WO2012171880A1 - CRASHABSORBERANORDNUNG FÜR EIN SCHIENENFAHRZEUG, INSBESONDERE FÜR EINE STRAßENBAHN - Google Patents

CRASHABSORBERANORDNUNG FÜR EIN SCHIENENFAHRZEUG, INSBESONDERE FÜR EINE STRAßENBAHN Download PDF

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WO2012171880A1
WO2012171880A1 PCT/EP2012/061030 EP2012061030W WO2012171880A1 WO 2012171880 A1 WO2012171880 A1 WO 2012171880A1 EP 2012061030 W EP2012061030 W EP 2012061030W WO 2012171880 A1 WO2012171880 A1 WO 2012171880A1
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WO
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shock
impact
arrangement
rail vehicle
absorbing element
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Application number
PCT/EP2012/061030
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French (fr)
Inventor
Michael Fischer
Martin Langer
Christoph ORTHNER
Andreas MONARTH
Original Assignee
Bombardier Transportation Gmbh
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Publication date
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Priority to PL12727842T priority patent/PL2720924T3/pl
Priority to AU2012269183A priority patent/AU2012269183B2/en
Priority to CA2838635A priority patent/CA2838635A1/en
Priority to CN201280029803.9A priority patent/CN103608233B/zh
Priority to RU2012140693/11U priority patent/RU136405U1/ru
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/16—Buffers absorbing shocks by permanent deformation of buffer element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • Crash absorber arrangement for a rail vehicle in particular for a
  • the invention relates to a crash absorber arrangement for a rail vehicle, in particular for a tram, with the features mentioned in the preamble of claim 1 and a method for coupling a first
  • Rail vehicle with a second rail vehicle Rail vehicle with a second rail vehicle.
  • Rail vehicles usually have a driver's cab and car bodies with passenger compartments, wherein the driver's cab forms part of the car body.
  • the driver's cab must meet certain safety requirements in order to avoid collision with another vehicle or a vehicle
  • Shock-absorbing elements can be divided into irreversible shock-absorbing elements and reversible shock-absorbing elements. Also mixed forms are possible. In their
  • This combination is also referred to as two-stage shock absorption elements with a reversible and an irreversible stage.
  • Impact absorbing elements absorb impact energy in collisions with another vehicle or an object in the direction of travel or in the direction of travel, but they are not plastically deformed while the irreversible
  • Stoßverzehretti be plastically deformed when absorbing impact energy.
  • irreversible shock-absorbing elements are honeycomb-shaped
  • Reversible shock-absorbing elements are designed, for example, as a piston / cylinder unit, wherein the cylinder can be filled with a liquid or an elastomer. It is known to arrange the shock-absorbing elements on the vehicle such that they lie at the height of the coupling device. Furthermore, usually at least one impact element is provided, via which the impact forces and also the impact energy are introduced into the impact absorption element upon impact.
  • impact element is understood in this application, in particular a front side mounted on the vehicle bumper, with its forward in the direction of travel outer surface an impact surface for a
  • the bumper is connected on both sides at its opposite ends via at least one Stoßverzehrelement with the car body.
  • the Stoßverzehretti and the shock bar are usually located in the front and rear of the rail vehicle.
  • the shock bar and the two-stage designed Stoßverzehride are typically also at a height.
  • the bumpers may be convexly curved according to the usual rounded shape of a tram. They are preferably made of metal profiles, as a high-strength aluminum milled part or as a high-strength aluminum casting and in collision with another vehicle or an object in contrast to the
  • the shock-absorbing elements are arranged in particular behind the shock bar at its lateral ends, so that in a collision, the impact forces are introduced via the lateral ends of the shock bar in the shock-absorbing elements.
  • the shock-absorbing elements are pressed against a lying behind this surface. This is a part or parts of the vehicle body. The shock is - when the Stoßverzehretti can not absorb energy - introduced into stable parts of the car body.
  • shock-absorbing elements are designed as a combination of a reversible and an irreversible stage, then the irreversible stage is usually on
  • the bumper which is at the level of the coupling device and the laterally projecting Stoßverzehrmaschinen, z. B. by means of a pivoting mechanism to a horizontally extending
  • the behind arranged, mostly folded-in coupling device can be unfolded and the vehicle can be coupled with another vehicle.
  • the swung-up shock bar is secured in the pivoted position until the coupling device is folded back.
  • the coupling device in particular the coupling rod, extends in the deployed position at the height of the shock bar or approximately at the same height, if this is not pivoted. That is, the coupling rod, the side arranged Stoßverzehretti and the bumper are in non-pivoted position at about the same height level.
  • the coupling rod is pivotable relative to the supporting structure of the vehicle attached thereto.
  • the coupling rod is oriented with its longitudinal axis in the direction of travel. When entering a bend, the coupling rod takes one
  • Swivel position in which its longitudinal axis extends at a corresponding angle to the vehicle longitudinal axis.
  • the shock absorbing elements may be located above the level of the coupling device. This would, however, get into the spatial area of the driver's cab, which is due to the
  • the object of the invention is therefore to provide a crash absorber arrangement in which the above-described arrangement of coupling device and the
  • a crash absorber arrangement for rail vehicles in particular for a tram, in which a shock-absorbing element, in particular the reversible shock-absorbing element, for the coupling operation of another shock-absorbing element, in particular the irreversible shock-absorbing element, is separable.
  • the arrangement comprises:
  • a first (eg irreversible) shock-absorbing element e.g irreversible
  • a second (for example reversible) impact-absorbing element which is connected to the first impact-absorbing element in a first operating state ready for absorbing impact energy, and an impact element which is connected to the second impact absorption element,
  • the arrangement comprises a moving means with the second
  • Shock absorbing element is movable, and wherein the moving means is configured to separate the second shock-absorbing element from the first shock-absorbing element and bring the arrangement in a second, suitable for a coupling operation of the rail vehicle operating condition.
  • the object is further achieved with a method for coupling a first rail vehicle to a second rail vehicle, in particular to such a crash absorber arrangement, the method comprising the following steps:
  • first shock-absorbing element z. B. may be an irreversible shock-absorbing element and in the second
  • Shock-absorbing element z. B. may be a reversible shock absorbing element.
  • the invention is based on the idea to design the crash absorber arrangement so that the previous predetermined arrangement with two fixed
  • shock-absorbing elements eg. B. with an irreversible
  • Stoßverzehrelement and a reversible Stoßverzehrelement which is attached on the one hand to parts of the car body and on the other hand on the bumper, broken.
  • Shock absorption element follows z. B. the bumper when pivoting and can especially continue to stay attached to the bumper. If the double traction or towing stopped, z. B. the bumper be folded down again and the connection between the second shock-absorbing element and the first Stoßverzehrelement is restored.
  • the entire length of the shock-absorbing elements is shortened in this way by the length of the second Stoßverzehrelements, since this is moved away.
  • the coupling rod can thus occupy a wider range of pivotal positions in the unfolded state, without hitting the second Stoßverzehrelement. Narrower curve radii are passable. It will be one
  • Movement device used with the second element for the
  • the movement device can in particular between the second
  • the movement device is attached to the different shock-absorbing elements with parts which are movable relative to one another. But it is also possible that a part of the movement device is attached to other parts of the rail vehicle, for. B. directly on the car body or other supporting parts of the vehicle. A second part of the moving means, which is movable relative to the first part of the moving means, is then on the second
  • Shock-absorbing element or associated parts eg. B. attached to the impact element.
  • the moving means are the same
  • Movement device with which the impact element is moved for the coupling operation. This makes it possible to dispense with an additional movement device.
  • z. B. a coupling kinematics are used, via which a drive device moves both the impact element and the second shock-absorbing element.
  • Shock absorbing element does not necessarily mean that components must be removed from the vehicle during the coupling process. Rather, the components remain and in particular the second shock absorbing element on the vehicle.
  • the second shock absorbing element is arranged on the impact element, either rigid or preferably movable. This will be discussed in more detail.
  • the arrangement has a
  • Closing device for releasing and closing the connection of the first Stoßverzehrelements with the second Stoßverzehrelement on.
