DE102009006562A1

DE102009006562A1 - Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs und Schienenfahrzeug mit einem verkleideten Drehgestell

Info

Publication number: DE102009006562A1
Application number: DE102009006562A
Authority: DE
Inventors: Kaspar Dr. Schroeder-Bodenstein; Arnd Dr. Rüter; Engelbert Rosegger; Stefan Langerwisch; Gerhard Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2010-08-12
Also published as: US8479658B2; WO2010086201A1; US20110297035A1; EP2382119A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs. Um eine solche Verkleidung in einfacher Weise so auszuführen, dass mit ihr dem gesamten Schienenfahrzeug im Bereich des Drehgestells (4) ein niedriger aerodynamischer Fahrwiderstand verliehen wird, weist erfindungsgemäß die Verkleidung (5) eine umlaufende Wand (6) zum Umgreifen des Drehgestells (4) und eine Befestigungseinrichtung zur Durchführung der umlaufenden Wand (6) an ihrem oberen Rand (7) an einem Wagenkasten (2) des Schienenfahrzeugs (1) auf; die Verkleidung (5) ist am unteren Rand (9, 31) der umlaufenden Wand (6) mittels eines unterbodenartigen Abschlussteils (10, 30) abgedeckt, das Befestigungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell (4) aufweist.

Description

Der Fahrwiderstand von Zügen, insbesondere Hochgeschwindigkeitszügen, ist ganz wesentlich durch den aerodynamischen Fahrwiderstand bestimmt. Dieser aerodynamische Fahrwiderstand ergibt sich zu einem ganz wesentlichen Anteil aus dem Widerstand des Unterbodens des Schienenfahrzeugs. Um diesbezüglich Verbesserungen zu erreichen, ist es bei dem italienischen Hochgeschwindigkeitszug ETR 500 bekannt, seitlich am Drehgestell des Schienenfahrzeugs Schürzen anzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aerodynamischen Fahrwiderstand eines Schienenfahrzeuges mit einem Drehgestell im Bereich des Unterbodens des Schienenfahrzeugs noch weiter zu verringern.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs aus und schlägt erfindungsgemäß vor, dass die Verkleidung eine umlaufende Wand zum Umgreifen des Drehgestells und eine Befestigungseinrichtung zur Drehführung der umlaufenden Wand an ihrem oberen Rand an einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs derart aufweist, dass die Drehung der umlaufenden Wand jeweils der Drehung des Drehgestells entspricht; die Verkleidung am unteren Rand der umlaufenden Wand ist mittels eines unterbodenartigen Abschlussteils abgedeckt ist, das Befestigungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell aufweist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verkleidung besteht darin, dass sie als Vollverkleidung nicht nur konstruktiv relativ einfach ausgestaltet ist, sondern ganz we sentlich zur Verringerung des Fahrwiderstandes des Schienenfahrzeugs beiträgt, was wiederum in vorteilhafter Weise eine erhebliche Reduzierung der Energiekosten zum Betreiben des Schienenfahrzeuges ergibt. Darüber hinaus lassen sich die Antriebsleistungen des Schienenfahrzeuges reduzieren und damit wiederum die Herstellungskosten des gesamten Schienenfahrzeuges senken. Ergänzend kommt in vorteilhafter Weise hinzu, dass das Problem des Schotterflugs und auch des Eisfalls mit einer solchen Verkleidung auch bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten des Schienenfahrzeugs nicht mehr auftritt.
Das unterbodenartige Abschlussteil der erfindungsgemäßen Verkleidung kann in unterschiedlicher Weise an dem Drehgestell angebracht sein; als vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Abschlussteil abgefedert auf den Achslagern des Drehgestells aufliegt und mit Durchbrüchen für einzelne Elemente des Drehgestells versehen ist. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass die Anbringung des Abschlussteils auf diese Weise mit vergleichsweise einfachen Mitteln erfolgen kann.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verkleidung ist das unterbodenartige Abschlussteil mit dem Rahmen des Drehgestells verbunden. Die Form des unterbodenartigen Abschlussteils kann so ausgestaltet werden, dass nur der untere Teil der Räder des Drehgestells aus der Verkleidung hervorschauen, wodurch sich eine besonders starke Verringerung des Fahrwiderstandes erreichen lässt. Alternativ kann die Form des unterbodenartigen Abschlussteils so ausgebildet sein, dass es im Bereich der Räder und Bremsscheiben oberhalb dieser verläuft und sich diese außerhalb der Verkleidung befinden.
Untersuchungen haben ergeben, dass es im Rahmen der Erfindung nicht nachteilig ist, wenn relativ kleine Lücken zwischen der umlaufenden Wand des Drehgestells und dem Abschlussteil vorhanden sind.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zwischen dem unteren Rand der umlaufenden Wand und dem Abschlussteil Dichtungselemente vorgesehen sind. In diesem Falle ergibt sich eine besonders strömungsgünstige Ausführung der erfindungsgemäßen Verkleidung. Die Dichtungselemente sind dabei vorteilhaft als Bälge, insbesondere einwellige Bälge ausgebildet.
