WO2002096734A1 - Energieverzehreinrichtung für die stirnseite von schienenfahrzeugen - Google Patents

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Andreas Heinisch
Eckhard JÄDE
Frank Rieneck
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    • B61D15/06Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions
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    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00Details or accessories
    • B61G7/08Adjustable coupling heads

Definitions

  • the invention relates to an energy dissipation device for the end face of rail vehicles.
  • a second, secondary energy absorption device for absorbing impact energy resulting from excessive impact impacts is arranged in the form of two side buffers, optionally with climbing protection elements on the outer edge of the end face.
  • Another energy dissipation device for rail vehicles is e.g. B. is known from EP 0 858 937 A2, in which after exhausting the energy absorption capacity of a primary, reversibly working energy dissipation device on the coupling shaft of a central buffer coupling, a second energy dissipation device via a force introduction element, for example a reset buffer, causes further shock and energy dissipation.
  • the aforementioned energy consumption devices have so far been developed and adapted individually for each vehicle and integrated into the vehicle as individual elements. This results in a large number of interfaces to the vehicle, along with a high level of coordination and adaptation work with a wide range of technical risks.
  • a rigid, random interface specification often forces cumbersome or uneconomical solutions. Even with similar construction principles, this leads to a new product with high one-off costs in development, additional costs in procurement and warehousing, start-up costs in operation, regular new technical risks and considerable quality risks with every new order.
  • the invention is therefore based on the object of providing an energy dissipation device which reduces the adaptation and coordination effort between the vehicle manufacturer and the energy dissipation device or coupling supplier and also the design and / or quality risks.
  • the object is achieved by the energy consumption device claimed in claim 1.
  • the modular design of the energy consumption device optimally supports the trend towards platform vehicles with different front designs in the rail vehicle industry and ensures quick installation and interchangeability.
  • the technical and economic risks are minimized by considerably reducing the interfaces and the extensive use of tested, performance-adapted, yet vehicle-independent standard components.
  • the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of the energy consumption device according to the invention.
  • the energy dissipation device according to the invention is fastened to the end face of rail vehicles via a base support 1.
  • the basic carrier 1 contains and carries all the elements provided for the energy dissipation device and is fastened as a compact, preassembled module to the base frame 9 in the interface area of the rail vehicle.
  • a coupling 3 designed as a center coupling or center buffer coupling, is also fastened via a coupling bearing 8, which essentially ensures the necessary horizontal deflections, but generally also the vertical and cardanic deflections supported elastically (elastomer spring joint).
  • a lateral energy dissipation element 4 is arranged on each side of the base support 1 and is preferably designed to be regenerative.
  • the energy dissipation elements 4 are fastened laterally to the base support 1 by means of holders 5 and connected to one another by an essentially horizontally extending bumper ⁇ .
  • the connection of the energy dissipation elements 4 to the bumper bar 6 takes place via an adapter 7.
  • the bumper 6 is arranged in the exemplary embodiment in FIG. 1 above the horizontal coupling plane, but can also be provided in the horizontal coupling plane.
  • the bumper bar 6 is generally firmly connected to the side energy dissipation elements 4 via the adapters 7. the.
  • the clutch 3 is designed to be resettable behind the bumper 6 within the vehicle profile.
  • the clutch 3 can be reset in particular by manual or automated pivoting, pushing in or snapping the coupling rod in a joint 2 and is often for safety reasons for the free, uncoupled end of a rail vehicle 1, in particular for trams which at least partially Share the route with other road users, requested or desired.
  • An additional clutch flap can be provided to cover the free space in the coupling area under the bumper ⁇ .
  • the clutch flap can, for example, be designed to be manually removable or to be pivotable manually or automatically.
  • the bumper bar 6 can be brought out of operation into the rest position, in particular by manual removal or by pivoting downwards or upwards.
  • the removal of the bumper bar 6 from the horizontal coupling plane is necessary in order to be able to spend the coupling 3 from the rest position into the use position when the front side of the rail vehicle in question is to be made ready for coupling.
  • Moving the bumper bar 6 in the rest position and moving the clutch 3 in the use position is automated (e.g. by means of an electric motor), manually or supported by auxiliary energy (e.g. gas pressure spring).
  • auxiliary energy e.g. gas pressure spring
  • the basic carrier 1 with the energy dissipation device and the coupling 3 can be attached as a pre-assembled, complete energy dissipation and coupling module to the underframe 9 of the rail vehicle via a defined, uniform interface.
  • the basic carrier 1 can be provided and integrated as a statically load-bearing element in the underframe 9 of the rail vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieverzehreinrichtung für die Stirnseite von Schienenfahrzeugen. Um insbesondere den Anpass- und Abstimmungsaufwand zwischen Fahrzeugherstellern und Lieferanten der Energieverzehreinrichtung und der Kupplungen (3) als auch die Konstruktions- und/oder Qualitätsrisiken zu vermindern, weist die Energieverzehreinrichtung einen Grundträger (1) auf, der alle vorgesehenen Elemente zum Energieverzehr im Stirnbereich trägt und der als kompaktes, vormontierbares Modul insgesamt im definierten Schnittstellenbereich am Untergestell (9) befestigt ist.

