EP3003816A1 - Schienenfahrzeug mit verformungszone - Google Patents

Schienenfahrzeug mit verformungszone

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EP3003816A1
EP3003816A1 EP14729621.4A EP14729621A EP3003816A1 EP 3003816 A1 EP3003816 A1 EP 3003816A1 EP 14729621 A EP14729621 A EP 14729621A EP 3003816 A1 EP3003816 A1 EP 3003816A1
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EP
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deformation
collision
rail vehicle
car body
collision frame
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Richard Graf
Philipp HEINZL
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Siemens AG Oesterreich
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Siemens AG Oesterreich
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Publication date
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    • 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
    • B61D1/00—Carriages for ordinary railway passenger traffic
    • 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

  • the invention relates to a rail vehicle with
  • Deformation zone in particular a passenger rail vehicle
  • crash zones installed. These crash zones or deformation zones are intended to absorb the impact energy, with deformable crumple zones defining the impact energy in
  • large areas of the rail vehicle structure can be designed so that they can absorb the deformation energy targeted or special crash modules are placed on the front or rear structure of the rail vehicle.
  • the latter embodiment is advantageous because repair after a collision is facilitated by the easy accessibility of these crash modules. Collisions between rail vehicles take place substantially in the direction of the vehicle longitudinal axis, at most, a level difference, for example by
  • crumple zones or crash modules which are designed essentially for collisions in the longitudinal direction, only
  • the standard EN 15277 calls for tram vehicles
  • the invention is therefore based on the object
  • Rail vehicle comprising at least one, respectively
  • the deformation zone comprises a collision frame, a plurality of deformation elements and two A-pillars, and wherein the deformation elements radially around the front structure of the
  • Car body are aligned and are each connected at one of its ends to the car body, and wherein the collision frame connects the car body facing away from the ends of the deformation elements and arcuately to the
  • Front structure of the car body is arranged, and wherein the A-pillars each between the car body and the
  • Collision frame run and are firmly connected to the collision frame.
  • the advantage can be achieved to equip a rail vehicle with collision properties, even in the case of oblique collisions, and in particular in collisions with non-identical vehicles (other rail vehicle models, trucks, etc.) a
  • A-pillars also called A-pillars
  • the driver's seat is thus arranged much closer to the road.
  • Collision forces that are introduced into the A-pillars are absorbed in the deformation elements, thus relieving the A-pillars of the sole energy absorption.
  • a deformation zone is built up, which comprises a collision frame.
  • This collision frame has an arcuate structure, which is arranged horizontally in front of the front of the car body.
  • the arc can also be constructed of individual straight segments.
  • the collision frame is connected by means of a plurality
  • Deformation elements connected to the car body. These deformation elements are arranged substantially radially. On each side of the vehicle is an A-pillar
  • This deformation zone of A-pillars, Collision frame and deformation elements on the one hand forms a stable survival space for the driver, on the other hand an energy-dissipating zone.
  • Execute assembly which is manufactured separately from the car body and equip them with means for releasably Befestigun to a car body.
  • the deformation elements are in several horizontal planes
  • a further advantageous embodiment of the invention provides to connect the collision frame at its lateral ends with the car body structure.
  • the deformation zone according to the invention is advantageously provided on all potentially exposed to a collision car ends, especially at all with a
  • a deformation zone according to the invention also protects against a collision during cornering, whereas conventional deformation zones offer little or no protection. Furthermore, it is recommended to equip the vehicle tip with a safety catch (anticlimber). As a result, the advantage can be achieved in a collision with a structurally also equipped with a Troreitbine vehicle to prevent the very dangerous so-called rides, which leads to a complete destruction of
  • Passenger compartment can lead.
  • the Aufreiter generally designed as a plate-shaped component with a tooth structure is at the first collision contact point (vehicle tip) on the
  • a further advantageous embodiment of the invention provides to arrange a front deformation element (first deformation stage) on the wagon tip.
