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Die
Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem sich in eine Fahrtrichtung
von einem hinteren Ende zu einem vorderen Ende erstreckenden Wagenkasten,
in welchem ein Führerraum
mit mindestens einer direkten Außentür ausgebildet ist, welche einen
um eine Drehachse von einer Schließstellung in eine Offenstellung
in den Führerraum schwenkbaren
Türflügel aufweist,
wobei in der Schließstellung
eine im Wagenkasten vorgesehene Türöffnung verschlossen ist und
in der Offenstellung der Türflügel um einen
maximalen Öffnungswinkel verschwenkt
ist.
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Führerräume von
Schienenfahrzeugen unterscheiden sich je nach Art des Fahrzeugs
unter anderem durch die Lösung
des Zugangs für
das Personal. So sind Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen der Zugang über eine
Innentür
erfolgt, die den Führerraum
mit einem dahinter liegenden Raum, beispielsweise einem Maschinenraum
oder Fahrgastraum, verbindet.
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Häufig ist
aber ein direkter Zugang zum Führerraum
gewünscht,
weshalb viele Schienenfahrzeuge auch eine oder mehrere direkte Außentüren aufweisen
können, über die
der Führerraum
von außen direkt
betreten werden kann. Ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Art
von Zugang ist Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung.
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Außentüren des
Führerraums
können
als Drehtüren,
bei denen also der Türflügel bzw.
das Türblatt
um eine Drehachse geschwenkt wird, und seltener, aufgrund des erhöhten konstruktiven
Aufwands und Platzbedarfs, als Schiebe- oder Schwenkschiebetüren ausgebildet
sein.
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Aber
auch Drehtüren
haben Nachteile, insbesondere hinsichtlich des zum Verschwenken
zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung notwendigen Platzbedarfs. So sind Führerräume mit
Außentüren üblicherweise
so aufgebaut, dass die Türen bezogen
auf die Fahrtrichtung im Bereich hinter oder auch neben dem Führersitz
angeordnet sind, wobei die Drehachse in Fahrtrichtung hinter der
Türöffnung liegt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Außentür beim Öffnen zur Führerraumrückwand schwenkt. In diesem
Bereich des Führerraums,
also zwischen Führerraumrückwand und
Führertisch,
muss daher bei der Konstruktion eines Führerraums genügend Platz
vorgesehen werden, um ausreichend breite Durchgänge für das Personal zu gewährleisten.
Eine übliche
Mindestforderung für
die Durchgangsbreite sind 500 mm. Breitere Durchgänge sind
erwünscht und
werden des öfteren
zum Beispiel bei Lokomotiven realisiert.
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Da
die Außentür in Offenstellung
einen Teil des Führerraums
einnimmt und dieser Teil für
den Durchgang verloren geht, muss der Führerraum um die Dicke bzw.
Stärke
der aufgeschwenkten Tür
in Fahrtrichtung länger
ausgeführt
werden.
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Üblicherweise
sind Führerräume mit
direkten Außentüren bei
Wagenkästen
mit ebener Seitenwand realisiert. Dort ist der Raum, den die Tür in Offenstellung
im Führerraum
einnimmt, also die senkrechte Projektionsfläche der Außentür, gleich der waagerechten
Querschnittsfläche
der Tür.
Es sind allerdings auch Wagenkästen
mit gewölbten
oder zumindest teilweise schräg
verlaufenden Seitenwänden
bekannt. Üblicherweise
weisen Außentüren in diesem
Fall im senkrechten Querschnitt denselben Verlauf wie die Seitenwand
des Wagenkastens auf. Dadurch ist allerdings die senkrechte Projektionsfläche der
Außentür wesentlich
größer als
die waagerechte Querschnittsfläche
der Tür.
Dabei hängt
das Verhältnis
der senkrechten Projektionsfläche
zur waagerechten Querschnittsfläche
der Tür
vom Radius der Wölbung
bzw. im Falle eines schräg
verlaufenden oberen Teils der Tür
von dem Schrägungswinkel und
der Länge
des schräg
verlaufenden Teils ab.
