EP2999609B1 - Schienenfahrzeug mit vollständig eintauchender kupplung - Google Patents

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EP2999609B1
EP2999609B1 EP13771452.3A EP13771452A EP2999609B1 EP 2999609 B1 EP2999609 B1 EP 2999609B1 EP 13771452 A EP13771452 A EP 13771452A EP 2999609 B1 EP2999609 B1 EP 2999609B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
rail vehicle
securing
plateau section
vehicle
Prior art date
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Active
Application number
EP13771452.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2999609A1 (de
Inventor
Stephan Drexler
Manuel Kroiß
Hannes Peer
Christian Winkelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to PL13771452T priority Critical patent/PL2999609T3/pl
Publication of EP2999609A1 publication Critical patent/EP2999609A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2999609B1 publication Critical patent/EP2999609B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00Draw-gear
    • B61G9/20Details; Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00Buffers
    • B61G11/16Buffers absorbing shocks by permanent deformation of buffer element

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with a front-side coupling for coupling other rail vehicles.
  • Rail vehicles must meet given safety requirements in order to ensure the safety of a person in the cab in the event of a collision. Moreover, it is advantageous if the damage occurring in smaller collisions can be limited as much as possible. For this reason, rail vehicles are equipped with a so-called crash equipment, which has arranged on the front reversible and irreversible energy-absorbing elements with which a controlled reduction of the kinetic energy of the collision partners is possible.
  • a rail vehicle is disclosed with such crash equipment, wherein the crash equipment includes a vehicle clutch with energy absorber, two side buffers and a Fahrbahnschreibr.
  • the vehicle coupling significantly affects the crash behavior of the rail vehicle, in particular when the clutch has absorbed the maximum possible collision energy.
  • the device comprises a tension member which is resiliently supported on the vehicle undercarriage of the rail vehicle in the pulling direction and to which the coupling arm of the traction coupling is articulated. So that the traction coupling can transmit not only tensile forces but also compressive forces from the coupling arm to the vehicle undercarriage, the device has a support member for supporting the joint provided between the coupling arm and the traction member on the vehicle underframe. As a result, compressive forces acting in the compression direction can be absorbed, which arise due to friction between the coupling arm articulated on the tension member and the coupling head of the traction coupling displaceable along the same.
  • the support member keeps the tension member and an intermediate member free of compressive forces.
  • the WO 2012/171714 discloses a thrust assembly for absorbing impact energy acting frontally on a rail vehicle.
  • a driver's cab In a front part of the rail vehicle, a driver's cab is arranged with a driver panel, which is pushed back into a protective cover when impact energy is applied to the rear.
  • a subframe and a hull frame are arranged.
  • a coupling is mounted, the coupling head protrudes in normal operation over the frontmost cross member of the subframe to the front.
  • impact energy is transferred from the coupling head to the coupling shaft and absorbed in a four-stage escalation process. In the first stage, the coupling shaft absorbs impact energy until it is fully compressed.
  • a shock absorbing tube located behind the coupling shaft absorbs impact energy until it is fully compressed.
  • the lower shock absorber in egg ner Slide the guide backwards until impact energy from a front shock absorber is absorbed in the third stage. If the front shock absorber is also completely compressed, impact energy is transmitted to the driver panel, whereby it is pushed into the protective cover; In this fourth stage, impact energy is absorbed by the driver panel shock absorber until it is also fully compressed.
  • WO 2008/029970 A1 describes a thrust assembly for absorbing impact energy acting frontally on a rail vehicle.
  • a driver's cab In a front part of the rail vehicle, a driver's cab is arranged with a driver panel, which is pushed back into a protective cover when impact energy is applied to the rear.
  • a sub-frame and a cover frame At the front of the protective cover, a sub-frame and a cover frame are arranged.
  • a coupling is mounted, the coupling head protrudes in normal operation over the frontmost cross member of the subframe to the front.
  • impact energy In the event of a collision, impact energy is transferred from the coupling head to the coupling shaft and absorbed in a four-stage escalation process. In the first stage, the coupling shaft absorbs impact energy until it is fully compressed.
  • a shock absorbing tube located behind the coupling shaft absorbs impact energy until it is fully compressed. Subsequently, the lower shock absorber is pushed back in a guide until in the third stage impact energy is absorbed by a front shock absorber. If the front shock absorber is also fully compressed, impact energy is transmitted to the driver panel, where it is pushed into the protective cover; In this fourth stage, impact energy is absorbed by the driver panel shock absorber until it is also fully compressed.
  • the object of the invention is to provide a rail vehicle in which, in the event of a collision, the coupling influences the crash behavior of the rail vehicle as little as possible.
  • the invention solves this problem by a rail vehicle with a abrollendem on a track in a direction of travel suspension, a supported on the chassis vehicle structure, arranged on the front side of the vehicle rigid support structure, which has a front-side coupling opening through which a coupling for Coupling further rail vehicles extends, and a coupling holder for holding the clutch on the rail vehicle, wherein the coupling holder has reversible holding elements, which allows a reversible lifting movement of the clutch counter to the direction of travel so far that the clutch is completely immersed in the support structure.
  • a rail vehicle having a rigid support structure on its front side.
