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Die Erfindung betrifft einen Radschutz zur Abdeckung mindestens eines Rades eines Schienenfahrzeugs mit einem Traggerüst und mit einer Schutzabdeckung, die an dem Traggerüst anliegt und mit diesem verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit mindestens einem Rad und mit einem Radschutz zur Abdeckung des mindestens einen Rades.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Räder eines Radsatzes eines Schienenfahrzeugs mit einem Radschutz über einen Teil des Radumfangs abzudecken, um die Räder und den Wagenkastenunterbau vor Schmutz und dadurch entstehenden Folgeschäden, zum Beispiel durch Rostbildung, zu schützen. Ein Radschutz reduziert außerdem die Verschmutzung und Beschädigung von Bauteilen in der Nähe der Räder durch von den Rädern aufgewirbelte bzw. weggeschleuderte Schmutzpartikel.
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Bei einem Radschutz handelt es sich üblicherweise um eine in Umfangsrichtung des Rades und parallel zur Lauffläche des Rades verlaufende, gebogene Platte beispielsweise in Form eines Gummistreifens, die auf ein Traggerüst montiert ist. Das Traggerüst dient dazu, die gebogene Platte, die die Schutzabdeckung bildet, zu versteifen und in Form zu halten. Bei dem Traggerüst handelt es sich in der Regel um einen Blechstreifen, der radial innenseitig mit der Schutzabdeckung verbunden ist, wobei die Verbindung von Traggerüst und Schutzabdeckung durch eine Vielzahl von Nieten bewerkstelligt wird. Zusätzlich sind Schrauben zur Befestigung des Radschutzes am Schienenfahrzeug vorgesehen.
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Problematisch bei dem bekannten Radschutz ist, dass seine Herstellung durch das Vernieten von Traggerüst und Schutzabdeckung relativ aufwendig ist. Da ein Schienenfahrzeug eine Mehrzahl von Radsätzen mit jeweils zwei Rädern aufweist, erhöht dies wiederum den Herstellungsaufwand bei der Herstellung eines Schienenfahrzeugs.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Herstellungsaufwand bei der Herstellung eines Schienenfahrzeugs zu reduzieren.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Radschutz zur Abdeckung des mindestens eines Rades und insbesondere zum Schutz des Wagenkastenunterbaus eines Schienenfahrzeugs mit einem Traggerüst und mit einer Schutzabdeckung, die an dem Traggerüst anliegt und mit diesem verbunden ist, dadurch gelöst, dass die Schutzabdeckung stoffschlüssig mit dem Traggerüst verbunden ist.
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Durch das Verbinden von Schutzabdeckung und Traggerüst mittels Stoffschluss entfällt das aufwendige Vernieten zum Erzeugen eines Kraft- und Formschlusses. Der Zeitaufwand für die Erstellung einer stoffschlüssigen Verbindung ist auch geringer als für die Erstellung einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Verbindung mittels Nieten. Insbesondere erforderte das Vernieten mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Arbeitstakte, wohingegen das Verbinden von Schutzabdeckung und Traggerüst mittels Stoffschluss in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass erfindungsgemäß durch eine stoffschlüssige Verbindung der Materialaufwand reduziert werden kann.