Besonders strömungsgünstig ist die erfindungsgemäße Verkleidung dann ausgestaltet, wenn sie in Bezug auf die Längsrichtung des Drehgestells beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand versehen ist und der Bereich zwischen Stirnwand und umlaufender Wand nach unten abgedichtet ist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten und mindestens einem Drehgestell an dem Wagenkasten sowie mit einer Verkleidung der erfindungsgemäßen Art und sieht erfindungsgemäß vor, dass jeder Stirnwand benachbart ein Schutzkörper am Wagenkasten vorgesehen ist. Dieser Schutzkörper ist vorteilhafter Weise als Schutzwand ausgebildet und verhindert, dass die Verkleidung bei der Fahrt beschädigt wird.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
1 schematisch ein Schienenfahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkleidung in einer Draufsicht, in
2 eine Seitenansicht desselben Ausführungsbeispiels, in
3 ein Schnitt entlang der Linie I-I der 1, in
4 eine Einzelheit A aus der 2 vergrößert, in
5 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeuges in schematischer Darstellung, in
6 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach 5, in
7 ein Schnitt entlang der Linie V-V der 5 und in
8 eine vergrößerte Einzelheit B aus der 6
dargestellt.
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Schienenfahrzeug 1, das einen ebenfalls nur schematisch dargestellten Wagenkasten 2 aufweist. An dem Wagenkasten 2 ist um eine vertikale Achse 3 drehbar ein ebenfalls nur schematisch dargestelltes Drehgestell 4 angebracht.
Das Drehgestell 4 ist mit einer Verkleidung 5 verkleidet, die eine umlaufende Wand 6 aufweist. Die umlaufende Wand 6 umfasst unter Bildung eines Rechtecks in der Ausführungsform nach 1 seitlich völlig das Drehgestell 4, umgreift dieses also vollständig nach allen Seiten. Die umlaufende Wand 6 kann an ihrem oberen Rand 7 bis auf Durchlässe zur drehbaren Halterung des Drehgestells mit einem Blech 8 abgeschlossen werden und mittels dieses Bleches 8 an dem Wagenkasten 2 drehbar geführt sein. Auch andere drehbare Führungen der umlaufenden Wand 6 an dem Wagenkasten 2 sind möglich, wobei eine Befestigungseinrichtung für die umlaufende Wand 6 der besseren Übersichtlichkeit halber in den 1 bis 4 nicht gezeigt ist. Die Drehung der umlaufenden Wand 6 erfolgt mit der Drehung des Drehgestells 4.
Wie insbesondere die 2 erkennen lässt, in der Teile, die mit denen nach 1 übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die Verkleidung 5 unten bzw. am unteren Rand 9 der umlaufenden Wand 6 mittels eines Abschlussteils 10 abgedeckt. Dieses Abschlussteil 10 ist – wie insbesondere die 3 zeigt – mittels nicht gezeigter Federung am Achslager 11 gehalten. Dies bringt es mit sich, dass nicht nur Räder 12 und 13 sowie 14 und 15 aus dem Abschlussteil 10 nach unten hervorstehen, sondern auch Bremsscheiben, Getriebeelemente usw.
Wie die 2 ferner zeigt und damit in Verbindung auch die 4 ist das Abschlussteil 10 an seinen in Längsrichtung des Drehgestells 4 liegenden Enden nach oben abgebogen und weist somit abgewinkelte Enden 16 und 17 auf, die dort parallel zur umlaufenden Wand 6 verlaufen. Zur Abdichtung ist – wie 4 zeigt – zwischen der umlaufenden Wand 6 und dem abgewinkelten Ende 16 ein Dichtungselement in Form eines ein- oder mehrwelligen Balges 18 vorgesehen.
Wie insbesondere 1 erkennen lässt, ist die Verkleidung 5 in Längsrichtung des Drehgestells 4 beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand 19 und 20 versehen; ein Bereich 21 bzw. 22 zwischen der Stirnwand 19 bzw. 20 und der umlaufenden Wand 6 ist nach unten hin abgedichtet. Parallel zu den nach außen gewölbten Stirnwänden 19 und 20 ist am Wagenkasten 2 ein Schutzkörper 23 bzw. 24 vorgesehen.
Das in den 5 bis 8 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs stimmt in weiten Teilen mit dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass in den 5 bis 8 mit dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 übereinstimmende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 8 ein unterbodenartiges Abschlussteil 30 zum Verschließen der umlaufenden Wand 6 an dem Drehgestell-Rahmen 4 befestigt. Durch die Halterung des Abschlussteils 30 im oberen Bereich des Drehgestells 4 kann das Abschlussteil 30 höher als bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 angeordnet sein, so dass dann nur noch die Räder 12 bis 15 unten etwas aus der gesamten Verkleidung 5 hervorstehen, wodurch der aerodynamische Fahrwiderstand im Bereich des Drehgestells besonders niedrig ist.
In beiden Ausführungen mit Anbindung am Achslager oder am Drehgestell-Rahmen kann das unterbodenartige Abschlussteil die Räder als kotflügelartiger Bereich 32 und 33 überwölben.

