Der Betrieb eines Mehrsystem-Fahrzeugs, d.h. eines straßenbahnähnlichen Fahrzeugs zusammen mit Vollbahnfahrzeugen auf deren Netz, ist vom Aspekt der passiven Sicherheit nicht unkritisch. Für die Lieferung des Tram-Train AVANTO wurden im Lastenheft über die Norm DIN 5560 hinausgehende zusätzliche statische Anforderungen an die obere und untere Fensterbrüstung gemäß Kategorie III nach EN 12663, d.h. 150 kN und 300 kN statische Prüfkraft gestellt. Die Sicherheitsanforderungen sollten mit einem selbsttragenden GFK-Kopf realisiert werden. Bei diesem Konzept wird die Crashenergie primär durch andere parallelgeschaltete Elemente auf Höhe des Untergestells aufgenommen. Die hier gewählten Teleskopelemente absorbieren die Energie durch Aufweitung der Rohre, wobei mindestens 80% der Energie durch Kaltarbeit und nur maximal 20% durch Reibung umgesetzt werden, woraus sich ein sehr gut vorher bestimmbares und konstantes Kraftniveau über den Deformationsweg ergibt. Das Untergestell des Wagenkastens, auf dem der GFK-Kopf üblicherweise auf ganzer Länge zwischen Kopfträger und C-Säule aufliegt, wird nun um die Länge der zu erwartenden maximalen Verformung gekürzt und soll nun keine Verformungsarbeit leisten. An den vorderen Enden der beiden Teleskopelemente ist ein Stoßbügel befestigt, welcher die Kompatibilität zu Vollbahnfahrzeugen herstellt, Einrichtungen zum Kletterschutz aufweist sowie eine zentrale Fläche zum Kopfanheben bietet. Die dabei wirkenden Vertikalkräfte, die auch von den Teleskopelementen übertragen werden müssen, liegen nur unwesentlich höher als die zu erwartenden Vertikalkräfte beim Crash. Schließlich ist zum Schutz von Fußgängern und aus ästhetischen Gründen der Bereich vor dem Stoßbügel und seitlich der Teleskopelemente durch Bugschürzen verkleidet. Vorteil dieses Konzeptes ist der kurze Verformungsweg bei vorgegebener Energie durch das konstante Kraft-Weg-Verhalten. Außerdem ermöglichen die Teleskopelemente die Integration einer hydraulischen reversiblen Stufe und sind gegenüber Seitenkräften außerordentlich unempfindlich. Der Entwicklungsprozess mit den durchgeführten Simulationsrechnungen, der Detaillösung, den statischen und dynamischen Tests und der Validierung wird beschrieben.
Das Frontend-Konzept des Tram-Train Avanto
2005
10 Seiten, 9 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Schienenfahrzeug , Karosserie , Aufprallenergieabsorptionsvermögen , Fahrzeugsicherheit , Triebwagen , glasfaserverstärkter Kunststoff , Fahrzeugfenster , Fahrgestell , Verformung , Stahlrahmen , Außenhaut , konstruktive Gestaltung , Simulation , dynamische Belastung , Dimensionierung , Frontend (Karosserievorderteil)
The frontend-Concept of the Siemens tram-train AVANTO
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