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Wird das Traggerüst über seine gesamte Länge und vorzugsweise über seine gesamte zur Schutzabdeckung weisende Oberfläche, das heißt vollflächig, mittels Stoffschluss mit der Schutzabdeckung verbunden, wird die Konstruktion des Radschutzes auch deutlich stabiler und beständiger im Vergleich zu einem zwangsläufig nur an wenigen Verbindungsstellen genieteten Radschutz.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes ist die Schutzabdeckung durch Anvulkanisieren mit dem Traggerüst, insbesondere vollflächig, verbunden. Es hat sich gezeigt, dass durch das Anvulkanisieren auf besonders einfache und schnelle Weise ein Stoffschluss zwischen Schutzabdeckung und Traggerüst erreicht werden kann, und dies auch über eine besonders große Verbindungsfläche. So kann durch das Anvulkanisieren das Traggerüst nicht nur im Bereich seines Randes mit der Schutzabdeckung verbunden werden, sondern über seine gesamte der Schutzabdeckung zugewandte Oberfläche. Das Verfahren des Anvulkanisierens hat auch den Vorteil, dass keine zusätzlichen Verbindungsmittel wie Nieten oder Schrauben (bei einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung) oder Klebemittel, Schweißdraht, Lötdraht etc. (bei einer stoffschlüssigen Verbindung) notwendig sind. Speziell durch das Anvulkanisieren kann auch erreicht werden, dass das Traggerüst zumindest über einen Teil seiner Materialdicke, vorzugsweise über seine gesamte Materialdicke, in das Material der Schutzabdeckung eindringt, das Traggerüst also zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in die Schutzabdeckung eingebettet ist. Bevorzugt steht dabei das Traggerüst nicht aus der Schutzabdeckung hervor. Auf diese Weise wird ein Stoffschluss auch zwischen den Seitenkanten des Traggerüsts und der Schutzabdeckung erreicht, was die Stabilität der Konstruktion weiter erhöht. Am einfachsten wird dies dadurch erreicht, dass beim Vorgang des Anvulkanisierens das Traggerüst in das temporär aufgeweichte Material der Schutzabdeckung eingedrückt wird, idealerweise solange, bis das Traggerüst nicht mehr aus dem Material der Schutzabdeckung hervorsteht. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, die Schutzabdeckung von vorne herein mit einer Vertiefung zu versehen, die der Form des Traggerüsts entspricht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes besteht das Traggerüst aus einem Material, das eine höhere Steifigkeit als das Material der Schutzabdeckung aufweist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Material der Schutzabdeckung um ein relativ flexibles und insbesondere elastisches Material, wodurch verhindert wird, dass ein Aufprall von Schmutzpartikeln auf die Schutzabdeckung auch mit einer hohen Relativgeschwindigkeit nicht zu Beschädigungen des Radschutzes führt. Aus diesem Grund ist es auch von Vorteil, wenn das Traggerüst nicht die gesamte Innenfläche der Schutzabdeckung einnimmt, so dass die Schutzabdeckung den Teil des Radschutzes darstellt, der anprallenden Schmutzpartikeln am meisten ausgesetzt ist. Das Traggerüst weist im Vergleich zur Schutzabdeckung dagegen ein relativ steifes Material auf, wodurch die Schutzabdeckung eine Verstärkung und Versteifung erfährt. Ein solch relativ steifes Traggerüst erlaubt eine stabile Anbringung des Radschutzes am Schienenfahrzeug und gewährleistet, dass der Radschutz und insbesondere die Schutzabdeckung auch langfristig die gewünschten Bereiche abdeckt, ohne sich im Laufe der Zeit zu verformen.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes weist das Traggerüst als Material Metall, insbesondere Edelstahl, auf. Die Schutzabdeckung kann als Material ein Elastomer, insbesondere einen elastomeren Kunststoff oder Gummi, aufweisen. Metall einerseits und ein Elastomer andererseits lassen sich auf besonders einfache Weise stoffschlüssig, insbesondere durch Anvulkanisieren, miteinander verbinden. Außerdem handelt es sich bei Metall um ein Material einer relativ hohen Steifigkeit, dass sich für die beschriebenen Zwecke als besonders geeignet erwiesen hat. Ein Elastomer liefert dagegen in besonderem Maße die gewünschten flexiblen und insbesondere elastischen Eigenschaften.
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Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes liegt die Schutzabdeckung auf der Oberseite des Traggerüsts auf, wobei insbesondere das Traggerüst über seine gesamte Länge und bevorzugt über seine gesamte zur Schutzabdeckung weisende Seite mit der Schutzabdeckung, das heißt vollflächig, in Kontakt ist. Die Schutzabdeckung kann dabei eine Länge haben, die größer als die Länge des Traggerüsts ist. Auch kann die Schutzabdeckung eine größere Breite als die des Traggerüsts haben. Wie zuvor beschrieben kann das Traggerüst auch zumindest über einen Teil seiner Dicke in die Schutzabdeckung eingebettet sein, so dass vorzugsweise das Traggerüst nicht aus der Schutzabdeckung hervorsteht.
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Mit der Oberseite des Traggerüsts ist die von der Lauffläche des Rades abgewandte Seite gemeint. Mit Länge ist die in Laufrichtung des Rades verlaufende Abmessung, mit Breite die in Richtung der Radachse verlaufende Abmessung gemeint.
