Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkasten entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bisherigen Schienentriebfahrzeugen der genannten Art verläuft die geneigte Stirnwandpartie der Kopfpartie im wesentlichen über die ganze Breite des Fahrzeugkastens und geht über abgerundete Eckpartien in die Seitenwände über (z.B. SLM Technische Mitteilungen, 1987, Seiten 30 bis 35). Diese bekannten, bei Fahrzeugen mit Höchstgeschwindigkeiten von z.B. 100 km/h bewährten Ausführungen sind für Fahrzeuge mit höheren Fahrgeschwindigkeiten weniger geeignet.
Für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge ist es bekannt, den Kopfteil mit einer durch gebogene Wandelemente gebildeten, aerodynamisch günstigen Formgebung auszuführen, die jedoch einen relativ grossen, insbesondere für kleinere Serien unwirtschaftlichen Fertigungsaufwand, z.B. die Herstellung einer Tiefziehform oder einer entsprechenden Kunststofform sowie eine relativ aufwendige Lagerhaltung von entsprechenden, zweckmässigerweise für Reparaturarbeiten bereitzustellenden Kopfpartien oder Teilen solcher Kopfpartien erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere in dieser Hinsicht verbesserten Fahrzeugkasten in einer einfachen, aerodynamisch günstigen Ausführung zu schaffen, welche mit relativ geringem Aufwand eine auch bei kleinen Stückzahlen wirtschaftliche industrielle Herstellung des Fahrzeugkastens gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemässe Ausführung wird eine durch facettenartig angeordnete, ebene Teilflächen gebildete strömungsgünstige Form erhalten, die mit einfachen Mitteln eine Annäherung an eine idealerweise durch gebogene Wandteile gebildete Stromlinienform ermöglicht. Die facettenartig angeordneten Wandteile sind durch gerade, maschinell herstellbare Biegekanten begrenzt, wodurch sich einfache Abwicklungen der entsprechenden Wandpartien ergeben.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Schienentriebfahrzeug mit einem erfindungsgemäss ausgebildeten Fahrzeugkasten in einer Seitenansicht;
Fig. 2 das Fahrzeug nach Fig. 1 in einer Draufsicht und
Fig. 3 das Fahrzeug in einer Frontansicht.
Das dargestellte Schienentriebfahrzeug enthält einen Fahrzeugkasten 1, der auf nicht weiter dargestellte Weise auf zwei Drehgestellen 2 und 3 abgestützt ist. Die Drehgestelle 2 und 3 enthalten je zwei Radsätze 4 und 4a, von denen je mindestens einer mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekoppelt ist.
Der Fahrzeugkasten 1 weist eine Bodenpartie 5, eine Dachpartie 6, zwei Seitenwände 7 und zwei Kopfpartien 8 und 8a auf, welche je einen Führerstand enthalten. Auf der Dachpartie 6 sind zwei je an eine Fahrleitung 10 anlegbare Stromabnehmer 11 und 11a angeordnet. An den beiden Enden des Fahrzeugkastens 1 sind je zwei Puffer 12 und eine Kupplung 13 angebracht.
Die Kopfpartien 8 und 8a des Fahrzeugkastens 1 sind je mit zwei ebenen Stirnwandpartien 14 und 15 ausgeführt, welche von einem die Länge des Fahrzeugkastens 1 begrenzenden Stirnwand-Frontteil 16 unter einem Winkel alpha = ca. 30 DEG gegen die Vertikale nach hinten geneigt gegen die Dachpartie 6 bzw. gegen die Bodenpartie 5 verlaufen. Darstellungsgemäss kann der Stirnwand-Frontteil 16 bandartig ausgebildet sein und sich etwa auf der Höhe der Puffer 12 über einen mittleren Abschnitt der Kopfpartie 8 bzw. 8a erstrecken, dessen in Querrichtung des Fahrzeuges gemessene Breite B1 etwa der halben Breite B des Fahrzeugkastens 1 entspricht. Die Breite B1 kann auch einem kleineren oder einem grösseren Bruchteil, z.B. zwei Dritteln, der Breite B entsprechen.
Die obere Stirnwandpartie 14 ist ferner mit der Dachpartie 6 über eine zusätzliche, nach hinten geneigt verlaufende Stirnwandpartie 17 verbunden, die mit der Stirnwandpartie 14 einen stumpfen Winkel beta einschliesst, welcher beim dargestellten Beispiel etwa 130 DEG bis 140 DEG beträgt. Nach einer anderen Ausführungsform kann sich die Stirnwandpartie 14 auch bis zur Dachpartie 5 erstrecken.
