WO2006042348A1 - Schienenfahrzeug mit an einem stirnseitigen endbereich zumindest zwei rammsäulen mit knickgelenk - Google Patents

Schienenfahrzeug mit an einem stirnseitigen endbereich zumindest zwei rammsäulen mit knickgelenk Download PDF

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    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
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    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle having at least two RammTexlen arranged at a front end region of the rail vehicle, extending vertically to a bottom of Schienen ⁇ vehicle, arranged in a frontally located portion of the ground a crumple zone and each Ramm yarn with its upper end portion with a roof portion of the rail vehicle connected is.
  • the frontal front part of a rail vehicle must endure high forces without permanent deformation and is therefore usually carried out correspondingly stiff.
  • a front-side crumple zone of the rail vehicle must be defined deformable.
  • a rail vehicle with an end crumple zone has become known, for example, from DE 199 56 856 A1.
  • the rigidity of the front end must not hinder the deformation of the crumple zone in the event of a collision. It should be mentioned at this point that the region of a rail vehicle is generally referred to as the crumple zone, which deforms in the event of a collision and thus absorbs energy.
  • the crumple zone In a crash of two rail vehicles, the crumple zone must absorb a large part of the energy released by plastic deformation, but for proper functioning of the crumple this may not tip during deformation. Thus, the floor area located on the vehicle end side must remain level despite the deformation of the crumple zone.
  • each driving column has a predetermined buckling range in its upper end region.
  • a predetermined bending range here means an area which is dimensioned to be weaker than the rest of the driving column, with the driving column buckling in the region of the predetermined bending point in the case of a high load, as is the case, for example, in a collision with another rail vehicle.
  • the ramming column is bent in the predetermined buckling area by the solution according to the invention.
  • a joint is formed in the predetermined bending region, wherein the bottom region or the crumple zone is guided by the ramming columns.
  • the Rammklalen are designed as door jambs of a door opening. This has the advantage that it is very easy to achieve a deformation of the crumple zone in a rail vehicle with a frontal door.
  • the Sollknickbe ⁇ is rich of a Rammklale realized by means of at least one slot-shaped recess in the Ramm ⁇ column.
  • each ramming column can have, on its side facing a carriage body of the rail vehicle, two slot-shaped recesses running parallel to each other.
  • Figure 1 is a front end portion of a rail vehicle according to the invention in a undeförmed state in a perspective view.
  • Fig. 2 shows the end portion of Figure 1 in a side partially sectioned view.
  • FIG. 3 shows the section from FIG. 1 in a deformed state in a lateral sectioned view
  • FIG. 4 shows an upper end region of a ramming column of a rail vehicle according to the invention in a perspective partially sectioned view.
  • a rail vehicle according to the invention has two ramming columns RS1, RS2 in a front end area END.
  • the Ramm yarn RSL, RS2 spielmud be made of steel or aluminum.
  • the two ramming columns RS1, RS2 are connected at their lower ends to a bottom BOD or a crumple zone KZO of the rail vehicle.
  • the ramming columns RS1, RS2 are each connected to a roof area DAB, for example to a roof cross member DAT of the rail vehicle (FIG. 2).
  • connection of the Rammklalen RSl, RS2 with the Crumple zone KZO or with the roof area DAB is carried out in a manner known per se, for example by means of welding and / or plug-in or screw connections, and will therefore not be explained in detail at this point.
  • the ramming columns RS1, RS2 are preferably designed as door posts of a front door opening OEF.
  • Each Ramm Textle RSl, RS2 has in its upper end region OEl, OE2 a Sollknickbe ⁇ rich SKl, SK2, in which the Ramm yarn RSl, RS2 is weakened.
  • this setpoint buckling areas SK1, SK2, the ramming column RS1, RS2 are buckled in the direction of a deformation force F when the crumple zone KZO responds (FIG. 3).
  • a joint is formed by the buckling of the ramming column RS1 in the direction of the deformation force F.
  • the ramming column RS1 can follow the deformation of the crumple zone KZO in the deformation direction.
  • Tilting of the crumple zone KZO is prevented by the rigidity of the ramming columns RS1, RS2 in their longitudinal directions.
  • the crumple zone KZO is thus guided through the ramming columns RS1, RS2, whereby a stabilization of the bottom area BOD is achieved during the deformation of the crumple zone KZO.
  • the predetermined buckling point SK1 can be formed by two recesses AS1, AS2 of the ramming column RS1 running parallel to each other. Although only the upper end region OE1 of the ramming column RS1 is shown in FIG. 4, the upper end region OE2 of the ramming column RS2 is of the same design.
  • the vertical longitudinal extension of the recesses AS1, AS2 runs parallel to the vertical longitudinal extent of the ramming column RS1.
  • the recesses AS1, AS2 are arranged on a side of the ramming column RS1 facing a vehicle body, not shown here, and dimensioned such that the ramming column RS1 withstands the required static loads, but in a collision case an instability in the predetermined buckling range SK1 Column profile occurs and thus kinking of the Ramm yarn RSl occurs.
  • the ramming columns RS1, RS2 can be exchanged together with them after a deformation of the crumple zone KZO.

