EP3920331B1 - Schutzvorrichtung und schienenfahrzeug mit einer schutzvorrichtung - Google Patents

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EP3920331B1
EP3920331B1 EP21175050.0A EP21175050A EP3920331B1 EP 3920331 B1 EP3920331 B1 EP 3920331B1 EP 21175050 A EP21175050 A EP 21175050A EP 3920331 B1 EP3920331 B1 EP 3920331B1
Authority
EP
European Patent Office
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rib
base plate
protection apparatus
layer
edge
Prior art date
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Active
Application number
EP21175050.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3920331A1 (de
Inventor
André BIALOSCEK
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.)
Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom Holdings SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Holdings SA filed Critical Alstom Holdings SA
Publication of EP3920331A1 publication Critical patent/EP3920331A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3920331B1 publication Critical patent/EP3920331B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/422—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material
    • 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
    • B61D17/10—Floors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a protective device and a rail vehicle with a protective device.
  • ECS European Train Control System
  • the publication EP 3 462 535 A1 describes a protective element for an antenna that is attached to an underbody of a rail vehicle.
  • the protective element is frame-shaped and has a front wall and a rear wall, which protect the antenna, for example, from flying gravel.
  • a frame-shaped lower wall surrounding an opening is also provided.
  • the antenna is held on the underframe of the rail vehicle by the protective element.
  • the protective element is made, for example, from a glass fiber reinforced polyester. The disadvantage here is that if a crack occurs, the progression of the crack cannot be stopped.
  • the publication CN 208001001 U discloses an antenna protection housing that surrounds the antenna in a trough shape.
  • the antenna protection housing is made of fiber-reinforced plastic.
  • the publication CN 209766639 U discloses an antenna unit for use on high-speed rail vehicles that can be exposed to adverse environmental conditions. This is what an antenna is for arranged between two shells and the remaining cavities filled with a polyester foam.
  • the invention is therefore based on the object of creating a protective device and a rail vehicle with a protective device with which the progression of cracks within the protective device can be stopped.
  • An advantage of the invention is that the intermediate layer with the honeycombs stops crack progression.
  • the first cover layer and the second cover layer stabilize the intermediate layer. Additive manufacturing enables the protective device to be designed in one piece.
  • a rib is arranged on the second cover layer, with four ribs in particular being arranged parallel to one another on the second cover layer.
  • the rib gives the base plate a high level of stability.
  • the sandwich structure may be thinner than when no rib is present. This means that material and costs can be saved with the sandwich structure.
  • a first rib is arranged on a first edge of the base plate and/or a second rib is arranged on a second edge of the base plate. This mechanically reinforces the first edge and the second edge. A damage to the first Edge and/or the second edge would be particularly critical and could lead to the base plate breaking.
  • an intermediate rib is arranged between the first rib and the second rib, which in particular has a second width that is larger than a first width of the first rib and the second rib and/or has the same thickness as the first rib and the second rib .
  • the intermediate rib increases the mechanical security of the base plate between the first rib and the second rib.
  • the geometry of the intermediate rib is therefore variable compared to the geometry of the first rib and the second rib.
  • a third rib can be arranged on a third edge of the base plate and / or a fourth rib on a fourth edge of the base plate, wherein the third rib and / or the fourth rib is arranged perpendicular to the first rib and the second rib.
  • the third edge and/or the fourth edge are also mechanically reinforced.
  • first rib, the second rib, the third rib and the fourth rib can have the same second thickness and/or the same first width. This achieves uniform stability of the base plate and simplifies the production of the protective device.
  • the base plate can have elongated holes which are arranged between the first rib and the intermediate rib and/or between the second rib and the intermediate rib, the elongated holes being arranged in particular in a row and parallel to the intermediate rib.
  • the elongated holes enable drainage and pressure equalization.
  • the intermediate layer follows a radius on the fastening strip and/or a radius on a fastening support and extends at least partially into the fastening strip and/or into the fastening support. This means that crack progression can also be stopped in the fastening strip and/or a fastening support.
  • the honeycombs are preferably polygonal, in particular at least square. Square honeycombs can be produced quickly and are therefore inexpensive. Polygonal honeycombs are particularly stable and stop the progression of cracks particularly well.
  • the honeycombs can be hexagonal, for example.
  • the protective device is formed from a thermoplastic material, i.e. both the first cover layer and the second cover layer as well as the intermediate layer are formed from the same thermoplastic material.
