SK285740B6

SK285740B6 - Anti-collision device for railway vehicles

Info

Publication number: SK285740B6
Application number: SK526-99A
Authority: SK
Inventors: Steffen Scharf; Karsten Heidgen; Mario Friedrich; Wilfried Wolter
Original assignee: Dwa Deutsche Waggonbau Gmbh
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2007-07-06
Also published as: DE19817861A1; CZ291299B6; EP0952062B1; PL193974B1; DE19817861C2; SK52699A3; DE59912477D1; EP0952062A1; PL332362A1; CZ130099A3; ATE303276T1

Abstract

A collision protection device for rail vehicle, in particular for the ends equipped with a driver's cab of locomotives, railcar, multi unit railcars and control cars, consisting of a central buffer coupling (1) with predetermined breaking points (2) provided in the front part of the underframe, a guide well together with an underride guard and energy absorbent elements (5).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka ochranného zariadenia proti zrážke pre koľajové vozidlá, ktoré je usporiadané najmä na koncoch lokomotív, motorových vozňov, motorových vlakov a riadiacich vozňov, vybavených kabínami pre rušňovodičov, a pozostáva zo stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia, vytvoreného vo vyčnievajúcej časti spodku vozňa, s určenými miestami zlomu, vodiacej šachty, ako aj zo zariadenia proti vklineniu pod vozidlo a prvkov na pohlcovanie energie.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a collision protection device for rail vehicles, which is arranged, in particular, at the ends of locomotives, motor coaches, motor trains and driving coaches, equipped with cabs for drivers. designated break points, a guide shaft, as well as an anti-wedge device and energy-absorbing elements.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Takéto zariadenia sú známe celkom všeobecne z koľajových vozidiel prímestskej dopravy a z DE 36 32 578 Al, DE 19502217 Al, resp. z DE 196 38 739 6. Pozostávajú spravidla z automatického stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia s vratnými a nevratnými pohlcovačmi v spojnici, zo spojenia s určeným miestom zlomu na pripevnení stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia, ako aj z pohlcovačov pripevnených vždy bočné pred priečnikom. Nevýhody týchto zariadení spočívajú najmä v nedostatočnej nárazovej kompatibilite pri zrážkach s neželezničnými prekážkami alebo s vozidlami, ktoré sú vybavené bočnými nárazníkmi, ako aj v nevyhnutnosti použiť bočné usporiadané profilové dosky ako ochranné zariadenia pred nájazdom na prekážku, pričom tým sú silne obmedzené možnosti riešenia tvaru čela vozidla.Such devices are known quite generally from suburban rolling stock and from DE 36 32 578 A1, DE 19502217 A1 and DE-A. from DE 196 38 739 6. They consist, as a rule, of an automatic central ram and coupler device with return and irreversible absorbers in the coupling, a connection with a predetermined breaking point for attaching the middle ram and coupler device, as well as absorbers always attached laterally in front of the crossbar. The disadvantages of these devices are, in particular, the lack of impact compatibility in collisions with non-rail obstacles or vehicles equipped with side bumpers, as well as the necessity of using laterally arranged profiled plates as an obstacle protection device, thereby severely limiting face shape solutions. vehicles.