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Abstract

Schienenfahrzeug mit zumindest zwei an einem stirnseitigen Endbereich (END) des Schienenfahrzeuges angeordneten, vertikal zu einem Boden (BOD) des Schienenfahrzeuges verlaufenden Rammsäulen (RS1, RS2), wobei in einem frontseitig gelegenen Bereich des Bodens (BOD) eine Knautschzone (KZO) angeordnet und jede Rammsäule (RS1, RS2) mit ihrem oberen Endbereich (OE1, OE2) mit einem Dachbereich (DAB) des Schienenfahrzeugs verbunden ist, wobei jede Rammsäule in ihrem oberen Endbereich (OE1, OE2) einen Sollknickbereich (SK1, SK2) aufweist.

Description

RAMMSÄULE MIT KNICKGELENK
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit zumindest zwei an einem stirnseitigen Endbereich des Schienenfahrzeuges angeordneten, vertikal zu einem Boden des Schienen¬ fahrzeuges verlaufenden Rammsäulen, wobei in einem frontseitig gelegenen Bereich des Bodens eine Knautschzone angeordnet und jede Rammsäule mit ihrem oberen Endbereich mit einem Dachbereich des Schienenfahrzeugs verbunden ist.
Die stirnseitige Frontpartie eines Schienenfahrzeuges muss hohe Kräfte ohne bleibende Verformung ertragen und ist deshalb üblicherweise entsprechend steif ausgeführt. Im Fall eines Zusammenstoßes muss jedoch eine stirnseitige Knautschzone des Schienenfahrzeuges definiert verformbar sein. Ein Schienenfahrzeug mit einer stirnseitigen Knautschzone ist beispielsweise aus der DE 199 56 856 Al bekannt geworden. Die Steifigkeit der Frontpartie darf jedoch in einem Kollisionsfall die Verformung der Knautschzone nicht behindern. An dieser Stelle sei erwähnt, dass als Knautschzone generell der Bereich eines Schienenfahr¬ zeugs bezeichnet wird, der sich im Falle einer Kollision verformt und so Energie absorbiert. Bei einem Zusammenstoß zweier Schienenfahrzeuge muss die Knautschzone einen großen Teil der freiwerdenden Energie durch plastische Deformation aufnehmen, wobei jedoch für ein einwandfreies Funktionieren der Knautschzone diese während der Deformation nicht aufkippen darf. Somit muss der fahrzeugendseitig gelegene Bodenbereich trotz der Defor¬ mation der Knautschzone eben bleiben.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Schienenfahrzeug zu schaffen, bei welchem ein Aufkippen der Knautschzone während ihrer Deformation verhindert ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungs¬ gemäß dadurch gelöst, dass jede Rammsäule in ihrem oberen Endbereich einen Sollknickbe¬ reich aufweist.
Unter einem Sollknickbereich wird hier ein Bereich verstanden, der schwächer dimensioniert ist, als der Rest der Rammsäule, wobei die Rammsäule im Fall einer großen Belastung, wie sie beispielsweise bei einer Kollision mit einem anderen Schienenfahrzeug gegeben ist, im Bereich der Sollknickstelle abknickt.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit im Fall einer Deformation der Knautschzo¬ ne die Rammsäule in dem Sollknickbereich geknickt. Dadurch ist in dem Sollknickbereich ein Gelenk ausgebildet, wobei der Bodenbereich bzw. die Knautschzone durch die Ramm¬ säulen geführt ist. Durch die Führung der Rammsäulen wird ein Aufkippen der Knautschzone bzw. des frontseitigen Bodenbereichs verhindert. Es ist somit ein Verdienst der Erfindung, ein Schienenfahrzeug zu schaffen, bei welchem die Struktur der Frontpartie, nämlich die Rammsäulen, im Fall einer Kollision die Verformung der Knautschzone stabili¬ siert.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Rammsäulen als Türpfosten einer Türöffnung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass sich bei einem Schienenfahrzeug mit einer stirnseitigen Tür sehr einfach eine Führung der Knautschzone bei einer Deformation erzielen lässt.
hi einer sehr einfach zu realisierenden Ausführungsform der Erfindung ist der Sollknickbe¬ reich einer Rammsäule mittels zumindest einer schlitzförmigen Ausnehmung in der Ramm¬ säule realisiert. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann jede Rammsäule an ihrer einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs zugewandten Seite zwei parallel zueinander verlaufende schlitzförmige Ausnehmungen aufweisen.
Die Erfindung samt weiterer Vorteile wird im Folgenden anhand einiger nicht einschrän¬ kender Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen schematisch:
Fig. 1 einen stirnseitig gelegenen Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges in einem undef ormierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 den Endabschnitt aus Fig. 1 in einer seitlichen teilweise geschnittenen Ansicht;
