DE19952733A1 - Fahrzeugsegment für ein schienengebundenes Gliederfahrzeug - Google Patents
Fahrzeugsegment für ein schienengebundenes GliederfahrzeugInfo
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- DE19952733A1 DE19952733A1 DE19952733A DE19952733A DE19952733A1 DE 19952733 A1 DE19952733 A1 DE 19952733A1 DE 19952733 A DE19952733 A DE 19952733A DE 19952733 A DE19952733 A DE 19952733A DE 19952733 A1 DE19952733 A1 DE 19952733A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsegment (90, 92) für ein schienengebundenes Gliederfahrzeug, mit einem Traggestell (98) auf mindestens einem Radpaar (94) und mit einem im Querschnitt röhrenförmigen äußeren Mantel (102) an dem Traggestell (98), der Einbauten des Fahrzeugsegments umhüllt, wobei die Längsachse des Mantels in Fahrtrichtung verläuft. Der Mantel des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegmentes ist an den Mantel eines benachbarten Fahrzeugsegmentes starr koppelbar und weist mindestens einen gelenkigen Mantelabschnitt (118) auf, der in Richtung der Längsachse eine vorgegebene Länge hat.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsegment für ein schienengebundenes
Gliederfahrzeug, mit einem Traggestell auf mindestens einem Radpaar und mit
einem im Querschnitt röhrenförmigen Mantel an dem Traggestell, der Einbauten des
Fahrzeugsegments umhüllt, wobei die Längsachse des Mantels in Fahrtrichtung
verläuft.
Ein derartiges Fahrzeugsegment ist aus der Druckschrift DE-42 13 948 A1
bekannt. Diese Schrift offenbart ein Gliederfahrzeug, bei dem benachbarte
Fahrzeugsegmente nach Jakobs-Bauart auf einem gemeinsamen, zweiachsigen
Drehgestell gelagert sind. Die gelenkige Kopplung der Fahrzeugsegmente erfolgt im
Bodenbereich über ein zwischen die Segmente eingefügtes Zwischenstück. Das
eine Fahrzeugsegment ist mit Hilfe auskragender, auf dem Zwischenstück
gelagerter Arme um eine vertikale Achse, und das andere in ähnlicher Konstruktion
um eine quer zur Längsachse verlaufende, horizontale Achse drehbar.
Bei diesen bekannten Fahrzeugsegmenten greifen die bei Relativbewegungen der
benachbarter Fahrzeugsegmente auftretenden Kräfte konzentriert an den
Lagerpunkten der Kragarme am Zwischenstück an. Gleichzeitig werden sowohl die
vertikalen Lasten der Wagenkästen über die Gelenkverbindung auf das Drehgestell
geleitet als auch in Längsrichtung wirkende Antriebs- und Bremskräfte über die
Gelenkverbindung zwischen den Fahrzeugsegmenten übertragen. Diese vielfältigen,
verschleißträchtigen Belastungen der Gelenkverbindung zwischen
Fahrzeugsegmenten erfordern eine entsprechend stabile, aufwendige Konstruktion
und umfangreiche Kontroll- und Wartungsarbeiten. Weiterhin sind derart
ausgebildete Fahrzeugsegmente nur durch komplizierte Verfahren koppel- und
trennbar.
Dieses wie auch andere bekannte Fahrzeugsegmente mit einer gelenkigen Kopplung
an das benachbarte Segment weisen den zusätzlichen Nachteil auf, daß der
Übergangsbereich zwischen den Fahrzeugsegmenten während der Fahrt aufgrund
der Relativbewegungen der Fahrzeugsegmente für einen längeren Aufenthalt von
Passagieren zu unkomfortabel ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeugsegment der eingangs genannten
Art für ein schienengebundene Gliederfahrzeug so weiterzubilden, daß die
genannten Nachteile nicht auftreten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fahrzeugsegment entsprechend dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Mantel an den Mantel eines
benachbarten Fahrzeugsegmentes starr koppelbar ist und mindestens einen
gelenkigen Mantelabschnitt aufweist, der in Richtung der Längsachse eine
vorgegebene Länge hat.
Da bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsegment der Mantel starr an den Mantel
eines benachbarten Segments koppelbar ist, ist die Verbindung zwischen
Fahrzeugsegmenten von wesentlichen Gelenkfunktionen befreit. Gelenkig ist
erfindungsgemäß vielmehr der Mantel des Fahrzeugsegments selbst durch einen
gelenkigen Mantelabschnitt, der in Richtung der Längsachse eine vorgegebene
Länge hat.