Die Stirnwandpartien 14, 15, 17 und der Stirnwand-Frontteil 16 sind je über zwei beidseitig an sie anschliessende, schräggestellte ebene seitliche Wandteile 18, 19, 22 bzw. 21 mit Wandabschnitten 7a, 7b, 7d bzw. 7c der Seitenwände 7 verbunden. Die Stirnwand-Frontteile 16, die anschliessenden mittleren Wandteile 21 und die diese verbindenden mittleren Wandabschnitte 7c sind vertikal gestellt, wobei die Wandteile 21 mit den Stirnwand-Frontteilen 16 je einen stumpfen Winkel delta = ca. 130 DEG bis 140 DEG einschliessen und je einen entsprechenden Randbereich C des Fahrzeugkastens 1 begrenzen. Der Fahrzeugkasten 1 ist im Höhenbereich der Wandabschnitte 7c auf den Drehgestellen 2 und 3 abgestützt.
Darstellungsgemäss sind die Wandabschnitte 7c je mit einer Höhe H ausgeführt, die etwa der doppelten Höhe des Stirnwand-Frontteils 16 entspricht. Die Wandabschnitte 7c können jedoch auch mit einer anderen Höhenabmessung, z.B. entsprechend derjenigen des Stirnwand-Frontteils 16, ausgeführt sein.
Die vom mittleren Wandabschnitt 7c nach oben und nach unten sich fortsetzenden Wandabschnitte 7a bzw. 7b sind je mit einer leichten Neigung nach innen angeordnet, welche z.B. einer vorbestimmten grössten Neigung des beim Durchfahren von Kurven sich schräg stellenden Fahrzeugkastens 1 entsprechen kann. Die Wandabschnitte 7a sind über die von ihren oberen Enden nach innen abgewinkelten Wandabschnitte 7d mit der Dachpartie 6 verbunden.
Dadurch kann der Fahrzeugkasten 1 in dem die Kastenabstützung enthaltenden, relativ schmalen Höhenbereich der mittleren Wandabschnitte 7c mit einer grössten Breite B ausgeführt werden, die nahezu der Breite des für die Bemessung des Kastenquerschnitts massgebenden Durchgangsprofils entspricht, da die nach oben und nach unten konvergierenden Wandabschnitte 7a bzw. 7b auch bei der Schrägstellung des Fahrzeugkastens 1, insbesondere beim Durchfahren eines Tunnels, innerhalb des Durchgangsprofils verbleiben. Diese Ausführung gestattet somit eine optimale Ausnützung des verfügbaren Durchgangs- bzw. Tunnelquerschnitts.
Die Dachpartie 6 ist mit einer über ihre Länge verlaufenden trogartigen Vertiefung 23 ausgeführt, in der die Stromabnehmer 11, 11a angebracht sind. Die Dachpartie 6 kann darstellungsgemäss in der Länge unterteilt und durch einzeln abnehmbare Teile gebildet sein, so dass der Fahrzeugkasten 1 für den Ein- und Ausbau von Teilen der Traktionseinrichtung von oben her zugänglich ist. Die beiden Führerstände sind je durch eine in der Seitenwand 7 angeordnete Tür 24 zugänglich.
Die oberen Stirnwandpartien 14 und die mittleren Wandteile 21 sind je trapezförmig, mit vom Stirnwand-Frontteil 16 nach hinten zunehmender Breite ausgeführt, während die untere Stirnwandpartie 15 durch einen vorderen trapezförmigen Abschnitt mit vom Stirnwand-Frontteil 16 nach hinten zunehmender Breite und einen daran anschliessenden hinteren trapezförmigen Abschnitt mit nach hinten abnehmender Breite gebildet ist. Die an die obere Stirnwandpartie 14 anschliessende Stirnwandpartie 17 ist ebenfalls mit nach hinten abnehmender Breite ausgeführt. Die grössten Breitenabmessungen B2 der Stirnwandpartien 14 und 15 sind kleiner als die Breite B des Fahrzeugkastens 1.