Description

Energieverzehreinrichtung für die Stirnseite von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Energieverzehreinrichtung für die Stirnseite von Schienenfahrzeugen.
Aus der DE 195 02 21 7 AI ist es z. B. bekannt, im Untergestelibereich von Schienenfahrzeugen mehrstufige Energieverzehreinrichtungen anzuordnen. Diese weisen eine reversible Energieverzehreinrichtung als Primärstufe auf, die als Elastomer- Patrone im Schaft einer Mittelpufferkupplung integriert ist und die die im Fahr- und Rangierbetrieb auftretenden Stoßkräfte absorbieren soll. Der Schaft selbst kann über ein Elastomerfedergelenk (elastischer/reversibler Ener- gieverzehr) und ggf. über Abreißelemente (unelastischer/irreversibler Energieverzehr durch Deformationsenergie) am Untergestell befestigt sein.
Eine zweite, sekundäre Energieverzehreinrichtung zur Absorbierung von aus überhöhten Auflaufstößen sich ergebenden Stoßenergien ist in Gestalt von zwei Seitenpuffern, ggf. mit Kletterschutzelementen am äußeren Rand der Stirnseite angeordnet.
Eine weitere Energieverzehreinrichtung für Schienenfahrzeuge ist z. B. aus der EP 0 858 937 A2 bekannt, bei der nach Erschöpfen der Energieaufnahmefähigkeit einer primären, reversibel arbeitenden Energieverzehreinrichtung am Kupplungsschaft einer Mittelpufferkupplung eine zweite Energieverzehreinrichtung über ein Krafteinleitungselement, z.B. einen zurückgesetzten Puffer, den weiteren Stoß- und Energieabbau bewirkt. Die vorgenannten Energieverzehreinrichtungen werden bisher individuell für jedes Fahrzeug entwickelt und angepasst und als Einzelelemente in das Fahrzeug integriert. Es ergeben sich somit eine Vielzahl von Schnittstellen zum Fahrzeug, einhergehend mit hohem Abstimmungs- und Anpassaufwand bei vielfältigen technischen Risiken. Eine starre, zufallsbedingte Schnittstellenvorgabe erzwingt häufig umständliche oder unwirtschaftliche Lösungen. Selbst bei gleichartigen Konstruktionsprinzipien führt dies bei jedem neuen Auftrag zu einem neuen Produkt mit hohen Einmalkosten in der Entwicklung, zu Zusatzkosten in der Beschaffung sowie Lagerhaltung, zu Anlaufkosten im Betrieb, regelmäßig zu neuen technischen Risiken und zu erheblichen Qualitätsrisiken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Energieverzehreinrichtung zu schaffen, die den Anpass- und Abstimmungsaufwand zwischen Fahrzeughersteller und Energieverzehreinrichtungs- bzw. Kupplungslieferant als auch die Konstruktions- und/oder Qualitätsrisiken vermindert.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beanspruchte Energieverzehreinrichtung gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die modulare Bauweise der Energieverzehreinrichtung wird der Trend zu Plattformfahrzeugen mit unterschiedlichem Frontdesign in der Schienenfahr- zeugindustrie optimal unterstützt und eine schnelle Einbau- und Austauschbarkeit sichergestellt. Durch erhebliche Reduzierung der Schnittstellen und dem weitgehenden Einsatz von geprüften, leistungsangepassten aber dennoch fahrzeugunabhängigen Standard- Komponenten wird eine Minimierung der technischen und wirtschaftlichen Risiken erzielt. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Energieverzehr- einrichtung.
Die erfindungsgemäße Energieverzehreinrichtung ist über einen Grundträger 1 an der Stirnseite von Schienenfahrzeugen befestigt. Der Grundträger 1 enthält und trägt alle vorgesehenen Elemente der Energieverzehreinrichtung und ist als kompaktes, vormontiertes Modul am Untergestell 9 im Schnittstellenbereich des Schienenfahrzeuges befestigt. In der senkrechten Mittellängsebene des Grundträgers 1 bzw. des Schienenfahrzeuges ist auch eine Kupplung 3, als Mittelkupplung oder Mittelpufferkupplung ausgebildet, über ein Kupplungslager 8 befestigt, das im Wesentlichen die notwendigen horizontalen Auslenkungen si- cherstellt, aber im Regelfall auch die im Betrieb auftretenden vertikalen und kar- danischen Auslenkungen elastisch abstützt (Elastomerfedergelenk).
Zu beiden Seiten des Grundträgers 1 ist je ein seitliches Energieverzehrelement 4 angeordnet, die vorzugsweise regenerativ ausgebildet sind. Die Energieverzeh- relemente 4 sind durch Halter 5 seitlich am Grundträger 1 befestigt und durch einen sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Stoßbügel ό miteinander verbunden. Die Anbindung der Energieverzehrelemente 4 an den Stoßbügel 6 erfolgt über je einen Adapter 7.
Der Stoßbügel 6 ist im Ausführungsbeispiel Fig. l oberhalb der horizontalen Kupplungsebene angeordnet, kann jedoch auch in der horizontalen Kupplungsebene vorgesehen werden.
Für Bauarten gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Stoßbügel 6 über die Ad- apter 7 im Regelfall fest mit den seitlichen Energieverzehrelementen 4 verbun- den. Die Kupplung 3 ist hinter den Stoßbügel 6 innerhalb des Fahrzeugprofils zurücksetzbar ausgebildet. Das Zurücksetzen der Kupplung 3 kann insbesondere durch manuelles oder automatisiertes Verschwenken, Einschieben oder Einknik- ken der Kupplungsstange in einem Gelenk 2 erfolgen und ist oft aus Sicher- heitsgründen für das freie, ungekuppelte Ende eines Schienenfahrzeuges 1 , insbesondere für Straßenbahnen, die mindestens teilweise den Fahrweg mit anderen Verkehrsteilnehmern teilen, gefordert bzw. erwünscht. Zur stirnseitigen Abdeckung des Freiraums im Kupplungsbereich unter dem Stoßbügel ό kann eine zusätzliche Kupplungsklappe vorgesehen werden. Die Kupplungsklappe kann z.B. manuell abnehmbar oder manuell oder automatisiert verschwenkbar ausgebildet sein.
Für Bauarten, bei denen der Stoßbügel 6 in der horizontalen Kupplungsebene angeordnet ist, ist der Stoßbügel 6 außer Funktion in Ruhelage bringbar, insbe- sondere durch manuelles Abnehmen oder durch Verschwenken nach unten oder oben. Das Entfernen des Stoßbügels 6 aus der horizontalen Kupplungsebene ist erforderlich, um die Kupplung 3 aus der Ruhelage in die Gebrauchslage verbringen zu können, wenn die Stirnseite des betreffenden Schienenfahrzeuges kuppelbereit gemacht werden soll.
Das Verbringen des Stoßbügels 6 in Ruhelage und das Verbringen der Kupplung 3 in Gebrauchslage erfolgt automatisiert (z.B. mittels E- Motor), manuell oder durch Hilfsenergie (z.B. Gasdruckfeder) unterstützt.
Der Grundträger 1 mit der Energieverzehreinrichtung und der Kupplung 3 kann als vormontierbares, komplettes Energieverzehr- und Kupplungsmodul über eine definierte, einheitliche Schnittstelle am Untergestell 9 des Schienenfahrzeuges befestigt werden. Der Grundträger 1 kann als statisch tragendes Element im Untergestell 9 des Schienenfahrzeuges vorgesehen und eingebunden werden.
Bezugsziffern
1. Grundträger 2. Gelenk
3. Kupplung
4. Energieverzehrelement
5. Halter
6. Stoßbügel 7. Adapter
8. Kupplungslager
9. Untergestell