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Da
im vorliegenden Fall aufgrund der relativ großen Projektionsfläche einer
entsprechenden Außentür diese
in Offenstellung auch relativ viel Platz im Führerraum erfordern würde, ist
es möglich,
bei Wagenkästen
mit gewölbten
Seitenwänden
ebene Außentüren, die
gegenüber
der äußeren Kontur
des Wagenkastens zurückgesetzt
sind, vorzusehen. Solche Türen
haben aufgrund ihrer ebenen Ausbildung zwar eine relativ kleine
Projektionsfläche,
die im wesentlichen ihrer Querschnittsfläche entspricht, führen allerdings
zu Nachteilen im Außendesign,
der Ästhetik
sowie der Aerodynamik und Reinigung. Durch zusätzliche Kanten im Bereich der
Außentür treten
außerdem
Geräusche
und Verwirbelungen auf, die den Energiebedarf erhöhen. Durch
das Zurücksetzen
der Außentür zum Wagenkasteninnern
hin wird auch der im Führerraum
zur Verfügung
stehende Raum eingeschränkt.
Außerdem
entstehen nicht nutzbare Räume,
die durch Einbauten kaum genutzt werden können, da sie nicht mehr erreichbar
sind.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenfahrzeug
insbesondere mit einer nicht ebenen oder nicht senkrechten Seitenwand
dahingehend weiterzubilden, dass im Führerraum ein geringerer Platzbedarf
für die
Außentür in Offenstellung
notwendig ist.
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Die
zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
die Drehachse in Fahrtrichtung vor der Mitte der Türöffnung angeordnet
ist.
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Indem
die Drehachse vor der Mitte der Türöffnung und vorzugsweise vollständig vor der Türöffnung angeordnet
ist, wird erreicht, dass der Türflügel der
als Drehtür
ausgebildeten Außentür in Richtung des
Führertisches
schwenkt und in Offenstellung den Raum nutzt, der ohnehin vorgesehen
ist, um den Zugang zum Führersitz
zu gewährleisten.
Im Falle eines mittigen Führersitzes,
der also quer zur Fahrtrichtung in der Führerraummitte angeordnet ist,
kann die Außentür in den
Bereich rechts bzw. links des Führersitzes
schwenken. Eine Vergrößerung des
Führerraums
in Fahrtrichtung ist auf diese Weise nicht mehr notwendig oder zumindest
nicht mehr in dem Maße wie
bisher bei den nach hinten schwenkenden Türen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs
ist zwischen der Drehachse und dem Türflügel ein Abstand, das heißt ein Zwischenraum,
vorgesehen, wobei vorzugsweise mindestens eine Türangel vom Türflügel zur
Drehachse, das heißt
zu einem auf der Drehachse liegenden Gelenk, verläuft. Die
Drehachse kann bei geeigneter Scharnierwahl alternativ auch virtuell
sein. Es wird hier zwar auf eine Türangel hingewiesen, die konkret
die Tür
mit der Drehachse z. B. durch einen körperlichen Hebel verbindet.
Vorstellbar ist aber auch eine Anordnung, die ein Scharnier verwendet, das
durch eine insbesondere getriebeartige Kinematik einen so genannten
virtuellen Drehpunkt (Momentanpol der Tür) bildet, um den sich der
Türflügel kinematisch
dreht, ohne diesen Punkt zu erreichen.