Die an die Stirnwandpartien 14 und 15 anschliessenden seitlichen Wandteile 18 bzw. 19 sind je in Form eines Vierecks mit vom mittleren Wandteil 21 aus nach oben bzw. nach unten abnehmender Breite ausgeführt, während die an die obersten Stirnwandpartien 17 anschliessenden Wandteile 22 je dreieckförmig ausgebildet sind.
Durch die nach oben sich verbreiternde Stirnwandpartie 14 und die nach oben sich verjüngenden seitlichen Wandteile 18 wird jeweils eine strömungsgünstige Form der Kopfpartie 8 bzw. 8a erhalten, ohne die Platzverhältnisse, insbesondere hinsichtlich des Einbauraumes für die Steuereinrichtungen, im betreffenden Führerstand zu beeinträchtigen.
Die Führerstände sind je mit einem über die obere Stirnwandpartie 14 und die daran anschliessenden Wandteile 18 jeder Kopfpartie 8 bzw. 8a verlaufenden Frontfenster 26 und zwei in den Wandabschnitten 7a angeordneten Seitenfenstern 27 ausgeführt. Jedes Frontfenster 26 ist mit zwei im Bereich der Wandteile 18 abgekanteten Endabschnitten 26a ausgeführt, welche sich je gegen einen durch den betreffenden Wandteil 18 und den Wandabschnitt 7a gebildeten Eckpfosten 28 erstrecken. Durch diese Frontfenster 26 und die von der Stirnwandpartie 14 zurückgesetzten Eckpfosten 28 wird, im Vergleich zu bisherigen Ausführungen, ein nach den Seiten hin erweiterter Sichtbereich gewährleistet.
Darstellungsgemäss kann zwischen den vertikalen Stirnwand-Frontteilen 16, Wandteilen 21 und Wandabschnitten 7c einerseits und den unteren Stirnwandpartien 15, Wandteilen 19 und Wandabschnitten 7b andererseits eine über den ganzen Umfang des Fahrzeugkastens 1 verlaufende Trennfuge 25 vorgesehen sein. Dabei können die Stirnwand-Frontteile 16, die Wandteile 21 und die Wandabschnitte 7c mit einem die Oberkanten der unteren Wandpartien 15, Wandteile 19 und Wandabschnitte 7b überdeckenden Überstand ausgebildet sein, welcher allfällige Unregelmässigkeiten im Verlauf dieser Oberkanten verdeckt. Entsprechend können die überdeckten Teile mit relativ grossen Toleranzen gefertigt und montiert werden.
Die beschriebene Ausbildung der Kopfpartien 8, 8a und der Seitenwände 7 führt auf einfache, kostengünstige Weise zu einer guten Annäherung an eine sonst nur bei Verwendung von gebogenen Wandpartien erzielbaren stromlinienartigen Formgebung der Kopfpartien 8 und 8a und damit zu einer aerodynamisch günstigen und ästhetisch ansprechenden Form des Fahrzeuges.
Es sind zahlreiche abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung möglich. Bei miteinander fest verbundenen Triebwagenkompositionen, wie z.B. bei einem Doppeltriebwagen mit zwei miteinander gekuppelten Wagenhälften, können die einander abgekehrten Kopfpartien der Fahrzeugkästen der beiden Wagenhälften mit geneigten Stirnwandpartien und erfindungsgemäss angeordneten seitlichen Wandteilen ausgebildet sein, während die einander zugekehrten Kopfpartien der beiden Fahrzeugkästen mit in relativ geringem Abstand voneinander angeordneten, vertikalen Stirnwänden ausgeführt sein können. Es ist auch eine Ausführung möglich, bei welcher der die Länge des Fahrzeugkastens begrenzende Frontteil durch eine in Querrichtung verlaufende Kante gebildet ist, von der die obere Stirnwandpartie 14 und die untere Stirnwandpartie 15 je nach hinten geneigt verlaufen.
Nach einer Ausführungsform, die insbesondere für schmale Fahrzeuge, z.B. Strassenbahnfahrzeuge, geeignet ist, können die geneigten Stirnwandpartien auch rechteckförmig ausgebildet sein. Nach einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäss ausgebildete Kopfpartie jeweils durch eine einzige, z.B. vom Höhenbereich der Kupplung 13 aus nach oben verlaufende, nach hinten geneigte Stirnwandpartie mit entsprechenden, an diese seitlich anschliessenden Wandteilen gebildet sein, welche sich, zusammen mit der Stirnwandpartie, im wesentlichen über die ganze Höhe des Fahrzeugkastens durchgehend, von der Bodenpartie 5 gegen die Dachpartie 6 oder gegen die zusätzliche Stirnwandpartie 17 und den Wandteil 22 erstrecken.
