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Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Rangierlokomotive, mit einem Fahrzeugrahmen und einem in Längsrichtung in etwa mittig auf dem Fahrzeugrahmen angeordneten Führerhaus.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine flexible Konfigurierbarkeit sowie eine einfache Aufrüstbarkeit gegeben ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei jeweils in Längsrichtung an das Führerhaus angrenzende innere Bauräume zur Aufnahme von jeweils mindestens einem Betriebsmodul für das Schienenfahrzeug vorgesehen sind.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die inneren Bauräume dazu geeignet sind, modular ausgebildete Betriebseinrichtungen, sog. Betriebsmodule, aufzunehmen, wodurch bei Bedarf die Betriebsmodule einfach gegeneinander oder gegen neue Betriebsmodule ausgetauscht werden können. Bei den Betriebsmodulen, die direkt angrenzend an das Führerhaus in den hierfür vorgesehenen inneren Bauräumen angeordnet werden können, handelt es sich insbesondere um Batteriemodule und/oder Generatormodule für einen dieselelektrischen Betrieb des Schienenfahrzeugs. Die Generatormodule können hierzu z. B. mit selbstzündenden (Diesel-)Brennkraftmaschinen ausgestattet sein, können alternativ oder ergänzend aber auch über andere Typen von Brennkraftmaschinen, insbesondere gasbetriebene Brennkraftmaschinen, verfügen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass weitere Betriebsmodule für das Schienenfahrzeug so ausgebildet und in jeweiligen Endbereichen des Fahrzeugrahmens angeordnet sind, dass sie, jeweils zusammen mit dem Führerhaus, die inneren Bauräume in Längsrichtung begrenzen. Die erfindungsgemäßen inneren Bauräume werden demnach durch die Anordnung und Abmessungen des Führerhauses sowie die Anordnung der weiteren Betriebsmodule definiert.
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Die Erfindung ermöglicht eine flexible Anordnung der Betriebsmodule im Innenbereich des Fahrzeugrahmens, während die weiteren Betriebsmodule in den Außenbereichen des Fahrzeugrahmens angeordnet werden können, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn es sich bei den Betriebsmodulen z. B. um Generatormodule oder Batteriemodule handelt, die in der Regel ein höheres Gesamtgewicht aufweisen als die weiteren Module, bei denen es sich z. B. um eine Bremsanlage oder ein Traktionsmodul handeln kann, das die Versorgung elektrischer Antriebsmotoren mit elektrischer Energie steuert, mithin also um Einrichtungen, die im Vergleich zu den Generatormodulen/Batteriemodulen ein geringeres Gesamtgewicht aufweisen.
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Die erfindungsgemäß außen angeordneten weiteren Betriebsmodule (Bremsanlage, Traktionsmodul, Hilfsbetriebe) können unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips, bevorzugt auch zeitlich vor dem Einbau der Betriebsmodule in die inneren Bauräume, auf dem Fahrzeugrahmen angeordnet werden, wodurch eine universelle Lokomotivplattform umfassend den Fahrzeugrahmen und die weiteren Betriebsmodule geschaffen wird. Diese Lokomotivplattform enthält vorteilhaft nicht bereits Generatormodule und/oder Batteriemodule, sondern weist vielmehr noch unbelegte innere Einbauräume auf, die zukünftig je nach Einsatzzweck mit entsprechenden Betriebsmodulen bestückt werden können. Das Schienenfahrzeug kann in diesem Zustand vorteilhaft bereits einer Bauartprüfung und sonstigen Zulassungsprozessen unterworfen werden. Die weiteren, für den Betrieb des Schienenfahrzeugs erforderlichen Betriebsmodule (Generatormodul, Batteriemodul) können anschließend, d. h. nach dem Zulassungsprozess, in die erfindungsgemäßen inneren Bauräume des bereits zugelassenen Schienenfahrzeugs bzw. der bereits zugelassenen Lokomotivplattform integriert werden, ohne dass ein wesentlicher Umbau und damit eine erneute detaillierte Zulassung der bereits zuvor zugelassenen Komponenten erforderlich wird. Vielmehr reicht regelmäßig eine ergänzende Teilzulassung der neu hinzugefügten Betriebsmodule. Dadurch kann vorteilhaft ein Plattformfahrzeug angegeben werden, das hinsichtlich der Antriebskomponenten (Batteriemodul, Generatormodul, Brennstoffzellenmodul, Kondensatormodul) flexibel konfigurierbar ist, und das dennoch bezüglich der Lokomotivplattform bereits zugelassen ist, mithin nach Einbau bzw.- Wechsel der Antriebskomponenten nur eine vereinfachte ergänzende Zulassung erfordert. Auch eine nachträgliche Umrüstung einzelner Energieerzeugungs-/Speicherungs-Blöcke oder beider Blöcke beziehungsweise Betriebsmodule auf neue Technologien (Wasserstoffantrieb, Brennstoffzelle, Gasmotoren zum Antrieb elektrischer Generatoren) ist ohne signifikante Eingriffe in die anderen Systemkomponenten der Lokomotivplattform möglich und daher insbesondere auch ohne erneute vollständige Zulassung.
