten Längskräfte in das Untergestell 2, wobei diese Längskraft so verteilt eingeleitet wird, dass die jeweils örtlich zulässigen
maximalen Kräfte nicht überschritten werden und keine
signifikanten bleibenden Verformungen an Bauteilen des
Untergestells 2 auftreten. Als signifikant sind Verformungen gemäß der Norm EN 12663-1 anzusehen, wenn sie über die in Kapitel 5.4.2 genannten Werte hinausgehen. Weiters umfasst das Untergestell 2 einen Querträger 5, welcher an der
fahrzeugmittigen Kante des Führerpults 1 vorgesehen ist.
Dieser Querträger 5 nimmt die vertikalen Druckkräfte auf, welche von dem Führerpult 1 an das Untergestell übermittelt werden . Weiters sind in Fig.l die wesentlichen auf das Führerpult 1 wirkenden Kräfte gezeigt. Die Kraft Fl wirkt in
Fahrzeuglängsrichtung in Richtung der Fahrzeugmitte. Der Kraft Fl wirkt die Gegenkraft F2 entgegen, der Betrag der Kraft F2 ist gleich dem Betrag der Kraft Fl. Aufgrund der unterschiedlichen Kraftansatzpunkte der Kräfte Fl und F2 entstehen die Niederhaltekraft F3 und die Stützkraft F4. Die Niederhaltekraft F3 wird von der Aushebsicherung 3 auf das Führerpult 1 übermittelt. Die Stützkraft F4 wird von dem Untergestell 2 auf das Führerpult 1 übermittelt, wobei der Querträger 5 das Unterstell 2 an dieser Stelle verstärkt, sodass diese im Allgemeinen sehr große Kraft keine
plastischen Verformungen des Untergestells 2 bewirkt. Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung. Es ist eine Schrägansicht auf ein
Führerpult 1 eines Schienenfahrzeugs dargestellt, welches an einem Untergestell 2 angeordnet und mit diesem lösbar verbunden ist. Das Führerpult 1 ist solcherart ausgestattet und bemessen, dass es die geforderten Längsdruckkräfte aufnehmen und an das Untergestell 2 übermitteln kann. Dazu umfasst es insbesondere einen fahrzeugstirnseitig
angeordneten Querträger und verstärkte Schrägsäulen. Das Untergestell 2 ist mit zwei Krafteinleitungsvorrichtungen 4 ausgestattet. Die Kraftübertragung zwischen dem Führerpult 1 und den Krafteinleitungsvorrichtungen 4 erfolgt über jeweils eine Verkeilung 6. Diese Verkeilungen 6 stellen eine
spielfreie Montage des Führerpults 1 sicher.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch ein Detail eines Schienenfahrzeugs mit Crashausrüstung. Es ist eine
Schnittdarstellung in Fahrzeuglängsrichtung durch ein Untergestell 2 und ein Führerpult 1 gezeigt. Das Untergestell 2 ist mit einem Querträger 5 ausgestattet, welcher in Fig.3 ebenfalls geschnitten dargestellt ist. Das Untergestell 2 ist weiters mit einer Krafteinleitungsvorrichtung 4 ausgestattet, welche im Wesentlichen aus einem plattenförmigen Bauteil besteht, welches die aufgenommenen Kräfte verteilt in den Boden des Untergestells leitet. Der Kontakt zwischen der Krafteinleitungsvorrichtung 4 und dem Führerpult 1 erfolgt mittels einer Verkeilung 6. Das Führerpult 1 ist mittels Schraubverbindungen 7 mit dem Untergestell 2 verbunden.
Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch ein Detail eines Schienenfahrzeugs mit Crashausrüstung. Es ist eine
Schnittdarstellung in Fahrzeuglängsrichtung durch ein
Untergestell 2 und ein Führerpult 1 gezeigt, wobei der Aufbau im Wesentlichen identisch zu dem in Fig.3. gezeigtem
Ausführungsbeispiel ist. Fig.4 erläutert die erfindungsgemäße Aushebesicherung 3. Diese Aushebesicherung 3 ist als Bauteil des Untergestells 2 ausgeführt und umklammert einen unteren
Querträger des Führerpults 1 so, dass ein vertikales Ausheben des Führerpults 1 verhindert wird. Solcherart wird die
Niederhaltekraft F3 auf das Führerpult 1 ausgeübt. Die
Montage der Führerpults 1 erfolgt mittels Aufsetzens auf das Untergestell 2 und anschließendes Verschieben des Führerpults 1 in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung der Stirnseite, bzw. der Aushebesicherung 3. Darauffolgend wird die Verkeilung 6 angepresst und die Schraubverbindung 7 hergestellt. Liste der Bezeichnungen
1 Führerpult
2 Untergestell
3 AushebeSicherung
4 Krafteinleitungs orrichtung
5 Querträger
6 Verkeilung
7 SchraubVerbindung
Fl Kraft in Fahrzeugslängsrichtung
F2 Gegenkraft
F3 Niederhaltekraft
F4 Stützkraft

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung, umfassend ein
Untergestell (2) und einen Führerstand, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Führerpult (1) vorgesehen ist, welches lösbar mit dem Untergestell (2) verbunden ist und welches einen verstärkten Rahmen zur Aufnahme und Übermittlung der bei einem Zusammenstoß auftretenden Längsdruckkräfte (Fl, F2) in das
Untergestell (2) umfasst.
Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer
fahrzeugstirnseitigen Befestigungsposition des
Führerpults (1) eine formschlüssige Aushebesicherung (3) des Führerpults (1) an dem Untergestell
(2)
angeordnet ist.
3. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Führerpult (1) an einer fahrzeuginnenseitigen
Befestigungsposition mittels einer Verkeilung (6) lösbar mit dem Untergestell (2) verbunden ist.
4. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Führerpult (1) mit dem Untergestell (2) verschraubt ist .
5. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass je
Fahrerstand zwei Führerpulte (1) beidseitig einer stirnseitig angeordneten Außentüre angeordnet sind.
6. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass je
Fahrerstand ein Führerpult (1) vorgesehen ist, welches sich über die Innenbreite des Fahrerstandes erstreckt.
7. Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Untergestell (2) an der fahrzeuginnenseitigen
Befestigungsposition des Führerpults (1) einen
Querträger (5) umfasst.
8. Führerpult (1) für ein Schienenfahrzeug, dadurch
gekennzeichnet, dass das Führerpult (1) zur lösbaren Verbindung mit einem Untergestell (2) ausgebildet ist, und das das Führerpult (1) einen verstärkten Rahmen zur Aufnahme und Übermittlung der bei einem Zusammenstoß auftretenden Längsdruckkräfte (Fl, F2) in das
Untergestell (2) umfasst.
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