  • a front deformation element first deformation stage
  • Such a protection can be achieved for small collisions, in particular with identical vehicles, as are common in railway stations or in shunting operations.
  • the front deformation element the remaining deformation zone
  • the deformation elements may also be made by other technologies, e.g. as metal foam elements
  • Exemplary invention is particularly advantageous for use on tram vehicles, since they are particularly often exposed to non-axial collision scenarios.
  • Fig.l rail vehicle with deformation zone oblique view.
  • Fig.2 Rail vehicle with deformation zone top view.
  • Fig.3 rail vehicle with deformation zone side view.
  • Fig.4 Collision, identical vehicles, before collision.
  • FIG. 1 shows, by way of example and schematically, a rail vehicle with a deformation zone in an oblique view. It is shown a rail vehicle 1, which is pronounced as a tram. It comprises a car body 5 with a driver's desk 8. The front side is a deformation zone
  • the collision frame 2 is composed of a plurality of straight segments and extends arcuately in front of the front of the car body 5.
  • Collision frame 2 is a plurality of deformation elements 3 arranged substantially radially, or fan-shaped.
  • An embodiment is shown in which the arrangement of the deformation elements 3 in two horizontal planes he follows.
  • the collision frame 2 is designed as a segment-shaped grid construction which connects the ends of the deformation elements 3 facing away from the car body 5.
  • the A-pillars 4 are designed in the form of curved corner pillars and extend between the car body 5 and the collision frame and are each connected to these components.
  • the connection points of the A-pillars 4 with the collision frame 2 is to be carried out so stably that the forces introduced into the A-pillars 4 can be guided into the deformation elements 3, without which this connection point fails.
  • the illustrated embodiment shows a deformation zone with four in the vehicle longitudinal direction
  • Deformation element 7 is provided. Other components,
  • Cladding does not significantly participate in a deformation event due to its low strength.
  • FIG. 2 shows by way of example and schematically a rail vehicle with a deformation zone in a view from above. It is the embodiment of Fig.l shown. The radial arrangement of the deformation elements 3 is clearly visible.
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically a rail vehicle with a deformation zone in a side view. It is the embodiment of Fig.l shown. 4 shows by way of example and schematically a collision of two identical vehicles immediately before the collision. Two rail vehicles 1 as shown in Figs. 1 to 3 are in a position immediately in front of a
  • FIG. 5 shows an example and schematically a collision of two identical vehicles in the collision course.
  • the collision scenario from FIG. 4 is shown below.
  • the Aufreitommeen both vehicles 1 are interlocked and prevent rides.
  • the deformation elements 3 of both vehicles 1 have responded, with each of the right vehicle having dissipated more energy.
  • the space around the driver's desk 8 has remained dimensionally stable.
  • FIG. 7 shows by way of example and schematically a collision of two identical vehicles in the collision course. It is the situation shown in the illustration of Figure 5.
  • the rail vehicle 1 is constructed as shown in FIGS. 1 to 3. Of the trucks 9 only one frame of a cargo area is shown, since this one hand the most stable component of a truck is and a
  • Collision scenarios is.
  • the collision takes place at an angle of approximately 45 degrees to the longitudinal axis of the rail vehicle.
  • the A-pillar 4 absorbs the collision energy and converts it partially into deformation work in itself, on the other hand, it passes the collision energy in the
  • FIG. 8 Collision of a rail vehicle with a truck in an oblique view.
  • the collision scenario from FIG. 8 is shown in an oblique view.
  • Fig. 9 shows that
  • a rail vehicle without a deformation zone according to the invention could also in a

Abstract

Schienenfahrzeug (1), umfassend mindestens eine, jeweils stirnseitig angeordnete Verformungszone, wobei die Verformungszone einen Kollisionsrahmen (2), eine Mehrzahl an Verformungselementen (3) und zwei A-Säulen (4) umfasst, wobei die Verformungselemente (3) radial um die Frontstruktur des Wagenkastens (5) ausgerichtet sind und jeweils an einem ihrer Enden mit dem Wagenkasten (5) verbunden sind, und wobei der Kollisionsrahmen (2) die dem Wagenkasten (5) abgewandten Enden der Verformungselemente (3) verbindet und bogenförmig um die Frontstruktur des Wagenkastens (5) angeordnet ist, und wobei die A-Säulen (4) jeweils zwischen dem Wagenkasten (5) und dem Kollisionsrahmen (2) verlaufen und mit dem Kollisionsrahmen (2) fest verbunden sind.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug mit Verformungszone.