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Das erfindungsgemäße Prinzip dient einer Ausführungsform zufolge daher vorteilhaft zur Umsetzung eines modularen Konzepts einer Bauart-zugelassenen Plattform für Schienenfahrzeuge („Lokomotivplattform”), das dadurch gekennzeichnet ist, dass die tauschbaren Betriebsmodule zur Erfüllung der Anforderungen an das jeweilige Antriebs- und Energiespeicherkonzept symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch und bevorzugt mittig zu einer Querachse des Fahrzeugrahmens auf der Plattform angeordnet werden, wobei die übrigen zugelassenen Betriebsmodule in den Endbereichen der Plattform bzw. des Fahrzeugrahmens platziert sind.
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Besonders vorteilhaft sind die Längen der beiden inneren Bauräume (gemessen in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs) in etwa gleich groß, so dass vorteilhaft ein Betriebsmodul, beispielsweise ein Batterie- oder Generatormodul, sowohl linksseitig des Führerhauses als auch rechtsseitig des Führerhauses angeordnet werden kann. Das bedeutet, ein einfacher Austausch von Betriebsmodulen zwischen den inneren Bauräumen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs ist jeder Zeit möglich, wodurch eine besonders hohe Flexibilität und Konfigurierbarkeit gegeben ist.
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Besonders vorteilhaft weisen die inneren Bauräume einer weiteren Ausführungsform zufolge auch eine etwa gleich große Grundfläche auf.
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Bevorzugt ist die Grundfläche der beiden inneren Bauräume rechteckförmig. Es ist jedoch auch möglich, die entsprechenden Grundflächen nicht rechteckförmig auszubilden, beispielsweise um zu verhindern, dass bei einem Platzwechsel eines Betriebsmoduls von einem ersten (zum Beispiel linken) inneren Bauraum zu einem zweiten (zum Beispiel rechten) inneren Bauraum eine falsche Ausrichtung des Betriebsmoduls bezüglich des Bauraums beziehungsweise des Schienenfahrzeugs erfolgt.
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Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Begrenzung mindestens eines der beiden inneren Bauräume einen Abstand von maximal etwa 3,8 Meter von einer Mittelachse des Schienenfahrzeugs hat, wodurch sich besonders vorteilhafte Laufeigenschaften für das Schienenfahrzeug insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten ergeben. Die äußere Begrenzung des mindestens einen inneren Bauraums wird vorteilhaft beispielsweise durch eine entsprechende innere Begrenzungsfläche eines weiteren Betriebsmoduls gebildet, das in einem Endbereich des Schienenfahrzeugs beziehungsweise seines Fahrzeugenrahmen angeordnet ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die äußere Begrenzung mindestens eines der beiden inneren Bauräume einen in Längsrichtung gemessenen Abstand von maximal etwa 1,2 Meter von einem äußeren Radsatz des Schienenfahrzeugs hat, was sich Untersuchungen der Anmelderin zufolge vorteilhaft auf die Statik und die Laufeigenschaften des Schienenfahrzeugs auswirkt.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Grundfläche der beiden inneren Bauräume jeweils zwischen etwa 6 Prozent und etwa 20 Prozent der gesamten Grundfläche des Fahrzeugrahmens beträgt. Als Grundfläche des Fahrzeugrahmens wird vorliegend die gesamte durch den Fahrzeugrahmen definierte Oberfläche verstanden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schienenfahrzeugs ist vorgesehen, dass mindestens eine Sammelschieneneinrichtung vorgesehen ist, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Fahrzeugrahmens erstreckt und dazu vorgesehen ist, mindestens zwei Betriebsmodule miteinander zu verbinden. Die erfindungsgemäße Sammelschieneneinrichtung kann einphasig, vorzugsweise jedoch auch mehrphasig, ausgebildet sein und ermöglicht eine effiziente Verteilung elektrischer Energie innerhalb des Schienenfahrzeugs. Insbesondere kann die Sammelschieneneinrichtung fest in den Fahrzeugrahmen integriert sein und zumindest im Bereich der inneren Bauräume über Schnittstellenmittel zur elektrischen Kontaktierung der darin angeordneten Betriebsmodule aufweisen. Dadurch muss bei einer Rekonfiguration des Schienenfahrzeugs nicht jeweils ein kompletter Kabelbaum für die Elektrik neu erstellt beziehungsweise konfiguriert werden, sondern es kann vielmehr vorteilhaft auf die fest installierte Infrastruktur der Sammelschieneneinrichtung zurückgegriffen werden. Dadurch ist bei dem Austausch eines Betriebsmoduls allein der elektrische Anschluss des Betriebsmoduls an die Schnittstellenmittel der Sammelschieneneinrichtung auszuführen. Obwohl sich die Sammelschiene bevorzugt über die gesamte Länge des Fahrzeugrahmens erstreckt, kann eine geringere Gesamtlänge der Sammelschiene auch vorgesehen sein, beispielsweise zwischen etwa 50 Prozent und etwa 80 Prozent der Gesamtlänge des Fahrzeugrahmens.