Aneinander gekoppelte, erfindungsgemäße Fahrzeugsegmente bilden daher eine in
sich gelenkige Einheit, vergleichbar etwa einem in Richtungen quer zu seiner
Längsachse elastisch biegbaren Schlauch. Diese Einheit zeichnet sich durch eine
für schienengebundene Fahrzeugverbände bislang unbekannt hohe Gelenkigkeit
aus, die konstruktiv präzise vorbestimmbar ist, beispielsweise durch die jeweilige
Längserstreckung des gelenkigen Mantelabschnitts der einzelnen
Fahrzeugsegmente. Das bekannte Konzept diskret und jeweils zwischen
Fahrzeugsegmenten angeordneter Gelenkelemente mit Verbindungs- und
Beweglichkeitsfunktion wird erfindungsgemäß ersetzt durch eine weitgehend
homogen über die Länge des Fahrzeugs sich erstreckende, elastische
Verformbarkeit starr miteinander verbundener Mäntel. Das erfindungsgemäße
Fahrzeugsegment kann mehrere, in Längsrichtung beabstandete, gelenkige
Mantelabschnitte enthalten, um eine hohe Homogenität der Gelenkigkeit zu erzielen
und gleichzeitig mehrere steife Mantelabschnitte vorzusehen, die beispielsweise
Öffnungen für Fenster und Türen aufweisen können.
Weiterhin bildet ein aus erfindungsgemäßen Fahrzeugsegmenten zusammenge
setzter Fahrzeugverband eine für Schienenfahrzeuge aerodynamisch besonders
günstige Konfiguration, weil keinerlei Abstand zwischen den Mänteln benachbarter
Fahrzeugsegmente erforderlich ist. Ein aus erfindungsgemäßen Segmenten
zusammengesetztes Gliederfahrzeug kann als geschlossene Röhre ausgebildet
werden, aus dar nur die Radpaare der Fahrzeugsegmente nach unten hin
herausragen. Der Übergang zwischen gekoppelten Fahrzeugsegmenten ist im
Gegensatz zu bekannten Gliederfahrzeugen von außen her vollkommen unmerklich.
Insofern eignet sich das erfindungsgemäße Fahrzeugsegment insbesondere für
den Einsatz in Hochgeschwindigkeitszügen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments ist, daß aufgrund
der starren Kopplung der Mäntel benachbarter Segmente eine besonders einfache
Verbindungstechnik verwendet werden kann, bei der das Verbinden bzw. Trennen
der Mäntel schnell vonstatten geht.
Der gelenkige Mantelabschnitt des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments ist
grundsätzlich verschieden von einer Balgenvorrichtung zwischen benachbarten
Fahrzeugsegmenten. Er ist vielmehr konstruktiv ein integraler, Stabilität gebender
Bestandteil des Mantels, der insbesondere auch für die Leitung von Brems- und
Beschleunigungskräften in Längsrichtung des Fahrzeugsegments ausgebildet ist.
Hierzu ist der gelenkige Mantelabschnitt in Längsrichtung im wesentlichen steif. Er
ist weiterhin Träger wesentlicher Gelenkfunktionen des Fahrzeugsegments und
kann an der Ausrichtung des Fahrzeugsegments zum Gleis wesentlich beteiligt
sein.
Der Erfindungsgedanke bricht mit der beim Stand der Technik angewendeten und
selbstverständlich erscheinenden Lehre, daß die Gelenkigkeit von
Schienenfahrzeugen mit Hilfe von zwischen ihren Segmenten angeordneten
Gelenkeelementen zu erzielen sei, die diese Fahrzeugsegmente zum einen
miteinander verbinden und zum anderen gleichzeitig eine Bewegung der Segmente
relativ zueinander - innerhalb vorgegebener Schranken - zulassen. Die Gelenkigkeit
wird erfindungsgemäß vielmehr auf den Mantel der Fahrzeugsegmente übertragen.
Das Fahrzeugsegment weist in einer bevorzugten Ausführungsform einen über die
gesamte Länge des Fahrzeugsegments im wesentlichen uniformen
Mantelquerschnitt auf. Der zur Nutzung zur Verfügung stehende Innenraum des
erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments wird auf diese Weise maximiert.
Einschränkungen des Querschnitts, die bei den bekannten Fahrzeugsegmenten
üblich sind, entfallen völlig. Gekoppelte Fahrzeugsegmente dieser Ausführungsform
haben einen einheitlichen Innenraum mit über die gesamte Länge des
Fahrzeugverbandes gleichbleibendem Querschnittsprofil. Die Gestaltung des
Innenraums entsprechend der angestrebten Nutzung ist nicht durch die
Berücksichtigung konstruktiver Gegebenheiten eingeschränkt, wie sie bei
bekannten Fahrzeugsegmenten beispielsweise an Übergängen zwischen Segmenten
oder im Gelenkbereich auftreten. Hinzu kommt der wirtschaftliche Vorteil, daß ein
Mantel von derart einheitlicher Form herstellungstechnisch einfach und daher
kostengünstig ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der gelenkige
Mantelabschnitt hinsichtlich quer zur Längsachse einwirkender Kräfte (oder
Kraftkomponenten) elastisch verformbar. Derartige Kräfte treten etwa beim
Durchfahren von Gleisbögen auf. Durch die elastische Ausbildung des gelenkigen
Mantelabschnitts werden bei seiner Verformung Rückstellkräfte erzeugt, die bei
nachlassender Krafteinwirkung den Mantel zurück in seine Längsausrichtung
strecken. Der gelenkige Mantelabschnitt ist also aktiv an der Ausrichtung des
Fahrzeugsegments beteiligt. Die Unterstützung der in Längsrichtung gestreckten
Ausrichtung hat den weiteren Vorteil, daß das Fahrzeugsegment gegen quer zur
Längsrichtung einwirkende - oft hochfrequente - fahrdynamische Impulse
stabilisiert wird.