  • Locking device may be z. Example, to act as a quick-release device, in which the connection is released by unlocking the closure (eg., With a tool or by hand). Conversely, the closure is released by unlocking the closure (eg., With a tool or by hand). Conversely, the closure is released by unlocking the closure (eg., With a tool or by hand). Conversely, the closure is released by unlocking the closure (eg., With a tool or by hand). Conversely, the
  • Quick-release device be designed so that the connection between the second and the first Stoßverzehrelement engages when restoring the operating state for receiving impact energy, preferably without additional tightening the lock with a tool.
  • the latch only snaps in that the separated parts are brought together again in the intended manner.
  • the arrangement comprises a pivoting device for
  • the first shock-absorbing element extends from the perspective of the car body of the rail vehicle forward in the direction of travel (or in the opposite direction to the rear against the
  • the second shock-absorbing element extends in the direction of travel or counter to the direction of travel in the further course, starting from the first shock-absorbing element.
  • an intermediate element can be arranged between the shock-absorbing elements.
  • the impact element is arranged in the first operating state.
  • the crash absorber arrangement according to the invention is preferably located both on one side of the shock bar and on the other side. This means that the ends of the shock bar are each connected via a first Stoßverzehrelement and a second Stoßverzehrelement with the car body when the assembly is in the first operating state. In contrast, in the second operating state, the second shock-absorbing elements are preferably attached to the shock bar.
  • the first Stoßverzehrelement remains in the coupling process, in particular its previous fixed arrangement and position on parts of the car body.
  • the arrangement has an intermediate element, via which the first shock-absorbing element is connected to the second shock-absorbing element in the first operating state ready for the absorption of impact energy.
  • the intermediate element becomes common with the second
  • Shock-absorbing element separated from the first shock-absorbing element and removed therefrom to enable the coupling operation.
  • the intermediate element preferably extends in the longitudinal direction of the vehicle or travel direction, so that the total length of the arrangement, which consists of the first shock-absorbing element, the intermediate element and the second shock-absorbing element, the sum of the lengths of is three elements.
  • a connection of the intermediate element with the first shock-absorbing element is achieved by a first
  • Closure closed The closure may be a closure of the act as above-mentioned closure device. Again it can be a quick release.
  • the intermediate element is preferably with two closures in the first
  • the intermediate element is closed with respect to its connection to the first Stoßverzehrelement.
  • the intermediate element is closed with respect to its connection to the second shock-absorbing element via the second, optional closure.
  • the opening of the second closure does not cause the intermediate element and the second shock-absorbing element to be separated from one another. Rather, the opening of the second closure leads to a relative movement (eg a pivoting movement) of the intermediate element and of the second shock-absorbing element being possible, so that the intermediate element for the second operating state is in a different relative position to the second
  • Stoßverzehrelement can be brought.
  • the intermediate element pivots down about a horizontally extending axis of rotation.
  • it preferably remains on the second shock-absorbing element and thus preferably also indirectly on the impact element.
  • the second Stoßverzehrelement can be combined analogously to the above-described embodiment of the intermediate element with two closures.
  • the one closure closes the connection to the first shock-absorbing element in the first operating state.
  • the other closure closes a possibility of movement relative to the impact element.
  • this movement possibility is a rotational movement about a rotational axis extending in the vertical direction. But it is also possible to rotate about a horizontal axis of rotation.
  • Shock absorbing element is connected to be pivoted.
  • the crash absorber arrangement according to the invention provides, in a further development, for the second shock-absorbing element to be located on the
  • Impact element can be folded or arranged on this rotatable.
  • the second Stoßverzehrelement can in pivoted end position of the shock bar
  • Turning axis (when viewing the vehicle from the outside) are rotated behind the bumper.
  • the second Stoßverzehrelement be folded behind the bumper or rotated and fixed in this position in addition to the bumper.
  • Fig. 1 is a schematic and simplified plan view of the front portion of a
  • Fig. 2 is a schematic and simplified plan view of the front of the
  • Fig. 3 is a further schematic plan view of the front of the
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the front region of the rail vehicle according to FIG. 3 with the swivel hanger swung up
  • FIG. Fig. 5 is a schematic and simplified side view of an embodiment of
  • Fig. 6 is a schematic and simplified side view of the embodiment according to
  • Fig. 7 is a further schematic and simplified illustration of another
  • Fig. 8 is a schematic and simplified representation of a rail vehicle arranged on the coupling device with a pivoted coupling rod
  • Fig. 9 is a side view of a further embodiment of an inventive
  • Fig. 10 is a schematic and simplified representation of the side view
  • Fig. 9 with open closure device and pivoted by means of pivoting bumper.
  • FIG. 1 shows a schematic and simplified representation of the parts in FIG.
  • Front area of a rail vehicle The direction of travel extends in this representation from bottom to top or from top to bottom.
  • FIG. 51 Shown is the supporting structure with a coupling device, wherein the coupling rod is shown folded.
  • an impact element in the form of a shock bar 51 which extends over a substantial part of the width of the rail vehicle convexly curved, is shown.
  • the bumper 51 is attached at its opposite ends to a reversible shock absorbing element 52, in turn, via an irreversible
  • Shock absorbing elements 52, 50 are arranged in pairs in the longitudinal direction of the vehicle.
  • Figure 1 shows a total of four, on each side of the vehicle two, arranged symmetrically to the vertical center plane of the rail vehicle
  • Construction of the car body are a cross member 10, two attached thereto Longitudinal members 1 1 a, 1 1 b and diagonal supports 12a, 12b shown extending from the cross member of diagonally outward in the direction of the shock-absorbing elements 52, 50.
  • Coupling rod is folded out and folded, by a vertical axis extending pivot axis of a joint 32 and a
  • Figure 2 shows a plan view as in Fig. 1, but with unfolded and
  • the bumper 51 is located in
  • irreversible shock absorbing element 50 remain on the parts of the supporting structure.
  • FIG. 3 shows a further illustration of the plan view of parts in the front region of a rail vehicle with the arrangement of the impact absorption elements 50, 52 and of the impact element 51 in the folded-down position and in FIG. 4 in the pivoted-up position.
  • the reversible element 52 is designed differently than in FIGS. 1 and 2.
  • the reversible impact-absorbing elements 52 are at both ends of the
  • FIG. 5 shows a schematic and simplified representation of an embodiment of the arrangement according to the invention of the impact-absorbing elements 50, 52 and of the
  • Shock 51 in side view Shown is the irreversible shock-absorbing element 50 connected to load-bearing parts 10 of the rail vehicle. Via a device 20, the irreversible shock-absorbing element 50 and the reversible shock-absorbing element 52 are locked together.
  • the reversible shock-absorbing element 52 is connected via a structure attached to the bumper bar 22 with the bumper 51. About the device 20, the connection between irreversible and reversible shock-absorbing element is separated.
  • the reversible shock-absorbing element 52 is pivoted inwards via a vertically extending pivot axis 23 and fixed on the bumper 51. The pivoting movement can be via a second
  • Locking device 28 closed and released
  • FIG. 6 shows the arrangement of FIG. 5 in the second operating state. It can be seen that the bumper 51 with the reversible impact absorbing element 52 attached thereto and the closure device 20 has not only been moved to a higher position but also away from the irreversible impact absorbing element 50 in the longitudinal direction of the vehicle (running from left to right in FIG has been. However, Fig. 6 does not show exactly the second operating state, since the reversible
  • Shock absorbing element 52 has not yet been pivoted about the axis 23 relative to the bumper 51. At the right-pointing free end of the irreversible
  • Stoßverzehrelements 50 can be seen a projection 20 a, the part of
  • Closure device 20 is. This projection 20a extends in the first operating state shown in FIG. 5 in the interior of the closure device 20.
  • FIG. 7 shows a schematic and simplified illustration of another
  • Device 21 provides a bow-shaped pivot arm 21 a and a part 26, which establishes the connection to the vehicle body 27 before. That at the back of the
  • Shock-mounted part 22 receives the reversible shock-absorbing element 52, which is attached to the bumper 51. After separation of the connection between the irreversible shock-absorbing element 50 and the reversible shock-absorbing element 52, the shock bar 51 with the reversible shock-absorbing element 52 by means of
  • Swivel arm 21 a pivoted (not shown).