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Einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zufolge kann die Sammelschieneneinrichtung auch dazu ausgebildet sein, einen oder mehrere Antriebsmotoren elektrisch mit einer Ansteuereinrichtung zu verbinden.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die weiteren Betriebsmodule jeweils ein geringeres Einzelgewicht aufweisen als die in den inneren Bauräume angeordneten bzw. für eine derartige Anordnung vorgesehenen Betriebsmodule, wodurch sich eine besonders günstige Gewichtsverteilung über dem Fahrzeugrahmen des Schienenfahrzeugs und damit einhergehende positive Laufeigenschaften ergeben.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des Schienenfahrzeugs ist vorgesehen, dass drei jeweils elektrisch angetriebene Radsätze vorgesehen sind, wobei in einem ersten Endbereich des Fahrzeugrahmens ein Traktionsmodul angeordnet ist, das zur Bereitstellung elektrischer Energie für die Radsätze antreibende Antriebsmotoren ausgebildet ist, wobei in dem zweiten Endbereich des Fahrzeugrahmens ein Bremsmodul angeordnet ist, wobei in einem ersten inneren Bauraum ein Batteriemodul oder ein Generatormodul angeordnet ist, und wobei in einem zweiten inneren Bauraum ein Batteriemodul oder ein Generatormodul angeordnet ist. Das Traktionsmodul dient vorteilhaft dazu, die in dem Batteriemodul gespeicherte elektrische Energie beziehungsweise die durch das Generatormodul bereit gestellte elektrische Energie in kontrollierter Weise an die Antriebsmotoren des Schienenfahrzeugs abzugeben.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können vorteilhaft u. a. entweder ein Batteriemodul und ein Generatormodul oder auch zwei Generatormodule in den erfindungsgemäßen inneren Bauräumen angeordnet werden, wodurch das Schienenfahrzeug an vielfältige Einsatzzwecke anpassbar ist.
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Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zufolge ist eine Länge des Fahrzeugrahmens und/oder eines Untergestells des Schienenfahrzeugs größer als 10 Meter, vorzugsweise größer gleich etwa 12 Meter.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schienenfahrzeugs sind mindestens drei an dem Fahrzeugrahmen, bezüglich einer Längsachse des Fahrzeugrahmens hintereinander, angeordnete Laufwerkseinheiten vorgesehen, wobei mindestens eine äußere Laufwerkseinheit um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs drehbar ausgebildet ist, wobei mindestens eine zwischen den äußeren Laufwerkseinheiten liegende innere Laufwerkseinheit querverschieblich zu der Längsachse ausgebildet ist, wobei eine Kopplungseinrichtung zwischen der inneren Laufwerkseinheit und der äußeren Laufwerkseinheit vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist,
- a. eine Querverschiebung der inneren Laufwerkseinheit gegenüber einer Neutrallage auf der Längsachse in eine Lenkbewegung, insbesondere eine Drehung um die Hochachse, der mindestens einen äußeren Laufwerkseinheit umzusetzen, und/oder
- b. eine Lenkbewegung, insbesondere eine Drehung um die Hochachse, der mindestens einen äußeren Laufwerkseinheit in eine Querverschiebung der inneren Laufwerkseinheit gegenüber der Neutrallage auf der Längsachse umzusetzen,
und wobei die Kopplungseinrichtung zumindest teilweise hydraulische und/oder pneumatische und/oder elektronische und/oder elektrische Komponenten aufweist.