Die Elastizität des gelenkigen Mantelabschnitts ist richtungsabhänigig. In
Längsrichtung ist das Elastizitätsmodul so groß, daß seine Verformung beim
Durchfahren von Gleisbögen sowie Gleissenken und -kuppen nicht behindert wird.
Eine Abschätzung der erforderlichen Längenänderungen beim Durchfahren eines
solchen Gleisbogens ergibt, daß der Mantel des Fahrzeugsegments bei einer
angenommenen Längserstreckung von 4 m und einer Quererstreckung von 3,30 m
bogenaußen um knapp 3 cm gestreckt und bogeninnen um ebenfalls knapp 3 cm
gestaucht wird. Die Dehnung bzw. Stauchung des gelenkigen Mantelabschnitts
durch die bei der Fahrt auftretenden Antriebs- oder Bremskräfte in Richtung der
Längsachse ist gering. Diese geringe Elastizität in Längsrichtung verhindert, daß die
Antriebs- oder Bremskräfte unerwünscht durch Dehnung bzw. Stauchung des
gelenkigen Manatelabschnittes "verbraucht" werden oder daß das
Fahrzeugsegment zu longitudinalen Schwingungen angeregt wird, die der
Bewegung in Fahrtrichtung überlagert sind. Im Hinblick auf hochfrequente
fahrdynamische Impulse, die einen gleichmäßigen Lauf des Fahrzeugs im Spurkanal
beeinträchtigen, sorgt die anisotrope Elastizität für eine je nach aktuellem
Fahrbahnverlauf gleichmäßig gestreckte oder gekrümmte Form des Fahrzeugs.
Es kann eine bei extrem großer, stoßartiger Krafteinwirkung in Längsrichtung
wirksame elastische oder inelastische Verformbarkeit des gelenkigen
Mantelabschnitts in Längsrichtung vorgesehen werden. Der kinetische Impuls eines
Aufpralls wird dadurch zunächst in eine Verformung der gelenkigen Abschnitte des
Rumpfes umgewandelt. Diese können weiterhin spezielle Energieverzehrglieder
enthalten, die beim Auftreten von Kräften oberhalb bestimmter Grenzen irreversibel
verformt werden. Auf diese Weise wird hier bei einem Frontal-Zusammenstoß ein
Teil der auf das Fahrzeugsegment einwirkenden Kraft durch Verformungsarbeit
abgebaut. Da die erfindungsgemäßen Fahrzeugsegmente starr gekoppelt sind, ist
ein seitliches Abknicken an der Verbindungsstelle im Kollisionsfall grundsätzlich
unwahrscheinlich. Der durchgängige Rumpf eines aus erfindungsgemäßen
Fahrzeugsegmenten gebildeten Gliederzugs bietet einen gegenüber herkömmlichen
Fahrzeugketten wesentlich verbesserten Schutz vor einem Aufklettern oder
Ausknicken benachbarter Segmente bei einer Kollision.
Das Elastizitätsmodul quer zur Längsrichtung ist im gelenkigen Mantelabschnitt so
ausgelegt, daß das Durchfahren von Gleisbögen sowie Gleiskuppen und -senken
ermöglicht wird. Für den Hochgeschwindigkeitsverkehr sind Gleisbögen mit einem
minimalen Radius von 250 m zu berücksichtigen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Richtungsabhängigkeit des
Elastizitätsmoduls noch weiter differenziert, indem die elastische Verformbarkeit
des gelenkigen Mantelabschnitts hinsichtlich senkrecht zur Gleisebene gerichteter
Kräfte geringer ist als hinsichtlich parallel zur Gleisebene gerichteter Kräfte.
Dadurch werden unnötige Bewegungsspielräume begrenzt. Bekannterweise haben
Gleiskuppen und -senken einen größeren Radius als Gleisbögen.
Der gelenkige Mantelabschnitt ist in einer weiteren Ausführungsform um die
Längsachse elastisch tordierbar, um ein Anschmiegen des Fahrzeugverbandes an
eine Überhöhungsrampe an Gleisbögen zu ermöglichen.
