Vorrichtung zum Anbinden einer Tischplatte an eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs und Schienenfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbinden einer Tischplatte an eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs für eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Sitzgruppe. Die Er findung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einer sol chen Vorrichtung.

Schienenfahrzeuge zur Beförderung von Personen weisen in der Regel Sitzgruppen aus gegenüberliegenden, quer zur Fahrtrich tung angeordneten Sitzen auf, zwischen denen häufig ein fest installierter Tisch angeordnet ist. Solche Tische müssen die Beanspruchungen des Betriebs sowie definierten außergewöhnli chen Lasten (z.B. Vandalismus) ohne Beschädigung aushalten. Bei Kollisionen der Schienenfahrzeuge mit Hindernissen und daraus resultierenden hohen Längsverzögerungen treten durch den Aufprall der Insassen an der Tischkante deutlich höhere Lasten auf. Die Befestigung des Tisches im Schienenfahrzeug soll dabei die Bewegung des Tisches so begrenzen, dass der Überlebensraum der gegenüber, d.h. mit den Rücken zu Fahrt richtung sitzenden, Insassen nicht beeinträchtigt wird. Ande rerseits ist eine kontrollierte Nachgiebigkeit der Tischkante vorteilhaft für die Begrenzung der Aufprallkräfte zur Vermei dung oder Reduktion von Verletzungen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Anbinden einer Tischplatte an eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs zu schaffen, die eine sichere und zu verlässige Stützstruktur bereitstellt, welche insbesondere eine Verletzungsgefahr für Fahrgäste im Betrieb eines Schie nenfahrzeugs gering hält.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Schienenfahr zeug mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentan- spruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Anbinden eines Tisches an eine Seitenwand eines Schienenfahr zeugs eine Tischplatte und eine Stützkomponente auf, die ein Tischbein und eine Tischbeinbefestigung umfasst. Das Tisch bein ist aufrecht angeordnet an der Tischplatte befestigt und dazu ausgebildet, die Tischplatte mittels der Tischbeinbefes tigung mit einem Boden des Schienenfahrzeugs zu koppeln. Die Vorrichtung weist ferner eine Seitenwandanbindung auf, die mit der Tischplatte gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die Tischplatte mit der Seitenwand des Schienenfahrzeugs zu koppeln. Die Vorrichtung weist weiter einen Torsionsbalken auf, der unterhalb einer Oberseite der Tischplatte angeordnet ist und einerseits mit dem Tischbein und andererseits mit der Seitenwandanbindung gekoppelt ist, sodass bezogen auf einen an der Seitenwand angeordneten Zustand der Vorrichtung zwi schen der Tischbeinbefestigung und der Seitenwand des Schie nenfahrzeugs ein biege- und torsionsfester Lastpfad ausgebil det ist und bei einem Auftreten einer in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs auf die Tischplatte wirkenden Kraft ein Drehmoment mittels des Lastpfads an die Seitenwand überleit bar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrich tung zum Anbinden eines Tisches an eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs eine Tischplatte und eine Stützkomponente auf, die ein Tischbein und eine Tischbeinbefestigung umfasst. Das Tischbein ist aufrecht angeordnet an der Tischplatte be festigt und dazu ausgebildet, die Tischplatte mittels der Tischbeinbefestigung mit einem Boden des Schienenfahrzeugs zu koppeln. Die Vorrichtung weist weiter eine Seitenwandanbin dung auf, die mit der Tischplatte gekoppelt ist und dazu aus gebildet ist, die Tischplatte mit der Seitenwand des Schie nenfahrzeugs zu koppeln. Das Tischbein weist hinsichtlich ei ner Biege- und Torsionsfestigkeit eine vorgegebene Schwä chungsstelle auf, sodass bezogen auf einen an der Seitenwand angeordneten Zustand der Vorrichtung zwischen der Tischbein befestigung und der Seitenwand des Schienenfahrzeugs ein bie ge- und torsionsfester Lastpfad ausgebildet ist und bei einem Auftreten einer in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs auf die Tischplatte wirkenden Kraft ein Drehmoment mittels des Lastpfads an die Seitenwand überleitbar ist.

Die Vorrichtung kann ferner derart weitergebildet sein, dass sie einen Torsionsbalken aufweist, der unterhalb einer Ober seite der Tischplatte angeordnet ist und einerseits mit dem Tischbein und andererseits mit der Seitenwandanbindung gekop pelt ist.