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Das erfindungsgemäße Prinzip der Kopplung der inneren Laufwerkseinheit mit mindestens einer äußeren Laufwerkseinheit, die im Endbereich des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, ermöglicht vorteilhaft ein gegenseitiges Einlenken der gekoppelten Laufwerkseinheiten in entsprechende Kurven, die durch die Geometrie eines befahrenden Gleises definiert werden, wodurch sich ein besonders verschleißarmer Betrieb ergibt, der insbesondere die Radsätze der Laufwerkseinheit sowie das Gleis schont.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs,
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2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs,
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3a, 3b jeweils eine Draufsicht auf weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs.
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1 zeigt ein Schienenfahrzeug 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 100, bei dem es sich beispielsweise um eine Rangierlokomotive handeln kann, weist einen Fahrzeugrahmen 102 auf, auf dem in an sich bekannter Weise ein Führerhaus 110 bezüglich der Längsachse L in etwa mittig angeordnet ist. Das Schienenfahrzeug 100 verfügt über drei vorliegend als Radsätze 150, 151 ausgebildete Laufwerkseinheiten, die vorliegend alle über einen eigenen elektrischen Antrieb 170 angetrieben werden. Die Radsätze 150, 151 sind bevorzugt etwa symmetrisch über die Länge des Fahrzeugrahmens 102 verteilt, können aber auch unsymmetrisch angeordnet sein. Mehr als drei Radsätze und/oder die Verwendung von andersartigen Laufwerkseinheiten (z. B. Drehgestell) oder eine Kombination hieraus sind ebenfalls denkbar.
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Eine besonders gute Konfigurierbarkeit und Flexibilität für unterschiedliche Anwendungsbereiche des Schienenfahrzeugs 100 ist dadurch gegeben, dass beidseits des Führerhauses 110 innere Bauräume 130a, 140a vorgesehen sind, die direkt an das Führerhaus 110 angrenzen und auf Grund ihrer verhältnismäßig zentralen Lage daher insbesondere für die Aufnahme schwerer Nutzlasten vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft dienen die inneren Bauräume 130a, 140a vorliegend zur Aufnahme von Betriebsmodulen 122, 123 (2), bei denen es sich bevorzugt um Batteriemodule und/oder Generatormodule handelt, wie sie für einen an sich bekannten dieselelektrischen Antrieb des Schienenfahrzeugs 100 erforderlich sind.
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Generell kann es sich bei den Betriebsmodulen 122, 123 um Module zur Speicherung und/oder Erzeugung elektrischer Energie handeln, wobei neben Batterien und mittels Brennkraftmaschinen angetriebenen Generatoren insbesondere auch Brennstoffzellen in Betracht kommen und/oder Kondensatoreinrichtungen, z. B. mit Doppelschichtkondensatoren, zur kurzzeitigen Zwischenspeicherung von elektrischer Energie.
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Die inneren Bauräume 130a, 140a werden zu den äußeren Endbereichen 102a, 102b des Schienenfahrzeugs 100 hin durch weitere Betriebsmodule 120, 121 beziehungsweise deren nicht näher bezeichnete innere Randflächen begrenzt. Besonders bevorzugt sind solche Konfigurationen des Schienenfahrzeugs 100, bei denen die Längen d3a, d3b der beiden inneren Bauräume 130a, 130b in etwa gleich groß sind. Dadurch ist vorteilhaft ermöglicht, Betriebsmittel 122, 123 (2) zwischen den beiden inneren Bauräumen 130a, 140a auszutauschen, ohne dass die weiteren Betriebsmittel 120, 121 auf dem Fahrzeugrahmen 102 des Schienenfahrzeugs 100 neu angeordnet werden müssen.
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Vielmehr kann ein einfacher Austausch der Betriebsmittel 122, 123 gegeneinander oder gegen weitere, nicht gezeigte, kompatible (bezüglich Form, Gewicht) Betriebsmodule erfolgen.
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2 zeigt das Schienenfahrzeug 100 gemäß 1 in einer vollständig ausgebauten Konfiguration, bei der Betriebsmodule 122, 123 in den dafür vorgesehenen inneren Bauräumen 130a, 140a (1) angeordnet sind.
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3a zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 100. Es ist erkennbar, dass die beiden inneren Bauräume 130a, 140a bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen rechteckförmige Grundflächen A1, A2 aufweisen, die im Wesentlichen gleich groß sind.