Vorzugsweise sind der Mantel und der gelenkige Mantelabschnitt aus mehreren
Materialschichten aufgebaut. Ein solcher Mehrschichtaufbau bietet den Vorteil, daß
die Eigenschaften des Mantels und des gelenkigen Abschnitts in vielfacher Hinsicht
präzise vorbestimmt werden können. Dabei können unterschiedliche Schichten
jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. Beispielsweise kann die mechanische
und elektrische Abschirmung nach außen hin durch eine Metallhaut bewerkstelligt
werden, thermische Isolierung durch eine darunter liegende Schicht etc.
Für die Auswahl den Anforderungen entsprechender, sowohl richtungsabhängige
Elastizität als auch Stabilität gebender Materialien des gelenkigen Mantelabschnitts
kann auf bekannte Material- und Fertigungstechnologien zurückgegriffen werden.
Insbesondere können Erfahrungen aus dem Fahrzeugleichtbau unter Verwendung
von Faserverbundwerkstoffen mit beispielsweise Glas-, Polymer- oder Carbonfasern
herangezogen werden. Ein anderer geeigneter Bestandteil des gelenkigen
Mantelabschnitts ist ein aus linearen Polyurethan-Elastomeren gebildetes Material,
das sich durch ein relativ hohes Elastizitätsmodul mit sehr hoher Langzeitstabilität
auch unter ständig veränderlicher Belastung auszeichnet. Vorteilhaft ist die geringe
Dichte der genannten Materialien. Sie erlaubt es, den Mantel im Vergleich zum
Stand der Technik leichter auszubilden und damit durch eine geringere Achslast den
Verschleiß von Rädern und Schienen zu verzögern. Auch metallbasierte, leichte
Konstruktionen des elastischen Metallsegments sind möglich, etwa unter
Verwendung von Aluminium.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist einen einstückig ausgebilde
ten Mantel auf. Die einstückige Ausführung zeichnet sich insbesondere dadurch
aus, daß sie wartungsarm ist. Durch standardisierte Herstellungsverfahren können
derartige Mäntel in großen Stückzahlen wirtschaftlich hergestellt werden. In
Sandwichbauweise können beispielsweise steife und elastische Abschnitte in
Längsrichtung nahtlos aufeinanderfolgend ausgebildet werden, indem zwischen
verschiedene, in radialer Richtung aufeinanderfolgende elastische Schalen des
Mantels versteifende bzw. definiert-elastische Strukturelemente integriert werden.
Auch die Wickeltechnik erlaubt es, sandwichartige, einstückige Rumpfstrukturen
mit versteiften und elastischen Längsabschnitten herzustellen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht steuerbare Stellglieder vor zur
Erzeugung von Kräften, die eine elastische Krümmung oder Streckung des
gelenkigen Mantelabschnitts bewirken, bei welcher die Längsachse des Mantels
gekrümmt oder gestreckt wird. Bei dieser Ausführungsform steht nicht die
reagierende Verformung der gelenkigen Mantelabschnitte auf vom Radpaar her über
das Traggestell übertragene Spurführungskräfte hin im Vordergrund. Vielmehr ist
die Verformung der gelenkigen Mantelabschnitte mit Hilfe der Stellglieder aktiv und
vorausschauend steuerbar. Es können sogar auch Lenkkräfte vom Mantel her über
das Traggestell auf das Radpaar übertragen werden. Eine solche aktive Lenkung
eines Fahrzeugverbandes vom Mantel her dient der optimierten Ausrichtung des
Radpaars zum Gleis und damit einer weitgehenden Verringerung von
Spurführungskräften.
Die vorausschauende Steuerung kann auf der Basis einer während der Fahrt
kontinuierlich fortgesetzten Messung von Kräften und geometrischen Größen im
vordersten Fahrzeugsegment eines Fahrzeugverbandes vorgenommen werden. Auf
die sofortige Auswertung dieser Meßdaten folgt die Erzeugung von Steuersignalen,
die an die folgenden Fahrzeugsegmente geleitet werden und dort die Stellglieder zu
einer Lenkbewegung des jeweiligen gelenkigen Mantelabschnitts mit
vorberechneter Lenkkraft und zeitlicher Verzögerung veranlassen. In einer anderen
Variante kann die Erzeugung der Steuersignale auch auf der Basis vorweg
ermittelter und gespeicherter Fahrbahndaten sowie weiterer, aktuell gemessener
Parameter wie Geschwindigkeit und Masse der Fahrzeugsegmente erfolgen.
Durch eine solche aktive Lenkung wird nicht nur der Verschleiß an Rädern und
Schienen deutlich gemindert. Gleichzeitig wird der Fahrkomfort erhöht, da die
vorausschauende, aktive Ausrichtung des Radpaars vom Mantel her nicht abrupt
erfolgt, im Gegensatz zu einer passiven Ausrichtung des Fahrzeugsegments in
Reaktion auf aktuelle Spurführungskräfte zwischen Radpaar und Schienen. Die so
erzielte Beruhigung des Fahrzeuglaufs kann auch zur Erhöhung der maximalen
Geschwindigkeit eines Fahrzeugverbandes genutzt werden.