  • the thermoplastic material is a high-performance material and is particularly suitable for the protective device.
  • the first cover layer and the second cover layer are each 2 to 3 mm thick, including a predetermined tolerance range, and/or the intermediate layer is 4 to 5 mm thick, including a predetermined tolerance range.
  • the intermediate layer with the honeycomb structure is therefore thicker than the first cover layer and the second cover layer.
  • the honeycomb structure also contributes to the stability of the base plate.
  • first cover layer and the second cover layer can each comprise at least three sub-layers, in particular five sub-layers, and/or the intermediate layer can comprise at least five sub-layers, in particular thirteen sub-layers. With these numbers of partial layers, the specified thicknesses can be produced particularly well using additive manufacturing.
  • a partial layer can preferably have a layer thickness of 0.1 to 0.5 mm, including a predetermined tolerance range. This layer thickness enables precise production of the protective device during additive manufacturing.
  • a thickness of the rib and/or the intermediate rib can be 5 to 7 mm, including a predetermined tolerance range
  • a width of the rib and/or the intermediate rib may be 10 to 50 mm, including a predetermined tolerance range.
  • a rib with this width is particularly suitable for stabilizing the base plate.
  • the geometry of the rib and/or the intermediate rib is also variable.
  • the Fig. 1 and 2 show a protective device 10, which includes a base plate 30, a fastening strip 20, a first fastening support 21 and a second fastening support 22.
  • the protection device 10 is intended to protect an ETCS antenna on a rail vehicle, not shown.
  • the protective device 10 is attached to an underbody, not shown, of the rail vehicle by means of the fastening strip 20, the first fastening support 21 and the second fastening support 22.
  • the base plate 30 has a first rib 51 which is arranged on a first edge 41.
  • the base plate 30 has a second rib 52 which is arranged on a second edge 42.
  • a third rib 53 is arranged on a third edge 43 of the base plate, and a fourth rib 54 is arranged on a fourth edge 44.
  • a first intermediate rib 61 and a second intermediate rib 62 are arranged between the first rib 51 and the second rib 52.
  • the first rib 51, the first intermediate rib 61, the second intermediate rib 62 and the second rib 52 are aligned parallel to each other.
  • the third rib 53 and the fourth rib 54 are aligned perpendicular to the first rib 51, the first intermediate rib 61, the second intermediate rib 62 and the second rib 52.
  • the first intermediate rib 61 and the second intermediate rib 62 are wider than the first rib 51 and the second rib 52 (cf. Fig. 3 ).
  • the third rib 53 and the fourth rib 54 are the same width as the first rib 51 and the second rib 52.
  • Elongated holes 70 are arranged between the first rib 51 and the first intermediate rib 61. Further elongated holes 70 are arranged between the first intermediate rib 61 and the second intermediate rib 62. In addition, elongated holes 70 are also arranged between the second intermediate rib 62 and the second rib 52.
  • Fig. 3 is a sectional view through the base plate 30 of the protective device 10 along the line AA in Fig. 1 shown.
  • the base plate 30 has the first edge 41 and the second edge 42.
  • the base plate 30 includes a first cover layer 31, a second cover layer 32 and an intermediate layer 33, which together represent a sandwich structure.
  • the intermediate layer 33 has a large number of honeycombs 34.
  • individual honeycombs 34 are provided with reference numbers only as an example.
  • the honeycombs 34 have a square structure.
  • the honeycombs 34 can also be pentagonal or hexagonal, for example.
  • the honeycombs 34 are hollow, that is, they are free of filler. Only air is trapped inside the honeycombs 34.
  • the intermediate layer 33 ends in front of the edge 41 and in front of the edge 42.
  • the intermediate layer 33 ends in particular in the area of the first rib 51 and in the area of the second rib 52.
  • the intermediate layer 33 is preferably arranged centrally within the base plate 30.
  • the first cover layer 31 and the second cover layer 32 are each thinner than the intermediate layer 33, with the first cover layer 31 and the second cover layer 32 being the same thickness.
  • the first cover layer 31, the second cover layer 32 and the intermediate layer 33 together have a first thickness D1.
  • the first rib 51, the second rib 52, the first intermediate rib 61 and the second intermediate rib 62 each have an equal second thickness D2, which is smaller than the first thickness D1 of the first cover layer 31, the second cover layer 32 and the intermediate layer 33 combined .