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Die Ausbildung der inneren Bauräume 130a, 140a mit nicht-rechteckförmigen Grundflächen A1, A2 ist ebenfalls möglich (vergleiche 3b).
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Eine statisch und bezüglich der Laufeigenschaften des Schienenfahrzeugs 100 besonders günstige Konfiguration ergibt sich dann, wenn eine äußere Begrenzung mindestens eines der beiden inneren Bauräume 130a, 140a einen Abstand d3a', d3b' (1) von maximal etwa 3,8 Meter von einer Mittelachse 100a des Schienenfahrzeugs 100 hat.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die äußere Begrenzung mindestens eines der beiden inneren Bauräume 130a, 140a einen in Längsrichtung L (1) gemessenen Abstand von maximal etwa 1,2 Meter von einem äußeren Radsatz 150 des Schienenfahrzeugs 100 hat.
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Besonders bevorzugt betragen die Grundflächen A1, A2 (3a) der beiden inneren Bauräume 130a, 140a einer weiteren Ausführungsform zufolge jeweils zwischen etwa 6 Prozent und etwa 20 Prozent der gesamten Grundfläche des Fahrzeugrahmens 102.
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Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Bereitstellung der inneren Bauräume 130a, 140a eine günstige Anordnung besonders schwerer Betriebsmodule 122, 123 des Schienenfahrzeugs 100, während in der Regel etwas leichtere weitere Betriebsmodule 120, 121 weiter außen bezüglich des Fahrerhauses 110 angeordnet werden können. Besonders bevorzugt ergibt sich bei dem Schienenfahrzeug 100 eine zur Mittelachse 100a im Wesentlichen symmetrische Konfiguration der Ladebereiche 130, 140, vgl. 1, wodurch sich das erfindungsgemäße modulare Konzept wesentlich von herkömmlichen Rangierlokomotiven abhebt.
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Eine Gesamtlänge df (2) des Fahrzeugrahmens 102 kann bevorzugt etwa 12 Meter oder mehr betragen, so dass sich für die Abstände d1, d2 der Endbereiche 102a, 102b des Fahrzeugrahmens 102 von der Fahrzeugmittelachse 100a eine Größe von etwa 6 Meter oder mehr ergibt.
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Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des Schienenfahrzeugs 100 ist vorgesehen, dass mindestens eine Sammelschieneneinrichtung 160 in dem Fahrzeugrahmen 102 angeordnet ist, vgl. 3a. Die Sammelschieneneinrichtung 160 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Fahrzeugrahmens 102 und ist dazu vorgesehen, mindestens zwei Betriebsmodule 120, 121, 122, 123 (2) miteinander elektrisch zu verbinden, was in an sich bekannter Weise einphasig oder auch mehrphasig erfolgen kann.
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Besonders bevorzugt weist die Sammelschieneneinrichtung 160 zumindest im Bereich der inneren Bauräume 130a, 140a Schnittstellenmittel 161 auf, die eine elektrische Kontaktierung der Betriebsmodule 120, 121, 122, 123 ermöglichen. Dadurch kann bei einem Austausch der Betriebsmodule 122, 123 eine besonders einfache elektrische Verbindung zu weiteren Betriebsmodulen 120, 121 des Schienenfahrzeugs 100 hergestellt werden, insbesondere ohne dass erneut Kabelstränge konfiguriert und eingebaut werden müssen.
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Die Sammelschieneneinrichtung 160 kann einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zufolge auch dazu ausgebildet sein, ein oder mehrere Antriebsmotoren 170 (1) elektrisch mit einer Ansteuereinrichtung 120 zu verbinden.
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Analog zu der elektrischen Energieverteilung mittels der Sammelschieneneinrichtung 160 können auch pneumatische und/oder hydraulische und/oder sonstige Verbindungsleitungen nach Art der Sammelschieneneinrichtung 160 im Wesentlichen über die gesamte Länge des Fahrzeugrahmens 102 des Schienenfahrzeugs 100 vorgesehen und mit entsprechenden Schnittstellenmittel ausgebildet sein, um eine einfache Versorgung der unterschiedlichen Betriebsmodule 120, 121, 122, 123 mit entsprechenden Ressourcen bzw. eine Verbindung der Betriebsmodule 120, 121, 122, 123 untereinander zu ermöglichen.
