DE102011081229A1

DE102011081229A1 - Schienenfahrzeug mit Dachgerät

Info

Publication number: DE102011081229A1
Application number: DE201110081229
Authority: DE
Inventors: Andreas Fischer; Walter Aretz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, auf dessen Dach (5) wenigstens ein Dachgerät montiert ist, wobei auf dem Fahrzeugdach (5) wenigstens drei Steckverbindungen (1; 12; 16; 18) mit jeweils einem Flansch (2; 9; 14) und einem, bezogen auf das Schienenfahrzeug, vertikal verlaufenden Stehbolzen (3; 11; 13) befestigt sind, und das wenigstens eine Dachgerät einen Rahmen (6) aufweist, der mit vertikal verlaufenden Durchlassöffnungen (15) ausgestattet ist, deren Position an die Position der Stehbolzen (3; 11; 13) angepasst ist, so das eine formschlüssige Anbindung des Dachgeräts an das Dach (5) herstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug, auf dessen Dach wenigstens ein Dachgerät montiert ist.
Auf einem Dach eines Schienenfahrzeugs werden häufig verschiedene Arten von Dachgeräten montiert, beispielsweise ein Klimagerät, ein Transformator, ein Stromrichter, HBM, eine Kühlanlage, eine Klimaanlage.
Solche Dachgeräte werden typischerweise mit dem Dach verschraubt, was aufgrund vieler sich ergebender Spalte, ungünstiger Materialkombinationen, Wasseransammlungen in Wannen, reduzierten Lackierungsschichtdicken unter Verschraubungen eine hohe Korrosionsanfälligkeit mit sich bringt.
Auch erscheint die gewählte Anbindungstechnik von Dachgeräten sehr aufwendig, da viele Einzelteile der Verbindungsbaugruppen, wie beispielsweise eine Keillageranbindung, einen hohen Fertigungsaufwand bei Lackierung und Montage mit sich bringen. Die zur Montage von Dachgeräten typischerweise eingesetzten C- und Schwerlastschienen behindern außerdem eine geeignete Entwässerung des Daches. Die Montage der Dachgeräte am Dach erfordert außerdem enge Toleranzen und Maßhaltigkeit. Gerade unterhalb von Verschraubungen ergeben sich fertigungstechnisch aufwendige Anforderungen an eine Lackierung, wobei sich z.B. eine verringerte Grundierungsschichtdicke ergeben kann.
Zum Vermindern von Korrosion bei den Komponenten, die zur Anbindung des Dachgerätes an das Dach eingesetzt werden, werden bisher die verwendeten Verschraubungen nach einer Montage aufwendig von Hand lackiert. Alternativ können auch Verbindungselemente aus beschichtetem Edelstahl montiert werden, was nicht kostengünstig ist. Anbindungsflächen werden nachlackiert. Eine Entwässerung gerade bei Flachdächern wird durch teilweises Entfernen von Schwerlastschienen mittels Fräsen ermöglicht, was zusätzlichen Aufwand erfordert.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Schienenfahrzeug derart weiter zu entwickeln, dass bei geringerem Montageaufwand die Korrosionsanfälligkeit der Anbindung vermindert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf dem Fahrzeugdach wenigstens drei Steckverbindungseinrichtungen mit jeweils einem Flansch und einem, bezogen auf das Schienenfahrzeug, vertikal verlaufenden Stehbolzen befestigt sind, und das wenigstens eine Dachgerät einen Rahmen aufweist, der mit vertikal verlaufenden Durchlassöffnungen ausgestattet ist, deren Position an die Position der Stehbolzen angepasst ist, so dass eine formschlüssige Anbindung des Dachgerätes an das Dach herstellbar ist.
In dieser Weise wird ein Dachgerät mit Hilfe von Steckverbindungseinrichtungen am Dach befestigt, wobei eine Kraftübertragung allein durch Formschluss anstatt derzeit üblicher kraftschlüssiger Verbindungen, nämlich Verschraubungen, erfolgt.
Zur Montage eines Dachgerätes reichen theoretisch drei Steckverbindungseinrichtungen aus. Es ist im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Anbindung des Dachgerätes an dem Dach jedoch vorteilhaft, wenn wenigstens vier Steckverbindungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Ecken eines Rechtecks ausbilden. Die Größe dieses Rechtecks wird dabei an die entsprechende Dimensionierung des Dachgerätes angepasst sein.
Vorteilhafter Weise ist das Dach gemeinsam mit den Steckverbindungseinrichtungen lackiert. Durch die sich daraus ergebende Volllackierung wird der Korrosionsschutz der Dachgeräteanbindung wesentlich verbessert. Aufgrund des Vorhandenseins der Steckverbindungen können die bisher eingesetzten C- und Schwerlastschienen wegfallen, so dass eine wesentlich bessere Entwässerung des Daches ermöglicht wird, was wiederum eine Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Fahrzeugdaches zur Folge hat.
Für den Wartungsfall ist zu berücksichtigen, dass eine Lackbeseitigung und Neulackierung fortfällt, da eine Demontage des Dachgerätes die Qualität der Lackschicht nicht nachteilig beeinflusst. Insgesamt wird auch eine Demontage eines Dachgeräts deutlich vereinfacht.
Außerdem entfallen aufwendige Lackfreistellungen und verringerte Grundierungsdicken, da im Gegensatz zu einer kraftschlüssigen Verbindung, wie einer Schraubverbindung, das Setzverhalten des Lackes keinen Einfluss auf die Qualität der Verbindung hat. Es ergibt sich auch eine Verminderung der erforderlichen Verbindungsbauteile/- Baugruppen, während außerdem teure Verbindungselemente, wie A2-Schrauben,- Dehnhülsen,- Nutensteine und ähnliches eingespart werden bzw. durch die Steckverbindungen fortfallen.