Cieľom tohto vynálezu je vytvoriť pri odstránení nevýhod doterajšieho stavu techniky univerzálne použiteľné ochranné zariadenie proti zrážke pre koľajové vozidlá, najmä na konce lokomotív, motorových vozňov, motorových vlakov a riadiacich vozňov, vybavené kabínami pre rušňovodičov, ktoré zohľadňuje reálne riziká nehody (kompatibilita), pôsobí proti nájazdu na prekážku pri zrážkach s inými koľajovými vozidlami, ako aj pripúšťa variabilný tvar čela vozňa.The object of the present invention is to provide a universally applicable collision protection device for rolling stock, in particular to the ends of locomotives, motor cars, motor trains and driving wagons, equipped with driver's cabs, taking into account the real risks of accident (compatibility). against obstacles in collisions with other rolling stock, as well as permitting the variable shape of the wagon front.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou vynálezu je ochranné zariadenie proti zrážke pre koľajové vozidlá, najmä na konce lokomotív, motorových vozňov, motorových vlakov a riadiacich vozňov, vybavených kabínami pre rušňovodičov, pozostávajúce zo stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia, vytvoreného vo vyčnievajúcej časti spodku vozňa, s určenými miestami zlomu, z vodiacej šachty, ako aj zo zariadenia proti vklineniu pod vozidlo a z prvkov na pohlcovanie energie, pričom prvky na pohlcovanie energie sa veľkoplošné opierajú o priečnik a o konštrukciu protinárazovej ochrany a sú usporiadané vždy bočné k strednému narážadlovému a spriahaciemu zariadeniu, pričom prvky na pohlcovanie energie sa pri zrážke s koľajovými vozidlami, ktoré sú vybavené bočnými nárazníkmi, deformujú prevažne miestne v oblasti vnikajúcich tanierov nárazníkov a v tejto miestnej oblasti sú dimenzované tak, aby vnikajúcim bočným nárazníkom kládli deformačný odpor F_b a pod priečnikom, resp. prvkami na pohlcovanie energie je usporiadaná ochrana proti vklineniu pod vozidlo v činnom spojení s priečnikom a konštrukciou protinárazovej ochrany, ktorej predná hrana je proti prednej hrane prvkov na pohlcovanie energie odsadená dozadu prinajmenšom o rozmer predpokladanej dĺžky S roztlačenia prvkov na pohlcovanie energie.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a collision protection device for rail vehicles, in particular to the ends of locomotives, motor coaches, motor trains and driving coaches, equipped with driver's cabs comprising a central ram and coupling device formed in a protruding part of the carriage bottom. from the manhole as well as from the underscore device and the energy absorbing elements, the energy absorbing elements being supported extensively on the crossbeam and the shock absorber structure and are arranged laterally to the middle ram and coupling device, the energy absorbing elements being in the collision with rolling stock fitted with side buffers, they deform predominantly locally in the region of the inlet bumper plates and are dimensioned in this local area so as to impose a deformation resistance F _{b in the} incoming side buffers; and below the crossbar, respectively. The energy-absorbing elements are provided with an anti-wedge protection underneath the vehicle in operative connection with the crosspiece and the impact protection structure, the leading edge of which is offset backward by at least a dimension of the expected energy-absorbing elements S of the energy absorbing elements.

Vo výhodnom uskutočnení prvky na pohlcovanie energie môžu byť, čo sa týka ich deformačného odporu F_b dimenzované tak, aby sa pri spolupôsobení zlomovej sily F_Burčeného miesta zlomu stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia neprekročila sila F_wk, ktorú znesie vozňová skriňa (F) + F_B < F_w<).In a preferred embodiment, the energy absorbing elements may be dimensioned with respect to their deformation resistance F _b so that when the fracture force F _{B of the} specified breaking point of the middle ram and coupling device is applied, the force F _wk that the wagon body (F) + can support. F _B <F _{w <} ).

Neželaná zvislá výchylka stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia môže byť ohraničená najmenej jedným zvislým dorazom, ktorý je v činnom spojení s prvkami na pohlcovanie energie, priečnikom alebo konštrukciou protinárazovej ochrany.The undesired vertical deflection of the middle ram and coupling device may be limited by at least one vertical stop, which is in operative connection with the energy absorbing elements, the cross beam or the impact protection structure.

Prvky na pohlcovanie energie môžu byť vhodným, bližšie neznázomeným spôsobom prispôsobené tvaru čela vozidla.The energy-absorbing elements may be adapted to the shape of the front of the vehicle in a suitable manner, not shown in more detail.

Veľkoplošné opretie prvkov na pohlcovanie energie môže byť realizované ich usporiadaním medzi hornou hranou konštrukcie protinárazovej ochrany a spodnou hranou priečnika.The large-area abutment of the energy-absorbing elements can be realized by arranging them between the upper edge of the impact protection structure and the lower edge of the crossbar.

Príklad uskutočnenia tohto vynálezu bližšie objasníme pomocou výkresov.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the drawings.

Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing

Obr. 1 znázorňuje rez ochranným zariadením proti zrážke v bočnom pohľade,Fig. 1 is a cross-sectional side view of the collision guard;

Obr. 2 znázorňuje ochranné zariadenie proti zrážke pri pohľade zhora.Fig. 2 shows a collision protection device from above.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Navrhnuté ochranné zariadenie proti zrážke pozostáva podľa obr. 1 a 2 zo stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1, ktoré je pripevnené na určenom mieste 2 zlomu na priečniku 3 vyčnievajúcej časti 4 spodku vozňa, z prvkov 5 na pohlcovanie energie, ktoré sa vždy bočné od stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 medzi spodnou hranou priečnika 3 a konštrukciou 6 protinárazovej ochrany opierajú veľkoplošné o vyčnievajúcu časť 4 spodku vozňa, z najmenej jedného, vychýlenie stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 obmedzujúceho zvislého dorazu 7, ktorý sa opiera o prvky 5 na pohlcovanie energie, zo zariadenia 8 proti vklineniu pod vozidlo, ktoré je v činnom spojení s priečnikom 3 a konštrukciou 6 protinárazovej ochrany, ako aj z vodiacej šachty 9, ktorá umožňuje nerušené spätné vychýlenie stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 po zlyhaní určeného miesta 2 zlomu.The proposed collision protection device consists of FIG. 1 and 2 of a central ram and coupling device 1, which is fixed at a predetermined breaking point 2 on the crossbeam 3 of the protruding part 4 of the underside of the wagon, of energy-absorbing elements 5 each laterally from the middle ram and coupling device 1 between the lower edge of the crossbar 3 and the shock-absorbing structure 6 support large areas of the protruding part 4 of the underside of the wagon, from at least one deflection of the middle ram and coupling device 1 limiting the vertical stop 7, supported by the energy absorbing elements 5. is in operative connection with the crossbeam 3 and the impact protection structure 6, as well as from the guide shaft 9, which allows undisturbed deflection of the middle ram and coupling device 1 after failure of the designated break point 2.

Stredné narážadlové a spriahacie zariadenie 1, ktoré je samotné známe, v príklade uskutočnenia umožňuje spriahacie rýchlosti podľa prevádzkových požiadaviek prevádzkovateľa (prvý rýchlostný stupeň). Pri prehnanom narážaní (prekročení prípustnej spriahacej rýchlosti), napríklad pri nehodách pri posunovaní, sa škody obmedzia až po istú vyššiu rýchlosť narazenia (druhý rýchlostný stupeň) na narážaciu rúru v nosníku spriahadla a ľahko nahraditeľný diel čelného obloženia 10 na konci vozidla. Ak sa pri ešte vyšších rýchlostiach zrážky vyčerpajú zdvihy stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1, toto sa vychýli samo osebe známym spôsobom po zlomení určeného miesta 2 zlomu späť do vodiacej šachty 9 vyčnievajúcej časti 4 spodku vozňa. Prvky 5 na pohlcovanie energie prídu do styku s partnerom v zrážke a plasticky sa roztlačia.The middle ram and coupling device 1, which is known per se, in the exemplary embodiment allows coupling speeds according to the operator's operating requirements (first gear). In the event of an excessive impact (exceeding the permissible coupling speed), for example in shunting accidents, the damage is limited to a certain higher impact speed (second gear) on the striker in the coupler beam and an easily replaceable front fascia 10 at the end of the vehicle. If the strokes of the middle pusher and coupling device 1 are exhausted at even higher collision speeds, this deflects in a manner known per se after breaking the predetermined breaking point 2 back into the guide shaft 9 of the projecting portion 4 of the underside of the car. The energy absorbing elements 5 come into contact with the collision partner and plastically compress.

