WO2012113593A1 - Carriage body with a plastic moulded head part - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a car body for a rail vehicle, with a head molding of a
- Plastic material and at least one
- the mentioned standard covers different types of vehicles, such as high-speed trains and commuter trains.
- Shock energy absorbing elements are to be included.
- the impact energy consumption elements serve in the case of
- it may be another rail vehicle or another impact opponent for the defined absorption of impact energy by defined deformation or destruction.
- the impact energy absorbing elements can be easily exchanged, with the underlying
- the present invention seeks to further develop a car body for a rail vehicle of the type mentioned in such a way that on a
- This object is achieved in that the at least one impact energy absorbing element is supported directly on the head molding.
- the forces acting on the head molding forces are distributed both to the undercarriage and in the upper side members (roof rails).
- the existing carrying capacity of the GRP molding (head) can be exploited very well.
- the mounting area of the proposed impact energy dissipation elements is located in a more easily accessible area, so that an initial assembly effort as well as a
- Abject energy consumption element is to be replaced, compared to the prior art is reduced.
- the at least one impact energy absorbing element may be integrated in the head molding, wherein the head molding and the at least one impact energy absorbing element are made of the same material. This results in a cost-effective production of the car bodies, since free-form surfaces
- the at least one impact energy absorbing element on the head molding by means of mechanical
- Impact energy absorption elements With mechanical attachment of the impact energy absorbing elements on the head molding can be used as a material both a metallic material and
- the head molding may be stiffeners extending from the region of the at least one impact energy absorbing element for introducing forces into a subframe and upper
- the stiffeners allow a flow of force from the at least one
- Car body can be used primarily for local rail vehicles, since lower forces are absorbed by defined deformation or destruction. An application of the car body to vehicles for higher
- Figure 1 is a perspective view of a
- Figure 2 is a perspective view of a
- FIG. 1 shows a known head structure of a
- a base 3 serves to support an impact energy dissipation element 4, so that occurring in the event of a crash forces in the base 3 of
- Shock energy dissipation element 4 is completely decoupled from the head molding 2 with respect to the transmission of any forces.
- the head structure shown can be found on the streetcar ⁇ Avenio. "This vehicle is made of steel
- the GRP head head molding
- the impact energy absorbing element 4 is connected directly to the head molding 2. It can do that
- Shock energy dissipation element 4 may be both an integral part of the head molding 2 or be attached to the head molding 2 by means of suitable mechanical fastening means.
- both components are made of the same material, namely glass fiber reinforced
- Shock energy dissipation element 4 which may then be made of metal or plastic, for example.
- the head molding has stiffeners extending from the region of the at least one impact energy absorbing element 4.
- the stiffeners are arranged transversely to the direction of travel and serve to the deflection of the Anbinde Scheme for the
- the stiffeners provided are designed such that forces in a desired ratio in the undercarriage 3 and upper side members 5 of the car body 1 can be introduced.
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Abstract
The invention relates to a carriage body (1) for a rail vehicle, comprising a moulded head part (2) of a plastics material and at least one impact-energy absorbing element (4) in the region of the moulded head part (2), wherein the at least one impact-energy absorbing element (4) is supported directly on the moulded head part (2).
Description
Beschreibung description
Wagenkasten mit einem Kopf-Formteil aus Kunststoff Car body with a plastic head molding
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug, mit einem Kopf-Formteil aus einem The invention relates to a car body for a rail vehicle, with a head molding of a
Kunststoffwerkstoff und wenigstens einem Plastic material and at least one
Stoßenergieverzehrelement im Bereich des Kopf-Formteils. Impact energy absorbing element in the region of the head molding.