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Indem
die Drehachse bzw. das Gelenk nicht unmittelbar am Türflügel angeordnet
ist, sondern von diesem mehrere Zentimeter, beispielsweise 5 bis
30 cm, vorzugsweise 10 bis 20 cm, beabstandet ist, wird ermöglicht,
dass beim Aufschwenken der Tür
diese optimal in den freien Bereich unmittelbar hinter dem Führertisch
und/oder zwischen der Seitenwand des Wagenkastens und dem Führersitz
geschwenkt werden kann. Da aus statischen Gründen in Fahrtrichtung vor der
Türöffnung häufig eine
Säule,
auch Rohbausäule
genannt, vorgesehen ist, die insbesondere eine tragende Funktion
hat und massiv ausgebildet sein kann, kann durch geeignete Wahl
des Abstands zwischen Drehachse und Türflügel die Außentür von der Schließstellung
sogar um die Säule
herum in die Offenstellung geschwenkt werden. Insbesondere ist die
Säule zu
diesem Zweck zwischen der Drehachse und dem Türflügel angeordnet. Aber auch ohne
Vorhandensein einer Säule
kann der Türflügel durch
die erfindungsgemäße Anordnung
in einer den vorhandenen Raum optimal ausnutzenden Weise in die
Offenstellung gebracht werden.
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Die
mindestens eine Türangel
kann dann entsprechend geformt, insbesondere gebogen sein, damit
diese in Schließstellung
um die Säule
herum verläuft.
Je nach Lage der Drehachse verläuft
die Türangel
dann zumindest um einen kleinen Teil der Säule herum. Es ist aber auch
denkbar, dass die Säule
nicht nur teilweise, sondern vollständig zwischen der Drehachse
und dem Türflügel angeordnet ist,
die Drehachse und damit das Türgelenk
also vom Türflügel aus
betrachtet auf der gegenüberliegenden Seite
der Säule
angeordnet ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs beträgt der maximale Öffnungswinkel
zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung mindestens 70°, insbesondere mindestens 90°. Dabei ist
insbesondere die Drehachse bzw. das Türgelenk so angeordnet, dass der
maximale Öffnungswinkel
mindestens 70°,
insbesondere mindestens 90°,
beträgt.
Vorzugsweise verläuft
in der Offenstellung die in Fahrtrichtung hintere Kante der senkrechten
Projektionsfläche
des Türflügels in
einem Winkel von mindestens 70°,
vorzugsweise von mindestens 90°,
zur Fahrtrichtung. Vorteil eines solchen maximalen Öffnungswinkels
ist, dass auf diese Weise ein im wesentlichen gerader Durchgang
durch die Türöffnung in
den Führerraum
gewährleistet
ist. Ein gerader Durchgang ist für
das Personal deutlich bequemer als ein verwinkelter Durchgang, der
um einige Ecken von Türen,
Sitzen oder sonstigen Gegenständen
herum verläuft.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs ist in Offenstellung
der zumindest überwiegende
Teil der senkrechten Projektionsfläche des Türflügels, vorzugsweise die vollständige senkrechte
Projektionsfläche
des Türflügels, in
Fahrtrichtung vor der Türöffnung angeordnet.
Dabei ist insbesondere die Drehachse bzw. das Türgelenk so angeordnet, dass
die Projektionsfläche
zumindest teilweise in Fahrtrichtung vor der Türöffnung angeordnet ist. Je weiter
der Türflügel in Offenstellung gegenüber der
Türöffnung in
Fahrtrichtung nach vorne versetzt ist, umso breiter ist der Durchgang
für das
Personal ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich ohne weiteres
Durchgangsbreiten von 500 mm oder mehr realisieren, ohne dazu den
Führerraum
in Fahrtrichtung nennenswert verlängern und dafür den hinter
dem Führerraum
liegenden Bereich, der ein Passagierbereich oder Maschinenraum sein
kann, einschränken
zu müssen.
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Für den Fall,
dass die Seitenwände
des Wagenkastens gewölbt
sind oder ein Teil, insbesondere ein oberer Teil, schräg zur Wagenmitte
hin verläuft, kann
auch die zuvor beschriebene Außentür des Führerraums
entsprechend geformt sein. So ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs
der Türflügel im senkrechten
Querschnitt zumindest abschnittsweise nach innen, also in Schließstellung
des Türflügels zum Wagenkasteninnern
hin, gebogen oder weist einen zumindest abschnittsweise schrägen Verlauf
auf, wobei dann in Offenstellung die senkrechte Projektionsfläche des
Türflügels teilweise
mit der senkrechten Projektionsfläche eines im Führerraum
in Fahrtrichtung vor der Türöffnung angeordneten
Führertisches überlappt.