  • the support structure is arranged centrally, for example in the transverse direction of the rail vehicle and equipped with a front-side cage mouth or in other words with an end-side coupling opening through which extends a clutch that can be subjected to train and pressure.
  • the support unit is expediently arranged in the transverse direction centrally on the end face of the rail vehicle, wherein it is surmounted in normal operation in a plan view in the direction of travel of the clutch.
  • the clutch is preferably an automatically coupling traction clutch. Pull couplings can be loaded on both pressure and tension. When a compressive stress occurs, as already stated, for reversible compression of the clutch against the direction of travel until finally the clutch is completely immersed in the support structure.
  • the coupling holder is subjected to tensile and compressive stress and has an internally hollow holding sleeve, into which projects a holding ram, which is supported by spring means in the holding sleeve.
  • the support ram has connecting means for fixed connection with the coupling.
  • the support structure on Aufkletterschutzstoff which prevent the climbing of the rail vehicle to the obstacle or vice versa in the event of a collision with an obstacle or other collision partner.
  • the support structure has a plateau portion which is part of the vehicle structure, wherein below the plateau portion a FahrbahnIERrage is arranged to hold a Fahrbahnschreibrs, which is fixedly connected to the plateau section.
  • the support structure also serves to fasten a roadway cleaner, which ensures that no objects lying on the roadway get under the rail vehicle. Since the support structure is part of the vehicle structure, the overall construction is particularly robust.
  • the support structure for example, as a one-piece component to simple Way in the vehicle structure integrable. The assembly is therefore simplified within the scope of the invention and thus inexpensive.
  • the support structure can be equipped with anti-climber means.
  • anti-climber means are arranged for example on an end surface of the plateau portion of the support structure.
  • the front surface is turned forward in the direction of travel.
  • the plateau section advantageously extends over the entire width of the rail vehicle and can then be integrated as a cross member firmly in the vehicle structure.
  • the plateau portion also extends in the longitudinal direction, wherein the holding means also extend in the longitudinal direction, so that a frictional connection is provided in the longitudinal direction between the plateau portion and holding means. This connection ensures a high bending moment.
  • the longitudinal direction coincides with the direction of travel.
  • the Fahrbahnipporage is connected via retaining means with the plateau portion, wherein the holding means, the plateau portion and the Fahrbahnschreibrability form a clutch cage, from the front side of the coupling opening is limited.
  • the clutch cage thus provides on its front side stops for the clutch.
  • the cage-like support structure also serves as a limitation for the movement of the clutch, which extends, for example, as a central clutch below the plateau portion of the limited by the plateau section, the holding means and the Fahrbahnschreibrability clutch cage.
  • the coupling cage forms a lifting point, wherein the support unit has such a stability that lifting of the rail vehicle at the lifting point is possible.
  • the lifting point is expediently an upper section of the coupling cage, which is equipped with a reinforcing profile, for example, on its side facing the plateau section.
  • the said reinforcement profile is part of the plateau section, for example.
  • the reinforcing profile is arranged at a short distance below the plateau section and extends between the holding means, which form lateral boundary walls for the coupling cage.
  • the anti-climber means are configured as ribs, which protrude from an end face of the plateau section facing forwards in the direction of travel.
  • the ribs protruding forwardly towards the front engage with possibly suitably designed anti-climber means of the impact partner, so that climbing up is prevented by this ribbed toothing.
  • Said ribs extend horizontally or, in other words, in the transverse direction and parallel to a plane defined or defined by the wheel attachment points.
  • the plateau section extends in the longitudinal and transverse directions, so that a horizontal surface is formed, on the underside of the holding means are attached. Due to this planar configuration of the plateau section, the entire construction of the support structure can provide a high bending moment and thus have a high stability despite a low mass. Thus, high forces can be absorbed by the support structure.
  • the holding means are designed as reinforcing plates, which extend perpendicular to the roadway, with side walls being formed in sections.
  • the vertical portions of the retaining means thus limit the coupling cage laterally, wherein they can extend over the entire length of the plateau portion.
  • the reinforcing plates are with their flat sides, thus their edges, directed forward in the direction of travel, with the front edges of the FahrbahnIERrability extend up to the plateau section.
  • further reinforcing ribs which are mounted, for example, in the interior of the coupling cage to the respective side wall sections, are used.
  • the said reinforcing ribs are also connected, for example, to the roadway cleaner receptacle and to the lower side of the plateau section.
  • the supporting structure projects beyond at least one energy-absorbing element in the direction of travel.
  • the rail vehicle is equipped with energy-absorbing elements which, however, are arranged offset against the supporting structure against the direction of travel to the rear on the rail vehicle. Therefore, these energy dissipation elements have an effect only when the collision object has protruding portions which project beyond the support structure, so that the support structure gets under a collision under these protruding portions of the collision partner.
  • the aforementioned energy-absorbing elements arranged above the support structure are, for example, irreversible energy-absorbing elements which, for example, are plastically deformable or whose components scrape each other in a collision, wherein the kinetic energy to be absorbed is reduced in a controlled manner.
  • the support structure at its topmost point at a distance defined by the Radaufsetzddlingen the landing gear level of less than 1500 mm.