Bei einer vorteilhaften Variante dieser Ausführungsform sind die Stellglieder in den
Mantel integriert. Dadurch sind sie zum einen vor Umwelteinflüssen geschützt und
können zum anderen dem gelenkigen Mantelabschnitt als konstruktive Bestandteile
Stabilität geben. Dies ist insbesondere bei einer Ausbildung des gelenkigen
Mantelabschnitts aus elastischem Material von Vorteil.
Die Stellglieder können beispielsweise mechanisch ausgeführt werden.
Mechanische Stellglieder für ähnliche Zwecke sind bekannt. Hier kann unter
anderem auf Erfahrungen aus dem Flugzeugbau zurückgegriffen werden, wo zur
Verformung des Profils der Hinterkante von Landeklappen in die Flügel integrierte
und in einer Ebene gekrümmte, etwa hornförmige Stellglieder verwendet werden.
Derartige Stellglieder können in den Mantel des Fahrzeugsegements integriert
werden. Sie stehen mit nach innen und außen weisenden Mantelschichten in
Berührung. Durch eine Drehung der Stellglieder um ihre jeweilige Längsachse aus
der Krümmungsebene heraus kann der gelenkige Mantelabschnitt definiert
gekrümmt oder gestreckt werden.
Alternativ können auch fluidbetriebene Stellglieder verwendet werden. Auch hier
können die Erfahrungen des Flugzeugbaus bei der Entwicklung adaptiver
Tragflügelprofile genutzt werden. Ebenso sind doppelt wirkende, fluidbetriebene
Aktuatoren in den Mantel des Fahrzeugsegments integrierbar, die unter der
Bezeichnung "pneumatischer Muskel" als Weiterentwicklung des Kontraktions
schlauches auf dem Markt erhältlich sind. Sie erzeugen bei einer Änderung ihres
Innendrucks eine in axialer Richtung wirkende Zug- bzw. Druckkraft. Zur Erzielung
einer Krümmung des gelenkigen Mantelabschnitts werden derartige Aktuatoren an
gegenüberliegenden Seiten des Mantels in entgegengesetzter Richtung betrieben.
In einer anderen Variante werden piezoelektrische Stellglieder verwendet. Hierbei
können bekannte Materialien, beispielsweise in Form mit einer Mantelschicht in
Berührung stehender piezokeramischer Streifen zum Einsatz kommen. Diese
verformen sich je nach Betrag und Polarität einer an sie angelegten elektrischen
Steuerspannung. Der Vorteil einer solchen Ausführung der Stellglieder liegt in ihrer
unmittelbaren elektrischen Steuerbarkeit, die wesentliche Vereinfachungen mit sich
bringt. So kann im Vergleich zu fluidbetriebenen Stellgliedern hier auf ein
umfangreiches Leitungs- und Druckregulierungsystem für ein Fluid verzichtet
werden.
Der Mantel des Fahrzeugsegments hat in einer Ausführungsform für den
Reiseverkehr mindestens eine Fenster- oder Türöffnung und ist über die
Längserstreckung dieser Öffnung steif ausgebildet. So kann auf herkömmliche
Fenster- und Türkonstruktionen zurückgegriffen werden, ohne daß die Gelenkigkeit
des Mantels beeinträchtigt wird. Weist der Mantel über seine Längserstreckung des
Mantels verteilt mehrere Öffnungen auf, können gelenkige Mantelabschnitte
zwischen diesen Öffnungen vorgesehen werden.
Für den Güterverkehr kann der Mantel fensterlos ausgebildet werden. Ein solcher
Mantel kann über weite Teile seiner Längserstreckung gelenkig ausgebildet werden.
Vorzugsweise wird das Traggestell steif ausgebildet. Das Traggestell übernimmt bei
dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments alle
Tragfunktionen. Trag- und Gelenkfunktionen werden also getrennt und von
unterschiedlichen Baugruppen übernommen. Der gelenkige Mantelabschnitt wird
nicht zusätzlich mit vertikalen Lasten beaufschlagt. Der Mantel ist entlastet und
kann selbsttragend ausgebildet werden.
Das steife Traggestell hat in einer Variante zur Aufnahme technischer Aggregate
mindestens einen wannenförmig ausgebildeten Abschnitt, der im Querschnitt
gesehen etwa in der Mitte des Traggestells angeordnet ist. Diese Wanne ist zur
Herstellung eines durchgehenden Bodens vorzugsweise mit einer Abdeckung
versehen und kann zur Aufnahme von Aggregaten und Einrichtungen der
Fahrzeugtechnik genutzt werden. Der relativ geringe Abstand des Bodens der
Wanne von der Schienenoberkante sorgt für einen fahrdynamisch günstigen, tief
gelegenen Schwerpunkt des Rumpfes.