Dabei ist insbesondere die Drehachse so angeordnet, dass die Überlappung
erreicht wird. Mit anderen Worten ragt in der Offenstellung der
obere Teil des Türflügels in
vertikaler Richtung über
den Führertisch.
Dadurch wird der Raum zwischen der Wagenkastenseitenwand bzw. Säule und
dem Führersitz
und der Raum unmittelbar hinter dem Führertisch noch besser genutzt,
indem nämlich
auch der ansonsten ungenutzte Raum vertikal über dem Führertisch zur Aufnahme des
oberen Teils der Tür
verwendet wird. Es ist dadurch sogar bei Verwendung gewölbter Wagenkastenseitenwände und
entsprechend geformter Außentüren ein
optimaler, das heißt breiter
und/oder gerader, Durchgang bei geöffneter Tür gewährleistet, ohne den Führerraum
und um die Breite der senkrechten Projektionsfläche des Türflügels in Fahrtrichtung verlängern zu
müssen.
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Wie
erwähnt
kann im Führerraum
ein mittiger Führersitz
vorgesehen sein, nämlich
beispielsweise in einem so genannten Mittelführerstand, wobei dann der Raum
rechts bzw. links des Führersitzes,
der ohnehin für
den Zugang zum Sitz vorgesehen ist, auch für die Aufnahme der Außentür in Offenstellung
genutzt werden kann. Dazu ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung
in Offenstellung der zumindest überwiegende
Teil der senkrechten Projektionsfläche des Türflügels, vorzugsweise die vollständige senkrechte Projektionsfläche des
Türflügels, in
Fahrtrichtung neben einem im Führerraum
vorgesehenen Führersitz angeordnet.
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Schließlich ist
gemäß noch einer
weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs vorgesehen,
dass sich der Führerraum über die
gesamte Breite des Wagenkastens erstreckt und an jeder Seite des
Wagenkastens eine Außentür, wie sie
zuvor beschriebenen wurde, angeordnet ist, deren jeweilige Drehachse
in Fahrtrichtung vor der Mitte der Türöffnung und insbesondere vollständig vor
der Türöffnung angeordnet
ist.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das
erfindungsgemäße Schienenfahrzeug
auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits verwiesen
auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits
auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Führerraums eines
Schienenfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2a) und b) Querschnitte in unterschiedlichen
Höhen eines
ersten Ausführungsbeispiels
eines Führerraums,
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3a) und b) Querschnitte in unterschiedlichen
Höhen eines
zweiten Ausführungsbeispiels
eines Führerraums,
und
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4a) und b) Querschnitte in unterschiedlichen
Höhen eines
dritten Ausführungsbeispiels
eines Führerraums.
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In 1 ist
ein Teil eines Wagenkastens 2, im noch nicht verkleideten
Zustand, im Bereich des Führerraums 3 in
einer Seitenansicht dargestellt. Der Wagenkasten 2 erstreckt
sich von einem nicht dargestellten hinteren Ende des Schienenfahrzeugs 1 in
einer Fahrtrichtung F zu einem vorderen Ende E, wobei an diesem
vorderen Ende E der Führerraum 3 ausgebildet
ist.
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Der
Führerraum 3 ist über zwei
direkte Außentüren 4,
von denen in 1 nur die bezogen auf die Fahrtrichtung
rechte sichtbar ist, zugänglich.
Beide Außentüren 4 weisen
einen Türflügel 5 auf,
der, wie anhand der folgenden Figuren beschrieben wird, um eine
Drehachse X1, X2 oder
X3, die in Fahrtrichtung F vor der Türöffnung 6 angeordnet
ist, von einer Schließstellung
in eine Offenstellung schwenkbar ist.
