DE60103443T2

DE60103443T2 - Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuges gegen einen Aufprall

Info

Publication number: DE60103443T2
Application number: DE60103443T
Authority: DE
Inventors: Michel Gibeau; Jean-Jacques Laporte
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: DE60103443D1; CA2343599A1; PT1142770E; JP2001301551A; FR2806997A1; ES2220685T3; AU3338201A; EP1142770A1; US6443510B2; AU765011B2; ATE267730T1; FR2806997B1; CA2343599C; EP1142770B1; US20010035657A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeugs gegen einen Aufprall und insbesondere auf eine Vorrichtung, welche ein aufblasbares Element umfasst, das, wenn es aufgeblasen ist, eine allgemeine Form aufweist, die sich an die allgemeine Form des zu schützenden Bereichs des Fahrzeugs anschmiegt.
Die Vorrichtung zum Schutz gemäß der Erfindung ist vorzugsweise im Bereich der Eisenbahn anwendbar, insbesondere bei Straßenbahnen oder dergleichen, für welche das aufblasbare Element zum Schutz besonders sperrig ist.
Aus der Schrift GB 2 020 234 ist bekannt, ein aufblasbares Kissen zum Schutz an der Vorderseite eines Eisenbahnfahrzeugs zu verwenden, um den Aufprall bei einem Zusammenstoß mit einem Menschen oder einem anderen Hindernis zu dämpfen. Es ist gleichermaßen aus dieser Schrift bekannt, das Kissen vor einem Aufprall aufzublasen, indem Gas unter hohem Druck in das aufblasbare Kissen injiziert wird, wobei das Gas normalerweise in an dem Fahrzeug angebrachten Behältern gelagert ist.
Eine solche Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass viel Zeit zum Aufblasen des Schutzkissens benötigt wird, da das Volumen des aufblasbaren Kissens beträchtlich ist. Nun ist es unbedingt erforderlich, dass das Aufblähen des aufblasbaren Kissens sehr schnell geschieht, damit die Vorrichtung zum Schutz selbst dann wirksam ist, wenn das Auslösen des Öffnens des Kissens nur kurze Zeit vor dem Aufprall ausgeführt wird.
Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist die Notwendigkeit, Gasbehälter mit großer Kapazität zu haben, um das Aufblasen des Schutzelements unter Druck zu ermöglichen, welche teuer sind und welche das Eisenbahnfahrzeug schwerer machen und voll stopfen. Des weiteren ist es schwierig, für eine solche Vorrichtung analog zu den für Automobile verwendeten Vorrichtungen die Verwendung eines pyrotechnischen Gasgenerators vorzusehen, da dieser letztgenannte eine bedeutende potentielle Gefahr darstellt aufgrund der zum Aufblasen eines aufblasbaren Kissen mit großem Volumen benötigten Energie und der Giftigkeit des Gases.
Die Erfindung beabsichtigt, alle diese Nachteile zu beseitigen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäss eine Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeugs gegen einen Aufprall, welche ein schnelles Aufblähen des aufblasbaren Elementes sicherstellt und welche einfach und wirtschaftlich zu realisieren ist.
Die Erfindung hat zum Gegenstand eine Vorrichtung zum Schutz gegen Aufprälle, welche ein aufblasbares Element umfasst, das, wenn es aufgeblasen ist, eine allgemeine Form aufweist, die sich an die allgemeine Form des zu schützenden Bereichs des Fahrzeugs anschmiegt.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung zum Schutz dadurch gekennzeichnet, dass das aufblasbare Element eine Hülle umfasst, welche mittels einer aufblasbaren Armierung, die eine wesentlich kleinere Volumenkapazität aufweist als das Volumen der Hülle, aufgebläht wird, wobei das unter Druck setzen und das Aufblähen der aufblasbaren Armierung das schnelle Aufblähen der Hülle sicherstellen und gleichzeitig durch Unterdruck das Auffüllen des inneren Volumens des aufblasbaren Elements mit Luft über an der Hülle angebrachte Einströmvorrichtungen auslösen.
Die Ziele, Ausführungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich anhand der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und einer Variante der Ausführung, welche zu Beispielzwecken und nicht darauf begrenzend gegeben wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in denen:
1 eine schematische seitliche Schnittansicht eines Eisenbahnfahrzeugs, welches mit einer Vorrichtung zum Schutz gemäß der Erfindung ausgestattet ist, in aufgeblähter Position darstellt;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II–II der 1 des mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht der aufblasbaren Armierung aus 2, einzeln dargestellt, ist;
4 eine perspektivische Ansicht einer Variante der Ausführung der aufblasbaren Armierung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist.
Um das Lesen der Zeichnungsfiguren zu vereinfachen, sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt.
1 stellt ein Eisenbahnfahrzeug 5 dar, vom Typ Straßenbahn, ausgestattet mit einer Vorrichtung zum Schutz gegen Aufprälle, gebildet aus einem aufblasbaren Element 1.
Das aufblasbare Element 1 umfasst eine Hülle 2 aus Stoff mit großem Volumen, im wesentlichen parallelepipedförmig, welche, wenn sie aufgebläht ist, sich an die Form der Vorderseite des zu schützenden Fahrzeugs anschmiegt. Die Hülle 2 enthält eine aufblasbare Armierung 3, welche eine wesentlich geringere Volumenkapazität als das Volumen der Hülle 2 besitzt. Die aufblasbare Armierung 3 ist über eine Leitung 6 mit einem Behälter für komprimiertes Gas 4, welcher an der Straßenbahn 5 angebracht ist, verbunden. Die Leitung 6 umfasst einen steuerbaren Schieber, nicht in den Zeichnungsfiguren dargestellt, welcher normalerweise geschlossen ist und das unter Druck setzen der Armierung 3 für ihr schnelles Aufblasen ermöglicht.