  • the first rib 51, the second rib 52, the first intermediate rib 61 and the second intermediate rib 62 are each arranged on the second cover layer 32 and are made in one piece with the second cover layer 32, the intermediate layer 33 and the first cover layer 31.
  • the first rib 51 and the second rib 52 have the same width B1.
  • the first intermediate rib 61 and the second intermediate rib 62 have an equal width B2, which is larger than the first width B1.
  • the sandwich structure with the first cover layer 31, the second cover layer 32 and the intermediate layer 33 each follows a first radius R1 of the fastening strip 20, a second radius R2 of the first fastening support 21 and a third radius R3 of the second fastening support 22.
  • the first radius R1 , the second radius R2 and the third radius R3 are in particular in the Fig. 2 shown.
  • a crack can occur in the protective device, for example due to flying gravel or ice formation.
  • the progression of cracks can be stopped using the intermediate layer.
  • the base plate is mechanically reinforced by means of the first rib 51, the second rib 52, the first intermediate rib 61, the second intermediate rib 62, the third rib 53 and/or the fourth rib 54.
  • the elongated holes 70 serve to equalize pressure while the rail vehicle is traveling and to provide drainage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung und ein Schienenfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung.
  • Es ist bekannt, dass im Zuge der Digitalisierung des Schienenfahrzeugverkehrs die Einführung des European Train Control System (ETCS) eine große Rolle spielt. Dazu muss eine Infrastrukturanpassung, aber auch fahrzeugseitig eine Ausrüstung installiert werden. Bei einer Neufahrzeugentwicklung wird gezielt die Integration von Antennen berücksichtigt bzw. vorgesehen, und das unter bestmöglichen Einbaubedingungen über das gesamte Fahrzeug gesehen. Trotzdem kommt es immer wieder dazu, dass Antennen gezielt vor einer mechanischen Beschädigung geschützt werden müssen, z.B. verursacht durch Schotter bzw. Steinschlag. Gleichzeitig darf dieser Schutz aber die Strahlung und Schirmung der Antenne ins Gleisbett zum Empfänger nicht negativ beeinflussen, wodurch eine Materialauswahl für diesen Schutz deutlich eingeschränkt wird. Werkstoffe wie Holz, nicht magnetische Stahlwerkstoffe oder Kunststoff stehen hierbei aktuell zur Wahl. Diese Werkstoffe weisen Vor- und Nachteile auf, z.B. Gewicht, Wetterbeständigkeit, Freiheiten in der Formgebung des Werkstoffs etc. Treffen mehrere Anforderungen zusammen, schließen sich einige dieser Werkstoffe aus.
  • Die Druckschrift EP 3 462 535 A1 beschreibt ein Schutzelement für eine Antenne, die an einem Unterboden eines Schienenfahrzeugs angebracht ist. Das Schutzelement ist rahmenförmig und weist eine vordere Wand und eine hintere Wand auf, die die Antenne z.B. vor Schotterflug schützen. Außerdem ist eine rahmenförmige untere Wand vorgesehen, die eine Öffnung umgibt. Die Antenne wird durch das Schutzelement am Untergestell des Schienenfahrzeugs gehalten. Das Schutzelement ist z.B. aus einem glasfaserverstärkten Polyester hergestellt. Nachteilig ist hierbei, dass bei einem Auftreten eines Risses ein Rissfortschritt nicht aufgehalten werden kann.
  • Die Druckschrift CN 208001001 U offenbart ein Antennenschutzgehäuse, das die Antenne wannenförmig umgibt. Das Antennenschutzgehäuse ist aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Auch hier ist es nachteilig, dass bei einem Auftreten eines Risses ein Rissfortschritt nicht aufgehalten werden kann. Die Druckschrift CN 209766639 U offenbart eine Antenneneinheit für den Einsatz an Hochgeschwindigkeitsschienenfahrzeugen, die widrigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden kann. Dafür wird eine Antenne zwischen zwei Schalen angeordnet und verbleibende Hohlräume mit einem Polyesterschaum verfüllt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schutzvorrichtung und ein Schienenfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung zu schaffen, mit denen ein Rissfortschritt innerhalb der Schutzvorrichtung aufgehalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Schienenfahrzeug nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Erfindungsgemäß besteht die Lösung der Aufgabe in einer Schutzvorrichtung für eine ETCS-Antenne, wobei die Schutzvorrichtung umfasst:
    • eine Befestigungsleiste,
    • zwei Befestigungsstützen und
    • eine Grundplatte
    und wobei
    • die Grundplatte eine Sandwich-Struktur mit einer ersten Deckschicht, einer zweiten Deckschicht und einer Zwischenschicht umfasst,
    • die Zwischenschicht Waben aufweist und
    • die Schutzvorrichtung einstückig ausgebildet und additiv gefertigt ist.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Zwischenschicht mit den Waben einen Rissfortschritt stoppt. Die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht stabilisieren die Zwischenschicht. Eine additive Fertigung ermöglicht eine einstückige Ausbildung der Schutzvorrichtung.