The invention relates to a vehicle body according to the preamble of claim 1.
In previous rail locomotives of the type mentioned, the inclined front wall section of the head section runs essentially over the entire width of the vehicle body and merges into the side walls via rounded corner sections (e.g. SLM Technische Mitteilungen, 1987, pages 30 to 35). These known, in vehicles with maximum speeds of e.g. Models proven at 100 km / h are less suitable for vehicles with higher driving speeds.
For high-speed vehicles, it is known to design the head part with an aerodynamically favorable shape formed by curved wall elements, which, however, has a relatively large, in particular for smaller series, uneconomical production effort, e.g. the production of a deep-drawing mold or a corresponding plastic mold and a relatively complex storage of corresponding head parts or parts of such head parts which are expediently to be provided for repair work.
The invention has for its object to provide a vehicle body which is improved in this regard in particular in a simple, aerodynamically advantageous embodiment which, with relatively little effort, ensures economical industrial production of the vehicle body even in small quantities.
According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
The design according to the invention provides a flow-favorable shape formed by faceted, flat partial surfaces, which enables simple means to approximate a streamlined shape ideally formed by curved wall parts. The faceted wall parts are delimited by straight, machine-produced bending edges, which results in simple unwinding of the corresponding wall parts.
Embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Further details and features emerge from the following description of an exemplary embodiment of the invention shown schematically in the drawing in conjunction with the claims. The drawing shows:
1 is a side view of a rail locomotive with a vehicle body designed according to the invention;
Fig. 2 shows the vehicle of FIG. 1 in a plan view and
Fig. 3 shows the vehicle in a front view.
The rail locomotive shown contains a vehicle body 1 which is supported in a manner not shown on two bogies 2 and 3. The bogies 2 and 3 each contain two wheel sets 4 and 4a, at least one of which is coupled to a drive motor, not shown.
The vehicle body 1 has a floor section 5, a roof section 6, two side walls 7 and two head sections 8 and 8a, each of which contains a driver's cab. Two pantographs 11 and 11a, each of which can be placed on a contact line 10, are arranged on the roof section 6. At the two ends of the vehicle body 1, two buffers 12 and a clutch 13 are attached.
The head portions 8 and 8a of the vehicle body 1 are each designed with two flat end wall portions 14 and 15, which from an end wall front part 16 which limits the length of the vehicle body 1 is inclined at an angle alpha = approx. 30 ° against the vertical towards the roof portion 6 or run against the bottom part 5. According to the illustration, the front wall front part 16 can be designed like a band and extend approximately at the level of the buffers 12 over a central section of the head section 8 or 8a, the width B1 of which measured in the transverse direction of the vehicle corresponds to approximately half the width B of the vehicle body 1. The width B1 can also be a smaller or a larger fraction, e.g. two thirds that correspond to width B.
The upper end wall section 14 is also connected to the roof section 6 via an additional rear wall section 17 which slopes at an incline and which forms an obtuse angle beta with the end wall section 14, which in the example shown is approximately 130 ° to 140 °. According to another embodiment, the end wall section 14 can also extend to the roof section 5.
The front wall sections 14, 15, 17 and the front wall front part 16 are each connected to wall sections 7a, 7b, 7d and 7c of the side walls 7 via two inclined flat side wall parts 18, 19, 22 and 21 which adjoin them on both sides. The front wall front parts 16, the adjoining middle wall parts 21 and the connecting middle wall sections 7c are placed vertically, the wall parts 21 with the front wall front parts 16 each enclosing an obtuse angle delta = approx. 130 ° to 140 ° and a corresponding one Limit edge area C of vehicle body 1. The vehicle body 1 is supported on the bogies 2 and 3 in the height region of the wall sections 7c.
As shown, the wall sections 7c are each designed with a height H which corresponds to approximately twice the height of the front wall front part 16. However, the wall sections 7c can also have a different height dimension, e.g. corresponding to that of the front wall front part 16 to be executed.