Mittels der beschriebenen Vorrichtungen ist jeweils eine si chere und zuverlässige Stützstruktur zur Seitenwandanbindung eines Tisches für eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Sitzgruppe eines Schienenfahrzeugs realisierbar, die mit ho her Stabilität die Verletzungsgefahr der Fahrgäste im Be trieb, insbesondere bei Kollisionen, deutlich vermindert, oh ne dass Komforteinbußen hingenommen werden müssen. Die Vor richtungen sind gemäß ihrem jeweiligen Aufbau so eingerich tet, dass Kräfte bzw. Drehmomente, die auf den Tisch bzw. an der Tischplatte wirken, durch den vorgegeben ausgebildeten Lastpfad zuverlässig aufgenommen und sicher abgeleitet wer den .

Es ist eine Erkenntnis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass Tische, insbesondere von Schienenfahrzeugen, die quer zu der Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs ange ordnet werden, bei einem Sekundäraufprall im Fall von Kolli sionen ein erhebliches Verletzungsrisiko für die Fahrgäste darstellen. Die beschriebenen Vorrichtungen stellen daher mittels einer jeweils nachgiebigen Befestigung der in sich starren Tischplatte eine gezielte Nachgiebigkeit der Tisch platte zur Begrenzung der Kräfte bereit. Eine Dimensionierung ergibt sich bei einer an der Seitenwand befestigten Tisch platte daraus, dass bei weit von der Seitenwand entfernten Aufprallpositionen große Biegemomente aufzunehmen sind, bei näher an der Seitenwand liegenden Aufprallpositionen dennoch die Kräfte zu begrenzen sind.

Die beschriebenen Vorrichtungen ermöglichen jeweils mittels des ausgebildeten Lastpfads eine zuverlässige und sichere Aufnahme von solchen Biegemomenten und tragen zudem zu einem übersichtlichen und platzsparenden Aufbau bei. Es werden kei ne komplexen Schienensysteme benötigt, die ein Verschieben der Tischplatte in Fahrtrichtung bei einer Kollision ermögli chen. Darüber hinaus wird ein Freiraum für Füße eines Fahr gastes mit dem beschriebenen Aufbau der jeweiligen Vorrich tungen nicht eingeschränkt.

Das Tischbein und dessen Befestigung an einem Boden des

Schienenfahrzeugs ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass es nicht nur der Fixierung gegen Wegrutschen und Abheben dient, sondern auch eine Übertragung großer Biegemomente ermöglicht. Eine Ableitung von Aufprallkräften erfolgt entlang des Last pfads von dem Tischbein aus bis zur Seitenwandanbindung an die Seitenwand. Auf diese Weise kann eine momentenfreie Ein leitung von Längskräften in die untere Tischbeinbefestigung des Tischbeins durch seine biegefeste Ausbildung und die Ab leitung von Versatzmomenten über eine an einem oberen Ende des Tischbeins angeschlossene torsionsfeste Verbindung zur Seitenwand erreicht werden.

In dieser Beschreibung beziehen sich Begriffe, wie „oben", „unten", „Oberseite", „Unterseite", „Fahrtrichtung", „Quer richtung", auf eine Ausrichtung der jeweiligen Vorrichtung hinsichtlich eines betriebsgemäß angeordneten und einsatzbe reiten Zustands an einer Seitenwand eines Schienenfahrzeugs. Somit bildet zum Beispiel das aufrecht angeordnete Tischbein ein vertikal ausgerichtetes Stützelement aus, während sich die Tischplatte im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene quer zu der Seitenwand und parallel zu dem Boden des Schie nenfahrzeugs erstreckt. Die jeweilige Vorrichtung ist dazu vorgesehen, an der Seitenwand des Schienenfahrzeugs angebun- den zu werden. Das Schienenfahrzeug mit einer darin angeord neten Vorrichtung bildet dann ein System aus.