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit
Verformungszone, insbesondere ein Passagierschienenfahrzeug
Stand der Technik
Zur Verbesserung des Verformungsverhaltens von
Schienenfahrzeugen bei Zusammenstößen werden häufig
Crashzonen eingebaut. Diese Crashzonen, bzw. Verformungszonen sollen die Aufprallenergie aufnehmen, wobei definiert verformbare Knautschzonen die Aufprallenergie in
Verformungsenergie wandeln und dabei die Belastungen für die Personen im Fahrzeug minimieren.
Zu diesem Zweck können einerseits großflächige Bereiche der Schienenfahrzeugstruktur so gestaltet werden, dass sie die Verformungsenergie gezielt aufnehmen können oder es werden spezielle Crashmodule auf die Front- bzw. Heckstruktur des Schienenfahrzeugs aufgesetzt. Letztere Ausführungsform ist vorteilhaft, da eine Reparatur nach einem Zusammenstoß durch die leichte Zugänglichkeit dieser Crashmodule vereinfacht wird. Zusammenstöße zwischen Schienenfahrzeugen erfolgen im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeuglängsachse, allenfalls kann ein Niveauunterschied, beispielsweise durch
unterschiedliche Beladungszustände der kollidierenden
Fahrzeuge zu einem sogenannten Aufreiten führen. Bei
Schienenfahrzeugen, welche einem erhöhten Risiko eines
Zusammenstoßes mit anderen Hindernissen als einem weiteren Schienenfahrzeug besteht (insbesondere Straßenbahnen) , stellt sich ein besonderes Problem. Es ist ein wesentlich breiteres Spektrum von Kollisionsszenarien abzudecken, wobei einseitig versetzte und schräge Kollisionen von herkömmlichen
Knautschzonen bzw. Crashmodulen, die im Wesentlichen auf Kollisionen in Längsrichtung hin ausgelegt sind, nur
unbefriedigend beherrscht werden. Konventionelle, für longitudinale Zusammenstöße ausgelegte Crashmodule können diese schräge Belastung oft nicht zufriedenstellend
aufnehmen, da dabei eine Biege- und Schubbeanspruchung an diesen Crashmodulen auftritt, unter der das betroffene
Crashelement ohne Vorkehrungen zur Querabstützung seitlich wegknicken wird. Eine entsprechende Auslegung der bekannten Crashelemente in einer Art, dass sie sowohl longitudinale als auch schräge Kollisionen gleichermaßen gut verarbeiten können, würde zu extrem aufwendigen, komplizierten und schweren Crashelementen führen, welche für den Einsatz an Schienenfahrzeugen nicht geeignet sind.
Die Norm EN 15277 fordert für Straßenbahnfahrzeuge den
Nachweis eines Zusammenstoßes mit einem baugleichen Fahrzeug mit 15km/h bei 40mm vertikalen Versatz und einen Zusammenstoß mit einem unter 45 Grad schräggestellten ebenen Hindernis von 3 Tonnen bei einer Geschwindigkeit von 25km/h (Kollisions- Szenario Zug gegen Leicht-LKW an einer Straßenkreuzung) .