Entsprechend der in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform wird die aufblasbare Armierung 3 gebildet aus zwei vertikalen flachen Kissen 3a und 3b; parallel zur Vorderseite der Straßenbahn 5, und aus zwei Schläuchen 3c, welche die Verbindung zwischen den zwei flachen Kissen 3a und 3b herstellen. Die zwei Schläuche 3c sind senkrecht zu den zwei flachen Kissen 3a, 3b angeordnet und halten, sobald die Armierung 3 aufgeblasen ist, die zwei flachen Kissen 3a, 3b zueinander parallel und voneinander beabstandet. Die flachen Kissen 3a, 3b und die Schläuche 3c sind so dimensioniert, dass, sobald aufgeblasen, das Maß der aufblasbaren Armierung 3 im wesentlichen dem Maß der aufgeblähten Hülle 2 entspricht.
Um das Auffüllen der Hülle 2 mit Luft während ihres Aufblähens bei dem Aufblasen der Armierung 3 sicherzustellen, umfassen die Wände der Hülle 2 Rückschlag-Einlassventile für Luft, nicht in den Zeichnungsfiguren dargestellt, welche den Durchfluss von Luft unter der Wirkung des im Inneren der Hülle 2 erzeugten Unterdrucks ermöglichen.
In der dargestellten Ausführungsform sind die flachen Kissen 3a, 3b und die Schläuche 3c nicht mit der Hülle 2 verbunden, damit die aufblasbare Armierung 3 sich frei im Inneren der Hülle 2 aufblähen kann.
Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Schutz wird nachfolgend beschrieben.
Unter normalen Betriebsbedingungen befindet sich das aufblasbare Element 1, gebildet aus seiner Hülle 2 und seiner aufblasbaren Armierung 3, in gefaltetem Zustand in der Vorderpartie der Straßenbahn im Inneren eines zu diesem Zweck vorgesehenen Raumes.
Sobald ein Kollisionsrisiko erkannt wird, entweder automatisch oder durch das Eingreifen eines Maschinisten, wird das komprimierte Gas des Behälters 4 in die aufblasbare Armierung 3 injiziert, welche sich unter dem Druck unverzüglich im Inneren der Hülle 2 aufbläht. Die flachen Kissen 3a, 3b und die Schläuche 3c kommen dann zur Anlage gegen die Wände der Hülle 2 und zwingen das aufblasbare Element 1 dazu, sich aufzublähen, wobei gleichzeitig Luft über die Einlassventile der Hülle 2 eintritt. Die Vorrichtung ist dann bereit, den Aufprall mit jeglichem Objekt zu dämpfen.
Um das Dämpfen des Aufpralls zu unterstützen, ist die Hülle 2 porös oder weist auf der Oberfläche der Hülle 2 angeordnete kalibrierte Öffnungen auf, was das fortschreitende Entweichen von Luft aus der Hülle 2 unter der Wirkung des Überdrucks, welcher durch den Aufprall erzeugt wird, ermöglicht. Selbstverständlich hat die aufblasbare Armierung gleichermaßen an der Dämpfung des Aufpralls teil, indem sie sich bei dem Zusammenstoß fortschreitend verformt und eine bestimmte Kontrolle der Verformung des aufblasbaren Elements 1 bei dem Zusammenstoß sicherstellt.
4 stellt eine Variante der Ausführung der Erfindung dar, in welcher die Schläuche 3c der aufblasbaren Armierung 3 durch ein drittes flaches Kissen 3d ersetzt werden, welches senkrecht zu den zwei flachen Kissen 3a und 3b angeordnet ist und die Verbindung zwischen den letztgenannten herstellt. Diese Variante der Ausführung ermöglicht eine verbesserte Steifigkeit der Armierung 3.
Eine solche Vorrichtung, die das Aufblähen eines aufblasbaren Elementes mit großem Volumen mittels einer aufblasbaren Armierung, welche eine wesentlich kleinere Volumenkapazität als die des aufblasbaren Elementes besitzt, realisiert, hat den Vorteil, aufgrund der geringen Volumenkapazität der aufblasbaren Armierung eine sehr schnelles unter Druck setzen der letztgenannten zu ermöglichen und dementsprechend ein schnelles Aufblähen des aufblasbaren Elementes. Des weiteren ermöglicht das geringe Volumen der aufblasbaren Armierung die Verwendung eines Gasbehälters mit geringer Kapazität und dementsprechend die Reduzierung des Gewichts und des Vollstopfens von Stauräumen. Schließlich ist es möglich, aufgrund der geringen benötigten Menge an Gas für das Aufblähen der Armierung, in einer Variante der Ausführung die Armierung mit Hilfe eines pyrotechnischen Gasgenerators, der gewöhnlich für das Aufblasen von aufblasbaren Kissen in Automobilen verwendet wird, aufzublasen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform begrenzt, die nur zu Beispielzwecken gegeben wurde.
Weiter kann die aufblasbare Armierung andere Formen besitzen als jene, die vorgehend beschrieben wurde, um das Aufblähen der Hülle sicherzustellen, wie beispielsweise, dass sie aus einem Netz von Schläuchen, welches parallelepipedförmig ist und sich an die Kanten der Hülle des aufblasbaren Elementes anschmiegt, gebildet ist.
Weiter kann in einer nicht dargestellten Variante der. Ausführung die aufblasbare Armierung mit einer inneren oder äußeren Oberfläche der Hülle verbunden werden, zum Beispiel mittels Kleben oder mittels Einschieben von Schläuchen, die zu der Armierung gehören, durch spezifische an der Hülle befindliche Futterale. Eine solche Variante der Ausführung bietet den Vorteil, eine ausgezeichnete geometrische Positionierung der Elemente der aufblasbaren Armierung bei ihrem Aufblähen sicherzustellen, was ermöglicht, ein aufblasbares Element mit komplexer Form, welches sich perfekt an die zu schützende Oberfläche anschmiegt, zu bauen.