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Wie bereits zuvor beschrieben ist es vorteilhaft, wenn die Schutzabdeckung und insbesondere auch das Traggerüst, vorzugsweise über die gesamte Länge, gebogen ist, derart, dass die Krümmung der Schutzabdeckung und/oder des Traggerüsts eine ebene Kurve beschreibt, die in derselben Ebene wie der von der Lauffläche des Rades gebildete Kreis liegt. Bevorzugt handelt es sich bei der ebenen Kurve um einen Kreisbogen, der im eingebauten. Zustand insbesondere parallel zur Krümmung der Lauffläche des jeweiligen Rades verläuft.
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Die Schutzabdeckung und das Traggerüst können also zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in einer ersten Richtung gebogen sein, so dass die Krümmung von Schutzabdeckung und Traggerüst eine in einer ersten Ebene liegende Kurve bildet. Zusätzlich kann die Schutzabdeckung und insbesondere auch das Traggerüst zumindest abschnittsweise in einer zweiten Richtung gebogen sein, die orthogonal zur ersten Richtung verläuft. In diesem Fall wird die zweite Krümmung von einer zweiten ebenen Kurve gebildet, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Ebene verläuft, in der die der ersten Krümmung entsprechende erste ebene Kurve liegt. Auf diese Weise bildet die Schutzabdeckung eine Rinne, die zu ihrer offenen Seite hin gekrümmt ist.
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Die Schutzabdeckung kann einen oberseitigen Abschnitt, der insbesondere in einer ersten Richtung gebogen ist, und mindestens einen davon ausgehenden, winklig dazu verlaufenden seitlichen Abschnitt aufweisen. Mit anderen Worten bildet der oberseitige Abschnitt den Boden und die seitlichen Abschnitte die Seitenwände einer Rinne. Wie bereits beschrieben ist diese Rinne vorzugsweise in Richtung ihrer offenen, das heißt vom Boden wegweisenden Seite hin gebogen. Auf diese Weise kann die solchermaßen geformte Schutzabdeckung bzw. das solchermaßen geformte Traggerüst optimal an die Kreisform der Lauffläche des Rades angepasst werden, welches mit dem Radschutz abgedeckt werden soll. Um optimalen seitlichen Schutz zu bieten, ist insbesondere zu jeder Seite des oberseitigen Abschnitts der Schutzabdeckung je ein seitlicher Abschnitt vorgesehen, wobei die seitlichen Abschnitte voneinander beabstandet sind und insbesondere zumindest abschnittsweise parallel zueinander verlaufen.
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Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes weist das Traggerüst einen zentralen Steg auf, der vorzugsweise schmaler als die Schutzabdeckung und insbesondere schmaler als der oberseitige Abschnitt der Schutzabdeckung ist. Vorzugsweise erstrecken sich von dem zentralen Steg zu beiden Seiten Arme, die insbesondere so gebogen sind, dass sie dem Verlauf der seitlichen Abschnitte der Schutzabdeckung entsprechen, die Arme also über ihre gesamte zur Schutzabdeckung weisende Oberfläche an der Innenseite der Schutzabdeckung zur Anlage kommen. Eine solche skelettartige Form des Traggerüstes gewährleistet, dass überwiegend die Schutzabdeckung und weniger das Traggerüst einem Anprall von Schmutzpartikeln ausgesetzt ist. Wie gesagt ist insbesondere das Material der Schutzabdeckung besonders auf den Anprall von solchen Partikeln abgestimmt, wohingegen das Traggerüst dazu ausgelegt ist, die Schutzabdeckung zu versteifen und zu verstärken. Ein besonders guter Halt der Schutzabdeckung am Traggerüst kann dadurch erreicht werden, dass auf jeder Seite des Steges, insbesondere in regelmäßigen Abständen, mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, Arme vom Steg abzweigen. In dem Fall, dass der zentrale Steg eine Kreisbogenform hat, ist es beispielsweise denkbar, dass zu beiden Seiten des zentralen Stegs alle höchstens 80°, bevorzugt alle höchstens 60° und besonders bevorzugt alle höchstens 50° ein Arm seitlich abzweigt. Wie angedeutet können die Arme auch in sich gebogen sein, ähnlich der Rippen des menschlichen Körpers. Auf diese Weise kann eine Schutzabdeckung, die rinnenförmig ausgebildet ist, besonders gut gehalten werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radschutzes ist das Traggerüst aus einem Stanzteil hergestellt. Das Traggerüst kann dann durch Umformen des Stanzteils erzeugt werden. Auf diese Weise kann ein Traggerüst und damit der vollständige Radschutz besonders einfach hergestellt werden.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Schienenfahrzeug mit mindestens einem Rad und mit einem Radschutz zur Abdeckung des mindestens einen Rades und insbesondere zum Schutz des Wagenkastenunterbaus dadurch gelöst, dass der Radschutz wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Insbesondere deckt der mindestens eine seitliche Abschnitt der Schutzabdeckung das Rad zur Seite hin, das heißt in Verlaufsrichtung der Radachse, teilweise ab, so dass das Rad auch seitlich geschützt ist bzw. seitlich weggeschleuderte Partikel vom Radschutz zurückgehalten werden.