Somit sind anders geartete Zusammenstöße, beispielsweise mit Schienenfahrzeugen anderer Bauart, großen LKWs mit hohen Ladebordkanten oder Zusammenstöße bei einer Kurvenfahrt nicht von den Normerfordernissen abgedeckt. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Schienenfahrzeug mit einer Verformungszone anzugeben, welche insbesondere auch bei nichtaxialen Zusammenstößen und bei Zusammenstößen mit Fahrzeugen unterschiedlicher Bauart einen guten Schutz für die Passagiere und den Fahrzeugführer bietet
Die Aufgabe wird durch ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein
Schienenfahrzeug, umfassend mindestens eine, jeweils
stirnseitig angeordnete Verformungszone beschrieben, wobei die Verformungszone einen Kollisionsrahmen, eine Mehrzahl an Verformungselementen und zwei A-Säulen umfasst, und wobei die Verformungselemente radial um die Frontstruktur des
Wagenkastens ausgerichtet sind und jeweils an einem ihrer Enden mit dem Wagenkasten verbunden sind, und wobei der Kollisionsrahmen die dem Wagenkasten abgewandten Enden der Verformungselemente verbindet und bogenförmig um die
Frontstruktur des Wagenkastens angeordnet ist, und wobei die A-Säulen jeweils zwischen dem Wagenkasten und dem
Kollisionsrahmen verlaufen und mit dem Kollisionsrahmen fest verbunden sind.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, ein Schienenfahrzeug mit Kollisionseigenschaften ausstatten zu können, die auch im Fall von schrägen Zusammenstößen, sowie insbesondere bei Zusammenstößen mit nicht baugleichen Fahrzeugen (andere Schienenfahrzeugmodelle, Lastkraftwagen, etc.) eine
Absorption der kinetischen Aufprallenergie in Verformungselementen sicherstellen. Dadurch kann die auf die Passagiere und das Fahrzeugpersonal wirkende Verzögerung minimiert werden .
Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenständlicher Erfindung liegt in der Schaffung einer sicheren Zelle um den
Fahrerstand. Durch das Vorsehen von A-Säulen (auch als
Rammsäulen, bzw. Ecksäulen bezeichnet) und die feste
Verbindung dieser A-Säulen mit dem Wagenkasten und mit dem Kollisionsrahmen wird ein sicherer Fahrzeugführerraum
(Überlebenskäfig) geschaffen. Dieser ist bei Kollisionen mit hohen Hindernissen (Lastkraftwagen) vorteilhaft, da
insbesondere moderne Straßenbahnen ein sehr niedriges
Fußbodenniveau aufweisen, der Fahrzeugführerplatz also wesentlich fahrbahnnäher angeordnet ist. Durch die Verbindung der A-Säulen mit dem Kollisionsrahmen werden
Kollisionskräfte, die in die A-Säulen eingeleitet werden in den Verformungselementen aufgenommen, die A-Säulen somit von der alleinigen Energieabsorption entlastet.
Erfindungsgemäß wird eine Verformungszone aufgebaut, welche einen Kollisionsrahmen umfasst. Dieser Kollisionsrahmen weist eine bogenförmige Struktur auf, welcher horizontal vor der Front des Wagenkastens angeordnet ist. Dabei kann der Bogen auch aus einzelnen geraden Segmenten aufgebaut sein. Der Kollisionsrahmen ist mittels einer Mehrzahl an
Verformungselementen mit dem Wagenkasten verbunden. Diese Verformungselemente sind dabei im Wesentlichen radial angeordnet. An jeder Fahrzeugseite ist eine A-Säule
vorgesehen, welche sich zwischen dem Wagenkasten,
vorteilhafterweise seitlich im Dachbereich, und dem
Kollisionsrahmen erstrecken und mit beiden genannten
Bauteilen verbunden sind. Diese Verformungszone aus A-Säulen, Kollisionsrahmen und Verformungselementen bildet einerseits einen stabilen Überlebensraum für den Fahrzeugführer, andererseits eine energiedissipierende Zone.
Es ist besonders vorteilhaft, die Verformungszone als
Baugruppe auszuführen, welche getrennt vom Wagenkasten herstellbar ist und sie mit Mitteln zur lösbaren Befestigun an einem Wagenkasten auszustatten. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine rasche Reparatur des Fahrzeugs durch
Austausch der Verformungszone vornehmen zu können. Zur lösbaren Befestigung sind insbesondere Schraubverbindungen vorteilhaft .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verformungselemente in mehreren horizontalen Ebenen
angeordnet. Solcherart ist der Vorteil erzielbar, eine wesentlich breitere Palette an Kollisionsszenarien abdecken zu können .