Claims

Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeugs (5) gegen Aufprall, welche ein aufblasbares Element (1) umfasst, das, wenn es aufgeblasen ist, eine allgemeine Form aufweist, die sich an die allgemeine Form des zu schützenden Bereichs des Fahrzeugs (5) anschmiegt, dadurch gekennzeichnet, dass das aufblasbare Element (1) eine Hülle (2) umfasst, welche mittels einer aufblasbaren Armierung (3), die eine wesentlich kleinere Volumenkapazität aufweist als das Volumen der Hülle (2), aufgebläht wird, wobei das unter Druck setzen und das Aufblähen der aufblasbaren Armierung (3) das schnelle Aufblähen der Hülle (2) sicherstellen und gleichzeitig durch Unterdruck das Auffüllen mit Luft des inneren Volumens des aufblasbaren Elements (1) über an der Hülle (2) angebrachte Einströmvorrichtungen auslösen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) sich frei im Inneren der Hülle (2) aufbläht.
Vorrichtung gemäß irgend einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) gebildet ist aus zwei zueinander parallelen flachen Kissen (3a, 3b) und Schläuchen (3c), welche die Verbindung zwischen den flachen Kissen (3a, 3b) herstellen und den Abstand der flachen Kissen (3a, 3b) bei einem unter Druck setzen der aufblasbaren Armierung (3) sicherstellen.
Vorrichtung gemäß irgend einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung gebildet ist aus zwei zueinander parallelen flachen Kissen (3a, 3b) und einem dritten flachen Kissen (3d), welches senkrecht zu den zwei flachen Kissen (3a, 3b) angeordnet ist und die Verbindung zwischen den zwei flachen Kissen (3a, 3b) herstellt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (3) verbunden ist mit der Oberfläche der Hülle (2).
Vorrichtung gemäß irgend einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassvorrichtungen für Luft gebildet sind aus einem Rückschlag-Einlassventil.
Vorrichtung gemäß irgend einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2) porös ist oder kalibrierte Öffnungen umfasst, um das fortschreitende Entweichen von Luft bei einem Aufprall zu ermöglichen.