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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 100 sind mindestens drei an dem Fahrzeugrahmen 102 bezüglich der Längsachse L des Fahrzeugrahmens 102 hintereinander angeordnete Laufwerkseinheiten 150, 151 vorgesehen, die vorliegend als einzelne Radsätze ausgebildet sind. Mindestens ein äußerer Radsatz 150 ist um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs 100 drehbar ausgebildet, und der innere Radsatz 151 ist querverschieblich zu der Längsachse L ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist bei dieser Ausführungsform eine Kopplungseinrichtung 200 (2) zwischen dem inneren Radsatz 151 und dem äußeren Radsatz 150 (1) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine Querverschiebung des inneren Radsatzes 151 gegenüber einer Neutrallage auf der Längsachse in eine Lenkbewegung, insbesondere eine Drehung um die Hochachse, des äußeren Radsatzes 150 umzusetzen. Eine Kopplungswirkung in umgekehrter Richtung ist ebenfalls denkbar. Die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung 200 weist bevorzugt zumindest teilweise hydraulische und/oder pneumatische und/oder elektronische und/oder elektrische Komponenten auf und kann auch eine entsprechende Wirkverbindung zwischen allen Radsätzen umfassen. Anstelle einzelner Radsätze können auch mehrere Radsätze aufweisende Laufwerkseinheiten wie z. B. Drehgestelle verwendet werden. Kombinationen aus Radsätzen und andersartigen Laufwerkseinheiten sind ebenfalls denkbar.
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Die Erfindung ermöglicht eine flexible Anordnung der in der Regel ein höheres Gesamtgewicht aufweisenden Betriebsmodule 122, 123 (Batterie, Generator) im Innenbereich des Fahrzeugrahmens 102, während üblicherweise ein geringeres Gesamtgewicht aufweisende Komponenten wie zum Beispiel ein Traktionsmodul 120 oder auch ein Bremsmodul 121 oder Nebenbetriebe in den Außenbereichen des Fahrzeugrahmens 102 angeordnet werden können.
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Die außen angeordneten weiteren Betriebsmodule 120, 121 können unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips, bevorzugt auch zeitlich vor dem Einbau der Betriebsmodule 122, 123 in die inneren Bauräume 130a, 140a, auf dem Fahrzeugrahmen 102 angeordnet werden, und das Schienenfahrzeug 100 kann in diesem Zustand einer Bauartprüfung und sonstigen Zulassungsprozessen unterworfen werden. Die weiteren, für den Betrieb des Schienenfahrzeugs 100 erforderlichen Betriebsmodule 122, 123 können anschließend in die erfindungsgemäßen inneren Bauräume 130a, 140a des bereits zugelassenen Schienenfahrzeugs 100 integriert werden, ohne dass eine erneute detaillierte Zulassung der bereits zuvor zugelassenen Komponenten 100, 102, 110, 120, 121 erforderlich wird. Dadurch kann vorteilhaft ein Plattformfahrzeug 100, 102, 110, 120, 121 angegeben werden, das weitestgehend baugleich bleibt hinsichtlich der Antriebskomponenten (Batteriemodul, Generatormodul, Brennstoffzellenmodul, Kondensatormodul), und das dennoch eine hohe Konfigurierbarkeit bietet. Auch eine nachträgliche Umrüstung einzelner Energieerzeugungs-/Speicherungs-Blöcke oder beider Blöcke beziehungsweise Betriebsmodule 122, 123 auf neue Technologien ist ohne signifikante Eingriffe in die anderen Systemkomponenten 100, 102, 120, 121 möglich und daher insbesondere auch ohne erneute vollständige Zulassung.
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Das erfindungsgemäße Prinzip dient daher vorteilhaft zur Umsetzung eines modularen Konzepts einer Bauart-zugelassenen Plattform für Schienenfahrzeuge 100, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die tauschbaren Betriebsmodule (insbesondere 122, 123) zur Erfüllung der Anforderungen an das jeweilige Antriebs- und Energiespeicherkonzept symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch und bevorzugt mittig zu einer Querachse des Fahrzeugrahmens 102 auf der Plattform angeordnet werden, wobei die übrigen zugelassenen Betriebsmodule 120, 121, in den Endbereichen 102a, 102b der Plattform bzw. des Fahrzeugrahmens 102 platziert sind.
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Besonders vorteilhaft kann unter Einsatz des erfindungsgemäßen Prinzips eine Fahrzeugrahmenlänge df von größer etwa 10 Meter vorgesehen werden, wobei sich durch die Möglichkeit zur Kopplung der verschiedenen Radsätze 150, 151 eine weitere Verbesserung der Laufeigenschaften ergibt.