Claims

Verkleidung für ein Drehgestell (4) eines Schienenfahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) eine umlaufende Wand (6) zum Umgreifen des Drehgestells (4) und eine Befestigungseinrichtung zur Drehführung der umlaufenden Wand (6) an ihrem oberen Rand (7) an einem Wagenkasten (2) des Schienenfahrzeugs (1) derart aufweist, dass die Drehung der umlaufenden Wand (6) jeweils der Drehung des Drehgestells (4) entspricht, und die Verkleidung (5) am unteren Rand (9) der umlaufenden Wand (6) mittels eines Abschlussteils (10) abgedeckt ist, das Befestigungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell (4) aufweist.
Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussteil (10) abgefedert auf den Achslagern (11) des Drehgestells (4) aufliegt und mit Durchbrüchen für einzelne Elemente des Drehgestells (4) versehen ist.
Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussteil (10) mit dem Rahmen des Drehgestells (4) verbunden ist.
Verkleidung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussteil (10) die Räder und Bremsscheiben mit kotflügelartigen Bereichen (32) und (33) überwölbt.
Verkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren Rand (9) der umlaufenden Wand (6) und dem Abschlussteil (10) Dichtungselemente (18) vorgesehen sind.
Verkleidung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente ein- oder mehrwellige Bälge (18) sind.
Verkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) in Bezug auf die Längsrichtung des Drehgestells beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand (19, 20) versehen ist und der Bereich zwischen Stirnwand (19, 20) und umlaufender Wand (6) nach unten abgedichtet ist.
Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten (2) und mindestens einem Drehgestell (4) an dem Wagenkasten (2) sowie mit einer Verkleidung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stirnwand (19, 20) benachbart ein Schutzkörper (23, 24) am Wagenkasten (2) vorgesehen ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper als Schutzwand (23, 24) ausgebildet ist.