  • FIG. 8 shows a schematic and simplified illustration of an am
  • Rail vehicle 15 arranged coupling device with pivoted
  • Coupling rod 31 With reference numeral 16, the position and orientation of the Coupling rod 31 indicated in neutral position when driving straight ahead of the rail vehicle 15.
  • Reference character SB indicates the pivoting range of the coupling rod 31 from the neutral position 16 to a maximum pivoting position when entering curves.
  • Figure 9 and Figure 10 show side views of an embodiment of a
  • FIG. 9 illustrates the first operating state in which the crash absorber arrangement is ready to receive any impact upon impact with the impact element.
  • FIG. 10 illustrates the second operating state in which the rail vehicle can be coupled together with another rail vehicle via a coupling device (not shown in FIGS. 9 and 10).
  • an irreversible shock-absorbing element 10 is arranged, which extends with its in Fig. 9 and Fig. 10 pointing to the right end in the direction of travel to the front or rear.
  • a pivoting device 21 is arranged, which allows a reversible Stoßverzehrelement 52 and an associated
  • the pivoting device 21 has a first, attached to the free end of the irreversible Stoßverzehrelements 50
  • kinematics arm 58 which is immovable relative to the first fastening element 55b.
  • a telescopic device 55 is rotatably articulated to the first fastening element 55b. All joints of the pivoting device 21 described below allow rotational movements about approximately in the horizontal direction axes.
  • a first pivot arm 59 is rotatably articulated, the opposite end of which is rotatably articulated to a second fastening element 53a of the pivoting device 21.
  • This second fastening element 53a is firmly connected to the reversible impact-absorbing element 52.
  • a second pivot arm 54 is rotatably articulated, the opposite end
  • the first pivot arm 59 and the second pivot arm 54 extend both in the first
  • Kinematikarm 58 in the second operating state obliquely upward forwardly upward (or alternatively in another from the perspective of the car body 10 forward-facing direction, depending on the desired pivot angle of the rotary arms 54, 59). Therefore, the second fastener 53b including the reversible shock absorbing member 52 and the bumper 51 in the second operating condition is in a position relative to the irreversible shock absorbing member 50 that is farther forward and higher than the first operating condition. In this case, the telescopic device 55 supports the movement of the first
  • an intermediate element 53 is provided, which in the first operating state (FIG. 9) is connected directly on one side to the first fastening element 55b and on the opposite side directly to the second fastening element 53b ,
  • the connection of the connecting element 53 with the first fastening element 55b is releasable, in order to allow the separation between the two shock-absorbing elements 50, 52 and the respectively associated parts.
  • the connection between the connecting element 53 and the second fastening element 53b is indeed also releasable, but only to allow a pivoting movement of the connecting element 53 relative to the second fastening element 53b, so that the
  • Connecting element 53 is pivotable downwards in the second operating state.
  • the axis of rotation of this pivoting movement is in particular identical to the Rotary axis about which the second fastening element 53b and the second rotary arm 54 are pivotable relative to each other.
  • the intermediate element 53 is closable with respect to its releasable connection to the first fastening element 55b (i.e., the connection is secured against unintentional release).
  • a first closure device 57 is provided, for example a quick-closing device.
  • the connection between the connecting element 53 and the second fastening element 53b can be closed via a second closure device 56.
  • Connecting element 53 are solved, so that the arrangement can get from the first to the second operating state. Conversely, when reaching the first operating state z. B. by snapping the
  • the closure element 53 at its in the first operating state to the second fastening element 53b facing contact surface on an obliquely from top to bottom extending course, so that also obliquely from top to bottom extending contact surface of the second fastener 53b when transmitting impact forces a having vertical force component.
  • the contact surface of the second fastening element 53b also serves as a stop for the rotational movement of the connecting element 53 when it is pivoted back into the position which it is in the first
  • the pivoting device 21 shown in Fig. 9 and in Fig. 10 allows due to the described kinematics with two approximately parallel rotating arms and due to the intermediate element not only a pivoting of the reversible Stoßverzehrelements 52 and the impact member 51 upwards, but also a significant distance in the longitudinal direction of the vehicle in the second
  • the intermediate element could be fixedly connected to the reversible impact-absorbing element or the element 53 pivotable against the impact-type element could be replaced by the reversible impact-absorbing element. In both cases, the reversible Stoßverzehrelement is pivoted in the second operating state against the bumper.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Crashabsorberanordnung für Schienenfahrzeuge, insbesondere Straßenbahnen, aufweisend - ein erstes Stoßverzehrelement (50), - ein zweites Stoßverzehrelement (52), das in einem ersten zur Aufnahme von Stoßenergie bereiten Betriebszustand mit dem ersten Stoßverzehrelement (50) verbunden ist, - und ein Aufprallelement (51), welches mit dem zweiten Stoßverzehrelement (52) verbunden ist, wobei die Anordnung eine Bewegungseinrichtung (20) aufweist, mit der das zweite Stoßverzehrelement (52) bewegbar ist, und wobei die Bewegungseinrichtung ausgestaltet ist, das zweite Stoßverzehrelement (52) vom ersten Stoßverzehrelement zu trennen und die Anordnung in einen zweiten, für einen Kupplungsbetrieb des Schienenfahrzeugs geeigneten Betriebszustand zu bringen.

Description

Crashabsorberanordnung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für eine
Straßenbahn
Die Erfindung betrifft eine Crashabsorberanordnung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für eine Straßenbahn, mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen und ein Verfahren zum Kuppeln eines ersten
Schienenfahrzeuges mit einem zweiten Schienenfahrzeug.
Schienenfahrzeuge weisen üblicherweise eine Fahrerkabine und Wagenkästen mit Fahrgasträumen auf, wobei die Fahrerkabine einen Teil des Wagenkastens bildet. Die Fahrerkabine muss bestimmten sicherheitstechnischen Anforderungen genügen, um im Fall einer Kollision (Crash) mit einem anderen Fahrzeug oder einem
Gegenstand dem in der Fahrerkabine befindlichen Fahrer oder den in den
Wagenkästen befindlichen Personen ausreichend Schutz zu bieten.
Zu diesem Zweck und auch zum Schutz des Fahrzeugs vor größeren Schäden, ist es bekannt, dass die Wagenkästen mit sogenannten Stoßverzehrelementen
ausgerüstet sind, die Stoßenergie aufnehmen und die aufgenommene Stoßenergie in andere Energieformen, wie potentielle Energie, Wärme und Verformungsenergie, umwandeln und damit absorbieren.
Stoßverzehrelemente lassen sich in irreversible Stoßverzehrelemente und reversible Stoßverzehrelemente einteilen. Auch Mischformen sind möglich. Bei deren
Kombination spricht man auch von zweistufig ausgeführten Stoßverzehrelementen mit einer reversiblen und einer irreversiblen Stufe. Die reversiblen
Stoßverzehrelemente absorbieren bei Kollisionen mit einem anderen Fahrzeug oder einem Gegenstand in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung Stoßenergie, wobei sie aber nicht plastisch verformt werden, während die irreversiblen
Stoßverzehrelemente beim Absorbieren von Stoßenergie plastisch deformiert werden. Beispiele für irreversible Stoßverzehrelemente sind wabenförmige
Aluminiumstrukturen. Reversible Stoßverzehrelemente sind beispielsweise als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet, wobei der Zylinder mit einer Flüssigkeit oder einem Elastomer gefüllt sein kann. Bekannt ist es, die Stoßverzehrelemente am Fahrzeug so anzuordnen, dass diese auf Höhe der Kupplungsvorrichtung liegen. Ferner ist üblicherweise zumindest ein Aufprallelement vorgesehen, über das beim Aufprall die Stoßkräfte und auch die Stoßenergie in die Stoßverzehrelement eingeleitet werden.