Das wenigstens eine Dachgerät ist bevorzugt mit seinem Rahmen auf die Stehbolzen aufgesetzt und an diesen gesichert. Für die Sicherung des Dachgerätes an dem Stehbolzen stehen mehrere Alternativen zur Auswahl: so kann das Dachgerät an dem Stehbolzen mittels Federstecker, Klappsplint, Passstift Kerbstift, Passbolzen und/oder Bolzen mit Splint gesichert sein.
Auch für die Ausbildung der Steckverbindungseinrichtungen stehen mehrere Alternativen zur Auswahl: in einer ersten Ausführungsform kann eine Steckverbindung als Flansch mit Stehbolzen in Form eines Aluminiumschmiedeteils vorliegen. Sofern höhere Festigkeitsanforderungen einzuhalten sind, können die Steckverbindungseinrichtungen als Aluminiumflansch mit eingepresstem Edelstahlflansch, der den Stehbolzen aufweist, ausgebildet sein.
In einer dritten Ausführungsform für die Steckverbindungseinrichtung können diese mit konischen Stehbolzen ausgestattet sein, wobei eine Ausgestaltung der Durchlassöffnungen im Rahmen des Dachgeräts an die konische Form der Stehbolzen angepasst ist. Diese Ausführungsform ist selbstzentrierend und dazu geeignet, Bewegungen, wie Rutschen, des Dachgerätes einzuschränken.
In weiteren Ausführungsformen können die Steckverbindungseinrichtungen auch als Stahlguss- oder Stahlschmiedteil vorliegen. Auch Ausführungen als Aluminiumflansch mit angepresstem oder angeschraubtem Flansch aus andersartiger Legierung, der den Steckbolzen aufweist, sind möglich.
Bei sämtlichen Ausführungsformen für die Steckverbindungseinrichtung ist es möglich, dass Dämpfungselemente zwischen dem Rahmen des Dachgerätes und den Steckverbindungen vorgesehen sind. Diese sind typischerweise elastisch und dazu geeignet, Fertigungstoleranzen im Verbindungsbereich zwischen dem Rahmen des Dachgerätes und der eingesetzten Steckverbindungseinrichtung aufzunehmen. Geeignete Materialien für die Dämpfungselemente sind EPDM oder Gummi.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
1, 3, 5, 7 jeweils Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen einer Steckverbindungseinrichtung zwischen einem Dachgerät und einem Dach eines Schienenfahrzeugs,
2, 4, 6, 8 jeweils Seitenansichten der Ausführungsformen für die Steckverbindungseinrichtungen nach den 1, 3, 5 oder 7 und
9 eine Draufsicht auf einen Dach-Längsabschnitt eines Schienenfahrzeugs, ausgestattet mit Steckverbindungseinrichtungen nach Figur 1 und 2.
Die in den 1 und 2 dargestellte Steckverbindungseinrichtung 1 liegt als Aluminiumschmiedeteil vor und weist einen Flansch 2 sowie einen Stehbolzen 3 auf. 2 veranschaulicht, dass die Steckverbindungseinrichtung 1 mit Hilfe von Kehlnähten 4 auf einem Dach 5 eines Schienenfahrzeugs angeschweißt ist. Im oberen Bereich des Stehbolzens 3 ist eine in Querrichtung verlaufende Bohrung 7 vorgesehen, mit deren Hilfe ein Rahmen 6 an dem Stehbolzen 3 gesichert werden kann, und zwar beispielsweise mit Hilfe eines Federsteckers, eines Klappsplints und/oder eines Bolzens. In 2 ist außerdem beispielshalber auch für die Ausführungsformen nach den 3–8 eine Lackschicht 8 dargestellt, welche sich durchgehend von einer Oberfläche des Daches 5 über die gesamte Außenfläche der Steckverbindungseinrichtung 1 erstreckt.
Die Ausführungsform einer Steckverbindungseinrichtung 18 nach den 3 und 4 ist zweiteilig ausgeführt und weist einen Aluminiumflansch 9 auf, in den zentral ein Edelstahlflansch 10 eingepresst ist, der auch einen Stehbolzen 11 zeigt.
Die Ausführungsform einer Steckverbindungseinrichtung 12 nach den 5 und 6 zeichnet sich dadurch aus, dass ein Stehbolzen 13 von einem Flansch 14 aus konisch zuläuft. Eine Durchgangsöffnung 15 in dem Rahmen 6 für das Dachgerät ist entsprechend konisch geformt, so dass sich selbstzentrierende Eigenschaften für die Steckverbindungseinrichtung 12 ergeben.
Bei der Ausführungsform für eine Steckverbindungseinrichtung 16 nach den 7 und 8 ist ein Dämpfungselement 17 zwischen dem Stehbolzen 8 und dem Flansch 2 einerseits und dem Rahmen 6 für das Dachgerät vorgesehen (vgl. 1). Auch die anderen, dargestellten Ausführungsformen für die Steckverbindungseinrichtung nach den vorhergehenden Figuren können mit einem solchen Dämpfungselement, das beispielsweise aus EPDM oder Gummi besteht, ausgestattet sein. Dies gestattet die Aufnahme von Fertigungstoleranzen im Verbindungsbereich zwischen dem Rahmen 6 und der Steckverbindungseinrichtung 16.
9 zeigt eine etwa rechtwinklige Anordnung von vier Steckverbindungseinrichtungen 1. Diese sind jeweils in der in der 2 veranschaulichten Art und Weise mit dem Dach 5 verschweißt und gemeinsam mit einer Oberfläche des Daches 5 lackiert. Um eine günstige Passgenauigkeit für das Aufsetzen des Dachgeräterahmens 6 auf die vier Stehbolzen 3 zu gewährleisten, können die Stehbolzen 3 und Flansche 2 gemeinsam mittels einer Schablone aufgebracht werden. Eine solche Schablone würde an einem Ur-Muster hergestellt, welches aus bedarfsweise auch mehr als vier Stehbolzen bestehen kann, welche auf einem dem Fahrzeugdach 5 entsprechendem Hilfsrahmen aufgeschweißt sind. Dieses Ur-Muster würde dann als Vorlage für Lieferanten von Dachgeräten für Schienenfahrzeuge und für deren Fertigung dienen.
Außerdem wird darauf hingewiesen, dass bei Bedarf die Durchgangsbohrungen 15 im Dachgeräterahmen 6 als Langlöcher ausgebildet sein können, so dass beispielsweise unterschiedlichen Wärmeausdehnungen Rechnung getragen werden kann.