Eine torsionsfeste Anbindung des oberen Endes des Tischbeins an die Seitenwand kann in einer besonders einfachen Ausfüh rungsform mittels der Tischplatte erfolgen. Vorzugsweise ist eine torsionsfeste Anbindung des oberen Endes des Tischbeins mittels des Torsionsbalkens realisiert, welcher innerhalb o- der unterhalb der Tischplatte angeordnet ist. Der Torsions balken ist zum Beispiel als hohlförmiges Quaderelement aus Blech ausgebildet. Alternativ kann der Torsionsbalken auch zylinder- oder rohrförmig ausgestaltet sein. Der Torsionsbal ken bildet einen stabilisierenden Abschnitt des Lastpfads und trägt zu einer besonders sicheren und zuverlässigen Möglich keit einer Tischanbindung bei.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist ein erstes Ende des Torsionsbalkens, welches bezogen auf einen an der Seitenwand angeordneten Zustand der Vorrichtung der Sei tenwand zugewandt ist, relativ zu der Seitenwandanbindung in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs beweglich ausgebildet ist. Die Vorrichtung kann eine Führungseinheit umfassen, die mit dem Torsionsbalken gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, eine Führung für das bewegliche erste Ende des Torsions balkens bereitzustellen. Somit ist das wandseitige Ende des Torsionsbalkens geführt gelagert und kann eine zuverlässige und sichere Kompensationsbewegung bei einem Wirken einer Kraft in Fahrtrichtung ausführen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Führungseinheit zwei Lenkerelemente, die bezogen auf einen an der Seitenwand angeordneten Zustand der Vorrichtung in Fahrt richtung beabstandet zueinander aufrecht angeordnet sind und an einem jeweiligen oberen Ende mit dem ersten Ende des Tor sionsbalkens und an einem jeweiligen unteren Ende mit der Seitenwandanbindung mittels gelenkiger Anbindungen verbunden sind. Die gelenkigen Anbindungen der Lenkerelemente können zum Beispiel als plastische Gelenke ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Führung durch die zwei in Fahrzeug-Längsrichtung bzw. in Fahrtrichtung beabstandet an geordnete Lenkerelemente erfolgen. Durch eine relativ große Länge der Lenkerelemente und des Tischbeins können große Ver formungswege der Tischplatte bzw. der Vorrichtung in Fahr zeuglängsrichtung ermöglichen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Vorrich tung sind die Lenkerelemente hinsichtlich ihrer jeweiligen Längsachse so gegeneinander geneigt sind, dass sie sich in einem virtuellen Schnittpunkt unterhalb eines Fußbodenniveaus des Schienenfahrzeugs schneiden. Durch diesen virtuellen Schnittpunkt und einem Fußpunkt der Tischbeinbefestigung ist dann eine ideelle Drehachse definiert, die die Tischplatte durchdringt bzw. einen Tischplattenschnittpunkt mit der

Tischplatte aufweist. Dieser Tischplattenschnittpunkt liegt dabei annähernd vor einer Aufprallposition eines von der Sei tenwand entfernt sitzenden Fahrgastes. Anders formuliert liegt der Tischplattenschnittpunkt bezogen auf einen an der Seitenwand angeordneten Zustand der Vorrichtung hinsichtlich einer Querrichtung quer zu der Seitenwand näher an einer Fahrzeugmitte des Schienenfahrzeugs als an der Seitenwand.

Mit der gezielten Ausbildung einer virtuellen Drehachse kön nen die Verformungseigenschaften der vor dieser Achse liegen den Aufprallpositionen weitgehend unabhängig von denen der näher an der Seitenwand liegenden Aufprallpositionen einge stellt werden

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Vorrichtung ist das Tischbein bezogen auf eine zugehörige Längsachse an einem un teren Ende, welches der Tischbeinbefestigung zugewandt ist, schmaler ausgebildet als an einem oberen Ende, welches der Tischplatte zugewandt ist. Beispielsweise ist das Tischbein keil-, trichter- oder kegelstumpfförmig ausgebildet und ver jüngt sich in Richtung der Tischbeinbefestigung. Das Tisch bein ist vorzugsweise im Bereich der Tischbeinbefestigung na he dem Boden relativ schmal ausgestaltet, sodass in seinem Anschluss zu der Tischbeinbefestigung keine wesentlichen Bie gemomente übertragen werden.

Mittels der beschriebenen Vorrichtungen sind vorgabenerfül lende, crashgerechte Lösungen realisierbar, die zu einer er höhten Sicherheit beitragen und auch auf relativ schmale Ti sche skalierbar sind. Die jeweilige Vorrichtung stellt eine konsequente Ausbildung eines biege- und torsionsfesten Last pfads von der Fußpunktanbindung bzw. Tischbeinbefestigung des Tischbeins bis zur Seitenwand bereit. Insbesondere eine in Fahrtrichtung bewegliche, aber um eine Fahrzeugquerachse tor sionsfeste Seitenwandanbindung der Tischplatte trägt zu einer sicheren und zuverlässigen Tischanbindungsvorrichtung mit verringertem Verletzungsrisiko für Fahrgäste bei. Die Tisch beinbefestigung und der Seitenwandanschluss bzw. die Seiten wandanbindung realisieren eine relative breite Abstützbasis, sodass vergleichsweise bauraum- und gewichtseffiziente Aus führungen der Vorrichtungen realisiert werden können.