Unter der Bezeichnung Aufprallelement wird in dieser Anmeldung insbesondere ein stirnseitig am Fahrzeug angebrachter Stoßbügel verstanden, der mit seiner in Fahrtrichtung vorn liegenden Außenoberfläche eine Aufprallfläche für einen
Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug oder einen Gegenstand bildet. Der Stoßbügel ist beidseitig an seinen entgegengesetzten Enden über zumindest ein Stoßverzehrelement mit dem Wagenkasten verbunden.
Die Stoßverzehrelemente und der Stoßbügel befinden sich üblicherweise im Front- und Heckbereich des Schienenfahrzeuges. Der Stoßbügel und die zweistufig ausgeführten Stoßverzehrelemente liegen typischerweise ebenfalls auf einer Höhe. Die Stoßbügel können entsprechend der üblich gerundeten Form einer Straßenbahn konvex gekrümmt sein. Sie sind vorzugsweise aus Metallprofilen, als hochfestes Aluminium-Frästeil oder als hochfestes Aluminium-Gussteil gefertigt und bei Kollision mit einem anderen Fahrzeug oder einem Gegenstand im Gegensatz zu den
Stoßverzehrelementen formstabil.
Die Stoßverzehrelemente sind insbesondere hinter dem Stoßbügel an dessen seitlichen Enden angeordnet, so dass bei einer Kollision die Stoßkräfte über die seitlichen Enden des Stoßbügels in die Stoßverzehrelemente eingeleitet werden. Die Stoßverzehrelemente werden dabei gegen eine hinter diesen liegende Fläche gedrückt. Dabei handelt es sich um ein Teil oder Teile des Fahrzeug-Wagenkastens. Der Stoß wird - wenn die Stoßverzehrelemente keine Energie mehr aufnehmen können - in stabile Teile des Wagenkastens eingeleitet.
Sind die Stoßverzehrelemente als Kombination einer reversibler und einer irreversiblen Stufe ausgeführt, dann ist die irreversible Stufe gewöhnlich am
Wagenkasten und die reversible Stufe an der irreversiblen Stufe befestigt. Möglich ist, dass mehrere irreversible Stufen und/oder reversible Stufen vorhanden sind. Bei einem Aufprall auf den Stoßbügel wird die Stoßenergie zunächst von der reversiblen Stufe des Stoßverzehrelementes absorbiert und nur dann, wenn die reversible Stufe keine weitere Stoßenergie mehr aufnehmen kann und z. B. ein Endanschlag der reversiblen Stufe erreicht ist, wird die irreversible Stufe
beansprucht.
Bei Doppeltraktionsfahrten oder Abschleppfahrten müssen Schienenfahrzeuge miteinander gekuppelt werden. Zu diesem Zweck kann der Stoßbügel, der auf Höhe der Kupplungsvorrichtung und den seitlich hervorstehenden Stoßverzehrelementen liegt, z. B. mittels einer Schwenkmechanik um eine horizontal verlaufende
Schwenkachse nach oben verschwenkt. Beim Hochschwenken des Stoßbügels verbleibt das reversible Stoßverzehrelement in seiner Position.
In nach oben verschwenkter Position kann die dahinter angeordnete, zumeist eingeklappte Kupplungsvorrichtung ausgeklappt und das Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug gekuppelt werden. Der nach oben verschwenkte Stoßbügel wird in der verschwenkten Stellung gesichert, bis die Kupplungsvorrichtung wieder eingeklappt wird. Die Kupplungsvorrichtung, insbesondere die Kupplungsstange, erstreckt sich in ausgeklappter Position auf Höhe des Stoßbügels oder ungefähr auf gleicher Höhe, wenn dieser nicht verschwenkt ist. Das heißt, die Kupplungsstange, die seitlich angeordneten Stoßverzehrelemente und der Stoßbügel liegen in nicht verschwenkter Ausgangsposition ungefähr auf gleichem Höhenniveau.
Fahren die miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge in eine Kurve ein, verändert sich die Position und Ausrichtung der Kupplungsstange gegenüber der
Neutralstellung bei Geradeausfahrt. Die Kupplungsstange ist relativ zu der an sie befestigten tragenden Konstruktion des Fahrzeuges schwenkbar. Bei
Geradeausfahrt ist die Kupplungsstange mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung orientiert. Bei Einfahrt in eine Kurve nimmt die Kupplungsstange eine
Schwenkstellung ein, bei der ihre Längsachse unter einem entsprechenden Winkel gegen die Fahrzeug-Längsachse verläuft.
Als nachteilig hat sich erwiesen, dass die ausgeklappte Kupplungsstange infolge der seitlich hervorstehenden Stoßverzehrelemente bei Kurvenfahrten nur um einen relativ eng begrenzten Schwenkbereich gegenüber der Neutralstellung bei
Geradeausfahrt verschwenkt werden kann. Die ausgeklappte Kupplungsstange schlüge - würden engere Kurven befahren - beim Verschwenken an den
Stoßverzehrelementen an.
Um engere Kurvenradien zu ermöglichen, können die Stoßverzehrelemente über dem Niveau der Kupplungsvorrichtung angeordnet werden. Damit würden Sie jedoch in den räumlichen Bereich der Fahrerkabine gelangen, was sich auf die
Bewegungsfreiheit des Fahrzeugführers auswirkt oder die Baulänge des Fahrzeugs verändert und dem Fahrzeugführer durch Hochsetzen der Frontscheibe die Sicht nach unten nimmt. Zum anderen könnten dann die Stoßkräfte nicht direkt in das Fahrzeuguntergestell eingeleitet werden, was sich negativ auf die Sicherheit des Fahrzeugführers und der weiteren Personen im Fahrzeug auswirkt, oder es wäre eine zusätzliche stabile Konstruktion erforderlich, um den Kräften bei einem Aufprall standhalten zu können. Dies würde aber zu einem größeren Gewicht führen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Crashabsorberanordnung anzugeben, bei der die oben beschriebene Anordnung von Kupplungsvorrichtung und der
Stoßverzehrelemente auf gleichem Höhenniveau beibehalten bleibt, aber engere Kurvenradien befahren werden können.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Kuppeln zweier
Schienenfahrzeuge anzugeben, bei dem die beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Crashabsorberanordnung für Schienenfahrzeuge, insbesondere für eine Straßenbahn, bei der ein Stoßverzehrelement, insbesondere das reversible Stoßverzehrelement, für den Kupplungsbetrieb von einem anderen Stoßverzehrelement, insbesondere dem irreversiblen Stoßverzehrelement, trennbar ist. Insbesondere weist die Anordnung auf:
- ein erstes (z. B. irreversibles) Stoßverzehrelement,
- ein zweites (z. B. reversibles) Stoßverzehrelement, das in einem ersten zur Aufnahme von Stoßenergie bereiten Betriebszustand mit dem ersten Stoßverzehrelement verbunden ist, - und ein Aufprallelement, welches mit dem zweiten Stoßverzehrelement verbunden ist,
wobei die Anordnung eine Bewegungseinrichtung aufweist mit der das zweite
Stoßverzehrelement bewegbar ist, und wobei die Bewegungseinrichtung ausgestaltet ist, das zweite Stoßverzehrelement vom ersten Stoßverzehrelement zu trennen und die Anordnung in einen zweiten, für einen Kupplungsbetrieb des Schienenfahrzeugs geeigneten Betriebszustand zu bringen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst mit einem Verfahren zum Kuppeln eines ersten Schienenfahrzeuges mit einem zweiten Schienenfahrzeug insbesondere an eine solche Crashabsorberanordnung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Trennen der Verbindung zwischen einem ersten (z. B. dem irreversiblen) Stoßverzehrelement und einem zweiten (z. B. dem reversiblen) Stoßverzehrelement,
- Bewegen des zweiten Stoßverzehrelement mittels einer
Bewegungseinrichtung in eine Stellung eines zweiten Betriebszustandes,
- Kuppeln der Schienenfahrzeuge über eine Kupplungsvorrichtung des
Schienenfahrzeuges.