Die steife Ausbildung des Traggestells stellt keine wesentliche Beeinträchtigung der
Gelenkigkeit des Fahrzeugsegments oder eines aus solchen Fahrzeugsegmenten
zusammengesetzten Fahrzeugverbandes dar. Zum einen ist der Mantel derart am
Traggestell befestigt, daß seine Beweglichkeit relativ zum Traggestell nicht
beeinträchtigt ist. Hierzu ist insbesondere ein Abstand zwischen der Innenseite des
Mantels und der Querseite des Traggestells vorgesehen. Zum anderen sind
benachbarte Traggestelle so aneinander gekoppelt, daß sie alle aufgrund der
Spurführung auftretenden Relativbewegungen ausführen können. Dieses neue
Gelenkigkeitskonzept für einen Fahrzeugverband beinhaltet also einerseits die
Relativbewegung benachbarter Traggestelle in an sich bekannter Form.
Andererseits sind diese Relativbewegungen unmittelbar an den Verbindungsstellen
der Fahrzeugsegmente vom Mantel entkoppelt, der sich hier steif verhält und
vielmehr in einem anderen Bereich seiner Längserstreckung mit seinem gelenkigen
Mantelabschnitt auf die Spurführungskräfte reagiert.
In diesem Zusammenhang sind die Kopplungen von Radpaar und Mantel an das
Traggestell von großer Bedeutung. Vorzugsweise sind Mittel zur Dämpfung von
Querbewegungen zwischen Traggestell und Radpaar vorgesehen. In einer
besonders vorteilhaften Variante dieser Ausführungsform sind die Räder des
Radpaars so am Traggestell befestigt, daß eine die Mittelpunkte der Räder
verbindende Gerade stets in einer quer zur Fahrtrichtung stehenden Achsebene des
Fahrzeugsegments liegt. Spurführungskräfte werden bei dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Fahrzeugsegments direkt vom Radpaar auf das Traggestell
übertragen, welches infolgedessen immer parallel zur augenblicklichen Laufrichtung
des Radpaars ausgerichtet ist. In Gleisbögen ist die Achse des Radpaars daher
stets radial ausgerichtet.
Das Radpaar ist in einer Ausführungsform der Erfindung an einem Längsende des
Traggestells angeordnet. Auf diese Weise kann in einem Fahrzeugverband jedes
Traggestell an beiden Enden gestützt werden, wodurch Nickbewegungen
benachbarter Segmente gegeneinander von vornherein vermieden werden. Ein
weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß der Mantel lediglich an seinen
längsseitigen Enden steif ausgebildet werden muß, da die Achsebene in einen
Bereich der Längserstreckung fällt, der zur Herstellung der starren Verbindung mit
dem benachbarten Mantel sowieso steif ausgebildet ist. Diese steifen
Endabschnitte des Mantels bewirken also gleichzeitig die starre Verbindung und die
Übertragung der Spurführungskräfte vom Radpaar auf den Mantel.
Bei einer mittigen wie einer endseitigen Anordnung des Radpaars am Traggestell ist
der Mantel im Bereich der Achsebene steif ausgebildet und durch mindestens ein
erstes Verbindungselement an dem Traggestell elastisch rückstellbar befestigt.
Durch die mit Hilfe des ersten Verbindungselementes realisierte, weitgehend starre
Kopplung dieses steifen Achsebenenabschnitts des Mantels an das Traggestell ist
der Mantel in diesem Bereich - wie das gesamte Traggestell selbst - stets parallel
zur aktuellen Laufrichtung des Radpaars ausgerichtet. Der steife
Achsebenenabschnitt überträgt daher die vom Gleis auf das Traggestell geleiteten
Spurführungskräfte in den Mantel zur Verformung des gelenkigen Mantelabschnitts.
In einem aus solchen Fahrzeugsegmenten zusammengesetzten Gliederfahrzeug
werden die gelenkigen Abschnitte der starr gekoppelten Mäntel entsprechend der
Ausrichtung benachbarter steifer Achsebenenabschnitte gebogen. Betrachtet man
ein solches Schienenfahrzeug als Ganzes, so bilden die Fahrwerke mit den
Traggestellen und den steifen Achsebenenabschnitten der Fahrzeugsegment-Mäntel
eine funktionale Einheit, gewissermaßen ein "Fahrzeugskelett", das während der
Fahrt entsprechend dem momentanen Gleisverlauf die Form des Schienenfahrzeugs
bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform ist das Traggestell an die Traggestelle benachbarter
Fahrzeugsegmente vorzugsweise elastisch koppelbar. Bei einem aus derartigen
Fahrzeugsegmenten zusammengesetzten Fahrzeugverband sind die Traggestelle
zum einen weitgehend unabhängig von einander beweglich. Jedes Traggestell
richtet sich entsprechend dem im vorstehenden Absatz beschriebenen Konzept des
"Fahrzeugskeletts" nach der augenblicklichen Laufrichtung "seines" Radpaars aus.
