[发明专利]用于保护受轨道约束的野外行驶车辆防石头打击的装置

说明书

本发明涉及用于保护受轨道约束的野外行驶车辆防石头打击的装置。本发明尤其涉及有轨车辆在250km/h以上速度的高速范围内的保护。 

即使在说明书和权利要求书中仅谈到石头打击，其含义也包括了通过其它颗粒的冲击作用所产生的类似效果，例如通过行驶道路上或沿着行驶道路的碎冰块或松动物引起的类似效果。 

高速火车的轨道现在经常按无碎石道渣的浇铸混凝土技术构建。在这种轨道上受石头打击的危险很小。但在有些国家，例如在西班牙、法国、意大利，有碎石道渣的轨道也用于高速火车。因此，尤其是火车和其它车辆的行走机构区域内和底部下面的装置承受较多的石头打击。这些装置例如是变流器，变压器和其它安装部件。因此在没有保护装置的情况下随着时间推移可能发生损坏直至运行故障以及事故。 

一种防石头打击的可能性在于，在要保护的对象前面安置实体挡板，挡板的表面尽可能这样取向，使得撞击上的石头倾斜于表面法线撞击并且向对于该有轨车辆的其它部件无危险的方向偏转。 

这种保护装置的缺点是重量大，这是由于高的强度要求而产生的，该强度要求由被截获物体的高动能引起。因此，主要是火车、但也包括其它车应适合于两个行驶方向，因此必须在要保护的对象的两侧安置保护装置。此外挡板的元件随着时间推移会损坏，因而或者必须更换，或者只能有限地承担其保护功能。后一种情况甚至可能导致保护装置本身变得危险。 

此外不利的是，这种挡板阻挡对被遮盖部件的观看，在常规的车辆检查中必须被拆卸然后再装上。 

在低速范围内还知道使用薄的板、板格栅或基于弹性体或纤维增强材料构成的保护装置。但这些装置不适合于高速范围。 

本发明的任务是，提供一种用于保护受轨道约束的野外行驶车辆避免石头打击和类似冲击作用的装置，该装置在自重小的情况下使得在石头撞 击到保护对象上时所产生的力尽可能多地减小。 

本发明的一个基本构思是，保护装置至少在部分区域内弹性地实施。如果石头或其它物体撞击到该保护装置或该保护装置的一部分上，该撞击导致弹性变形，从而导致最大作用力与刚性装置相比减小。弹性变形的出现不排除(尤其在撞击颗粒冲量很高的情况下)附加出现隔离屏的塑性变形。 

在本发明的第一试验中，用颗粒轰击一实体钢元件(例如钢板)，以模拟石头撞击从现有技术已知的实体保护元件。这些试验表明，钢元件必须数厘米厚，以便在高行驶速度时提供足够的保护。 

因此，首先基于隔离屏弹性构造的基本思想对金属板装备以橡胶元件，橡胶表面承受石头打击。但表明，在高达350km/h的撞击速度下点状作用这样高的能量在橡胶材料中在短时内转变成热，使得橡胶材料在其内部过热并失去其弹性特性。此外表明，作用于保护装置的支撑装置上的力不能令人满意地减小。 

因此提出，该装置具有一隔离屏，该隔离屏在起到防石头打击屏障的作用的面上延伸，其中该隔离屏的一种材料和/或一个结构具有弹性，以致撞击到隔离屏上的石头引起隔离屏弹性变形。 

弹性隔离屏可装在要保护的对象的前面，作为弹性隔离屏尤其可使用用线材和/或绳(例如用多根单线材制成的线材绳)制成的编结物和/或织物。上面所提到的隔离屏在其上延伸的面在本例中不是由一种材料构成的表面，而是一个假想的或数学上的空间面。 

编结物或织物与所达到的阻挡能力相比可以特别容易地实施。此外织物通常本身可弹性变形。这也适用于这种情况：(在一优选实施方式中是这种情况)线材和/或绳在预计的冲击作用下可以横向于其长度延伸至少局部地弹性移动。 

由CH 692 921 A5公开了一种可用于本发明装置中的隔离屏的特别优选的实施方式。该优选实施方式在该文献中借助图1描述，但其中线材编结物边缘上的线材编结物网眼的固定按照本发明最好不同地实施。这在后面还要详细解释。但关于线材编结物本身完全参见CH 692 921 A5，具体在这些方面：如何用不同的线材构成一个线材编结物以及线材的公称强度和线材的材料。线材也可以在制造线材编结物时已经螺线形预弯曲并接着相 互编结，以致产生具有近似四边形网眼的规则的线材编结物。