Claims

Patentansprüche
1 . Energieverzehreinrichtung für die Stirnseite von Schienenfahrzeugen auf- weisend einen Grundträger (1 ), der alle vorgesehenen Elemente zum
Energieverzehr im Stirnbereich trägt und der als kompaktes, vormontierbares Modul insgesamt im definierten Schnittstellenbereich am Untergestell (9) des Schienenfahrzeuges befestigt ist.
2. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Grundträger (1 ) über ein Kupplungslager (8) die Fahrzeugkupplung (3) befestigt ist.
3. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass am Grundträger (1 ) an beiden Seiten seitliche Energieverzehrelemente (4) angeordnet sind.
4. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Energieverzehrelemente (4) regenerativ ausgebil- det sind.
5. Energieverzehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Energieverzehrelemente (4) durch einen sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Stoßbügel (6) ver- bunden sind.
6. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßbügel (6) in der horizontalen Kupplungsebene angeordnet ist.
7. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßbügel (6) außer Funktion in Ruhelage verbringbar ist, insbesondere durch manuelles Abnehmen oder durch Verschwenken nach oben oder unten.
8. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbringen des Stoßbügels (6) in und aus der Ruhelage manuell, automatisiert oder durch Hilfsenergie unterstützt ausgebildet ist.
9. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkupplung (3) hinter den Stoßbügel (6) innerhalb des stirnseitigen Fahrzeugprofils zurücksetzbar ausgebildet ist, insbesondere durch Verschwenken, Einschieben, Einknicken oder dgl..
10. Energieverzehreinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundfräger (1 ) als statisch tragendes Element im Untergestell (9) des Schienenfahrzeuges vorgesehen und eingebunden ist.
PCT/DE2002/001953 2001-05-31 2002-05-28 Energieverzehreinrichtung für die stirnseite von schienenfahrzeugen WO2002096734A1 (de)

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