  • This maximum height of the support structure has proven to be advantageous in that projecting components of the collision partner overlap the support structure in the event of a collision.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the rail vehicle 1 according to the invention in a partially sectioned side view.
  • the rail vehicle 1 has a chassis 2, of which only one wheel 3 of a wheel axle of a bogie can be seen in the figures.
  • the wheel 3 is supported on rails 4 rollable, wherein it is in the Figures 1 and 2 moved in a direction of travel 5.
  • Two mutually parallel rails 4 define a track for the rail vehicle 1.
  • the point of contact between rail 4 and wheel 3 is referred to here as Radaufsetzddling.
  • a vehicle structure 6 is supported, which has a car body 7, which has a base frame, of which a longitudinal member 8 is shown figuratively.
  • the undercarriage also has in the side view unrecognizable cross member which extend horizontally and at right angles to the side member.
  • the Fahrbahnschreibrtext 12 is connected via retaining means 13 fixed to the plateau section 11, wherein from the plateau section 11 of the Fahrbahnschreibrtext 12 and the holding means 13 frontally a circumferentially closed limited clutch opening 14 is formed, through which a coupling 15 extends.
  • the plateau section 11 extends both in the longitudinal direction coinciding with the direction of travel 5 and at right angles thereto in the said horizontal transverse direction.
  • the holding means 13 extend perpendicular thereto and in the longitudinal direction, so that the support structure 10 forms a clutch cage.
  • the holding means 13 are welded, for example, with this and with the AufbahnIERranalysis 12 or firmly connected in any other way.
  • the support structure 10 is thus a rigid support structure 10 and has a high bending moment due to its cage-like and spatial configuration.
  • the Fahrbahnschreibrability 12 is used to attach a Fahrbahnschreibrs figuratively not shown, which is held with little distance above the rails 4 and thus above a plane formed by the Radaufsetzembl the rail wheels 3.
  • the clutch 15 is designed as a central clutch, which can be subjected to train and pressure.
  • the support structure 10 in the transverse direction is arranged centrally on the end face 9 of the rail vehicle 1.
  • the coupling 15 has a protruding from the support structure 10 in the direction of travel 5 coupling head 17 which is held by a coupling rod 18 of a coupling bracket 19 on the rail vehicle 1.
  • the coupling holder 19 is fixedly mounted on the car body 7 and thus on the vehicle structure 6 here. It is also claimable on train and pressure and has an inside hollow cup-shaped support sleeve 20 into which a support ram 21 with its supporting end extends into it, which is not recognizable in the figures. Facing away from the supporting end, the holding ram 21 a mounting jaw, which is in engagement with the coupling rod 18.
  • the coupling holder 19 is claimable to train and pressure, wherein it reversible displacement of the clutch 15 against the direction of travel 5 allows far enough that it is completely immersed in the support structure 10.
  • This completely submerged position of the coupling 15 can be seen in FIG. Here it is illustrated that the coupling head 17 and thus the front in the direction of travel 5 end of the clutch 15 is completely returned behind the boundary of the coupling opening 14. An interfering influence of the clutch 15 on the crash behavior of the rail vehicle 1 is thus avoided.
  • the uppermost point of the support structure 10, ie thus the upper end of the plateau section 11, has a distance h of 1450 mm from the rail 4.
  • the support structure 10 therefore generally undercuts impact areas projecting longitudinally from the collision object counter to the direction of travel 5, so that the energy dissipation elements 16 arranged above the support structure 10 can exert their effect.
  • ribs 24 To avoid climbing up the plateau section 11 is equipped at its front end with anti-climber, here in the form of ribs 24.
  • the ribs 24 come in a collision with appropriately designed ribs or deviating anti-climbers of the collision opponent, so that the climbing of the collision partners together and thus a derailment of the rail vehicle 1 can be largely avoided.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer stirnseitigen Kupplung zum Ankuppeln weiterer Schienenfahrzeuge.
  • Schienenfahrzeuge müssen vorgegebenen sicherheitstechnischen Anforderungen genügen, um bei einer Kollision die Sicherheit einer im Führerstand befindlichen Person zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die bei kleineren Kollisionen auftretenden Schäden soweit wie möglich begrenzt werden können. Aus diesem Grunde werden Schienenfahrzeuge mit einer so genannten Crash-Ausrüstung ausgestattet, die an der Frontseite angeordnete reversible sowie irreversible Energieverzehrelemente aufweist, mit denen ein kontrollierter Abbau der kinetischen Energie der Stoßpartner ermöglicht ist.
  • Aus der EP 1 900 593 B1 ist ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Crash-Ausrüstung offenbart, wobei die Crash-Ausrüstung eine Fahrzeugkupplung mit Energieabsorber, zwei Seitenpuffer und einen Fahrbahnräumer umfasst. Die Fahrzeugkupplung beeinträchtigt das Crash-Verhalten des Schienenfahrzeugs jedoch merklich, insbesondere dann, wenn die Kupplung die maximal mögliche Kollisionsenergie aufgenommen hat.
  • In der EP 0 243 758 A2 ist ein Schienenfahrzeug mit einer selbsttätigen Zugkupplung offenbart, die so ausgestaltet ist, dass die Federcharakteristik der Seitenpuffer durch sie möglichst wenig beeinflusst wird. Das dort vorgeschlagene Prinzip kann jedoch seine Wirkung nur bei kleineren Kollisionen entfalten.