Im Hinblick auf das Crash-Verhalten von Schienenfahrzeugen ist die aktuelle Norm EN 15227 zu erfüllen. Danach sind With regard to the crash behavior of rail vehicles, the current standard EN 15227 must be met. After that are
Stoßenergieverzehrelemente zu verbauen, die an einer Shock energy consumption elements to be installed on a
ausreichend stabilen Fahrzeugtragstruktur anzubauen sind. Aus der erwähnten Norm gehen dabei für verschieden Fahrzeugtypen, wie Hochgeschwindigkeitszüge und Nahverkehrszüge, sufficiently stable vehicle support structure are to be grown. The mentioned standard covers different types of vehicles, such as high-speed trains and commuter trains.
Mindestkräfte hervor, die von den eingesetzten Minimum forces emerging from those deployed
Stoßenergieverzehrelementen aufzunehmen sind. Shock energy absorbing elements are to be included.
Bisher werden Stoßenergieverzehrelemente immer an einer typischer Weise metallenen Fahrzeugtragstruktur angebaut, und zwar regelmäßig an den jeweiligen Fahrzeugenden . Diese sind dann mit einem oder mehreren vergleichsweise einfach So far, energy absorbing elements are always mounted on a typical metal vehicle support structure, and regularly at the respective vehicle ends. These are then comparatively simple with one or more
austauschbaren Stoßenergieverzehrelementen, die auch „Crash- Absorber" genannt werden, versehen. replaceable impact energy absorbing elements, which are also called "crash absorber" provided.
Die Stoßenergieverzehrelemente dienen im Fall eines The impact energy consumption elements serve in the case of
Zusammenstoßes mit einem Hindernis, bei dem es sich Clash with an obstacle in which it is
beispielsweise um ein anderes Schienenfahrzeug oder einen anderen Aufprallgegner handeln kann, zur definierten Aufnahme von Stoßenergie durch definierte Verformung oder Zerstörung. Nach einem Aufprall können die Stoßenergieverzehrelemente einfach getauscht werden, wobei die dahinter liegende For example, it may be another rail vehicle or another impact opponent for the defined absorption of impact energy by defined deformation or destruction. After an impact, the impact energy absorbing elements can be easily exchanged, with the underlying
Fahrzeugstruktur vor größeren Beschädigungen geschützt wurde. In dieser Weise bleibt ein Überlebensraum für Passagiere und Fahrzeugführer des Schienenfahrzeugs gewährleistet.
Der unmittelbare Anbau der Stoßenergieverzehrelemente an eine feste Rohbaustruktur des Schienenfahrzeugs beruht darauf, dass dann auftretende Kräfte sehr einfach in das Untergestell des Schienenfahrzeugs, das weit überwiegend aus einem Vehicle structure was protected from major damage. In this way, a survival space for passengers and drivers of the rail vehicle is guaranteed. The immediate cultivation of shock energy consumption elements to a solid bodyshell structure of the rail vehicle based on the fact that then occurring forces very easily in the base of the rail vehicle, the vast majority of a
metallischen Werkstoff gefertigt ist, wie Aluminium oder Stahl, eingeleitet werden können. made of metallic material, such as aluminum or steel, can be introduced.
Die unmittelbare Anbindung der Stoßenergieverzehrelemente an das Untergestell des Schienenfahrzeugs hat jedoch den However, the direct connection of the impact energy absorbing elements to the undercarriage of the rail vehicle has the
Nachteil, daß dieses sehr weit nach oben gezogen werden muß, um eine sinnvolle Anbindefläche für die Stoßenergieverzehr¬ elemente bereitzustellen, da speziell bei Niederflurschienenfahrzeugen unterhalb des Energieabsorbers Bauraum für die (meist klappbar ausgeführte) Frontkupplung freigehalten werden muß. Dadurch kommt es zu einer sehr großen Disadvantage that this must be pulled very far to the top to provide a useful Anbindefläche for the impact energy ¬ elements, especially in low-floor rail vehicles below the energy absorber space for the (usually hinged running) front coupling must be kept free. This leads to a very big one
Beanspruchung des Untergestelles und damit zu sehr schweren Bauteilen . Stress on the undercarriage and thus on very heavy components.