The wall sections 7a and 7b, which continue from the middle wall section 7c upwards and downwards, are each arranged with a slight inclination inwards, which e.g. can correspond to a predetermined greatest inclination of the vehicle body 1 which is inclined when driving through curves. The wall sections 7a are connected to the roof section 6 via the wall sections 7d angled inward from their upper ends.
As a result, the vehicle body 1 can be designed in the relatively narrow height region of the middle wall sections 7c containing the box support with a greatest width B which almost corresponds to the width of the passage profile which is decisive for the dimensioning of the box cross section, since the wall sections 7a converging upwards and downwards or 7b also remain within the passage profile when the vehicle body 1 is inclined, in particular when driving through a tunnel. This design thus allows optimal use of the available passage or tunnel cross-section.
The roof section 6 is designed with a trough-like recess 23 running along its length, in which the current collectors 11, 11a are attached. As shown, the roof section 6 can be divided in length and formed by individually removable parts, so that the vehicle body 1 is accessible from above for the installation and removal of parts of the traction device. The two driver's cabs are each accessible through a door 24 arranged in the side wall 7.
The upper end wall sections 14 and the middle wall parts 21 are each trapezoidal, with a width that increases from the front wall front part 16 to the rear, while the lower end wall section 15 has a front trapezoidal section with a width that increases from the front wall front part 16 to the rear and an adjoining rear part trapezoidal section is formed with the width decreasing towards the rear. The end wall section 17 adjoining the upper end wall section 14 is also designed with a width that decreases towards the rear. The largest width dimensions B2 of the end wall sections 14 and 15 are smaller than the width B of the vehicle body 1.
The side wall parts 18 and 19 adjoining the end wall sections 14 and 15 are each designed in the form of a quadrilateral with a width decreasing upwards or downwards from the middle wall part 21, while the wall parts 22 adjoining the uppermost end wall sections 17 are each triangular .
The upwardly widening front wall section 14 and the upwardly tapering side wall parts 18 each give a streamlined shape to the head section 8 or 8a without impairing the space available, in particular with regard to the installation space for the control devices, in the driver's cab in question.
The driver's cabs are each designed with a front window 26 running over the upper end wall section 14 and the adjoining wall parts 18 of each head section 8 or 8a, and two side windows 27 arranged in the wall sections 7a. Each front window 26 is designed with two end sections 26a bent in the region of the wall parts 18, each of which extends against a corner post 28 formed by the relevant wall part 18 and the wall section 7a. These front windows 26 and the corner posts 28 set back from the end wall section 14, in comparison to previous versions, ensure a viewing area which is widened towards the sides.
According to the illustration, a parting line 25 extending over the entire circumference of the vehicle body 1 can be provided between the vertical front wall front parts 16, wall parts 21 and wall sections 7c on the one hand and the lower end wall parts 15, wall parts 19 and wall sections 7b on the other hand. The front wall front parts 16, the wall parts 21 and the wall sections 7c can be formed with a projection which covers the upper edges of the lower wall parts 15, wall parts 19 and wall sections 7b and which hides any irregularities in the course of these upper edges. Accordingly, the covered parts can be manufactured and assembled with relatively large tolerances.
The described design of the head parts 8, 8a and the side walls 7 leads in a simple, inexpensive way to a good approximation to a streamlined shape of the head parts 8 and 8a that can otherwise only be achieved when curved wall parts are used, and thus to an aerodynamically favorable and aesthetically appealing form of the Vehicle.
Numerous modified embodiments of the invention are possible. In the case of permanently connected railcar compositions, e.g. In a double railcar with two coupled car halves, the mutually facing head sections of the vehicle bodies of the two car halves can be designed with inclined front wall sections and side wall parts arranged according to the invention, while the facing head sections of the two vehicle boxes can be designed with vertical front walls arranged at a relatively short distance from one another can. An embodiment is also possible in which the front part delimiting the length of the vehicle body is formed by a transverse edge, from which the upper end wall section 14 and the lower end wall section 15 each incline to the rear.
According to an embodiment which is particularly suitable for narrow vehicles, e.g. Tram vehicles, the inclined end wall parts can also be rectangular. According to a further embodiment, the head section designed according to the invention can in each case be formed by a single, e.g. from the height area of the coupling 13 extending upward, rearward inclined end wall section with corresponding, laterally adjoining wall parts are formed which, together with the end wall section, essentially over the entire height of the vehicle body, from the floor section 5 towards the roof section 6 or extend against the additional end wall section 17 and the wall part 22.