  • Aus der EP 1 582 428 A1 ist ein Schienenfahrzeug mit einem Energieverzehrelement bekannt, das mit einem Aufkletterschutz versehen ist. Das Energieverzehrelement ist stirnseitig angeordnet und wird in der Höhe von einer Abstützstruktur überragt, die in Fahrtrichtung nach hinten versetzt ist.
  • Aus der DE-A-198 05 287 ist eine Vorrichtung zur Anbringung einer automatischen Zugkupplung an ein Schienenfahrzeug bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Zugglied, welches am Fahrzeuguntergestell des Schienenfahrzeugs in Zugrichtung federnd abgestützt ist und an welchem der Kupplungsarm der Zugkupplung angelenkt ist. Damit die Zugkupplung nicht nur Zugkräfte, sondern auch Druckkräfte vom Kupplungsarm auf das Fahrzeuguntergestell übertragen kann, weist die Vorrichtung ein Stützglied zur Abstützung des zwischen dem Kupplungsarm und dem Zugglied vorgesehenen Gelenks am Fahrzeuguntergestell auf. Dadurch können in Druckrichtung wirkende Druckkräfte aufgenommen werden, die durch Reibung zwischen dem am Zugglied angelenkten Kupplungsarm und dem entlang desselben verschieblichen Kupplungskopf der Zugkupplung entstehen. Das Stützglied hält das Zugglied sowie ein Zwischenglied frei von Druckkräften.
  • Die WO-A-2012/171714 offenbart eine Schubanordnung zum Absorbieren von frontal auf ein Schienenfahrzeug einwirkender Stoßenergie. In einem Vorderteil des Schienenfahrzeugs ist eine Fahrerkabine mit einem Fahrerpaneel angeordnet, welches bei Einwirkung von Stoßenergie nach hinten in eine Schutzhülle schiebbar ist. An der Vorderseite der Schutzhülle sind ein Unterrahmen und ein Hüllenrahmen angeordnet. An der Unterseite des Fahrerpaneels ist eine Kupplung befestigt, deren Kupplungskopf im Normalbetrieb über den vordersten Querträger des Unterrahmens nach vorne hinausragt. Im Falle einer Kollision wird Stoßenergie vom Kupplungskopf auf den Kupplungsschaft übertragen und in einem vierstufigen Eskalationsprozess absorbiert. In der ersten Stufe nimmt der Kupplungsschaft Stoßenergie auf, bis er vollständig gestaucht ist. In der zweiten Stufe nimmt eine hinter dem Kupplungsschaft liegende Stoßabsorptionsröhre Stoßenergie auf, bis diese vollständig gestaucht ist. Anschließend wird der untere Stoßabsorber in einer Führung nach hinten geschoben, bis in der dritten Stufe Stoßenergie von einem vorderen Stoßabsorber aufgenommen wird. Ist auch der vordere Stoßabsorber vollständig gestaucht, wird Stoßenergie auf das Fahrerpaneel übertragen, wodurch dieses in die Schutzhülle geschoben wird; in dieser vierten Stufe wird Stoßenergie durch den Fahrerpaneel-Stoßabsorber aufgenommen, bis auch dieser vollständig gestaucht ist.
  • Das Dokument WO 2008/029970 A1 beschreibt eine Schubanordnung zum Absorbieren von frontal auf ein Schienenfahrzeug einwirkender Stoßenergie. In einem Vorderteil des Schienenfahrzeugs ist eine Fahrerkabine mit einem Fahrerpaneel angeordnet, welches bei Einwirkung von Stoßenergie nach hinten in eine Schutzhülle schiebbar ist. An der Vorderseite der Schutzhülle sind ein Unternahmen und ein Hüllenrahmen angeordnet. An der Unterseite des Fahrerpaneels ist eine Kupplung befestigt, deren Kupplungskopf im Normalbetrieb über den vordersten Querträger des Unterrahmens nach vorne hinausragt. Im Falle einer Kollision wird Stoßenergie vom Kupplungskopf auf den Kupplungsschaft übertragen und in einem vierstufigen Eskalationsprozess absorbiert. In der ersten Stufe nimmt der Kupplungsschaft Stoßenergie auf, bis er vollständig gestaucht ist. In der zweiten Stufe nimmt eine hinter dem Kupplungsschaft liegende Stoßabsorptionsröhre Stoßenergie auf, bis diese vollständig gestaucht ist. Anschließend wird der untere Stoßabsorber in einer Führung nach hinten geschoben, bis in der dritten Stufe Stoßenergie von einem vorderen Stoßabsorber aufgenommen wird. Ist auch der vordere Stoßabsorber vollständig gestaucht, wird Stoßenergie auf das Fahrerpaneel übertragen, wo durch dieses in die Schutzhülle geschoben wird; in dieser vierten Stufe wird Stoßenergie durch den Fahrerpaneel-Stoßabsorber aufgenommen, bis auch dieser vollständig gestaucht ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schienenfahrzeug bereitzustellen, bei dem im Kollisionsfall die Kupplung das Crash-Verhalten des Schienenfahrzeugs möglichst wenig beeinflusst.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Schienenfahrzeug mit einem auf einem Fahrweg in einer Fahrtrichtung abrollendem Fahrwerk, einer auf dem Fahrwerk abgestützten Fahrzeugstruktur, einer an der Stirnseite des Fahrzeugs angeordneten steifen Tragstruktur, die über eine stirnseitige Kupplungsöffnung verfügt, durch die hindurch sich eine Kupplung zum Ankuppeln weiterer Schienenfahrzeuge erstreckt, und einer Kupplungshalterung zum Halten der Kupplung an dem Schienenfahrzeug, wobei die Kupplungshalterung reversible Halteelemente aufweist, die eine reversible Hubbewegung der Kupplung entgegen der Fahrtrichtung so weit ermöglicht, dass die Kupplung vollständig in der Tragstruktur eingetaucht ist.