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1 zeigt
einen horizontalen Schnitt A-A und einen darüber angeordneten weiteren horizontalen
Schnitt B-B, wobei der Schnitt A-A in den 2a), 3a) und 4a)
in jeweils unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt
ist und der Schnitt B-B entsprechend in den 2b), 3b) und 4b).
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Bei
Vergleich der 2a) und b) bzw. der 3a) und b) bzw. der 4a)
und b) ist zu erkennen, dass der jeweilige Wagenkasten 2 in
allen Ausführungsbeispielen
eine Außenwölbung aufweist,
an die auch die Form der Außentür 4,
insbesondere des Türflügels 5,
angepasst ist. Aufgrund der gewölbten Form
des Türflügels 5 ist
die senkrechte Projektionsfläche 5' des Türflügels 5 deutlich
größer als
die waagerechte Querschnittsfläche,
die in den Schnittansichten durch eine Schraffur dargestellt ist.
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Die
drei verschiedenen in den 2 bis 4 anhand
zweier verschiedener Schnitte dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden
sich durch die Lage der jeweiligen Drehachse X1,
X2 bzw. X3, um die
der Türflügel 5 von
der Offenstellung in die Schließstellung
schwenkbar ist.
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Bei
den in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen
ist der Führerraum 3 von
der linken und rechten Seite durch spiegelsymmetrisch aufgebaute
Außentüren zugänglich,
die in Fahrtrichtung F nach vorne in den Raum unmittelbar hinter
einem Führertisch 9 eines
Mittelführerstands
schwenkbar sind, genauer in den Bereich zwischen einem mittigen
Führersitz 10 und
einer tragenden, massiven Rohbausäule 8 des Wagenkastens 2.
Dieser Bereich, der den Türflügel 5 in
Offenstellung aufnimmt, ist ohnehin in einem Führerraum 3 vorgesehen,
um den Zugang für
das Personal zum Führersitz 10 zu gewährleisten.
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In
den 2a) und b) ist die Drehachse X1 in einem gewissen Abstand zum Türflügel 5 angeordnet,
wobei in dem Zwischenraum zwischen Türflügel 5 und Drehachse
X1 besagte Säule 8 angeordnet ist. Die
Drehachse X1 bzw. das auf der Drehachse
liegende Türgelenk
ist mit dem Türflügel 5 durch
eine Türangel 7 verbunden,
die um einen Teil der Säule 8 herum
verläuft.
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In
dem in den 2a) und b) dargestellten ersten
Ausführungsbeispiel
ist die Drehachse X1 an der zum Wagenkasteninnern
hin weisenden Seite der Säule 8 angeordnet.
Die Position der Drehachse X1 definiert
bei vorgegebenem Führerraum 3,
insbesondere der vorgegebenen Position des Führertisches 9 und
dem Verlauf des Wagenkastengrundgerüstes, die Offenstellung, also
die Stellung des Türflügels 5,
bei der ein maximaler Öffnungswinkel α erreicht
wird. Der maximale Öffnungswinkel α beträgt im gezeigten
Ausführungsbeispiel
mehr als 90°,
im vorliegenden Fall etwa 100°.
Der überwiegende
Teil der senkrechten Projektionsfläche 5' des Türflügels 5 kann durch
die Wahl der Position der Drehachse X1 in
Fahrtrichtung vor der Türöffnung 6 angeordnet werden,
was bereits einen relativ großen
Durchgang ermöglicht.