Wird das Verzehrelement im inneren Bereich des Kopf- Formteiles positioniert, so entsteht erheblicher If the consumption element is positioned in the inner region of the head molding, it becomes more significant
Montageaufwand . Assembly effort.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß auf eine Proceeding from this, the present invention seeks to further develop a car body for a rail vehicle of the type mentioned in such a way that on a
besonders aufwendige Gestaltung des Untergestelles verzichtet werden kann. particularly complex design of the undercarriage can be dispensed with.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement unmittelbar auf dem Kopf-Formteil abgestützt ist. This object is achieved in that the at least one impact energy absorbing element is supported directly on the head molding.
In diesem Falle werden die auf das Kopf-Formteil einwirkenden Kräfte sowohl auf das Untergestell als auch in die oberen Längsträger (Dachlängsträger) verteilt. Dadurch kann die vorhandene Tragfähigkeit des GFK-Formteils (Kopf) sehr gut ausgenutzt werden.
Weiterhin liegt der Befestigungsbereich der vorgesehenen Stoßenergieverzehrelemente in einem einfacher zugänglichen Bereich, so dass ein Erstmontageaufwand sowie auch ein In this case, the forces acting on the head molding forces are distributed both to the undercarriage and in the upper side members (roof rails). As a result, the existing carrying capacity of the GRP molding (head) can be exploited very well. Furthermore, the mounting area of the proposed impact energy dissipation elements is located in a more easily accessible area, so that an initial assembly effort as well as a
Montageaufwand in dem Fall, wenn ein Assembly effort in the case when a
Stoßenergieverzehrelement auszutauschen ist, gegenüber dem Stand der Technik vermindert ist. Abject energy consumption element is to be replaced, compared to the prior art is reduced.
Das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement kann in das Kopf-Formteil integriert sein, wobei das Kopf-Formteil und das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement aus demselben Material bestehen. Hieraus ergibt sich eine kostengünstige Fertigung der Wagenkästen, da Freiformflächen aus The at least one impact energy absorbing element may be integrated in the head molding, wherein the head molding and the at least one impact energy absorbing element are made of the same material. This results in a cost-effective production of the car bodies, since free-form surfaces
glasfaserverstärktem Kunststoff deutlich einfacher glass fiber reinforced plastic significantly easier
herzustellen sind als entsprechende Metallstrukturen. Zudem ergibt sich eine deutliche Gewichtsersparnis gegenüber are to produce as corresponding metal structures. In addition, there is a significant weight saving compared
Metallstrukturen. Auch lässt sich bei kleineren Metal structures. Also can be smaller
Beschädigungen der Fahrzeugkopf aus glasfaserverstärktem Kunststoff kostengünstiger instand setzen. Alternativ kann das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement an dem Kopf-Formteil mit Hilfe mechanischer Repair damage to the vehicle head made of fiberglass-reinforced plastic more cost-effectively. Alternatively, the at least one impact energy absorbing element on the head molding by means of mechanical
Befestigungsmittel angebracht sein. Hier ergibt sich eine einfache Möglichkeit der Vormontage vorgesehener Attachment attached. This results in a simple way of pre-assembly intended
Stoßenergieverzehrelemente. Bei mechanischer Befestigung der Stoßenergieverzehrelemente an dem Kopf-Formteil kann als Werkstoff sowohl ein metallischer Werkstoff als auch Impact energy absorption elements. With mechanical attachment of the impact energy absorbing elements on the head molding can be used as a material both a metallic material and
Kunststoff, der typischer Weise glasfaserverstärkt sein wird, zum Einsatz kommen. Das Kopf-Formteil kann von dem Bereich des wenigstens einen Stoßenergieverzehrelementes ausgehende Aussteifungen zur Einleitung von Kräften in ein Untergestell und obere Plastic, which will be typically glass fiber reinforced, are used. The head molding may be stiffeners extending from the region of the at least one impact energy absorbing element for introducing forces into a subframe and upper