Prvky 5 na pohlcovanie energie sa rozprestierajú vo zvislom smere približne od spodnej hrany priečnika 3 až po hornú hranu konštrukcie 6 protinárazovej ochrany. Týmto usporiadaním sa zaručí dobré ochranné pôsobenie pri zrážkach s vozidlami rovnakého druhu, resp. s väčšími neželezničnými prekážkami. Prvky 5 na pohlcovanie energie začnú v týchto prípadoch pôsobiť spôsobom, ktorý je sám osebe známy, až po zlyhaní určeného miesta 2 zlomu a spätnom vychýlení stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 vo vodiacej šachte 9. Zlomová sila F_B určeného miesta 2 zlomu a celkový deformačný odpor F, + F₂ prvkov 5 na pohlcovanie energie sú dimenzované tak, aby sa neprekročila sila F_wk, ktorú znesie skriňa vozňa (F_B < F_wt aF + + F₂ < F_wk). Nájazdu na prekážku sa zabráni veľkou styčnou plochou na prednej strane prvkov 5 na pohlcovanie energie, ich definovaným deformačným odporom a malým zvislým rozdielom medzi ťažiskom vozidla (zotrvačná sila) a výškou pôsobiska nárazovej sily.The energy absorbing elements 5 extend in a vertical direction from approximately the lower edge of the crossbeam 3 to the upper edge of the impact protection structure 6. This arrangement guarantees a good protective effect in the event of collisions with vehicles of the same type, resp. with larger non-rail barriers. The elements 5 for absorbing energy in such cases will start to operate in a way known per se, to the failure of the designated point and the two break-back deflection of the central buffer and spriahacieho device 1 in the guide shaft 9. The break force F _B of the designated point 2, and the total deformation break the resistance F, + F ₂ of the energy absorbing elements 5 are dimensioned so as not to exceed the force F _wk that the wagon body can bear (F _B <F _wt and F + + F ₂ <F _wk ). An obstacle approach is prevented by the large contact surface on the front side of the energy absorbing elements 5, their defined deformation resistance and the small vertical difference between the center of gravity of the vehicle (inertia force) and the height of the impact force.

Pre zrážky s vozidlami rovnakého druhu a neželezničnými prekážkami dimenzované usporiadanie stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 a prvkov 5 na pohlcovanie energie má pri známych uskutočneniach v prípade zrážky s vozidlami, ktoré sú vybavené bočnými nárazníkmi, za následok, že môže dôjsť k paralelnému pôsobeniu stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 a prvkov 5 na pohlcovanie energie. Pritom nastáva nebezpečenstvo preťaženia konštrukcie vozňovej skrine. Táto nevýhoda je tu prekonaná tak, že prvky 5 na pohlcovanie energie sú usporiadané tak, aby sa pri zrážke s vozidlami s bočnými nárazníkmi deformovali prevažne miestne v oblasti vnikajúcich nárazníkov, pričom odporová sila F| prvkov 5 na pohlcovanie energie v oblasti miestnej deformácie a zlomová sila F_B určeného miesta 2 zlomu na strednom narážadlovom a spriahacom zariadení 1 sú dimenzované tak, aby sa neprekročila sila, ktorú znesie vozňová skriňa (obr. 1: F, + F_B < F_wk). Nájazdu na prekážku sa v tomto prípade zabráni tvarovým stykom medzi v spodnej časti miestne deformovanými prvkami 5 na pohlcovanie energie a vnikajúcimi bočnými nárazníkmi. Zvislé dorazy 7 ohraničujú vychýlenie stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia 1 nahor, resp. nadol, a tým zabezpečujú predpokladané pohlcovanie energie spojkou nezávisle od partnera zrážky. Požadované vlastnosti prvkov 5 na pohlcovanie energie sa dosiahnu napríklad použitím hliníkového voštinového vankúša, ktorý je sám osebe známy. Aby sme sa vyhli vykoľajeniam v dôsledku prejdenia menších partnerov zrážky (napríklad osobných automobilov), pod priečnikom 3, resp. prvkami 5 na pohlcovanie energie sú usporiadané zariadenie 8 proti vklineniu pod vozidlo v činnom spojení s priečnikom 3 a konštrukcia 6 protinárazovej ochrany. Predná hrana zariadenia 8 proti vklineniu pod vozidlo je oproti prednej hrane prvkov 5 na pohlcovanie energie odsadená dozadu o rozmer predpokladanej dĺžky S roztlačenia prvkov 5 na pohlcovanie energie, takže paralelné pôsobenie prvkov 5 na pohlcovanie energie a zariadenia 8 proti vklineniu pod vozidlo je vylúčené.For collisions with vehicles of the same type and non-rail obstacles, the dimensioned arrangement of the central ram and coupling device 1 and the energy-absorbing elements 5 in known embodiments in the case of collisions with vehicles equipped with side buffers results in the parallel ram impact. and the coupling device 1 and the energy absorbing elements 5. There is a risk of overloading the wagon body structure. This disadvantage is overcome here in that the energy absorbing elements 5 are arranged such that, when colliding with vehicles with side bumpers, they deform mainly locally in the region of the intruding bumpers, with the resistive force F | The energy-absorbing elements 5 in the area of local deformation and the fracture force F _{B of the} designated breaking point 2 on the middle pusher and coupling device 1 are dimensioned so as not to exceed the force exerted by the wagon body (Fig. 1: F, + F _B <F _wk ). In this case, an obstacle strike is prevented by positive engagement between the locally deformed energy-absorbing elements 5 and the penetrating side buffers. The vertical stops 7 limit the deflection of the middle ram and coupling device 1 upwards or downwards. downwards, thereby ensuring the expected absorption of the clutch energy independently of the collision partner. The desired properties of the energy absorbing elements 5 are achieved, for example, by using an aluminum honeycomb cushion, which is known per se. To avoid derailment as a result of passing smaller collision partners (such as passenger cars), below the crossbar 3, respectively. The energy-absorbing elements 5 comprise an anti-wedge device 8 operatively connected to the crossbeam 3 and a shock-absorbing structure 6. The front edge of the anti-wicking device 8 is offset from the leading edge of the energy absorbing elements 5 rearward by a dimension of the projected depression length S of the energy absorbing elements 5, so that the parallel action of the energy absorbing elements 5 and the anti-wicking device 8 is excluded.