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Ein Schienenfahrzeug, das mit einem solchen Radschutz für jeweils ein Rad oder mehrere Räder versehen ist, gewährleistet aufgrund des einfachen Aufbaus des jeweiligen Radschutzes einen reduzierten Herstellungsaufwand. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein solcher Radschutz besonders stabil und langlebig ist, was sich auch positiv auf die Wartungsintervalle eines Schienenfahrzeugs auswirkt. Außerdem kann der Radschutz die Verschmutzung und Beschädigung der Räder einerseits und der zum Rad benachbarten Teile andererseits erheblich reduzieren, insbesondere wenn sich der Radschutz in einer Rinnenform um zumindest einen Abschnitt des Rades erstreckt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Radschutz auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Radschutzes gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2a) eine Seitenansicht des Radschutzes aus 1,
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2b) eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in 2a),
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2c) eine Draufsicht des Radschutzes aus 1,
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2d) eine Schnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels,
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3 eine perspektivische Ansicht des Traggerüsts des Radschutzes aus 1 und
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4 den Radschutz aus 1 im eingebauten Zustand.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Radschutz 1 zur Abdeckung mindestens eines Rades 2 eines Schienenfahrzeugs. Wie der Radschutz 1 im eingebauten Zustand das Rad 2 zumindest abschnittsweise in radialer Richtung und teilweise auch zu den Seiten hin abdeckt bzw. umgibt, ist in 4 schematisch dargestellt.
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Der Radschutz 1 weist im Wesentlichen ein Traggerüst 3 und eine Schutzabdeckung 4 auf, die an dem Traggerüst 3 vollflächig anliegt und mit diesem verbunden ist. Dabei ist die Schutzabdeckung 4 stoffschlüssig, und zwar durch Anvulkanisieren, mit dem Traggerüst 3 verbunden. Die Gesamtheit aus Traggerüst 3 und Schutzabdeckung 4 wird mittels Befestigungsmitteln 6, hier in Form von Schrauben, am Schienenfahrzeug befestigt. Im montierten Zustand hat die Innenseite von Traggerüst und Schutzabdeckung 4 im vorliegenden Ausführungsbeispiel immer denselben Abstand zur Lauffläche 2a des abgedeckten Rades 2 (4).
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Das Traggerüst 3, welches im Weiteren noch näher beschrieben wird, besteht aus einem Material, das eine höhere Steifigkeit als das Material der Schutzabdeckung 4, die ebenfalls noch näher beschrieben wird, hat. Im vorliegenden Fall besteht das Traggerüst 3 vollständig aus Edelstahl. Die Schutzabdeckung 4 besteht vollständig aus Gummi, hier aus Naturkautschuk.
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Wie die 1 und 2 erkennen lassen, liegt die Schutzabdeckung 4 auf der Oberseite des Traggerüsts 3 auf. Dabei ist die Form der Innenseite der Schutzabdeckung 4 so auf die Form der zur Schutzabdeckung 4 weisenden Außenseite des Traggerüsts 3 abgestimmt, dass die zur Schutzabdeckung 4 weisende Seite des Traggerüsts 3 vollständig bzw. vollflächig mit der Schutzabdeckung 4 in Kontakt ist.