Längsträger des Wagenkastens aufweisen. Die Aussteifungen gestatten es, einen Kraftfluss von dem wenigstens einen Have longitudinal member of the car body. The stiffeners allow a flow of force from the at least one
Stoßenergieverzehrelement aus sehr gut zwischen Untergestell und oberen Längsträgern zu beeinflussen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der hier vorgestellte Impact energy from very good influence between the lower frame and upper side members. It should be noted that the presented here
Wagenkasten in erster Linie für Nahverkehrs-Schienenfahrzeuge zum Einsatz kommen kann, da hier niedrigere Kräfte durch definierte Verformung oder Zerstörung aufzunehmen sind. Ein Anwendung des Wagenkastens bei Fahrzeugen, die für höhereCar body can be used primarily for local rail vehicles, since lower forces are absorbed by defined deformation or destruction. An application of the car body to vehicles for higher
Geschwindigkeiten ausgelegt sind, liegt jedoch auch im Sinne dieser Erfindung. Speeds are designed, however, is also within the meaning of this invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen : Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it :
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Figure 1 is a perspective view of a
Schienenfahrzeugkopfes nach dem Stand der Technik und Rail vehicle head according to the prior art and
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Figure 2 is a perspective view of a
Schienenfahrzeugs mit an einem Kopf-Formteil abgestützten Stoßenergieverzehrelement . Rail vehicle with supported on a head molding shock energy dissipation element.
In den Figuren 1 und 2 sind funktionsähnliche Bauelemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In Figures 1 and 2 functionally similar components are designated by the same reference numerals.
Figur 1 zeigt eine bekannte Kopfstruktur eines FIG. 1 shows a known head structure of a
Stahlwagenkastens 1, der endseitig mit einem angesetzten Kopf-Formteil 2 aus glasfaserverstärktem Kunststoff Steel car body 1, the end with an attached head molding 2 made of fiberglass reinforced plastic
ausgestattet ist. Ein Untergestell 3 dient zur Abstützung eines Stoßenergieverzehrelementes 4, so dass im Crash-Fall auftretende Kräfte in das Untergestell 3 des Is provided. A base 3 serves to support an impact energy dissipation element 4, so that occurring in the event of a crash forces in the base 3 of
Schienenfahrzeugs eingeleitet werden. Das Rail vehicle are initiated. The
Stoßenergieverzehrelement 4 ist von dem Kopf-Formteil 2 hinsichtlich der Übertragung etwaiger Kräfte vollständig entkoppelt. Die dargestellte Kopfstruktur findet sich bei der Straßenbahn ^Avenio" . Dieses Fahrzeug ist aus Stahl Shock energy dissipation element 4 is completely decoupled from the head molding 2 with respect to the transmission of any forces. The head structure shown can be found on the streetcar ^ Avenio. "This vehicle is made of steel
gefertigt, die Stoßverzehrelemente sind an der metallenen Fahrzeugstruktur direkt befestigt. Der GFK-Kopf (Kopf- Formteil) ist nichttragend ausgeführt, d.h. er dient nur als Verkleidung .
Bei der anhand von Figur 2 dargestellten Aus führungs form der Erfindung ist das Stoßenergieverzehrelement 4 unmittelbar an das Kopf-Formteil 2 angebunden. Dabei kann das manufactured, the Stoßverzehrelemente are directly attached to the metal vehicle structure. The GRP head (head molding) is non-load-bearing, ie it only serves as cladding. In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the impact energy absorbing element 4 is connected directly to the head molding 2. It can do that
Stoßenergieverzehrelement 4 sowohl integraler Bestandteil des Kopf-Formteils 2 sein oder mit Hilfe geeigneter mechanischer Befestigungsmittel an dem Kopf-Formteil 2 angebracht sein. Shock energy dissipation element 4 may be both an integral part of the head molding 2 or be attached to the head molding 2 by means of suitable mechanical fastening means.
