[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte
Stadtverkehrsfahrzeuge, die an den Fahrzeugenden im Bereich des Fahrzeugkopfes angeordnet
ist und aus einer Stoßstange, die durch zwei reversibel arbeitende Stoßdämpfer getragen
wird und mit einer Abrißverbindung und einer anschließenden Führung versehen ist und
aus einem deformierbaren Vorbau besteht.
[0002] Spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge sind wesentlich häufiger in Unfälle verwickelt
als Fahrzeuge auf Vollbahnstrecken, weshalb besonderer Handlungsbedarf hinsichtlich
der Verbesserung des Kollisionsschutzes besteht. Dabei sind auch die Aspekte des Partnerschutzes
zu berücksichtigen, da es sich häufig um Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmern handelt.
Aus Unfallanalysen ist bekannt, daß die vorhandenen Lösungen für einen Kollisionsschutz
nicht ausreichend sind. Dies bezieht sich auf Unfälle mit allen Verkehrsteilnehmern.
[0003] Durch die DE 38 18 839 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein abnehmbarer Kopf
einer Mittelpufferkupplung gegen eine umgreifende Raumschutzstange ausgetauscht wird.
Die Raumschutzstange wird dabei durch eine Schwenksicherung an den Enden festgelegt.
Auf das gleiche Prinzip baut die beschriebene Vorrichtung nach DE 39 31 171 C2 auf.
Der Unterschied besteht in der Lösung der Schwenksicherung. Ein Nachteil dieses Prinzips
ist, daß nach Erschöpfung des Hubes der Stoßsicherung die Vorrichtung eine Deformation
des Vorbaus behindert, da sie sich nicht aus der Verformungszone verschieben läßt.
Ein weiterer Nachteil ist, daß bei außermittigem Aufprall, der beim Zusammenstoß mit
Personenkraftwagen laut Unfallanalysen der häufigste Fall ist, eine reversible Energieaufnahme
über die mittig angeordnete Kupplungspatrone aufgrund der hohen Momente kaum möglich
ist. Aus der Praxis ist eine Einrichtung bekannt, ausgeführt bei der Straßenbahn Dresden
Typ NGT6 DD, bei der ein Raumschutzträger von zwei Stoßdämpfern getragen wird. Auch
bei dieser Lösung besteht das Problem, daß die Kollisionschutzeinrichtung nach Ausschöpfung
des Hubes die Deformation behindert.
[0004] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte
Stadtverkehrsfahrzeuge zu schaffen, welche die Nachteile bekannter Lösungen überwindet,
indem sie eine lokale Deformation im Frontbereich ermöglicht und die Auswirkungen
auf Fahrzeug und Insassen beim Zusammenstoß mit anderen Verkehrsteilnehmern reduziert.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus dem Unteranspruch 2 hervor. Die
Kollisionsschutzeinrichtung besteht in der ersten Stufe aus einer Stoßstange, die
von reversibel arbeitenden Stoßdämpfern getragen wird. Die Stoßdämpfer ragen um die
Länge Y über die Struktur hinaus. Diese ergibt sich aus dem Hub Z und dem Abrißweg
Q. Durch die Stoßdämpfer werden Zusammenstöße mit geringer kinetischer Energie abgefangen.
Nach Ausschöpfung des Hubes der Stoßdämpfer kommt es zum Versagen der Abreißverbindungen.
Der feststehende Teil der Stoßdämpfer, dessen Länge W sich aus dem gewünschten Deformationsweg
X des Vorbaus und dem Abrißweg Q ergibt, schiebt sich in die Führungen, wobei die
Länge T des Freiraums hinter der Abreißverbindung genauso groß ist wie die Länge W
des feststehenden Teils der Stoßdämpfer. Dadurch weicht die Stoßstange nahezu kraftlos
und geführt zurück. In der zweiten Stufe werden die Kräfte ausschließlich in den Vorbau
eingeleitet, der sich direkt von der Front aus deformieren kann. Wahlweise kann diesem
ein Deformationselement vorgeschaltet werden, wobei die Stoßstange dann um die Länge
Y plus dem Deformationsweg V des Deformationselementes hervorstehen muß. Die Länge
W des feststehenden Teils der Stoßdämpfer und die Länge T des Freiraums der Führungen
ergibt sich dann aus dem Deformationsweg X des Vorbaus, dem Abrißweg Q und dem Deformationsweg
V des Verformungselements.
Die Vorteile der Lösung bestehen darin, daß die in Crashsituationen zu erwartende
Deformation im Frontbereich des Fahrzeuges kontrolliert realisiert wird. Dadurch reduzieren
sich die Reparaturkosten erheblich und der Fahrgastraum wird vor Deformationen geschützt.