Mittels der Vorrichtung werden die bei einer Kollision auf tretenden Längskräfte nicht ausschließlich über die Seiten wandanbindung sondern auch mittels des Tischbeins und des be vorzugt vorgesehenen Torsionsbalkens übertragen. Die be schriebenen Vorrichtungen ermöglichen jeweils eine effiziente Lösung insbesondere für hohe Sekundäraufprallgeschwindigkei ten eines auf die Tischplatte auftreffenden Fahrgastes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Schie nenfahrzeug eine Ausgestaltung einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen zum Anbinden einer Tischplatte an eine Seiten wand des Schienenfahrzeugs, die mittels der ersten Anbin dungskomponente mit der Seitenwand und mittels der zweiten Anbindungskomponente mit der Seitenwand und/oder mit dem Bo den eines Wagenkastens des Schienenfahrzeugs gekoppelt ist. Die Vorrichtung dient insbesondere zum Anbinden eines Tisches für eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Sitzgruppe.

Dadurch, dass das Schienenfahrzeug, eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfasst, sind beschriebene Eigenschaften und Merkmale der Vorrichtung auch für das

Schienenfahrzeug offenbart und umgekehrt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Schienen fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Anbinden einer Tischplatte an eine Seitenwand, und

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum

Anbinden einer Tischplatte an eine Seitenwand des Schienenfahrzeugs.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber- greifend mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht alle Elemente in sämtlichen Figuren mit zugehörigen Bezugszeichen gekennzeichnet .

Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Schie nenfahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 10 zum Anbinden eines Tisches an eine Seitenwand 2 des Schienenfahrzeugs 100. Wie nachfolgend anhand der Figur 2 erläutert wird, stellt die Vorrichtung 10 eine sichere und zuverlässige Stützstruktur bereit, welche insbesondere eine Verletzungsgefahr für Fahr gäste in einem Betrieb des Schienenfahrzeugs 100 gering hält.

Die Vorrichtung 10 weist eine Tischplatte 1, ein Tischbein 2 und eine Tischbeinbefestigung 3 auf (s. Figur 2) . Das Tisch bein 2 ist aufrecht angeordnet an der Tischplatte 1 befestigt und verbindet die Tischplatte 1 mittels der Tischbeinbefesti gung 3 mit einem Boden 16 des Schienenfahrzeugs 100. Die Vor richtung 10 weist ferner eine Seitenwandanbindung 7 auf, die mittels Lenkerelemente 8 und eines Torsionsbalkens 5 mit der Tischplatte 1 gekoppelt ist. Die Seitenwandanbindung 7 kop pelt die Tischplatte 1 mit der Seitenwand des Schienenfahr zeugs 100. Der Torsionsbalken 5 ist unterhalb einer Oberseite 1.1 der Tischplatte 1 angeordnet und einerseits mit dem Tischbein 2 und andererseits mit der Seitenwandanbindung 7 gekoppelt, so- dass zwischen der Tischbeinbefestigung 3 und der Seitenwand des Schienenfahrzeugs 100 ein biege- und torsionsfester Last pfad ausgebildet ist und bei einem Auftreten einer in Fahrt richtung F des Schienenfahrzeugs 100 auf die Tischplatte 1 wirkenden Kraft ein Drehmoment mittels des Lastpfads an die Seitenwand überleitbar ist.

Das Tischbein 2 ist keilförmig ausgebildet und verjüngt sich in Richtung der Tischbeinbefestigung 3. Die Tischbeinbefesti gung 3 ist zum Beispiel mit dem Boden 16 fest verschraubt und bildet eine relativ breite Abstützbasis aus. Das Tischbein 2 ist an seinem Fußpunkt bzw. an seinem unteren Ende relativ schmal ausgebildet und mit seinem oberen Tischbeinende 4 mit der Tischplatte 1 und dem Torsionsbalken verbunden. Alterna tiv oder zusätzlich ist der Torsionsbalken 5 mit der Tisch platte 1 verbunden. Das Tischbein 2 ist so ausgestaltet, dass in seinem unteren Anschluss zu der Fußplatte bzw. der Tisch beinbefestigung 3 keine wesentlichen Biegemomente übertragen werden .

Begriffe, wie „oben", „unten", „Oberseite", „Unterseite", „Fahrtrichtung", „Querrichtung", beziehen sich auf eine Aus richtung der Vorrichtung 10 hinsichtlich eines betriebsgemäß angeordneten und einsatzbereiten Zustands an der Seitenwand 2 des Schienenfahrzeugs 100. Somit erstreckt sich die Tisch platte 1 im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene quer zu der Seitenwand und parallel zu dem Boden 16 des Schienenfahr zeugs 100.