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Kollisionsrahmen an seinen seitlichen Enden mit der Wagenkastenstruktur zu verbinden .
Die erfindungsgemäße Verformungszone ist vorteilhafterweise an allen potentiell einer Kollision ausgesetzten Wagenenden vorzusehen, insbesondere an allen mit einem
Fahrzeugführerstand ausgestatteten Wagenenden.
Weiters schützt eine erfindungsgemäße Verformungszone auch bei einer Kollision während einer Kurvenfahrt, wohingegen konventionelle Verformungszonen dabei keinen oder nur sehr geringen Schutz bieten. Weiters ist es empfehlenswert, die Fahrzeugspitze mit einer Aufreitsicherung (Anticlimber) auszustatten. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, bei einer Kollision mit einem baugleichen ebenfalls mit einer Aufreitsicherung ausgestatteten Fahrzeug das sehr gefährliche sogenannte Aufreiten verhindern zu können, welches zu einer völligen Zerstörung der
Passagierraums führen kann.
Die Aufreitsicherung, im Allgemeinen als Plattenförmiges Bauteil mit einer Zahnstruktur ausgeführt ist dabei an der ersten Kollisionskontaktstelle (Fahrzeugspitze) an dem
Kollisionsrahmen anzuordnen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, ein vorderes Verformungselement (erste Verformungsstufe) an der Wagenspitze anzuordnen. Solcherart kann für kleine Kollisionen, insbesondere mit baugleichen Fahrzeugen, wie sie in Bahnhöfen oder im Rangierbetrieb häufig sind, ein Schutz erzielt werden. Damit kann durch das Ansprechen des vorderen Verformungselements die restliche Verformungszone
unbeschädigt verbleiben, wodurch der Reparaturaufwand wesentlich minimiert wird.
Es ist vorteilhaft, die Verformungselemente als sogenannte Crashrohre auszuführen, da dabei ein gewünschtes
Verformungsverhalten, insbesondere ein definiertes
Kraftniveau bei der Verformung konstruktiv vorgebbar ist. Alternativ können die Verformungselemente auch mittels anderer Technologien, z.B. als Metallschaumelemente
ausgeführt werden.
Gegenständlicher Erfindung ist insbesondere für den Einsatz an Straßenbahnfahrzeugen vorteilhaft, da diese besonders häufig nichtaxialen Kollisionsszenarien ausgesetzt sind . Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Schienenfahrzeug mit Verformungszone, Schrägansicht. Fig.2 Schienenfahrzeug mit Verformungszone, Ansicht von oben. Fig.3 Schienenfahrzeug mit Verformungszone, Seitenansicht. Fig.4 Zusammenstoß, baugleiche Fahrzeuge, vor Kollision.
Fig.5 Zusammenstoß, baugleiche Fahrzeuge, bei Kollision.
Fig.6 Zusammenstoß, Seitenansicht, baugleiche Fahrzeuge, vor Kollision
Fig.7 Zusammenstoß, Seitenansicht, baugleiche Fahrzeuge, bei Kollision
Fig.8 Schräge Kollision mit Lastkraftwagen, Seitenansicht. Fig.9 Schräge Kollision mit Lastkraftwagen, Schrägansicht.