  • In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist eine Rippe auf der zweiten Deckschicht angeordnet, wobei insbesondere vier Rippen parallel zu einander auf der zweiten Deckschicht angeordnet sind. Die Rippe verleiht der Grundplatte eine hohe Stabilität. Wenn eine Rippe vorhanden ist kann die Sandwich-Struktur dünner sein, als wenn keine Rippe vorhanden ist. Dadurch können bei der Sandwich-Struktur Material und Kosten eingespart werden.
  • Vorzugsweise ist eine erste Rippe an einer ersten Kante der Grundplatte und/oder eine zweite Rippe an einer zweiten Kante der Grundplatte angeordnet. Dadurch werden die erste Kante und die zweite Kante mechanisch verstärkt. Eine Beschädigung an der ersten Kante und/oder der zweiten Kante wäre besonders kritisch und könnte zu einem Bruch der Grundplatte führen.
  • Speziell ist eine Zwischenrippe zwischen der ersten Rippe und der zweiten Rippe angeordnet, die insbesondere eine zweite Breite aufweist, die größer ist als eine erste Breite der ersten Rippe und der zweiten Rippe und/oder eine gleiche Dicke aufweist wie die erste Rippe und die zweite Rippe. Die Zwischenrippe erhöht die mechanische Sicherheit der Grundplatte zwischen der ersten Rippe und der zweiten Rippe. Die Geometrie der Zwischenrippe ist also gegenüber der Geometrie der ersten Rippe und der zweiten Rippe variabel.
  • Außerdem kann eine dritte Rippe an einer dritten Kante der Grundplatte und/oder eine vierte Rippe an einer vierten Kante der Grundplatte angeordnet sein, wobei die dritte Rippe und/oder die vierte Rippe senkrecht zur ersten Rippe und zur zweiten Rippe angeordnet ist. Hierdurch werden auch die dritte Kante und/oder die vierte Kante mechanisch verstärkt.
  • Weiterhin können die erste Rippe, die zweite Rippe, die dritte Rippe und die vierte Rippe eine gleiche zweite Dicke und/oder eine gleiche erste Breite aufweisen. Dadurch wird eine gleichmäßige Stabilität der Grundplatte erreicht und die Fertigung der Schutzvorrichtung vereinfacht.
  • Zudem kann die Grundplatte Langlöcher aufweisen, die zwischen der ersten Rippe und der Zwischenrippe und/oder zwischen der zweiten Rippe und der Zwischenrippe angeordnet sind, wobei die Langlöcher insbesondere in einer Reihe und parallel zur Zwischenrippe angeordnet sind. Die Langlöcher ermöglichen eine Entwässerung und einen Druckausgleich.
  • In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung folgt die Zwischenschicht einem Radius an der Befestigungsleiste und/oder einem Radius an einer Befestigungsstütze und reicht zumindest teilweise in die Befestigungsleiste und/oder in die Befestigungsstütze hinein. Dadurch kann auch in der Befestigungsleiste und/oder einer Befestigungsstütze ein Rissfortschritt gestoppt werden.
  • Vorzugsweise sind die Waben mehreckig, insbesondere mindestens viereckig. Viereckige Waben sind schnell herstellbar und daher kostengünstig. Mehreckige Waben sind besonders stabil und stoppen den Rissfortschritt besonders gut. Die Waben können z.B. sechseckig sein.
  • Insbesondere ist die Schutzvorrichtung aus einem Thermoplastwerkstoff gebildet, d.h. sowohl die erste Decksicht und die zweite Decksicht als auch die Zwischenschicht sind aus demselben Thermoplastwerkstoff gebildet. Der Thermoplastwerkstoff ist ein Hochleistungswerkstoff und für die Schutzvorrichtung besonders geeignet.
