[发明专利]碰撞保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碰撞保护装置，该碰撞保护装置与力传递构件一起使 用，以提供额外的不可逆的碰撞保护。

背景技术

公知地，在港口内操纵船只以及将船只停泊在码头岸壁上时，为了保护 船只的外壳，使用所谓的碰垫/护舷材(Fender)。这里，通常起保护体作用 的碰垫以如下方式定位在船只和码头岸壁之间，即，使得该碰垫一方面用作 减震器，另一方面用作间距保持器，由此船体不会受到刮擦。对于大型船只 通常采用独立构造的碰垫，该独立构造碰垫是码头设备的组成部分。这种设 计成码头设备的组成部分的碰垫可以设计成具有一定的移动性，因此该缓冲 装置在船只停泊时以及在有波浪(Wellengang)时还能够跟随船只移动。

但是，在超过所使用的碰垫的弹性缓冲变形能力时，会出现损坏船只外 壳的危险，例如，在船只不减速地碰撞到码头岸壁上时，会出现碰撞能量无 衰减地作用到船只的外壳上。为了在这种情况下避免对船只外壳的损坏，可 以想到提供一种设计成不可逆的碰撞保护装置，该碰撞保护装置在超过所使 用的碰垫的弹性缓冲能力时起动(An rechen)端侧缓冲器，并吸收碰撞能量 的至少一部分或将其转换成变形能和热量。

通常，当由于物体的质量而必须考虑应按可预见的事件顺序(事件过程) 以确定的方式吸收高动能时，尤其是针对运动的物体时，对碰撞力的衰减和 对在撞击时出现的碰撞能量的有效消耗有问题的。

这一点不仅适用于将碰撞保护装置设置为码头设备的组成部分的船只， 例如油轮，而且也适用于轨道车辆。就轨道技术例如公知的止冲器 (Prellbock)而言，这种止冲器设置在轨道和铁路路段的终止处并应防止轨 道车辆或车厢行驶超出轨道端部之外。止冲器通常具有这样的特性，即，能 够尽可能多地吸收运动的轨道车辆的能量，以尽量使轨道车辆保持不受损 坏。这里，在一些情况下，止冲器可能变形或被破坏。

碰撞保险装置可以以碰撞缓冲器的形式使用。该碰撞缓冲器是车辆上的 结构部件，这种结构部件在撞车或碰撞到固定的障碍物上的情况下吸收能量 并因此防止对车辆或装载货物的损坏。碰撞缓冲器主要设置在轨道车辆上 (也称为“缓冲器(Puffer)”，“减震器(Buffer)”或“缓冲梁(Stossballen)”)， 其中，多数情况下在车辆端部上安装一个或两个结构部件，所述结构部件的 作用是，吸收从外部沿轨道车辆的纵向方向作用在轨道车辆上的压力。根据 这个原理，在轨道车辆中可以使用两种类型的碰撞缓冲器作为碰撞保护装 置，即所谓的“单缓冲器”或“中央缓冲器”，这种“单缓冲器”或“中央缓冲器” 沿车辆的纵向轴线安装，从而在轨道车辆的每个端部上只在端梁 (Kopfschwelle)的中央设置一个缓冲器，或所谓的“双缓冲器”或“端侧缓冲 器”，其在轨道车辆的端部上设有两个缓冲器。

在轨道车辆领域内公知地，当车厢不是通过转盘相互连接，并且在行驶 运行时两个联接的车厢之间的距离可能发生改变时，例如在多节式的轨道车 辆中给各单个车厢装备端侧缓冲器或UIC缓冲器。这种端侧缓冲器用于在正 常行驶运行中吸收和衰减例如在制动或起动时出现的碰撞。

对于在轨道车辆中采用的端侧缓冲器可以使用伸缩式的结构，这种伸缩 式的结构可以具有缓冲器壳体、设置在该缓冲器壳体中的力传递件以及例如 具有弹簧或弹性体的减震元件。在这种结构中，所述缓冲器壳体用作纵向导 向件并用于支承横向力，而容纳在缓冲器壳体中的减震元件用于沿纵向进行 力传递。

欧洲规范(例如UIC手册526、528中)针对特定的车辆种类对缓冲件 的结构长度以及缓冲器行程(即弹簧行程)进行了标准化规定。例如，标准 化的UIC(国际铁路联盟)缓冲器的缓冲器行程在100至110mm的范围内。 在达到了最大的缓冲器行程之后，端侧缓冲器的减震特性被用尽，因此超出 端侧缓冲器的额定工作负荷的碰撞力会无衰减地被传导到车辆底架上。

因此，在正常行驶运行中，例如在多节车辆中各单个车厢之间出现的碰 撞力可以通过集成在端侧缓冲器中的通常设计成可恢复的减震元件吸收；在 超出端侧缓冲器的工作负荷时，例如在车辆撞击到障碍物上或在车辆突然制 动时，集成在端侧缓冲器中的减震元件通常就不足以消耗产生的所有能量。 因此，如果由端侧缓冲器提供的碰撞缓冲不结合到整个车辆的能量消耗设计 中，则会使得碰撞能量直接传递到车辆底架中。这里，车辆底架受到极大的 载荷，并且在一些情况下可能受损或破坏。