Ausführung der Erfindung Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug mit einer Verformungszone in einer Schrägansicht. Es ist ein Schienenfahrzeug 1 dargestellt, welches als Straßenbahn ausgeprägt ist. Es umfasst einen Wagenkasten 5 mit einem Fahrerpult 8. Stirnseitig ist eine Verformungszone
vorgesehen, welche zwei A-Säulen 4, einen Kollisionsrahmen 2 und eine Mehrzahl an Verformungselementen 3 umfasst. Der Kollisionsrahmen 2 ist aus mehreren geraden Segmenten aufgebaut und erstreckt sich bogenförmig vor der Front des Wagenkastens 5. Zwischen dem Wagenkasten 5 und dem
Kollisionsrahmen 2 ist eine Mehrzahl an Verformungselementen 3 im Wesentlichen radial, bzw. fächerförmig angeordnet. Es ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt in welchem die Anordnung der Verformungselemente 3 in zwei horizontalen Ebenen erfolgt. Dadurch ist der Kollisionsrahmen 2 als segmentförmige Gitterkonstruktion ausgeführt, welcher die dem Wagenkasten 5 abgewandten Enden der Verformungselemente 3 verbindet. Die A-Säulen 4 sind in Form gebogener Ecksäulen ausgeführt und erstrecken sich zwischen dem Wagenkasten 5 und dem Kollisionsrahmen und sind jeweils mit diesen Bauteilen verbunden. Die Verbindungsstellen der A-Säulen 4 mit dem Kollisionsrahmen 2 ist so stabil auszuführen, dass die in die A-Säulen 4 eingeleiteten Kräfte in die Verformungselementen 3 geleitet werden können, ohne das diese Verbindungsstelle versagt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Verformungszone mit vier in Fahrzeuglängsrichtung
orientierten Verformungselementen 3 und seitlich je zwei, ca. unter 45 Grad zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteter
Verformungselemente 3. An der Fahrzeugspitze ist der
Kollisionsrahmen 2 mit zwei Aufreitsicherungen 6
ausgestattet. Zwischen den beiden Aufreitsicherungen 6 ist eine Befestigungsmöglichkeit für ein vorderes
Verformungselement 7 vorgesehen. Weitere Bauteile,
insbesondere die an Fahrzeugfronten gebräuchlichen
Verkleidungen sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Diese
Verkleidungen nehmen an einem Verformungsgeschehen aufgrund ihrer niedrigen Festigkeit nicht wesentlich teil.
Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug mit einer Verformungszone in einer Ansicht von oben. Es ist das Ausführungsbeispiel aus Fig.l dargestellt. Die radiale Anordnung der Verformungselemente 3 ist gut sichtbar.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug mit einer Verformungszone in einer Seitenansicht. Es ist das Ausführungsbeispiel aus Fig.l dargestellt. Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch einen Zusammenstoß zweier baugleicher Fahrzeuge unmittelbar vor der Kollision. Zwei Schienenfahrzeuge 1 gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 3 sind in einer Position unmittelbar vor einem
Zusammenstoß dargestellt. Beide Fahrzeuge 1 befinden sich auf denselben Schienen. Die Darstellung zeigt einen in
Haltestellenbereichen typischen Zusammenstoß^
Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch einen Zusammenstoß zweier baugleicher Fahrzeuge im Kollisionsverlauf. Es ist das Kollisionsszenario aus Fig.4 im weiteren Verlauf dargestellt. Die Aufreitsicherungen beider Fahrzeuge 1 sind ineinander verhakt und verhindern ein Aufreiten. Die Verformungselemente 3 beider Fahrzeuge 1 haben angesprochen, wobei jede des rechten Fahrzeugs mehr Energie dissipiert haben. Der Raum um das Fahrerpult 8 ist formstabil verblieben.
Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch einen Zusammenstoß zweier baugleicher Fahrzeuge unmittelbar vor der Kollision in einer Schrägansicht. Es ist die Situation gemäß der
Darstellung aus Fig.4 gezeigt.
Fig.7 zeigt beispielhaft und schematisch einen Zusammenstoß zweier baugleicher Fahrzeuge im Kollisionsverlauf. Es ist die Situation gemäß der Darstellung aus Fig.5 gezeigt.