  • Speziell sind die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht jeweils 2 bis 3 mm dick, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs, und/oder die Zwischenschicht ist 4 bis 5 mm dick, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs. Die Zwischenschicht mit der Waben-Struktur ist also dicker als jeweils die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht. Damit trägt die Wabenstruktur auch zur Stabilität der Grundplatte bei.
  • Weiterhin kann die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht jeweils mindestens drei Teilschichten, insbesondere fünf Teilschichten, umfassen und/oder die Zwischenschicht kann mindestens fünf Teilschichten, insbesondere dreizehn Teilschichten, umfassen. Mit diesen Anzahlen an Teilschichten können die vorgegebenen Dicken mittels der additiven Fertigung besonders gut hergestellt werden.
  • Bevorzugt kann eine Teilschicht eine Schichtdicke von 0,1 bis 0,5 mm aufweisen, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs. Diese Schichtdicke ermöglicht bei der additiven Fertigung eine präzise Herstellung der Schutzvorrichtung.
  • Außerdem kann eine Dicke der Rippe und/oder der Zwischenrippe 5 bis 7 mm betragen, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs,
  • und/oder eine Breite der Rippe und/oder der Zwischenrippe kann 10 bis 50 mm betragen, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs. Eine Rippe mit dieser Breite ist besonders gut geeignet, um die Grundplatte zu stabilisieren. Die Geometrie der Rippe und/oder der Zwischenrippe ist außerdem variabel.
  • Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Schienenfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung gelöst.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erste perspektivische und schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel,
    Fig. 2
    eine zweite perspektivische und schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel und
    Fig. 3
    eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Schutzvorrichtung 10, die eine Grundplatte 30, eine Befestigungsleiste 20, eine erste Befestigungsstütze 21 und eine zweite Befestigungsstütze 22 umfasst. Die Schutzvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, eine ETCS-Antenne an einem nicht dargestellten Schienenfahrzeug zu schützen. Zu diesem Zweck ist die Schutzvorrichtung 10 mittels der Befestigungsleiste 20, der ersten Befestigungsstütze 21 und der zweiten Befestigungsstütze 22 an einem nicht dargestellten Unterboden des Schienenfahrzeugs befestigt.
  • Die Grundplatte 30 weist eine erste Rippe 51 auf, die an einer ersten Kante 41 angeordnet ist. Außerdem weist die Grundplatte 30 eine zweite Rippe 52 auf, die an einer zweiten Kante 42 angeordnet ist. Eine dritte Rippe 53 ist an einer dritten Kante 43 der Grundplatte angeordnet, und eine vierte Rippe 54 ist an einer vierten Kante 44 angeordnet.
  • Zwischen der ersten Rippe 51 und der zweiten Rippe 52 sind eine erste Zwischenrippe 61 und eine zweite Zwischenrippe 62 angeordnet. Die erste Rippe 51, die erste Zwischenrippe 61, die zweite Zwischenrippe 62 und die zweite Rippe 52 sind parallel zu einander ausgerichtet.
  • Die dritte Rippe 53 und die vierte Rippe 54 sind senkrecht zu der ersten Rippe 51, der ersten Zwischenrippe 61, der zweiten Zwischenrippe 62 und der zweiten Rippe 52 ausgerichtet.
  • Die erste Zwischenrippe 61 und die zweite Zwischenrippe 62 sind breiter als die erste Rippe 51 und die zweite Rippe 52 (vgl. Fig. 3). Die dritte Rippe 53 und die vierte Rippe 54 sind genauso breit wie die erste Rippe 51 und die zweite Rippe 52.
  • Zwischen der ersten Rippe 51 und der ersten Zwischenrippe 61 sind Langlöcher 70 angeordnet. Weitere Langlöcher 70 sind zwischen der ersten Zwischenrippe 61 und der zweiten Zwischenrippe 62 angeordnet. Außerdem sind auch noch zwischen der zweiten Zwischenrippe 62 und der zweiten Rippe 52 Langlöcher 70 angeordnet.