Ein wandseitiges Ende 6 des Torsionsbalkens 5 ist relativ zu der Seitenanbindung 7 bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung bzw. die Fahrtrichtung F mittels der Lenkerelemente 8 beweg lich geführt gelagert. Das wandseitige Ende 6 kann einstückig mit dem Torsionsbalken 5 ausgeführt sein oder ein separates flächiges Blechelement realisieren, welches mit dem Torsions balken 5 verbunden ist und das wandseitige Ende 6 des Torsi onsbalkens 5 ausbildet. Der Torsionsbalken 5 ist innerhalb oder unterhalb der Tischplatte 1 angeordnet und schließt zum Beispiel mit einer Unterseite 1.2 der Tischplatte 1 bündig ab. Auf diese Weise wird ein besonders platzsparender Aufbau der Vorrichtung 10 realisiert, welcher eine Beinfreiheit von Fahrgästen unterhalb der Tischplatte 1 nicht oder nicht we sentlich einschränkt.

Die Vorrichtung 10 erlaubt eine momentenfreie Einleitung von Längskräften in die untere Tischbeinbefestigung 3 des Tisch beins 2 durch seine biegefeste Ausbildung und die Ableitung eines Versatzmoments über eine an dem oberen Ende 4 des

Tischbeins 2 angeschlossene torsionsfeste Verbindung zur Sei tenwand in Form des Torsionsbalkens 5 und der Seitenwandan bindung 7.

Die in Fahrtrichtung F eingerichtete Führung des wandseitigen Endes 6 des Torsionsbalkens 5 ist durch die beabstandet ange ordneten Lenkerelemente 8 bereitgestellt, welche jeweils mit tels einer oberen und einer unteren gelenkigen Anbindung 9 mit dem Endträger bzw. dem wandseitigen Ende 6 des Torsions balkens 5 und mit der Seitenwandanbindung 7 verbunden sind. Die gelenkigen Anbindungen 9 können zum Beispiel als plasti sche Gelenke ausgeführt sein, die ein Abknicken oder Scheren der Tischplatte 1 ermöglichen.

Die Lenkerelemente 8 sind so gegeneinander geneigt, dass sie sich in einem virtuellen Schnittpunkt 10 unterhalb eines Fuß bodenniveaus des Bodens 16 schneiden, sodass durch diesen Schnittpunkt 10 und einen Fußpunkt der Tischbeinbefestigung 3 des Tischbeins 2 hindurch eine ideelle Drehachse 11 definiert wird. Die ideelle Drehachse 11 durchdringt die Tischplatte 1 in einem Tischplattenschnittpunkt 12, der annähernd vor einer Aufprallposition eines von der Seitenwand entfernt sitzenden Fahrgastes liegt. Die Lenkerelemente 8 bilden somit eine in Fahrtrichtung F bewegliche, aber um eine Fahrzeugquerachse Q torsionsfeste Seitenwandanbindung der Tischplatte 1 aus. Mit der Ausbildung einer virtuellen Drehachse 11 können die Ver formungseigenschaften der vor dieser Drehachseachse 11 lie genden Aufprallpositionen weitgehend unabhängig von denen der näher an der Seitenwand liegenden Aufprallpositionen einge stellt werden.

Mit der Nutzung einer relativ breiten Abstützbasis aus Tisch beinbefestigung 3 und Seitenwandanbindung 7 können ver- gleichsweise bauraum- und gewichtseffiziente Ausführungen der Vorrichtung 10 realisiert werden. Die Vorrichtung 10 reali siert somit eine konsequente Ausbildung eines biege- und tor sionsfesten Lastpfads von der Fußpunktanbindung bzw. Tisch beinbefestigung 3 des Tischbeins 2 bis hin zur Seitenwand. Somit ist eine sichere und zuverlässige Stützstruktur zur Seitenwandanbindung eines Tisches für eine quer zur Fahrt richtung F angeordnete Sitzgruppe des Schienenfahrzeugs 100 realisierbar, die mit hoher Stabilität die Verletzungsgefahr der Fahrgäste im Betrieb, insbesondere bei Kollisionen, deut- lieh vermindert, ohne dass Komforteinbußen hingenommen werden müssen. Kräfte bzw. Drehmomente, die zum Beispiel bei einer Kollision des Schienenfahrzeugs 100 auf den Tisch bzw. an der Tischplatte 1 wirken, werden durch den biege- und torsions festen Lastpfad zuverlässig aufgenommen und sicher abgeleitet werden.