Fig.8 zeigt beispielhaft und schematisch eine schräge
Kollision eines Schienenfahrzeugs mit einem Lastkraftwagen in einer Seitenansicht. Es ist ein Kollisionsszenario zwischen einem Schienenfahrzeug 1 und einem Lastkraftwagen 9
dargestellt. Das Schienenfahrzeug 1 ist wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt aufgebaut. Von dem Lastkraftwagen 9 ist nur ein Rahmen einer Ladefläche dargestellt, da dies einerseits der stabilste Bauteil eines Lastkraftwagens ist und eine
Kollision mit diesem Rahmen eines der häufigsten
Kollisionsszenarien ist. Der Zusammenstoß findet unter einem Winkel von ca. 45 Grad zur Längsachse des Schienenfahrzeugs statt. Die A-Säule 4 nimmt die Kollisionsenergie auf und wandelt sie teilweise in Verformungsarbeit in sich selbst, andererseits leitet sie die Kollisionsenergie in die
Verformungselemente 3. Ohne die A-Säule wäre der dargestellte Zusammenstoß für den Fahrzeugführer sehr gefährlich, da die Ladefläche des Lastkraftwagens 9 ungehindert in den
Fahrzeugführerraum eindringen könnte .
Fig.9 zeigt beispielhaft und schematisch eine schräge
Kollision eines Schienenfahrzeugs mit einem Lastkraftwagen in einer Schrägansicht. Es ist das Kollisionsszenario aus Fig. 8 in einer Schrägansicht dargestellt. Fig. 9 zeigt das
Ansprechen der linken Verformungselemente 3 sowie ein leichtes Ansprechen der in Fahrzeuglängsrichtung orientierten Verformungselemente 3. Ein Schienenfahrzeug ohne eine erfindungsgemäße Verformungszone könnte auch bei einer
Ausstattung mit konventionellen Verformungselementen bei einem solchen Zusammenstoß praktisch kaum Aufprallenergie absorbieren, da die konventionellen Verformungselemente ausknicken und ihre energiedissipierene Eigenschaft verlieren würden .
Liste der Bezeichnungen
1 Schienenfahrzeug
2 Kollisionsrahmen
3 Verformungselement
4 A-Säule
5 Wagenkasten
6 AufreitSicherung
7 Vorderes Verformungselement
8 Fahrerpult
9 Lastkraftwagen

Claims

Patentansprüche
Schienenfahrzeug (1), umfassend mindestens eine, jeweils stirnseitig angeordnete Verformungszone,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verformungszone einen Kollisionsrahmen
(2), eine Mehrzahl an Verformungselementen
(3) und zwei A-Säulen
(4) umfasst, wobei die Verformungselemente (3) radial um die Frontstruktur des Wagenkastens (5) ausgerichtet sind und jeweils an einem ihrer Enden mit dem
Wagenkasten (5) verbunden sind, und wobei der
Kollisionsrahmen (2) die dem Wagenkasten (5)
abgewandten Enden der Verformungselemente (3) verbindet und bogenförmig um die Frontstruktur des Wagenkastens
(5) angeordnet ist, und wobei die A-Säulen (4) jeweils zwischen dem Wagenkasten (5) und dem Kollisionsrahmen
(2) verlaufen und mit dem Kollisionsrahmen (2) fest verbunden sind.
Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verformungselemente (3) in mehreren horizontalen Ebenen angeordnet sind.
Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungselemente
(3) als Crashrohre ausgebildet sind.
Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Enden des Kollisionsrahmens (2) mit der Wagenkastenstruktur (5) verbunden sind. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungszone mit einer AufreitSicherung (6) ausgestattet ist, welche an der Fahrzeugspitze an dem Kollisionsrahmen (5)
angeordnet ist.
Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungszone mit einem vorderen Verformungselement (7) ausgestattet ist, welches an der Fahrzeugspitze an dem Kollisionsrahmen (2) angeordnet ist.
Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungszone als Baugruppe ausgeführt ist, und an dem Wagenkasten (5) lösbar befestigbar ist.
EP14729621.4A 2013-06-04 2014-05-27 Schienenfahrzeug mit verformungszone Active EP3003816B1 (de)

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