Auch im Folgenden gilt, dass es sich bei dem ersten Stoßverzehrelement z. B. um ein irreversibles Stoßverzehrelement handeln kann und bei dem zweiten
Stoßverzehrelement z. B. um ein reversibles Stoßverzehrelement handeln kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die Crashabsorberanordnung so auszugestalten, dass die bisherige vorgegebene Anordnung mit zwei fest
verbundenen Stoßverzehrelementen, z. B. mit einem irreversiblen
Stoßverzehrelement und einem reversiblen Stoßverzehrelement, die einerseits an Teilen des Wagenkastens befestigt ist und andererseits an dem Stoßbügel, durchbrochen wird. Beim Kuppeln zweier Schienenfahrzeuge wird die zwischen den beiden Stoßverzehrelementen bestehende Verbindung gelöst und das zweite
Stoßverzehrelement folgt z. B. dem Stoßbügel beim Hochschwenken und kann insbesondere weiter am Stoßbügelbefestigt bleiben. Wird die Doppeltraktionsfahrt oder Abschleppfahrt beendet, kann z. B. der Stoßbügel wieder heruntergeklappt werden und die Verbindung zwischen dem zweiten Stoßverzehrelement und dem ersten Stoßverzehrelement wird wiederhergestellt.
Die gesamte Baulänge der Stoßverzehrelemente verkürzt sich auf diese Weise um die Länge des zweiten Stoßverzehrelements, da dieses wegbewegt wird. Die Kupplungsstange kann im ausgeklappten Zustand somit einen größeren Bereich von Schwenkstellungen einnehmen, ohne an dem zweiten Stoßverzehrelement anzuschlagen. Engere Kurvenradien sind befahrbar. Es wird eine
Bewegungseinrichtung verwendet, mit der das zweite Element für den
Kupplungsbetrieb wegbewegt wird.
Die Bewegungseinrichtung kann insbesondere zwischen dem zweiten
Stoßverzehrelement und dem ersten Stoßverzehrelement angeordnet sein, d. h. die Bewegungseinrichtung ist mit relativ zueinander beweglichen Teilen an den verschiedenen Stoßverzehrelementen angebracht. Es ist aber auch möglich, dass ein Teil der Bewegungseinrichtung an anderen Teilen des Schienenfahrzeugs angebracht ist, z. B. unmittelbar am Wagenkasten oder anderen tragenden Teilen des Fahrzeugs. Ein zweiter Teil der Bewegungseinrichtung, der relativ zu dem ersten Teil der Bewegungseinrichtung beweglich ist, ist dann an dem zweiten
Stoßverzehrelement oder damit verbundenen Teilen, z. B. dem Aufprallelement befestigt.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Bewegungseinrichtung um dieselbe
Bewegungseinrichtung, mit der das Aufprallelement für den Kupplungsbetrieb bewegt wird. Dadurch kann auf eine zusätzliche Bewegungseinrichtung verzichtet werden. Um dieselbe Bewegungseinrichtung nutzen zu können, kann z. B. eine Kopplungskinematik eingesetzt werden, über die eine Antriebseinrichtung sowohl das Aufprallelement als auch das zweite Stoßverzehrelement bewegt.
Die Auftrennung der Verbindung zwischen dem zweiten und dem ersten
Stoßverzehrelement bedeutet nicht zwangsläufig, dass beim Kupplungsvorgang Bauteile am Fahrzeug abmontiert werden müssen. Vielmehr verbleiben die Bauteile und insbesondere das zweite Stoßverzehrelement am Fahrzeug. Vorzugsweise ist das zweite Stoßverzehrelement an dem Aufprallelement angeordnet, entweder starr oder vorzugsweise beweglich. Darauf wird noch näher eingegangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anordnung eine
Verschlusseinrichtung zum Lösen und Verschließen der Verbindung des ersten Stoßverzehrelements mit dem zweiten Stoßverzehrelement auf. Bei der
Verschlusseinrichtung kann es sich z. B. um eine Schnellverschlusseinrichtung handeln, bei der durch Entriegeln des Verschlusses (z. B. mit einem Werkzeug oder per Hand) die Verbindung freigegeben wird. Umgekehrt kann die
Schnellverschlusseinrichtung so ausgestaltet sein, dass die Verbindung zwischen dem zweiten und dem ersten Stoßverzehrelement beim Wiederherstellen des Betriebszustandes zur Aufnahme von Stoßenergie wieder einrastet, vorzugsweise ohne zusätzliches Anziehen der Verriegelung mit einem Werkzeug. Z. B. schnappt die Verriegelung lediglich dadurch ein, dass die voneinander getrennten Teile wieder in der vorgesehenen Weise zusammengebracht werden.
Ferner wird bevorzugt, dass die Anordnung eine Schwenkeinrichtung zum
Verschwenken des zweiten Stoßverzehrelementes relativ zu dem Aufprallelement aufweist. Insbesondere wenn die Drehachse der Schwenkbewegung etwa in vertikaler Richtung verläuft, kann das zweite Stoßverzehrelement relativ zu dem Aufprallelement verschwenkt werden und auf diese Weise in dem zweiten
Betriebszustand, der dem Kupplungsbetrieb entspricht, Platz in Längsrichtung des Fahrzeugs gewonnen werden.
Generell gilt vorzugsweise, dass sich das erste Stoßverzehrelement aus Sicht des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs nach vorne in Fahrtrichtung erstreckt (beziehungsweise bei umgekehrter Fahrtrichtung nach hinten entgegen der
Fahrtrichtung). In dem ersten Betriebszustand, in dem die Crashabsorberanordnung zur Aufnahme von Stoßenergie bereit ist, erstreckt sich im weiteren Verlauf ausgehend von dem ersten Stoßverzehrelement das zweite Stoßverzehrelement in Fahrtrichtung beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung. Dabei kann zwischen den Stoßverzehrelementen ein Zwischenelement angeordnet sein. Weiter in
Längsrichtung des Schienenfahrzeuges beziehungsweise in der Fahrtrichtung (oder entgegen der Fahrtrichtung) ist im ersten Betriebszustand das Aufprallelement angeordnet.
In dem Fall, dass das Aufprallelement als Stoßbügel ausgeführt ist (siehe oben) befindet sich die erfindungsgemäße Crashabsorberanordnung vorzugsweise sowohl an der einen Seite des Stoßbügels als auch an der anderen Seite. Dies bedeutet, dass die Enden des Stoßbügels jeweils über ein erstes Stoßverzehrelement und ein zweites Stoßverzehrelement mit dem Wagenkasten verbunden sind, wenn sich die Anordnung in dem ersten Betriebszustand befindet. In dem zweiten Betriebszustand dagegen sind vorzugsweise die zweiten Stoßverzehrelemente an den
entgegengesetzten Enden des Stoßbügels mit diesem zusammen an einem anderen Ort, der es der Kupplungsvorrichtung ermöglicht, über einen größeren
Schwenkbereich verschwenkt zu werden.
Das erste Stoßverzehrelement verbleibt beim Kupplungsvorgang insbesondere an seiner bisherigen festen Anordnung und Position an Teilen des Wagenkastens.
In einer konkreten Ausgestaltung, die zusätzlichen Platz für das Verschwenken der Kupplungsvorrichtung schafft, weist die Anordnung ein Zwischenelement auf, über das das erste Stoßverzehrelement in dem für die Aufnahme von Stoßenergie bereiten ersten Betriebszustand mit dem zweiten Stoßverzehrelement verbunden ist. Insbesondere wird das Zwischenelement gemeinsam mit dem zweiten
Stoßverzehrelement von dem ersten Stoßverzehrelement getrennt und von diesem entfernt, um den Kupplungsbetrieb zu ermöglichen.
Wie auch oben bereits zu dem ersten und dem zweiten Stoßverzehrelement ausgeführt, erstreckt sich das Zwischenelement vorzugsweise in Längsrichtung des Fahrzeugs beziehungsweise Fahrtrichtung, sodass die Gesamtlänge der Anordnung, die aus dem ersten Stoßverzehrelement, dem Zwischenelement und dem zweiten Stoßverzehrelement besteht, die Summe der Längen der drei Elemente ist.