  • In Fig. 3 ist eine Schnittansicht durch die Grundplatte 30 der Schutzvorrichtung 10 entlang der Linie A-A in Fig. 1 dargestellt. Die Grundplatte 30 weist die erste Kante 41 und die zweite Kante 42 auf. Die Grundplatte 30 umfasst eine erste Deckschicht 31, eine zweite Deckschicht 32 und eine Zwischenschicht 33, die zusammen eine Sandwich-Struktur darstellen. Die Zwischenschicht 33 weist eine Vielzahl von Waben 34 auf. Wegen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind in Fig. 3 nur beispielhaft einzelne Waben 34 mit Bezugszeichen versehen. In dem Ausführungsbeispiel sind die Waben 34 viereckig aufgebaut. Die Waben 34 können aber zum Beispiel auch fünfeckig oder sechseckig sein. Die Waben 34 sind hohl, d.h. sie sind füllstofffrei. Im Innern der Waben 34 ist lediglich Luft eingeschlossen. Die Zwischenschicht 33 endet vor der Kante 41 und vor der Kante 42. Die Zwischenschicht 33 endet insbesondere im Bereich der ersten Rippe 51 und im Bereich der zweiten Rippe 52. Die Zwischenschicht 33 ist vorzugsweise mittig innerhalb der Grundplatte 30 angeordnet.
  • Die erste Deckschicht 31 und die zweite Deckschicht 32 sind jeweils dünner als die Zwischenschicht 33, wobei die erste Deckschicht 31 und die zweite Deckschicht 32 gleich dick sind. Die erste Deckschicht 31, die zweite Deckschicht 32 und die Zwischenschicht 33 weisen zusammen eine erste Dicke D1 auf.
  • Die erste Rippe 51, die zweite Rippe 52, die erste Zwischenrippe 61 und die zweite Zwischenrippe 62 weisen jeweils eine gleiche zweite Dicke D2 auf, die kleiner ist als die erste Dicke D1 der ersten Deckschicht 31, der zweiten Deckschicht 32 und der Zwischenschicht 33 zusammen. Die erste Rippe 51, die zweite Rippe 52, die erste Zwischenrippe 61 und die zweite Zwischenrippe 62 sind jeweils auf der zweiten Deckschicht 32 angeordnet und einstückig mit der zweiten Deckschicht 32, der Zwischenschicht 33 und der ersten Deckschicht 31 ausgeführt.
  • Die erste Rippe 51 und die zweite Rippe 52 weisen eine gleiche Breite B1 auf. Die erste Zwischenrippe 61 und die zweite Zwischenrippe 62 weisen eine gleiche Breite B2 auf, die größer ist als die erste Breite B1.
  • Die Sandwich-Struktur mit der ersten Deckschicht 31, der zweiten Deckschicht 32 und der Zwischenschicht 33 folgt jeweils einem ersten Radius R1 der Befestigungsleiste 20, einem zweiten Radius R2 der ersten Befestigungsstütze 21 und einem dritten Radius R3 der zweiten Befestigungsstütze 22. Der erste Radius R1, der zweite Radius R2 und der dritte Radius R3 sind insbesondere in der Fig. 2 dargestellt.
  • Bei einem Betrieb des Schienenfahrzeugs mit der ETCS-Antenne kann z.B. durch Schotterflug oder Eisbildung ein Riss in der Schutzvorrichtung auftreten. Mittels der Zwischenschicht kann ein Rissfortschritt gestoppt werden. Mittels der ersten Rippe 51, der zweiten Rippe 52, der ersten Zwischenrippe 61, der zweiten Zwischenrippe 62, der dritten Rippe 53 und/oder der vierten Rippe 54 wird die Grundplatte mechanisch verstärkt. Die Langlöcher 70 dienen zu einem Druckausgleich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs sowie zu einer Entwässerung.
  • Bestehende ETCS-Antennen können mit der Schutzvorrichtung nachgerüstet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schutzvorrichtung
    20
    Befestigungsleiste
    21
    Erste Befestigungsstütze
    22
    Zweite Befestigungsstütze
    30
    Grundplatte
    31
    Erste Deckschicht
    32
    Zweite Deckschicht
    33
    Zwischenschicht
    34
    Waben
    41
    Erste Kante
    42
    Zweite Kante
    43
    Dritte Kante
    44
    Vierte Kante
    51
    Erste Rippe
    52
    Zweite Rippe
    53
    Dritte Rippe
    54
    Vierte Rippe
    61
    Erste Zwischenrippe
    62
    Zweite Zwischenrippe
    70
    Langloch
    D1
    Erste Dicke
    D2
    Zweite Dicke
    B1
    Erste Breite
    B2
    Zweite Breite
    R1
    Erster Radius
    R2
    Zweiter Radius
    R3
    Dritter Radius

Claims (15)

  1. Schutzvorrichtung (10) für eine European Train Control System-, ETCS-, Antenne, wobei die Schutzvorrichtung (10) umfasst:
    - eine Befestigungsleiste (20),
    - zwei Befestigungsstützen (21, 22) und
    - eine Grundplatte (30)
    und wobei
    - die Grundplatte (30) eine Sandwich-Struktur mit einer ersten Deckschicht (31), einer zweiten Deckschicht (32) und einer Zwischenschicht (33) umfasst,
    - die Zwischenschicht (33) Waben (34) aufweist und
    - die Schutzvorrichtung (10) einstückig ausgebildet und additiv gefertigt ist.