  • Es ist ein Schienenfahrzeug bereitgestellt, das an seiner Stirnseite eine steife Tragstruktur aufweist. Die Tragstruktur ist beispielsweise in Querrichtung des Schienenfahrzeugs mittig angeordnet und mit einem stirnseitigen Käfigmaul oder mit anderen Worten mit einer stirnseitigen Kupplungsöffnung ausgerüstet, durch die hindurch sich eine Kupplung erstreckt, die auf Zug und Druck beansprucht werden kann. Dabei ist die Trageinheit zweckmäßigerweise in Querrichtung mittig an der Stirnseite des Schienenfahrzeugs angeordnet, wobei sie bei Normalbetrieb in einer Draufsicht in Fahrtrichtung von der Kupplung überragt wird. Im Kollisionsfall gerät somit das vordere Ende der Kupplung zunächst in Kontakt mit dem Kollisionsgegner, wobei aufgrund der Kupplungshalterung mit ihren reversiblen Halteelementen eine reversible Hubbewegung entgegen der Fahrtrichtung soweit ermöglicht ist, dass die Kupplung in die steife Tragestruktur eintaucht. Mit anderen Worten schließt das in Fahrtrichtung vorn angeordnete freie Ende der Kupplung, beispielsweise der Kupplungskopf, in einer Draufsicht auf das Schienenfahrzeug bündig mit der steifen Tragstruktur ab. Das Crash-Verhalten wird daher im Rahmen der Erfindung nicht mehr durch die Kupplung mitbestimmt. Durch die steife Tragstruktur, in die die Kupplung im Kollisionsfall eintaucht, werden somit nachteilige Auswirkungen vermieden.
  • Die Kupplung ist bevorzugt eine selbsttätig kuppelnde Zugkupplung. Zugkupplungen sind sowohl auf Druck als auch auf Zug beanspruchbar. Bei einer Druckbeanspruchung kommt es, wie bereits ausgeführt wurde, zum reversiblen Einfedern der Kupplung entgegen der Fahrtrichtung bis schließlich die Kupplung vollständig in die Tragstruktur eingetaucht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplungshalterung auf Zug und Druck beanspruchbar und weist eine innen hohle Halterungshülse auf, in die ein Halterungsstößel hineinragt, der über Federmittel in der Halterungshülse abgestützt ist. Selbstverständlich können auch hiervon abweichende Kupplungshalterungen im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangen. Der Halterungsstößel weist Verbindungsmittel zum festen Verbinden mit der Kupplung auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Tragstruktur Aufkletterschutzmittel auf, die im Falle einer Kollision mit einem Hindernis oder einem anderen Kollisionspartner das Aufklettern des Schienenfahrzeugs an dem Hindernis oder umgekehrt verhindern.
  • Vorteilhafterweise verfügt die Tragstruktur über einen Plateauabschnitt, der Teil der Fahrzeugstruktur ist, wobei unterhalb des Plateauabschnitts eine Fahrbahnräumeraufnahme zum Halten eines Fahrbahnräumers angeordnet ist, die fest mit dem Plateauabschnitt verbunden ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung dient die Tragstruktur auch zur Befestigung eines Fahrbahnräumers, der sicherstellt, dass keine auf der Fahrbahn liegenden Gegenstände unter das Schienenfahrzeug geraten. Da die Tragstruktur Teil der Fahrzeugstruktur ist, ist die Gesamtkonstruktion besonders robust. Dabei ist die Tragstruktur beispielsweise als einstückiges Bauteil auf einfache Art und Weise in die Fahrzeugstruktur integrierbar. Die Montage ist daher im Rahmen der Erfindung vereinfacht und somit kostengünstig.
  • Wie bereits ausgeführt wurde, kann die Tragstruktur mit Aufkletterschutzmitteln ausgerüstet sein. Diese Aufkletterschutzmittel sind beispielsweise an einer stirnseitigen Oberfläche des Plateauabschnitts der Tragstruktur angeordnet. Die stirnseitige Oberfläche ist in Fahrtrichtung nach vorn gewandt.