Bei einer Weiterbildung ist in dem ersten Betriebszustand eine Verbindung des Zwischenelements mit dem ersten Stoßverzehrelement durch einen ersten
Verschluss verschlossen. Bei dem Verschluss kann es sich um einen Verschluss der oben erwähnten Verschlusseinrichtung handeln. Wiederum kann es sich um einen Schnellverschluss handeln.
Das Zwischenelement ist vorzugsweise mit zwei Verschlüssen in dem ersten
Betriebszustand verschlossen. Über den einen Verschluss ist, wie erwähnt, das Zwischenelement hinsichtlich seiner Verbindung zu dem ersten Stoßverzehrelement verschlossen. Über den zweiten, optionalen Verschluss ist das Zwischenelement bezüglich seiner Verbindung mit dem zweiten Stoßverzehrelement verschlossen. Vorzugsweise führt das Öffnen des zweiten Verschlusses jedoch nicht dazu, dass das Zwischenelement und das zweite Stoßverzehrelement voneinander getrennt werden können. Vielmehr führt das Öffnen des zweiten Verschlusses dazu, dass eine Relativbewegung (z. B. eine Schwenkbewegung) des Zwischenelements und des zweiten Stoßverzehrelements möglich ist, sodass das Zwischenelement für den zweiten Betriebszustand in eine andere Relativposition zu dem zweiten
Stoßverzehrelement gebracht werden kann. Z. B. schwenkt das Zwischenelement dabei um eine horizontal verlaufende Drehachse nach unten. Es verbleibt jedoch vorzugsweise an dem zweiten Stoßverzehrelement und damit vorzugsweise auch indirekt an dem Aufprallelement.
Wenn bei einer anderen Ausführungsform kein Zwischenelement vorhanden ist, das sich in dem ersten Betriebszustand zwischen dem zweiten und dem ersten
Stoßverzehrelement befindet, kann das zweite Stoßverzehrelement analog zu der oben beschriebenen Ausführungsform des Zwischenelements mit zwei Verschlüssen kombiniert sein. Der eine Verschluss verschließt die Verbindung zu dem ersten Stoßverzehrelement in dem ersten Betriebszustand. Der andere Verschluss verschließt eine Bewegungsmöglichkeit relativ zu dem Aufprallelement. Allerdings wird es bevorzugt, dass diese Bewegungsmöglichkeit eine Drehbewegung um eine in vertikaler Richtung verlaufende Drehachse ist. Es ist aber auch eine Drehbewegung um eine in horizontaler Richtung verlaufende Drehachse möglich.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Kuppeln eines
Schienenfahrzeuges mit einem zweiten Schienenfahrzeug die Verbindung zwischen ersten und zweiten Stoßverzehrelement insbesondere durch manuelles Betätigen der Verschlusseinrichtung gelöst. Durch nachfolgendes insbesondere manuelles Betätigen der Schwenkeinrichtung kann der Stoßbügel, mit dem das zweite
Stoßverzehrelement verbunden ist, verschwenkt werden.
Um weiteren Platz zu sparen, sieht die erfindungsgemäße Crashabsorberanordnung in einer Weiterbildung vor, dass das zweite Stoßverzehrelement an dem
Aufprallelement einklappbar oder an diesem verdrehbar angeordnet ist. Das zweite Stoßverzehrelement kann in verschwenkter Endposition des Stoßbügels
vorzugsweise über ein am Stoßbügel befindliches Drehgelenk mit vertikaler
Drehachse (bei Betrachtung des Fahrzeugs von außen) hinter den Stoßbügel gedreht werden. Vorgesehen ist in einer weiteren Variante auch, dass das zweite Stoßverzehrelement hinter den Stoßbügel eingeklappt bzw. gedreht und in dieser Stellung zusätzlich am Stoßbügel fixiert werden.
Schließlich ist in einer nächsten bevorzugten Ausgestaltung ein Schienenfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Crashabsorberanordnung vorgesehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert und Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische und vereinfachte Draufsicht auf den Frontbereich eines
Schienenfahrzeuges und mit einer tragenden Konstruktion, an der eine Kupplungsvorrichtung und die Stoßverzehrelemente in dem ersten
Betriebszustand bei eingeklappter Kupplungsstange und
heruntergeklapptem Stoßbügel, erkennbar sind,
Fig. 2 eine schematische und vereinfachte Draufsicht auf den Frontbereich des
Schienenfahrzeuges nach Fig. 1 mit ausgeklappter Kupplungsstange und hochgeschwenktem Stoßbügel, d. h. in dem zweiten Betriebszustand,
Fig. 3 eine weitere schematische Draufsicht auf den Frontbereich des
Schienenfahrzeuges bei heruntergeklapptem Stoßbügel,
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf den Frontbereich des Schienenfahrzeuges nach Fig. 3 bei hochgeschwenktem Stoßbügel, Fig. 5 eine schematische und vereinfachte Seitenansicht einer Ausführung der
Anordnung der Stoßverzehrelemente und des Stoßbügels,
Fig. 6 eine schematische und vereinfachte Seitenansicht der Ausführung gemäß
Fig. 5 in dem zweiten Betriebszustand,
Fig. 7 eine weitere schematische und vereinfachte Darstellung einer weiteren
Ausgestaltung der Anordnung der Stoßverzehrelemente und des
Stoßbügels,
Fig. 8 eine schematische und vereinfachte Darstellung einer am Schienenfahrzeug angeordneten Kupplungsvorrichtung mit verschwenkter Kupplungsstange, Fig. 9 eine Seitenansicht auf eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Crashabsorberanordnung bei geschlossener Verschlusseinrichtung und heruntergeklapptem Stoßbügel,
Fig. 10 eine schematische und vereinfachte Darstellung der Seitenansicht nach
Fig. 9 bei geöffneter Verschlusseinrichtung und mittels Schwenkeinrichtung verschwenktem Stoßbügel.
Figur 1 zeigt eine schematische und vereinfachte Darstellung der Teile im
Frontbereich eines Schienenfahrzeuges. Die Fahrtrichtung erstreckt sich in dieser Darstellung von unten nach oben oder von oben nach unten.
Gezeigt wird die tragende Konstruktion mit einer Kupplungsvorrichtung, wobei die Kupplungsstange eingeklappt dargestellt ist. Im unteren Teil der Zeichnung ist ein Aufprallelement in Form eines Stoßbügels 51 , der sich über einen wesentlichen Teil der Breite des Schienenfahrzeuges konvex gekrümmt erstreckt, dargestellt. Der Stoßbügel 51 ist an seinen entgegengesetzten Enden jeweils an einem reversiblen Stoßverzehrelement 52 befestigt, das wiederum über ein irreversibles
Stoßverzehrelement 50 mit dem Wagenkasten 10,1 1 ,12 verbunden ist. Die
Stoßverzehrelemente 52, 50 sind paarweise in Längsrichtung zum Fahrzeug angeordnet. Figur 1 zeigt insgesamt vier, an jeder Fahrzeugseite zwei, symmetrisch zur senkrechten Mittelebene des Schienenfahrzeuges angeordnete
Stoßverzehrelemente 50, 52. Bei einem Stoß auf den Stoßbügel 51 wird die
Stoßenergie zumindest teilweise von den Stoßverzehrelementen 50, 52
aufgenommen werden, so dass der Stoß nicht oder nur teilweise auf die tragende Konstruktion des Schienenfahrzeuges übertragen wird. Von der tragenden
Konstruktion des Wagenkastens sind ein Querträger 10, zwei daran befestigte Längsträger 1 1 a, 1 1 b und diagonale Stützen 12a, 12b dargestellt, die sich von dem Querträger aus diagonal nach außen in Richtung der Stoßverzehrelemente 52, 50 erstrecken.