Dabei bewegt sich das Traggestell des jeweiligen Fahrzeugsegments, abgesehen
von der Achsebene, auch relativ zum Mantel. Zum anderen entsteht bei einer
Relativbewegung benachbarter Traggestelle aufgrund der elastischen Kopplung eine
Rückstellkraft, die in gleicher Weise wie die Elastizität des Mantels die gestreckte
Ausrichtung des Fahrzeugverbandes fördert und plötzliche Relativbewegungen
federnd dämpft. Schließlich kann durch die beschriebene Kopplung der Traggestelle
bei einem Fahrzeugverband ein geschlossener, zusammenhängender, sich im
Inneren des Schienenfahrzeugs über dessen gesamte Länge erstreckender
Innenboden gebildet werden. In einer Ausbildung des erfindungsgemäßen
Fahrzeugs als Güterzug können auf diesem Boden Lasten gelagert und transportiert
werden.
Bei einem Fahrzeugsegment mit mittig angeordnetem Radpaar sind Mantel und
Traggestell an den Enden vorzugsweise durch mindestens ein zweites
Verbindungselement quer zur Längsrichtung elastisch rückstellbar gekoppelt.
Traggestell und Mantel können in Gleisbögen aufgrund dieser Kopplung im
wesentlichen auf eine parallel zum Gleis stehende Ebene beschränkte Bewegungen
relativ zueinander ausführen. Von dieser Beweglichkeit ausgenommen ist jedoch
der Achsebenenabschnitt des Mantels, der aufgrund seiner oben beschriebenen
Befestigung am Traggestell dessen Bewegungen unmittelbar folgt. Vertikale
Relativbbewegungen zwischen Mantel und Traggestell werden im weitgehend
unterdrückt. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Nickbewegung des
Traggestells verhindert. Dies bedeutet eine nur geringfügige Belastung des Mantels
im Vergleich mit bekannten Konstruktionen.
Das erste und zweite Verbindungselement sind vorzugsweise als Gummi-Metall-
Elemente ausgeführt. Damit wird zum einen eine auch häufig wechselnden
Belastungen gegenüber stabile Verbindung zwischen Mantel und Traggestell
hergestellt. Zum anderen wird der Mantel gegen Schwingungen und Vibrationen
des Traggestells isoliert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Traggestell in zwei
aneinander gekoppelte, steife Längsabschnitte zu gliedern, die gegeneinander im
wesentlichen wie die Traggestelle benachbarter Fahrzeugsegmente beweglich sind.
Jeder Abschnitt des Traggestells stützt sich dabei auf je ein Radpaar. Die Radpaare
können wie bei einem in sich steifen Traggestell jeweils mittig oder an einem Ende
der Traggestellabschnitte angeordnet sein. Der Mantel weist bei dieser
Ausführungsform im Bereich der Längserstreckung jedes Traggestellabschnitts
mindestens je einen gelenkigen Mantelabschnitt auf und ist im Bereich der
Achsebenen sowie der längsseitigen Enden der Traggestellabschnitte steif. Die
Kopplung der Traggestellabschnitte untereinander sowie zwischen diesen und dem
Segmentmantel ist jeweils wie oben beschrieben mit Hilfe der ersten und zweiten
Verbindungselemente ausführbar. Auch die Gliederung des Traggestells in mehr als
zwei derartige Längsabschnitte innerhalb eines Segmentes ist ohne weiteres
möglich. Auf diese Weise können auch längere Fahrzeugsegmente mit großer
Gelenkigkeit hergestellt werden. Es ist in Weiterführung dieses Konzeptes auch
möglich, statt eines aus Fahrzeugsegmenten zusammengesetzten Verbandes unter
Verzicht auf die Segmentierung ein hochgelenkiges Langfahrzeug mit einem
einstückigen Mantel zu konstruieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Fahrzeugsegment eine
Längserstreckung von weniger als 10 Metern. Ein durch Kopplung derartiger
Segmente gebildetes Gliederfahrzeug zeichnet sich durch eine sehr hohe
Anpassung an den Gleisverlauf aus. Dies eröffnet die Möglichkeit, den zur
Verfügung stehenden Lichtraum am Gleis - unter Berücksichtigung der
fahrdynamischen Einflüsse - für eine Verbreiterung der Segmente zu nutzen, um
damit eine höhere Nutzfläche bzw. höheren Raumkomfort zu erzielen. Die mit der
geringen Längserstreckung der Fahrzeugsegmente einhergehende geringe
Stützweite zwischen benachbarten Radpaaren verringert weiterhin die Last pro
Radpaar, da die Last auf eine große Anzahl von Stützstellen verteilt wird. Dies
erlaubt eine Verringerung des konstruktiven Aufwandes insbesondere für das
Traggestell, verbunden mit zusätzlichen Leichterungsgewinnen. Vorzugsweise
weisen die Fahrzeugsegmente eine Längserstreckung von sogar lediglich 3 bis 5
Metern auf. Ein aus solchen Fahrzeugsegmenten zusammengesetztes
Gliederfahrzeug bildet eine weitgehend homogen elastische Röhre, die sich an
jedem Ort parallel zum Gleis ausrichtet. Insbesondere ist der laterale Überstand
über das Gleis auch in Gleisbögen über die gesamte Längserstreckung des
Schienenfahrzeugs gleichbleibend.