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Im
nächsten
Ausführungsbeispiel,
das in den 3a) und b) gezeigt ist,
ist die Drehachse X2 gegenüber
der vorangehenden anhand der 2a) und
b) beschriebenen Position etwas weiter in Fahrtrichtung nach vorne
und zum Wagenkasteninnern hin verlagert. Dies hat zur Folge, dass
die Durchgangsbreite gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel vergrößert werden
kann. Da der Türflügel 5 aber beim öffnen relativ
weit zum Wagenkasteninnern hin verlagert wird, ist zum einen der
direkte Zugang zum Führersitz 10 gegenüber dem
in den 2a) und b) gezeigten Ausführungsbeispiel
erschwert, so dass das Personal nach dem Betreten des Führerraums 3 rückseitig
um den Führersitz 10 herumgehen
muss bzw. die Außentür zunächst schließen muss,
bevor der Führertisch
erreichbar ist. Zum anderen kann der maximale Öffnungswinkel durch in der
Fahrzeugmitte von der Decke des Wagenkastens 2 herabragende Bauteile,
beispielsweise einen nicht dargestellten Lüftungskanal, eingeschränkt sein.
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Im
in den 4a) und b) dargestellten Ausführungsbeispiel
ist eine weitere Alternative der Positionierung der Drehachse X3 dargestellt. Die Drehachse X3 ist
in diesem Fall an der in Fahrtrichtung nach vorne weisenden Seite
der tragenden Säule 8 angeordnet
und gegenüber
der Position im in den 3a) und b)
gezeigten Ausführungsbeispiel
etwas zur Wagenkastenseitenwand zurückgesetzt.
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Bei
dieser Positionierung der Drehachse X3 wird
erreicht, dass in Offenstellung die vollständige senkrechte Projektionsfläche 5' des Türflügels 5 in Fahrtrichtung
vor der Türöffnung 6 angeordnet
ist. Da der maximale Öffnungswinkel
etwa 90° beträgt, wird ein
gerader Durchgang ohne hervorstehende Kanten geschaffen, der in
etwa dieselbe Breite wie die Türöffnung 6 hat.
Um dies zu gewährleisten, überlappt
in 4b) die senkrechte Projektionsfläche 5' des Türflügels 5 in
der Offenstellung mit der senkrechten Projektionsfläche 9' des Führertisches 9.
Mit anderen Worten ragt der obere Teil des Türflügels 5, der in 4b) schraffiert dargestellt ist, in vertikaler
Richtung teilweise über
den Führertisch 9.
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Außerdem ist
durch die Wahl der Position der Drehachse X3 der Türflügel 5 in
Offenstellung gegenüber
dem in den 3a) und b) gezeigten Ausführungsbeispiel
weiter zur Wagenkastenseitenwand bzw. zur Säule 8 hin angeordnet,
wodurch der Zugang zum Führersitz 10 und
zum Führertisch 9 auch bei
geöffneter
Tür auf
direktem Wege möglich
ist. Auch eventuell in der Fahrzeugmitte von der Decke herabragende
Bauteile beschränken
in diesem Fall den Öffnungswinkel
nicht, sondern erlauben, dass der Türflügel 5 an diesen Bauteilen
vorbeigeführt werden
kann und auf diese Weise den Führertisch 9 mit
seinem oberen Teil überragen
kann.
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Mit
allen gezeigten Ausführungsbeispielen wird
ohne weiteres sichtbar, dass der bei bisherigen Türanordnungen,
bei denen die Drehachse der Tür
in Fahrtrichtung gesehen hinter der Türöffnung angeordnet ist, für die Tür in Offenstellung
vorzusehende Bauraum entfallen und der Führerraum damit verkürzt ausgebildet
werden kann, oder dass dieser Bauraum jetzt deutlich besser für weitere
im Führerraum
gewünschte
Einrichtungen, wie z. B. Elektronik-Schränke, genutzt werden kann.
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Es
versteht sich für
den Fachmann ohne weiteres, dass das erfindungsgemäße Konzept
nicht auf Türanordnungen
mit realer Drehachse beschränkt sein
soll. Vielmehr kann auch eine virtuelle Drehachse realisiert sein,
beispielsweise mit Hilfe eines speziellen, in sich beweglichen Scharniers.