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Catrin Bergmann
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1 Verbinden und sichern. GALEA

Nutzen für Betreiber Faserverbundwerkstoffe erlauben neben der Leichtbauweise die Gestaltung komplizierter Geometrien und Freiformflächen, wie sie ein modernes Design erfordert.

2 Nutzen für Betreiber Faserverbundwerkstoffe erlauben neben der Leichtbauweise die Gestaltung komplizierter Geometrien und Freiformflächen, wie sie ein modernes Design erfordert. Damit können aero dynamische Außenkonturen einfacher und kostengünstiger hergestellt und spezifische Fahrzeuggeometrien berücksichtigt werden. So können Betreiber ihre Markenidentität erhalten und sich deutlich von Wettbewerbern im Schienenverkehr ab heben. Zudem sorgt die Modulbauweise für kurze Montageund Austauschzeiten sowie geringere Kosten. Nutzen für Hersteller Gerade mittlere und kleine Hersteller von Schienenfahrzeugen, die nicht über große Entwicklungsabteilungen verfügen, profi tieren von der Erfahrung von Voith Turbo Scharfenberg als Spezialisten für Crash-Energie-Systeme. Die Galea-Serie kann individuell auf Fahrzeugrahmen angepasst werden. Galea-Crashkopf besteht fast vollständig aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) * Fahrzeugteile aus GFK A-Säulen* Verbundsicherheitsglas Aluminiumwaben Frontplatte* Fahrzeugaußenhülle* Bodenplatte* Bodenstruktur Scharfenberg Kupplung Energieabsorber* Frontschürze

Der Galea-Crash-Kopf ist ein fast vollständig aus Faserverbundkunststoffen (GFK) entwickelter Fahrzeugkopf für Schienenfahrzeuge bis zu 200 km / h.

4 Der Galea-Crash-Kopf ist ein fast vollständig aus Faserverbundkunststoffen (GFK) entwickelter Fahrzeugkopf für Schienenfahrzeuge bis zu 200 km / h. Er verbindet hohe Sicherheit und Flexibilität mit geringem Energieverbrauch und Leichtbau. Da das Front End stark beansprucht und bei Unfällen extremen Belastungen ausgesetzt wird, müssen spezielle Struktur- und Energie ver zehrelemente eingesetzt werden. Um höchste Sicherheit zu gewährleisten, wurden die Fahrzeugköpfe der Galea-Serie gemäß der Crash-Norm EN sowie nach weiteren Anforderungen wie dem Brandschutz in Schienen fahrzeugen (pren 45545) konstruiert. Als wesentliche Elemente der Galea-Innenstruktur zählen die beiden A-Säulen und die Stirnwand, die den Überlebensraum des Triebfahrzeugführers in allen Kollsionsszenarios gemäß EN sicherstellen. Dabei ist die Konstruktion derart ent wickelt worden, dass auch im Szenario 3 keine bleibenden Verformungen in diesen Bauteilen zugelassen werden und somit der ursprüngliche Führerstandsraum auch nach der Kollision erhalten bleibt. Die A-Säulen werden in GFK-Sandwich-Bauweise hergestellt und sind auf statische und dynamische Druckkräfte von kn pro A-Säule ausgelegt. Eine GFK-Sandwich-Struktur besitzt die Masse von 260 kg (ohne Metall-Schnittstellen). Die Front der Stirnwand ist aus einem GFK-Sandwich auf gebaut und dient im Zusammenhang mit dem Verhalten der Außenhülle zum Schutz vor Intrusionen in den Fahrerstand. Dabei werden zusätzlich zur Crashnorm EN auch Anforderungen u.a. an die Durchschlagfestigkeit innerhalb der UIC 651 Gestaltung der Führerräume von Lokomotiven, Triebwagen, Triebwagenzügen und Steuerwagen mit der Galea-Struktur berücksichtigt. Die zur Stirnwand gehörenden nachgelagerten Aluminium bau teile dienen dynamischen Festigkeitsanforderungen in Szena rio 3, in welchem die Aluminiumbauteile mit Längs-Druckkräften von 460 kn elastisch beansprucht werden. Die Lage der A-Säulen-Schnittstellen kann bei Beibehaltung der Gesamt konstruktion innerhalb eines gewissen Bauraums variabel in Fahrzeugquerrichtung und / oder -längsrichtung gestaltet werden. Flexibel anpassbare Crash-Struktur bestehend aus A-Säulen und Stirnwand Die Komponenten des Energieverzehrsystems können auch unabhängig von ihrem System verbund eingesetzt werden. So ist auch schon in kleinerem Umfang der Einsatz der neuen GFK-Technologie für den Energieverzehr möglich.

Während des Energieverzehrs in den Kollisionsszenarios 1, 2 und 3 gemäß EN 15227 charakterisieren sich die GFK-Rohre durch eine nahezu rechteckförmige Kraft-Verformungs-Kenn linie.

5 Seitliche Energieabsorber Die seitlichen rohrförmigen Energieabsorber bestehen eben falls aus GFK-Material. Bei einer spezifischen dynamischen Energieabsorption von 31 kj/ kg zeichnen sie sich aus durch ein geringes Gewicht von 32 kg bei einer Länge von 1454 mm. Während des Energieverzehrs in den Kollisionsszenarios 1, 2 und 3 gemäß EN charakterisieren sich die GFK-Rohre durch eine nahezu rechteckförmige Kraft-Verformungs-Kenn linie. Die GFK-Rohre wurden auf ein mittleres Kraftniveau von ca. 700 kn eingestellt, daraus resultiert ein Energieverzehr von 970 kj in Szenario 2 für beide seitlichen Energieabsorber. Prinzipiell wurden bei Voith mit derartigen Energieabsorbern Verformungskraftniveaus von 600 bis kn realisiert, wobei sich die spezifische dynamische Energieabsorption bis zu 42 kj / kg steigern lässt. Energieabsorber aus Aluminium-Waben-Struktur Die den beiden A-Säulen vorgelagerten Energieabsorber be stehen aus einer Aluminium-Waben-Struktur, die auschließlich im Kollisionsszenario 3 der EN zum Einsatz kommt. Die Vorteile der realisierten Wabenstruktur-Geometrie liegen in einer großflächigen Kontaktfläche zum Kollisionsgegener und einem gutmütigen (Verformungs-)Verhaltens auch bei Imper fektionen vor und während der Kollision. Die eingestetzte Aluminiumwabe charakterisiert sich durch eine (dynamische) Stauchfestigkeit von 1,9 MPa, wobei eine Energieabsorption für beide Energieverzehrelemente von 650 kj in Szenario 3 erreicht wird. Das Gewicht eines Ab sorbers beträgt 18 kg. Die Front-Bereiche der beiden seitlichen Energieabsorber wurden mit Aufkletterschutz-Vorrichtungen aus Aluminium ausgestattet. Auch dadurch ist die Funktionalität der ge samten seitlichen Energieabsorber bei Höhenunterschieden zwischen zwei kollidierenden Fahrzeugen sichergestellt. Energieabsorber aus GFK Energieabsorber aus Aluminium-Waben-Struktur

6 VT 2172 de, Vvkbs / BAI, 250, Maße und Darstellungen unverbindlich. Änderungen vorbehalten. Voith Turbo GmbH & Co. KG Gottfried-Linke-Straße Salzgitter, Germany Tel Fax scharfenberg-systems@voith.com

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