Claims

Schienenfahrzeug, auf dessen Dach (5) wenigstens ein Dachgerät montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Fahrzeugdach (5) wenigstens drei Steckverbindungen (1; 12; 16; 18) mit jeweils einem Flansch (2; 9; 14) und einem, bezogen auf das Schienenfahrzeug, vertikal verlaufenden Stehbolzen (3; 11; 13) befestigt sind, und das wenigstens eine Dachgerät einen Rahmen (6) aufweist, der mit vertikal verlaufenden Durchlassöffnungen (15) ausgestattet ist, deren Position an die Position der Stehbolzen (3; 11; 13) angepasst ist, so das eine formschlüssige Anbindung des Dachgeräts an das Dach (5) herstellbar ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Steckverbindungseinrichtungen (1) vorgesehen sind, welche die Ecken eines Rechtecks ausbilden.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dach (5) gemeinsam mit den Steckverbindungseinrichtungen (1) lackiert ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dachgerät mit seinem Rahmen (6) auf die Stehbolzen (3; 11; 13) aufgesetzt und an diesen gesichert ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachgerät an den Stehbolzen (3; 11; 13) mittels Federstecker, Klappsplint, Passstift, Kerbstift, Passbolzen und/oder Bolzen mit Splint gesichert ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungseinrichtungen (1) als Aluminiumschmiedeteil vorliegen.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungseinrichtungen (1) als Stahlguss- oder Stahlschmiedteil vorliegen.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungseinrichtungen als Aluminiumflansch mit angepresstem oder angeschraubtem Edelstahlflansch, der den Stehbolzen aufweist, ausgebildet sind.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungseinrichtungen (1) als Aluminiumflansch mit angepresstem oder angeschraubtem Flansch aus andersartiger metallischer Legierung, der den Steckbolzen aufweist, ausgebildet sind.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungseinrichtungen mit konischen Stehbolzen (13) ausgestattet sind, wobei eine Ausgestaltung der Durchlassöffnungen (15) im Rahmen (6) des Dachgeräts an die konische Form der Stehbolzen (13) angepasst ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfungselemente (17) zwischen dem Rahmen (6) des Dachgerätes und den Steckverbindungseinrichtungen (1; 12; 16; 18) vorgesehen sind. Schienenfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Dämpfungselemente (17) EPDM oder Gummi ausgewählt sind.