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Die 1, 2a) und 2b) zeigen deutlich, dass der Radschutz 1 und insbesondere die Schutzabdeckung 4 und abschnittsweise auch das Traggerüst 3 eine Rinnenform haben. Die Rinne wird geometrisch dadurch gebildet, dass die Schutzabdeckung 4 und das Traggerüst 3 vollständig in einer ersten Richtung gebogen sind, so dass in der in 2a) gezeigten Ansicht die Innenseite und die Außenseite von Schutzabdeckung 4 und Traggerüst 3 dem Verlauf einer ebenen Kurve, hier eines Kreisbogens, folgen. Die Schutzabdeckung 4 und abschnittsweise, nämlich im Bereich der im weiteren noch beschriebenen Arme 3b, auch das Traggerüst 3 sind ferner in einer zweiten Richtung gebogen, die orthogonal zur ersten Richtung verläuft. Mit anderen Worten folgen die Innenseite und die Außenseite von Schutzabdeckung 4 und Traggerüst 3, wie 2b) zeigt, ebenfalls einer ebenen Kurve, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Ebene verläuft, in der die zuvor bereits erwähnte kreisbogenförmige Kurve (2a)) verläuft. Dabei hat die Schutzabdeckung 4 einen oberseitigen Abschnitt 4a, der den Boden der Rinne bildet und in einer ersten Richtung gebogen ist, und zwei davon ausgehende, winklig dazu verlaufende seitliche Abschnitte 4b und 4c, die die Seitenwände der Rinne bilden. Es ist also zu jeder Seite des oberseitigen Abschnitts 4a der Schutzabdeckung 4 je ein seitlicher Abschnitt 4b bzw. 4c vorgesehen, wobei die seitlichen Abschnitte 4b und 4c voneinander beabstandet sind und, wie 2b) zeigt, abschnittsweise parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise ergibt sich eine zur offenen Seite hin gekrümmte Rinne, die die Schutzabdeckung 4 bildet und sich, wie 4 zeigt, zur Abdeckung eines Abschnitts des Rades 2 in sowohl radialer als auch in axialer Richtung eignet.
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Wie insbesondere 2c) und 3 zeigt, hat das Traggerüst 3 im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen skelettartigen Aufbau. Das Traggerüst 3 weist dabei einen zentralen Steg 3a auf, von dem sich zu beiden Seiten Arme 3b erstrecken, die ähnlich der Rippen des menschlichen Körpers so gebogen sind, dass sie dem Verlauf der seitlichen Abschnitte 4b und 4c der Schutzabdeckung 4 entsprechen. 3 zeigt deutlich, dass auf jeder Seite des Steges 3a im vorliegenden Fall vier Arme 3b vorgesehen sind, die alle radial nach innen gebogen sind. 2a) zeigt, dass die Arme 3b im Abstand von 60° zueinander angeordnet sind. Dabei liegen sich, wie 2b) zeigt, immer zwei Arme 3b mit dazwischenliegendem Steg 3a exakt gegenüber.
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2d) zeigt schließlich eine Schnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels, wobei die Schnittansicht im Wesentlichen der in 2b) gewählten, jedoch mit entgegen gesetzter Blickrichtung, entspricht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 2b) ist bei dem Ausführungsbeispiel in 2d) das Traggerüst 3 über seine gesamte Dicke in das Material der Schutzabdeckung 4 eingebettet, so dass das Traggerüst 3 nicht aus der Schutzabdeckung 4 hervorsteht. Dabei fluchtet die zum Rad 2 weisende Innenfläche des Traggerüsts 3 mit der zum Rad 2 weisenden Innenfläche der Schutzabdeckung 4, so dass sich eine gleichmäßige Oberfläche ohne Vorsprünge und Vertiefungen ergibt. Im Übrigen entspricht die Konstruktion in 2d) der in 2b) dargestellten.
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Das Traggerüst 3 ist aus einem Stanzteil 5 hergestellt worden, indem zunächst aus einem Blech ein Zwischenprodukt ausgestanzt wird, welches anschließend durch Umformen, insbesondere Biegen, in die in 3 gezeigte Form gebracht wird. Das Zwischenprodukt kann alternativ auch durch Schneiden hergestellt werden.
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Wie schließlich anhand der 2a) und 2c) deutlich wird, ist der zentrale Steg 3a deutlich schmaler als die gesamte Schutzabdeckung 4 und sogar schmaler als der oberseitige Abschnitt 4a der Schutzabdeckung 4.
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Im eingebauten Zustand, der in 4 dargestellt ist, ist der Radschutz 1 über die Befestigungsmittel 6 fest mit der Fahrzeugstruktur des Schienenfahrzeugs verbunden, vorzugsweise derart, dass im Betrieb immer der gleiche Abstand zwischen Innenseite des Radschutzes 1 und Lauffläche 2a des Rades 2 eingehalten wird.
