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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
- 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