  • Der Plateauabschnitt erstreckt sich vorteilhafterweise über die gesamte Breite des Schienenfahrzeugs und kann dann als Querträger fest in die Fahrzeugstruktur integriert werden. Darüber hinaus erstreckt sich der Plateauabschnitt jedoch auch in Längsrichtung, wobei die Haltemittel sich ebenfalls in Längsrichtung erstrecken, so dass eine kraftschlüssige Verbindung in Längsrichtung zwischen Plateauabschnitt und Haltemitteln bereitgestellt wird. Durch diese Verbindung wird für ein hohes Biegemoment gesorgt. Die Längsrichtung stimmt mit der Fahrtrichtung überein.
  • Vorteilhafterweise ist die Fahrbahnräumeraufnahme über Haltemittel mit dem Plateauabschnitt verbunden, wobei die Haltemittel, der Plateauabschnitt und die Fahrbahnräumeraufnahme einen Kupplungskäfig ausbilden, von dessen Stirnseite die Kupplungsöffnung begrenzt ist. Der Kupplungskäfig stellt somit an seiner Stirnseite Anschläge für die Kupplung bereit. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung dient die käfigartige Tragstruktur auch als Begrenzung für die Bewegung der Kupplung, die sich beispielsweise als Mittelkupplung unterhalb des Plateauabschnitts aus dem durch den Plateauabschnitt, die Haltemittel und die Fahrbahnräumeraufnahme begrenzten Kupplungskäfig hindurch erstreckt.
  • Zweckmäßigerweise bildet der Kupplungskäfig eine Anhebestelle aus, wobei die Trageeinheit eine solche Stabilität aufweist, dass ein Anheben des Schienenfahrzeugs an der Anhebestelle ermöglicht ist. Die Anhebestelle ist zweckmäßigerweise ein oberer Abschnitt des Kupplungskäfigs, der beispielsweise an seiner dem Plateauabschnitt zugewandten Seite mit einem Verstärkungsprofil ausgerüstet ist. Das besagte Verstärkungsprofil ist beispielsweise Teil des Plateauabschnitts. Abweichend davon ist das Verstärkungsprofil mit wenig Abstand unterhalb des Plateauabschnitts angeordnet und erstreckt sich zwischen den Haltemitteln, die seitliche Begrenzungswandungen für den Kupplungskäfig ausbilden. Durch die Anhebestelle kann das Schienenfahrzeug leicht aufgegleist werden.
  • Vorteilhafterweise sind die Aufkletterschutzmittel als Rippen ausgestaltet, die aus einer in Fahrtrichtung nach vorn weisenden Stirnfläche des Plateauabschnitts aufragen. Bei einem Stoß geraten die stirnseitig nach vorn aufragenden Rippen in Eingriff mit möglicherweise entsprechend ausgestalteten Aufkletterschutzmitteln des Stoßpartners, so dass durch diese Rippenverzahnung ein Aufklettern verhindert ist. Die besagten Rippen erstrecken sich horizontal oder mit anderen Worten in Querrichtung und parallel zu einer durch die Radaufsetzpunkte oder definierten Ebene.
  • Zweckmäßigerweise erstreckt sich der Plateauabschnitt in Längs- und Querrichtung, so dass eine horizontale Fläche ausgebildet ist, an dessen Unterseite die Haltemittel befestigt sind. Aufgrund dieser flächigen Ausgestaltung des Plateauabschnitts kann die gesamte Konstruktion der Tragstruktur ein hohes Biegemoment bereitstellen und somit trotz einer geringen Masse eine hohe Stabilität aufweisen. Somit können von der Tragstruktur hohe Kräfte aufgenommen werden.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind die Haltemittel als Verstärkungsbleche ausgestaltet, die sich senkrecht zur Fahrbahn erstrecken, wobei abschnittsweise Seitenwandungen ausgebildet sind. Die senkrechten Abschnitte der Haltemittel begrenzen somit den Kupplungskäfig seitlich, wobei sie sich über die gesamte Länge des Plateauabschnitts erstrecken können. Die Verstärkungsbleche sind mit ihren Flachseiten, also ihren Kanten, in Fahrtrichtung nach vorn gerichtet, wobei sich die vorderen Kanten von der Fahrbahnräumeraufnahme nach oben zum Plateauabschnitt hin erstrecken. Dabei können weitere Verstärkungsrippen, die beispielsweise im Inneren des Kupplungskäfigs an die jeweilige Seitenwandungsabschnitte angebracht sind, zum Einsatz gelangen. Die besagten Verstärkungsrippen sind beispielsweise auch mit der Fahrbahnräumeraufnahme und mit der unteren Seite des Plateauabschnitts verbunden.
  • Darüber hinaus können im Rahmen der Erfindung auch sonstige Profilträger zur Verstärkung der Trageeinheit im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein.