Zu sehen ist eine Kupplungsstange 31 in eingeklappter Stellung. Die
Kupplungsstange ist aus- und zusammenklappbar, indem sie um eine in vertikaler Richtung verlaufende Schwenkachse eines Gelenkes 32 und um eine
Schwenkachse 33 im Befestigungsbereich an der tragenden Konstruktion
verschwenkt wird.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht wie in Fig. 1 , jedoch mit ausgeklappter und
verschwenkter Kupplungsstange 31 . Der Stoßbügel 51 befindet sich in
hochgeklappter Stellung. Die höhere Position ist in der Darstellung jedoch nicht erkennbar. Er wurde z. B. um eine (nicht dargestellte) in horizontaler Richtung verlaufende Schwenkachse nach oben verschwenkt, so dass die Kupplungsstange 31 ausklappbar und der Kupplungsvorgang ausführbar ist. Zu erkennen ist in dieser Darstellung, dass die reversiblen Stoßverzehrelemente 52 an beiden Enden des Stoßbügels 51 unter den Stoßbügel 51 verschwenkt angeordnet sind. Die
irreversiblen Stoßverzehrelement 50 sind an den Teilen der tragenden Konstruktion verblieben.
Figur 3 zeigt eine weitere Darstellung der Draufsicht auf Teile im Frontbereich eines Schienenfahrzeuges mit der Anordnung der Stoßverzehrelemente 50, 52 und des Stoßbügels 51 in heruntergeklappter Position sowie in Figur 4 in hochgeschwenkter Position. Das reversible Element 52 ist anders ausgestaltet als in Fig. 1 und Fig. 2. In Figur 4 sind die reversiblen Stoßverzehrelemente 52 an beiden Enden des
Stoßbügels 51 an diesem nach innen eingeklappt dargestellt.
Figur 5 zeigt eine schematische und vereinfachte Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung der Stoßverzehrelemente 50, 52 und des
Stoßbügels 51 in Seitenansicht. Gezeigt wird das mit tragenden Teilen 10 des Schienenfahrzeuges verbundene irreversible Stoßverzehrelement 50. Über eine Einrichtung 20 sind das irreversible Stoßverzehrelement 50 und das reversible Stoßverzehrelement 52 miteinander verriegelt. Das reversible Stoßverzehrelement 52 ist über eine am Stoßbügel befestigte Konstruktion 22 mit dem Stoßbügel 51 verbunden. Über die Einrichtung 20 wird die Verbindung zwischen irreversiblen und reversiblen Stoßverzehrelement aufgetrennt. Das reversible Stoßverzehrelement 52 wird über eine vertikal verlaufende Schwenkachse 23 nach innen verschwenkt und am Stoßbügel 51 fixiert. Die Schwenkbewegung kann über eine zweite
Verschlusseinrichtung 28 verschlossen und gelöst werden
Figur 6 zeigt die Anordnung von Fig. 5 in dem zweiten Betriebszustand. Man erkennt, dass der Stoßbügel 51 mit dem daran befestigten reversiblen Stoßverzehrelement 52 und der Verschlusseinrichtung 20 nicht nur in eine höhere Position bewegt wurde, sondern auch in Längsrichtung des Fahrzeugs (in Fig. 6 von links nach rechts verlaufend) von dem irreversiblen Stoßverzehrelement 50 entfernt wurde. Allerdings zeigt Fig. 6 nicht exakt den zweiten Betriebszustand, da das reversible
Stoßverzehrelement 52 noch nicht relativ zu dem Stoßbügel 51 um die Achse 23 verschwenkt wurde. Am nach rechts weisenden freien Ende des irreversiblen
Stoßverzehrelements 50 erkennt man einen Vorsprung 20a, der Teil der
Verschlusseinrichtung 20 ist. Dieser Vorsprung 20a erstreckt sich in dem in Fig. 5 dargestellten ersten Betriebszustand im Inneren der Verschlusseinrichtung 20.
Figur 7 zeigt eine schematische und vereinfachte Darstellung einer weiteren
Ausgestaltung der Anordnung der Stoßverzehrelemente und des Stoßbügels 51 nach der Erfindung. Es wird eine Seitenansicht dargestellt. Der Stoßbügel 51 ist durch eine Einrichtung 21 mit Teilen des Fahrzeugrohbaus 27 verbunden. Die
Einrichtung 21 sieht einen bogenartigen Schwenkarm 21 a und ein Teil 26, das die Verbindung zum Fahrzeugrohbau 27 herstellt, vor. Das an der Rückseite des
Stoßbügels befestigte Teil 22 nimmt das reversible Stoßverzehrelement 52 auf, das am Stoßbügel 51 befestigt ist. Nach Trennung der Verbindung zwischen dem irreversiblen Stoßverzehrelement 50 und dem reversiblen Stoßverzehrelement 52 wird der Stoßbügel 51 mit dem reversiblen Stoßverzehrelement 52 mittels
Schwenkarm 21 a verschwenkt (nicht dargestellt).
Figur 8 zeigt eine schematische und vereinfachte Darstellung einer am
Schienenfahrzeug 15 angeordneten Kupplungsvorrichtung mit verschwenkter
Kupplungsstange 31 . Mit Bezugszeichen 16 wird die Position und Ausrichtung der Kupplungsstange 31 in Neutralstellung bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeuges 15 angedeutet. Bezugszeichen SB gibt den Schwenkbereich der Kupplungsstange 31 von der Neutralstellung 16 bis zu einer maximalen Schwenkposition bei Einfahrt in Kurven an.
Figur 9 und Figur 10 zeigen Seitenansichten einer Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Crashabsorberanordnung. Dabei stellt Figur 9 den ersten Betriebszustand dar, in dem die Crashabsorberanordnung bereit ist, etwaige Stöße beim Aufprall auf das Aufprallelement aufzunehmen. Dagegen stellt Figur 10 den zweiten Betriebszustand dar, in dem das Schienenfahrzeug über eine in Fig. 9 und Fig. 10 nicht dargestellte Kupplungsvorrichtung mit einem anderen Schienenfahrzeug zusammen gekuppelt werden kann.
An tragenden Teilen 10, z. B. des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs, ist ein irreversibles Stoßverzehrelement 10 angeordnet, das sich mit seinem in Fig. 9 und Fig. 10 nach rechts weisenden Ende in Fahrtrichtung nach vorne beziehungsweise hinten erstreckt. An diesem Ende ist eine Schwenkeinrichtung 21 angeordnet, die es erlaubt, ein reversibles Stoßverzehrelement 52 und ein damit verbundenes
Aufprallelement (hier: Stoßbügel 51 ) nach oben in die in Fig. 10 gezeigte
Schwenkstellung zu verschwenken. Die Schwenkeinrichtung 21 weist ein erstes, an dem freien Ende des irreversiblen Stoßverzehrelements 50 befestigtes
Befestigungselement 55b auf, welches einen schräg nach oben und vorne
verlaufenden Kinematikarm 58 trägt, der relativ zu dem ersten Befestigungselement 55b unbeweglich ist. Ferner ist an dem ersten Befestigungselement 55b eine teleskopierbare Einrichtung 55 drehbeweglich angelenkt. Sämtliche im Folgenden beschriebenen Gelenke der Schwenkeinrichtung 21 ermöglichen Drehbewegungen um etwa in horizontaler Richtung verlaufende Achsen.
In einem mittleren Bereich des Kinematikarms 58 ist drehbeweglich ein erster Dreharm 59 angelenkt, dessen entgegengesetztes Ende drehbeweglich an einem zweiten Befestigungselement 53a der Schwenkeinrichtung 21 angelenkt ist. Dieses zweite Befestigungselement 53a ist fest mit dem reversiblen Stoßverzehrelement 52 verbunden. Außerdem ist in der Nähe des freien Endes des Kinematikarms 58 ein zweiter Dreharm 54 drehbeweglich angelenkt, dessen entgegengesetztes Ende
drehbeweglich ebenfalls an dem zweiten Befestigungselement 53b angelenkt ist. Der erste Dreharm 59 und der zweite Dreharm 54 verlaufen sowohl in dem ersten
Betriebszustand (Fig. 9) und in dem zweiten Betriebszustand (Fig. 10) jeweils etwa parallel zueinander. Dabei erstrecken sie sich ausgehend von dem Kinematikarm 58 in dem ersten Betriebszustand von oben nach unten und ausgehend von dem
Kinematikarm 58 in dem zweiten Betriebszustand schräg aufwärts gerichtet nach vorne oben (oder alternativ in eine andere aus Sicht des Wagenkastens 10 nach vorne weisende Richtung, abhängig von dem gewünschten Schwenkwinkel der Dreharme 54, 59). Daher befindet sich das zweite Befestigungselement 53b mit samt dem reversiblen Stoßverzehrelement 52 und dem Stoßbügel 51 in dem zweiten Betriebszustand in einer Position relativ zu dem irreversiblen Stoßverzehrelement 50, die weiter vorne und weiter oben als in dem ersten Betriebszustand liegt. Dabei unterstützt die teleskopierbare Einrichtung 55 die Bewegung von dem ersten
Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand oder treibt diese Bewegung an. Bei der teleskopierbaren Einrichtung handelt es sich z. B. um eine Gas-Druckfeder, die die Schwenkbewegung nach oben unterstützt und damit erleichtert.