Wenn das Stoßenergieverzehrelement 4 eine integrale Einheit mit dem Kopf-Formteil 2 bildet, bestehen beide Bauelemente aus demselben Material, nämlich glasfaserverstärktem When the impact energy absorbing element 4 forms an integral unit with the head molding 2, both components are made of the same material, namely glass fiber reinforced
Kunststoff. Bei mechanischer Anbindung des Plastic. With mechanical connection of the
Stoßenergieverzehrelementes 4 an das Kopf-Formteil 2 bestehen Wahlmöglichkeiten hinsichtlich des Materials für das Abstoßergieverzehrelementes 4 to the head molding 2 are choices regarding the material for the
Stoßenergieverzehrelement 4, das dann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein kann. Shock energy dissipation element 4, which may then be made of metal or plastic, for example.
Das Kopf-Formteil weist von dem Bereich des wenigstens einen Stoßenergieverzehrelementes 4 ausgehende Aussteifungen auf. Die Aussteifungen sind quer zur Fahrtrichtung angeordnet und dienen dazu, die Durchbiegung der Anbindefläche für die The head molding has stiffeners extending from the region of the at least one impact energy absorbing element 4. The stiffeners are arranged transversely to the direction of travel and serve to the deflection of the Anbindefläche for the
Absorber zu verringern. Desweiteren wird eine gute To reduce absorber. Furthermore, a good
Kraftweiterleitung an die senkrecht stehenden Säulen erzielt. Die vorgesehenen Aussteifungen sind derart ausgebildet, dass Kräfte in einem gewünschten Verhältnis in das Untergestell 3 und obere Längsträger 5 des Wagenkastens 1 einleitbar sind.
Force transmission to the vertical columns achieved. The stiffeners provided are designed such that forces in a desired ratio in the undercarriage 3 and upper side members 5 of the car body 1 can be introduced.
Claims
1. Wagenkasten (1) für ein Schienenfahrzeug, mit einem Kopf- Formteil (2) aus einem Kunststoffwerkstoff und wenigstens einem Stoßenergieverzehrelement (4) im Bereich des Kopf- Formteils ( 2 ) , 1. car body (1) for a rail vehicle, with a head molding (2) made of a plastic material and at least one impact energy absorbing element (4) in the region of the head molding (2),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) unmittelbar auf dem Kopf-Formteil (2) abgestützt ist. the at least one impact energy absorbing element (4) is supported directly on the head molding (2).
2. Wagenkasten nach Anspruch 1, 2. Car body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) in das Kopf-Formteil (2) integriert ist, wobei das Kopf-Formteil (2) und das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) aus demselben Material bestehen. the at least one impact energy absorbing element (4) is integrated in the head molding (2), the head molding (2) and the at least one impact energy absorbing element (4) being made of the same material.
3. Wagenkasten nach Anspruch 1, 3. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) an demthe at least one impact energy dissipation element (4) on the
Kopf-Formteil (2) mit Hilfe mechanischer Befestigungsmittel angebracht ist. Head molding (2) is attached by means of mechanical fasteners.
4. Wagenkasten nach Anspruch 3, 4. body according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. the at least one impact energy absorbing element (4) is made of a metallic material.
5. Wagenkasten nach Anspruch 3, 5. Car body according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das wenigstens eine Stoßenergieverzehrelement (4) aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellt ist. the at least one impact energy absorbing element (4) is made of a plastic material.
6. Wagenkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Car body according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Kunststoffwerkstoff faserverstärkt ist. the plastic material is fiber-reinforced.
7. Wagenkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Carriage according to one of claims 1 to 6, characterized in that
das Kopf-Formteil (2) von dem Bereich des wenigstens einen Stoßenergieverzehrelementes (4) ausgehende Aussteifungen zur Einleitung von Kräften in ein Untergestell (3) und obere Längsträger (5) des Wagenkastens (1) aufweist. the head molding (2) of the region of the at least one impact energy absorbing element (4) outgoing stiffeners for the introduction of forces in a base (3) and upper side members (5) of the car body (1).
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