  • Vorteilhafterweise überragt die Tragstruktur in Fahrtrichtung wenigstens ein Energieverzehrelement. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Schienenfahrzeug mit Energieverzehrelementen ausgerüstet, die jedoch gegenüber der Tragstruktur entgegen der Fahrtrichtung nach hinten versetzt am Schienenfahrzeug angeordnet sind. Diese Energieverzehrelemente entfalten daher nur dann eine Wirkung, wenn der Kollisionsgegenstand vorstehender Abschnitte aufweist, welche die Tragstruktur überragen, so dass die Tragstruktur bei einer Kollision unter diese hervorragenden Abschnitte des Kollisionspartners gerät. Die besagten oberhalb der Tragstruktur angeordneten Energieverzehrelemente sind beispielsweise irreversible Energieverzehrelemente, die beispielsweise plastisch verformbar sind oder deren Bauteile bei einer Kollision aneinander schaben, wobei die aufzunehmende Bewegungsenergie kontrolliert abgebaut wird.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung weist die Tragstruktur an ihrer obersten Stelle einen Abstand zu einer von den Radaufsetzpunkten des Fahrwerks definierten Ebene von weniger als 1500 mm auf. Diese maximale Höhe der Tragstruktur hat sich als vorteilhaft dahin erwiesen, dass vorstehende Bauteile des Kollisionspartners die Tragstruktur im Kollisionsfall übergreifen.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
  • Figur 1
    eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit ausgefahrener Kupplung und
    Figur 2
    das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 mit eingefahrener Kupplung zeigen.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 1 verfügt über ein Fahrwerk 2, von dem in den Figuren lediglich ein Rad 3 einer Radachse eines Drehgestells erkennbar ist. Das Rad 3 ist auf Schienen 4 abrollbar abgestützt, wobei es sich in den Figuren 1 und 2 in einer Fahrtrichtung 5 bewegt. Zwei parallel zueinander verlaufende Schienen 4 definieren einen Fahrweg für das Schienenfahrzeug 1. Der Kontaktpunkt zwischen Schiene 4 und Rad 3 wird hier als Radaufsetzpunkt bezeichnet. Auf dem Fahrwerk 2 ist eine Fahrzeugstruktur 6 abgestützt, die einen Wagenkasten 7 aufweist, der über ein Untergestell verfügt, von dem ein Längsträger 8 figürlich dargestellt ist. Das Untergestell verfügt ferner über in der dargestellten Seitenansicht nicht erkennbare Querträger, die horizontal und rechtwinklig zum Längsträger verlaufen. Frontseitig des Schienenfahrzeugs 1 oder mit anderen Worten an dessen Stirnseite 9 ist eine steife Tragstruktur 10 erkennbar, die über einen Plateauabschnitt 11 sowie eine Fahrbahnräumeraufnahme 12 verfügt. Die Fahrbahnräumeraufnahme 12 ist über Haltemittel 13 fest mit dem Plateauabschnitt 11 verbunden, wobei von dem Plateauabschnitt 11 der Fahrbahnräumeraufnahme 12 und den Haltemitteln 13 stirnseitig eine umfänglich geschlossen begrenzte Kupplungsöffnung 14 ausgebildet ist, durch die hindurch sich eine Kupplung 15 erstreckt. Der Plateauabschnitt 11 verläuft sowohl in der mit der Fahrtrichtung 5 übereinstimmenden Längsrichtung als auch rechtwinklig dazu in der besagten horizontalen Querrichtung. Die Haltemittel 13 erstrecken sich senkrecht dazu und in Längsrichtung, so dass die Tragstruktur 10 einen Kupplungskäfig ausbildet. Zur Verbindung mit dem Plateauabschnitt 11 sind die Haltemittel 13 beispielsweise mit diesem sowie mit der Fahrbahnräumeraufnahme 12 verschweißt oder auf sonstige Weise fest verbunden. Die Tragstruktur 10 ist somit eine steife Tragstruktur 10 und weist aufgrund ihrer käfigartigen und räumlichen Ausgestaltung ein hohes Biegemoment auf.
  • Die Fahrbahnräumeraufnahme 12 dient zur Befestigung eines figürlich nicht dargestellten Fahrbahnräumers, der mit wenig Abstand oberhalb der Schienen 4 und somit oberhalb einer durch die Radaufsetzpunkte der Schienenräder 3 gebildeten Ebene gehalten wird.
  • Oberhalb der Tragstruktur 10 sind an dem Schienenfahrzeug 1 stirnseitig Energieverzehrelemente 16 angeordnet, die bei einer äußeren Krafteinwirkung plastisch deformiert werden können und somit einen Kollisionsschutz bereitstellen.
  • Die Kupplung 15 ist als Mittelkupplung ausgestaltet, die auf Zug und Druck beansprucht werden kann. Mit anderen Worten ist auch die Tragstruktur 10 in Querrichtung mittig an der Stirnseite 9 des Schienenfahrzeugs 1 angeordnet. Die Kupplung 15 weist einen aus der Tragstruktur 10 in Fahrtrichtung 5 hervorragenden Kupplungskopf 17 auf, der über eine Kupplungsstange 18 von einer Kupplungshalterung 19 am Schienenfahrzeug 1 gehalten ist. Die Kupplungshalterung 19 ist hier fest an dem Wagenkasten 7 und somit an der Fahrzeugstruktur 6 montiert. Sie ist ebenfalls auf Zug und Druck beanspruchbar und verfügt über eine innen hohle becherförmige Halterungshülse 20, in die hinein sich ein Halterungsstößel 21 mit seinem Abstützende hinein erstreckt, das in den Figuren nicht erkennbar ist. Von dem Abstützende abgewandt weist der Halterungsstößel 21
    ein Befestigungsmaul auf, das im Eingriff mit der Kupplungsstange 18 ist.