Um in dem ersten Betriebszustand eine stabile Verbindung zwischen dem
irreversiblen Stoßverzehrelement 50 und dem reversiblen Stoßverzehrelement 52 herzustellen, ist außerdem ein Zwischenelement 53 vorgesehen, welches in dem ersten Betriebszustand (Fig. 9) auf der einen Seite unmittelbar mit dem ersten Befestigungselement 55b und auf der gegenüberliegenden Seite unmittelbar mit dem zweiten Befestigungselement 53b verbunden ist. Dabei ist die Verbindung des Verbindungselements 53 mit dem ersten Befestigungselement 55b lösbar, um die Trennung zwischen den beiden Stoßverzehrelementen 50, 52 und den jeweils damit verbundenen Teilen zu ermöglichen. Dagegen ist die Verbindung zwischen den Verbindungselement 53 und dem zweiten Befestigungselement 53b zwar ebenfalls lösbar, jedoch lediglich um eine Schwenkbewegung des Verbindungselements 53 relativ zu dem zweiten Befestigungselement 53b zu ermöglichen, sodass das
Verbindungselement 53 in dem zweiten Betriebszustand nach unten verschwenkbar ist. Die Drehachse dieser Schwenkbewegung ist insbesondere identisch mit der Drehachse, um die das zweite Befestigungselement 53b und der zweite Dreharm 54 relativ zueinander verschwenkbar sind.
Das Zwischenelement 53 ist bezüglich seiner lösbaren Verbindung zu dem ersten Befestigungselement 55b verschließbar (d. h. die Verbindung ist gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert). Hierzu ist eine erste Verschlusseinrichtung 57 vorgesehen, beispielsweise eine Schnelleverschlusseinrichtung. Die Verbindung zwischen dem Verbindungselement 53 und dem zweiten Befestigungselement 53b ist über eine zweite Verschlusseinrichtung 56 verschließbar. Jeweils durch Betätigen der Verschlusseinrichtungen 56, 57 können die Verbindungen des
Verbindungselements 53 gelöst werden, sodass die Anordnung aus dem ersten in den zweiten Betriebszustand gelangen kann. Umgekehrt kann beim erneuten Erreichen des ersten Betriebszustandes z. B. durch Einrasten der
Verschlusseinrichtungen 56, 57 wieder eine gesicherte Verbindung erzielt werden.
In dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Verschlusselement 53 an seiner im ersten Betriebszustand zu dem zweiten Befestigungselement 53b weisenden Anlagefläche einen schräg von oben nach unten verlaufenden Verlauf auf, sodass die ebenfalls schräg von oben nach unten verlaufende Anlagefläche des zweiten Befestigungselements 53b beim Übertragen von Stoßkräften eine vertikale Kraftkomponente aufweist. Die Anlagefläche des zweiten Befestigungselements 53b dient dabei auch als Anschlag für die Drehbewegung des Verbindungselements 53, wenn dieses wieder in die Position verschwenkt wird, die es in dem ersten
Betriebszustand einnimmt.
Die in Fig. 9 und in Fig. 10 dargestellte Schwenkeinrichtung 21 ermöglicht aufgrund der beschriebenen Kinematik mit zwei etwa parallel verlaufenden Dreharmen und aufgrund des Zwischenelements nicht nur ein Verschwenken des reversiblen Stoßverzehrelements 52 und des Aufprallelements 51 nach oben, sondern auch einen deutlichen Abstand in Längsrichtung des Fahrzeugs in dem zweiten
Betriebszustand. Dadurch wird Platz geschaffen für die Handhabung der
Kupplungsvorrichtung beim Herstellen einer Kupplung mit einem zweiten
Schienenfahrzeug. Anders als in Fig. 9 und 10 dargestellt könnte das Zwischenelement fest mit dem reversiblen Stoßverzehrelement verbunden sein oder das gegen den Stoßbügel verschwenkbare Element 53 durch das reversible Stoßverzehrelement ersetzt werden. In beiden Fällen ist das reversible Stoßverzehrelement in dem zweiten Betriebszustand gegen den Stoßbügel verschwenkt.

Claims

Patentansprüche
1 . Crashabsorberanordnung für Schienenfahrzeuge, insbesondere
Straßenbahnen, aufweisend
- ein erstes Stoßverzehrelement (50),
- ein zweites Stoßverzehrelement (52), das in einem ersten, zur Aufnahme von Stoßenergie bereiten Betriebszustand mit dem ersten
Stoßverzehrelement (50) verbunden ist,
- und ein Aufprallelement (51 ), welches mit dem zweiten
Stoßverzehrelement (52) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung eine Bewegungseinrichtung (20) aufweist, mit der das zweite Stoßverzehrelement (52) bewegbar ist, und dass die Bewegungseinrichtung ausgestaltet ist, das zweite Stoßverzehrelement (52) vom ersten
Stoßverzehrelement zu trennen und die Anordnung in einen zweiten, für einen Kupplungsbetrieb des Schienenfahrzeugs geeigneten Betriebszustand zu bringen.
2. Crashabsorberanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Verschlusseinrichtung (25) zum Lösen und Verschließen der Verbindung des ersten Stoßverzehrelementes (50) mit dem zweiten Stoßverzehrelement (52) aufweist.
3. Crashabsorberanordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Schwenkeinrichtung (21 ) zum Verschwenken des zweiten Stoßverzehrelementes (52) relativ zu dem
Aufprallelement (51 ) aufweist.
4. Crashabsorberanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anordnung ein Zwischenelement (53) aufweist, über das das erste Stoßverzehrelement (50) in dem für die Aufnahme von
Stoßenergie bereiten Betriebszustand mit dem zweiten Stoßverzehrelement (52) verbunden ist.
5. Crashabsorbereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Betriebzustand eine Verbindung des Zwischenelements (53) mit dem ersten Stoßverzehrelement (50) durch einen ersten Verschluss
verschlossen ist.
6. Crashabsorberanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stoßverzehrelement an dem
Aufprallelement (51 ) einklappbar oder an diesem verdrehbar angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Crashabsorberanordnung mit einer
Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln des Schienenfahrzeugs mit einem zweiten Schienenfahrzeug kombiniert ist, wobei die Kupplungsvorrichtung
verschwenkbar auf Höhe des ersten Stoßverzehrelements (52) angeordnet ist, um ein Verschwenken der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge zu ermöglichen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei die Kupplungsvorrichtung in dem ersten Betriebszustand in einer eingeklappten, nicht kupplungsbereiten Stellung ist.
9. Schienenfahrzeug mit einer Anordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Kuppeln eines ersten Schienenfahrzeuges mit einem zweiten Schienenfahrzeug, insbesondere unter Verwendung einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Trennen einer Verbindung zwischen einem ersten Stoßverzehrelement (50) und einem zweiten Stoßverzehrelement (52),
- Bewegen des zweiten Stoßverzehrelements (52) mittels der
Bewegungseinrichtung in eine Stellung eines zweiten Betriebszustandes,
- Kuppeln der Schienenfahrzeuge über eine Kupplungsvorrichtung des
Schienenfahrzeuges.
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