Fig. 3 den Abschnitt aus Fig. 1 in einem deformierten Zustand in einer seitlichen geschnitte¬ nen Ansicht;
Fig. 4 einen oberen Endbereich einer Rammsäule eines erfindungsgemäßen Schienenfahr¬ zeuges in einer perspektivischen teilweise geschnittenen Ansicht.
Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug in einem stirnseitig gelegenen Endbereich END zwei Rammsäulen RSl, RS2 auf. Die Rammsäulen RSl, RS2 können bei¬ spielsweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt sein. Die beiden Rammsäulen RSl, RS2 sind an ihren unteren Enden mit einem Boden BOD bzw. einer Knautschzone KZO des Schienen¬ fahrzeuges verbunden. An ihren oberen Endbereichen OEl, OE2 sind die Rammsäulen RSl, RS2 je mit einem Dachbereich DAB, beispielsweise mit einem Dachquerträger DAT des Schienenfahrzeuges verbunden (Fig. 2). Die Verbindung der Rammsäulen RSl, RS2 mit der Knautschzone KZO bzw. mit dem Dachbereich DAB erfolgt auf an sich bekannte Art, bei¬ spielsweise mittels Schweiß- und/ oder Steck- bzw. Schraubverbindungen, und soll daher an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.
Bevorzugterweise sind die Rammsäulen RSl, RS2 als Türpfosten einer frontseitigen Türöff¬ nung OEF ausgebildet.
Jede Rammsäule RSl, RS2 weist in ihrem oberen Endbereich OEl, OE2 einen Sollknickbe¬ reich SKl, SK2 auf, in welchem die Rammsäule RSl, RS2 geschwächt ist. In diesem Soll¬ knickbereichen SKl, SK2 werden die Rammsäule RSl, RS2 bei einem Ansprechen der Knautschzone KZO in Richtung einer Deformationskraft F geknickt (Fig. 3).
Gemäß Fig. 3 wird durch das Knicken der Rammsäule RSl in Richtung der Deformations¬ kraft F ein Gelenk ausgebildet. Durch dieses Gelenk kann die Rammsäule RSl der Verfor¬ mung der Knautschzone KZO in der Deformationsrichtung folgen.
Ein Aufkippen der Knautschzone KZO wird durch die Steifheit der Rammsäulen RSl, RS2 in ihre Längsrichtungen verhindert. Im Fall einer Deformation der Knautschzone KZO wird die Knautschzone KZO somit durch die Rammsäulen RSl, RS2 geführt, wodurch eine Stabilisie¬ rung des Bodenbereichs BOD während der Verformung der Knautschzone KZO gegeben ist.
Wie in Fig. 4 dargestellt kann die Sollknickstelle SKl durch zwei parallel zueinander verlau¬ fende Ausnehmungen ASl, AS2 der Rammsäule RSl gebildet sein. In Fig. 4 ist zwar nur der obere Endbereich OEl der Rammsäule RSl dargestellt, jedoch ist der obere Endbereich OE2 der Rammsäule RS2 gleichartig ausgebildet. Die vertikale Längserstreckung der Ausneh¬ mungen ASl, AS2 verläuft parallel zur vertikalen Längserstreckung der Rammsäule RSl. Die Ausnehmungen ASl, AS2 sind an einer einem hier nicht dargestellten Wagenkasten des Schienenfahrzeugs zugewandten Seite der Rammsäule RSl angeordnet und so dimensio¬ niert, dass die Rammsäule RSl den geforderten statischen Lasten standhält, in einem Kollisi¬ onsfall jedoch in dem Sollknickbereich SKl eine Instabilität des Säulenprofils eintritt und somit ein Knicken der Rammsäule RSl erfolgt.
Die Rammsäulen RSl, RS2 können nach einer Deformation der Knautschzone KZO gemein¬ sam mit dieser getauscht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schienenfahrzeug mit zumindest zwei an einem stirnseitigen Endbereich (END) des Schienenfahrzeuges angeordneten, vertikal zu einem Boden (BOD) des Schienen¬ fahrzeuges verlaufenden Rammsäulen (RSl, RS2), wobei in einem frontseitig gelege¬ nen Bereich des Bodens (BOD) eine Knautschzone (KZO) angeordnet und jede Rammsäule (RSl, RS2) mit ihrem oberen Endbereich (OEl, OE2) mit einem Dachbe¬ reich (DAB) des Schienenfahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rammsäule in ihrem oberen Endbereich (OEl, OE2) einen Sollknickbereich (SKl, SK2) aufweist.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rammsäulen (RSl, RS2) als Türpfosten einer Türöffnung (OEF) ausgebildet sind.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll¬ knickbereich (SKl, SK2) einer Rammsäule (RSl, RS2) mittels zumindest einer schlitz¬ förmigen Ausnehmung in der Rammsäule (RSl, RS2) realisiert ist.
4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rammsäule (RSl, RS2) an ihrer einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs (SCH) zugewandten Seite zwei parallel zueinander verlaufende schlitzförmige Ausnehmungen aufweist.
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