  2. Schutzvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rippe der Grundplatte (30) auf der zweiten Deckschicht (32) angeordnet ist, wobei insbesondere vier Rippen (51, 52, 61, 62) der Grundplatte (30) parallel zu einander auf der zweiten Deckschicht (32) angeordnet sind.
  3. Schutzvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Rippe (51) der Grundplatte (30) an einer ersten Kante (41) der Grundplatte (30) und/oder eine zweite Rippe (52) der Grundplatte (30) an einer zweiten (42) Kante der Grundplatte (30) angeordnet ist.
  4. Schutzvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenrippe (61, 62) der Grundplatte (30) zwischen der ersten Rippe (51) und der zweiten Rippe (52) angeordnet ist, die insbesondere eine zweite Breite (B2) aufweist, die größer ist als eine erste Breite (B1) der ersten Rippe (51) und der zweiten Rippe (52) und/oder eine gleiche Dicke (D2) aufweist wie die erste Rippe (51) und die zweite Rippe (52).
  5. Schutzvorrichtung (10) nach einem Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Rippe (53) der Grundplatte (30) an einer dritten Kante (43) der Grundplatte (30) und/oder eine vierte Rippe (54) der Grundplatte (30) an einer vierten Kante (44) der Grundplatte (30) angeordnet ist, wobei die dritte Rippe (53) und/oder die vierte Rippe (54) senkrecht zur ersten Rippe (51) und zur zweiten Rippe (52) angeordnet ist.
  6. Schutzvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rippe (51), die zweite Rippe (52), die dritte Rippe (53) und die vierte Rippe (54) eine gleiche zweite Dicke (D2) und/oder eine gleiche erste Breite (B1) aufweisen.
  7. Schutzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (30) Langlöcher (70) aufweist, die zwischen der ersten Rippe (51) und der Zwischenrippe (61, 62) und/oder zwischen der zweiten Rippe (52) und der Zwischenrippe (61, 62) angeordnet sind, wobei die Langlöcher (70) insbesondere in einer Reihe und parallel zur Zwischenrippe (61, 62) angeordnet sind.
  8. Schutzvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (33) einem Radius (R1) an der Befestigungsleiste (20) und/oder einem Radius (R2, R3) an einer Befestigungsstütze (21, 22) folgt und zumindest teilweise in die Befestigungsleiste (20) und/oder in die Befestigungsstütze (21, 22) hineinreicht.
  9. Schutzvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waben (34) mehreckig sind, insbesondere mindestens viereckig.
  10. Schutzvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (10) aus einem Thermoplastwerkstoff gebildet ist.
  11. Schutzvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Deckschicht (31) und die zweite Deckschicht (32) jeweils 2 bis 3 mm dick sind, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs, und/oder dass die Zwischenschicht (33) 4 bis 5 mm dick ist, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs.
  12. Schutzvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Deckschicht (31) und die zweite Deckschicht (32) jeweils mindestens drei Teilschichten, insbesondere fünf Teilschichten, umfasst und/oder dass die Zwischenschicht (33) mindestens fünf Teilschichten, insbesondere dreizehn Teilschichten, umfasst.
  13. Schutzvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilschicht eine Schichtdicke von 0,1 bis 0,5 mm aufweist, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs.
  14. Schutzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der Rippe (51, 52, 53, 54) und/oder der Zwischenrippe (61, 62) 5 bis 7 mm beträgt, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs
    und/oder dass eine Breite der Rippe (51, 52, 53, 54) und/oder der Zwischenrippe (61, 62) 10 bis 50 mm beträgt, einschließlich eines vorgegebenen Toleranzbereichs.
  15. Schienenfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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