  • Die Kupplungshalterung 19 ist auf Zug und Druck beanspruchbar, wobei sie ein reversibles Verschieben der Kupplung 15 entgegen der Fahrtrichtung 5 soweit ermöglicht, dass diese vollständig in die Tragstruktur 10 eingetaucht ist. Diese vollständig eingetauchte Stellung der Kupplung 15 ist in Figur 2 erkennbar. Hier ist verdeutlicht, dass der Kupplungskopf 17 und somit das in Fahrtrichtung 5 vordere Ende der Kupplung 15 vollständig hinter die Begrenzung der Kupplungsöffnung 14 zurückgeführt ist. Ein störender Einfluss der Kupplung 15 auf das Crash-Verhalten des Schienenfahrzeugs 1 ist somit vermieden.
  • Die oberste Stelle der Tragstruktur 10, also somit das obere Ende des Plateauabschnitts 11, weist zur Schiene 4 einen Abstand h von 1450 mm auf. In einem Kollisionsfall unterläuft die Tragstruktur 10 daher in der Regel von dem Kollisionsgegenstand entgegen der Fahrtrichtung 5 in Längsrichtung hervortretende Stoßbereiche, so dass die oberhalb der Tragstruktur 10 angeordneten Energieverzehrelemente 16 ihre Wirkung entfalten können.
  • Zum Vermeiden eines Aufkletterns ist der Plateauabschnitt 11 an seiner vorderen Stirnseite mit Aufkletterschutzmitteln, hier in Gestalt von Rippen 24, ausgerüstet. Die Rippen 24 geraten bei einer Kollision in Eingriff mit entsprechend ausgestalteten Rippen oder hiervon abweichenden Aufkletterschutzmitteln des Kollisionsgegners, so dass das Aufklettern der Stoßpartner aneinander und somit ein Entgleisen des Schienenfahrzeugs 1 weitestgehend vermieden werden kann.

Claims (12)

  1. Schienenfahrzeug (1), mit einem auf einem Fahrweg (4) in einer Fahrtrichtung (5) abrollenden Fahrwerk (2), einer auf dem Fahrwerk (2) abgestützten Fahrzeugstruktur (6), einer an der Stirnseite (9) des Schienenfahrzeugs (1) angeordneten steifen Tragstruktur (10), die über eine stirnseitige Kupplungsöffnung (14) verfügt, durch die hindurch sich eine Kupplung (15) zum Ankuppeln weiterer Schienenfahrzeuge erstreckt, und einer Kupplungshalterung (19) zum Halten der Kupplung (15) an dem Schienenfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshalterung (19) reversible Halteelemente aufweist, die eine reversible Hubbewegung entgegen der Fahrtrichtung (5) so weit ermöglicht, dass die Kupplung (15) vollständig in der Tragstruktur (10) eingetaucht ist.
  2. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kupplung (15) eine selbsttätig kuppelnde Zugkupplung ist.
  3. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kupplungshalterung (19) auf Zug und Druck beanspruchbar ist und eine innen hohle Halterungshülse (20) aufweist, in die ein Halterungsstößel (21) hineinragt, der über Federmittel in der Halterungshülse (20) abgestützt ist.
  4. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tragstruktur (10) Aufkletterschutzmittel (24) aufweist, die im Fall einer Kollision mit einem Hindernis das Aufklettern des Schienenfahrzeugs (1) an dem Hindernis oder umgekehrt verhindern.
  5. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tragstruktur (10) einen Plateauabschnitt (11) aufweist, der Teil der Fahrzeugstruktur (6) ist, wobei unterhalb des Plateauabschnitts (11) eine Fahrbahnräumeraufnahme (12) zum Halten eines Fahrbahnräumers angeordnet ist, die fest mit dem Plateauabschnitt (11) verbunden ist.
  6. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fahrbahnräumeraufnahme (12) über Haltemittel (13) mit dem Plateauabschnitt (11) verbunden ist, wobei die Haltemittel (13), der Plateauabschnitt (11) und die Fahrbahnräumeraufnahme (12) einen Kupplungskäfig ausbilden, der stirnseitig die Kupplungsöffnung (14) begrenzt.
  7. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kupplungskäfig eine Anhebestelle ausbildet, wobei die Tragestruktur (10) eine Stabilität aufweist, so dass ein Anheben des Schienenfahrzeugs (1) an der Anhebestelle ermöglicht ist.
  8. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Aufkletterschutzmittel als Rippen (24) ausgestaltet sind, die aus einer vorderen Stirnfläche des Plateauabschnitts (11) aufragen.
  9. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Plateauabschnitt (11) sich in Längs- und Querrichtung erstreckt, so dass eine horizontale Fläche ausgebildet ist, an dessen Unterseite die Haltemittel (13) befestigt sind.
  10. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Haltemittel (13) Verstärkungsbleche aufweisen, die senkrechte Seitenwandungsabschnitte ausbilden.
  11. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tragstruktur (10) in Fahrtrichtung (5) Energieverzehrelemente (16) überragt.
  12. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tragstruktur (10) an ihrer obersten Stelle einen Abstand (h) zu einer von den Radaufsetzpunkten des Fahrwerks (2) definierten Ebene von weniger als 1500 mm aufweist.
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