Die Abreißverbindung an den Stoßdämpfern und die anschließende kraftlose Führung sorgen
dafür, daß der Vorbau sich im Frontbereich ungestört deformieren kann. Durch Anordnung
der Stoßstange unterhalb des Vorbaus, kann dieser nach dem Abreißen der Stoßdämpfer
direkt an der Front verformt werden. Durch das zusätzliche Deformationselement vor
dem Vorbau können Zusammenstöße mit Fahrzeugen, deren hervorstehende Struktur oberhalb
der Stoßstange liegt, bis zu einer bestimmten kinetischen Energie ohne Verformung
des Vorbaus abgefangen werden.
[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen näher erläutert
werden. Die Zeichnungen zeigen in:
- Figur 1:
- eine Seitenansicht der Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
- Figur 2:
- eine Seitenansicht der Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2.
[0007] Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß eine Sroßstange 1 von Stoßdämpfern 2 getragen wird.
Die Stoßdämpfer 2 sind an einer Abreißverbindung 3 festgemacht, z.B. angeschraubt.
Die Abreißverbindung 3 steckt in einer Führung 4 und ist mit einem Scherbund an dessen
Flansch befestigt. Ein Vorbau 5 und die Führung 4 münden in einer Fahrzeugstruktur
6, die in der Zeichnung schematisch angedeutet ist. Beim Zusammenstoß wird zunächst
die Stoßstange 1 um einen Hub Z der Stoßdämpfer 2 zurückgeschoben, nach Erschöpfung
des Hubes Z steigt die Kraft an und der Scherbund der Abreißverbindung 3 schert am
Flansch der Führung 4 ab. Während des Abrißvorganges wird die Stoßstange 1 um einen
Abrißweg Q verschoben. Danach kommt es zur Krafteinleitung in den Vorbau 5 und dieser
wird um einen erforderlichen Deformationsweg X deformiert. Der feststehende Teil der
Stoßdämpfer 2 wird dabei um die Länge des Abrißweges Q plus den Deformationsweg X
in die Führungen 4 verschoben. In Figur 2 ist eine Variante dargestellt, bei der zusätzlich
ein Deformationselement 7 vor dem Vorbau 5 angeordnet ist. Die Stoßstange 1 steht
somit um eine Länge Y plus Deformationsweg V hervor. Entsprechend ergibt sich eine
Länge W des feststehenden Teils der Stoßdämpfer 2 und eine Länge T des Freiraums in
den Führungen 4 aus dem Deformationsweg X des Vorbaus 5, dem Abrißweg Q und des Deformationsweges
V des Deformationselementes 7.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
[0008]
- 1
- Stoßstange
- 2
- Stoßdämpfer
- 3
- Abreißverbindung
- 4
- Führung
- 5
- Vorbau (mit integrierter Verformungszone)
- 6
- Fahrzeugstruktur
- 7
- Deformationselement
- Q
- Abrißweg
- T
- Länge
- V
- Deformationsweg
- W
- Länge
- X
- Deformationsweg
- Y
- Länge
- Z
- Hub
1. Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeugen angeordnet an
den Fahrzeugenden im Bereich des Fahrzeugkopfes, bestehend aus einer Stoßstange, die
von zwei Stoßdämpfern getragen wird und unter einem Vorbau (5) mit integrierter Verformungszone
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoßstange (1) um eine Länge (Y)
über den Vorbau (5) hervorsteht, wobei die Länge (Y) sich aus einem Hub (Z) der Stoßdämpfer
(2) und einem Abrißweg (Q) ergibt, daß nach Ausschöpfung des Hubes (Z) der Stoßdämpfer
(2) Abreißverbindungen (3) versagen, wodurch die Stoßstange (1) durch kraftlose Verschiebung
der Stoßdämpfer (2) in Führungen (4) zurückweicht, so daß der Vorbau (5) mit einer
integrierten Verformungszone sich um den Deformationsweg (X) deformieren kann, wobei
eine Länge (W) des feststehenden Teils der Stoßdämpfer (2) und eine Länge (T) des
Freiraums in den Führungen (4) mindestens so groß sein müssen wie der Deformationsweg
(X) des gewünschten Verformungsweges des Vorbaus (5) plus dem Abrißweg (Q).
2. Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorbau
(5) über der Stoßstange (1) ein Deformationselement (7) angeordnet ist, welches einen
Deformationsweg (V) aufweist, daß die Stoßstange (1) um die Länge (Y) plus Deformationsweg
(V) des Deformationselementes (7) hervorsteht und daß die Länge (W) des feststehenden
Teils der Stoßdämpfer (2) und die Länge (T) des Freiraumes in den Führungen (4) mindestens
so groß sein müssen wie der Deformationsweg (X) des Vorbaus (5), der Abrißweg (Q)
und der Deformationsweg (V) des Deformationselementes (7).