Moduláme usporiadanie stredného narážadlového a spriahacieho zariadenia í a prvkov 5 na pohlcovanie energie pred vlastným nosným rámom vozidla umožňuje obmedziť škody na vozidle na tieto konštrukčné diely a na predné diely čelného obloženia 10 až po určitú definovanú rýchlosť zrážky (tretí rýchlostný stupeň).The modular arrangement of the central ram and coupling device 1 and the energy absorbing elements 5 in front of the vehicle's own frame allows to limit vehicle damage to these components and to the front panels 10 up to a certain defined collision speed (third gear).

Claims

1. Collision protection device for rolling stock, in particular at the ends of locomotives, motor coaches, motor trains and driving wagons, fitted with driver's cabs, consisting of a central ram and coupling device formed in a protruding part of the underside of the wagon with designated break points; from the guide shaft as well as from the anti-skid device and the energy-absorbing elements, characterized in that the energy-absorbing elements (5) are supported extensively on the cross-member (3) and the shock absorber structure (6) and arranged laterally to the central pusher and coupling device (1), the energy absorbing elements (5) being deformable locally in the region of the penetrating bumper plates in the collision with rail vehicles equipped with side buffers and below the crossbeam (3) respectively; the energy absorbing elements (5) are provided with an anti-wedge protection (8) beneath the vehicle in operative connection with the crossmember (3) and the impact protection structure (6), the front edge of which is offset at least rearwardly against the front edge of the energy absorbing elements (5) o the dimension of the assumed squeezing length S of the energy absorbing elements (5).

Collision protection device according to claim 1, characterized in that the energy absorbing elements (5) and the predetermined breaking points (2) of the middle ram and coupling device (1) form a functional unit for protecting the wagon body.

Collision protection device according to claim 1, characterized in that the undesired vertical deflection of the middle ram and coupling device (1) is bounded by at least one vertical stop (7) which is operatively connected to the energy absorbing elements (5), by a cross-member (3) or a shock-absorbing structure (6).

Collision protection device according to claim 1, characterized in that the energy absorbing elements (5) are adapted to the shape of the front of the vehicle in a suitable, not shown way.

Collision protection device according to claim 1, characterized in that the large-area abutment of the energy absorbing elements (5) is realized by arranging them between the upper edge of the impact protection structure (6) and the lower edge of the cross member (3).