Die starre Kopplung zwischen den Mänteln benachbarter Fahrzeugsegmente erfolgt
bei alternativen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Gliederfahrzeugs
durch eine Flanschverbindung, eine Reisverschluß-Verbindung oder eine
Kederverbindung. Diese Verbindungstechniken können auch kombiniert
angewendet werden. Sie zeichnen sich durch eine homogene Verteilung der in
Längsrichtung des Gliederfahrzeugs gerichteten Kräfte über den Mantelquerschnitt
senkrecht zur Längsachse aus. Der Kraftfluß wird zwischen den Fahrzeugseg
menten nicht wie bei bekannten Gliederfahrzeugen in Gelenkeinrichtungen
umgeleitet. Der Wegfall derartiger Einrichtungen im Verbindungsbereich der
Fahrzeugsegmente erlaubt aufgrund eine besonders einfache und leichte
Konstruktion insbesondere des Traggestells.
Aufgrund der beschriebenen Eigenschaften sind Schienenfahrzeuge nach dem
erfindungsgemäßen Konzept in idealer Weise für den Betrieb bei hohen
Geschwindigkeiten bis zu 350 km/h geeignet.
Für den Einsatz des Fahrzeugsegments im Personenverkehr ist der Einbau eines
separaten, steifen Innenbodens in die Rumpfsegmente vorgesehen. Vorzugsweise
ist dieser Innenboden mit einem Abstand oberhalb des Traggestells angeordnet, mit
Hilfe von Stützelementen auf dem Traggestell abgestützt und erstreckt sich über
die gesamte Länge eines Rumpfsegments. Der Mantel wird nicht belastet. Am
Innenboden können Sitze, Tische oder sonstige Einrichtungsgegenstände befestigt
werden. Die Stützelemente werden bei dieser Ausführungsform vorzugsweise
gleichzeitig zur Federung des Innenbodens genutzt und sind hierfür entsprechend
elastisch - etwa als fluidbetriebene Federelemente- ausgebildet und evtl. mit
Dämpfern versehen. Diese Federung ist deutlich weicher als Stoß- und
Schwingungsverzehreinrichtungen in den Radbefestigungen, um den Innenboden
gegen vom Fahrwerk am Gleis aufgenommene Stöße und Vibrationen zu isolieren.
Zur Schallisolation und zum Abschluß gegen andere Rumpfhohlräume wird der
Innenboden bei dieser Ausführungsform mit Hilfe einer Dichtlippe elastisch am
Segmentmantel befestigt. Um die Bewegungen der elastischen Mantelabschnitte
für den Fahrgast weitgehend unmerklich zu machen, kann der Innenboden als
seitlich bis zur Fensterunterkante reichende Wanne ausgebildet werden. Eine
Einschränkung der Beweglichkeit des Segmentmantels wird durch eine elastische
Kopplung der Seitenwände der "Wanne" mit dem Mantel vermieden.
Der sich zwischen dem Innenboden und dem Traggestell erstreckende Hohlraum
kann für die Anordnung von Versorgungsleitungen genutzt werden. Die Zuführung
von Kühlluft für Radlager und Maschinenaggregate und von Frischluft für eine
Klimaanlage kann durch den Zwischenraum zwischen der Unterseite des
Traggestells und der darunter verlaufenden Mantelinnenseite erfolgen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung für den Personenverkehr sind zur
Abstützung des Innenbodens Federelemente nahe den seitlichen Enden des
Innenbodens mit jeweils gleichem Abstand zur Mitte der Quererstreckung des
Segments angeordnete vorgesehen, die über Stellelemente mit einer
Steuereinrichtung verbunden sind. Durch entsprechende Ansteuerung der
Stellelemente beim Durchfahren von Gleisbögen werden die Federelemente so
vorgespannt, daß der Innenboden um einen entsprechend der
Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gleisbogenradius bestimmten Winkel zur
Innenseite des Bogens hin geneigt wird. Die einstellbaren Neigungswinkel sind
geringer als 8 Grad, bevorzugterweise maximal 4 Grad. Die Quererstreckung des
Innenbodens ist hierfür so weit verringert, daß diese Schwenkbewegung
uneingeschränkt ausgeführt werden kann. Auf diese Weise wird das
erfindungsgemäße Fahrzeug mit einer Neigetechnik ausgestattet, durch die die
Neigung des Segmentrumpfes vermieden wird. Lediglich die Innenwanne bzw. der
Innenboden eines jeweiligen Segments mit den daran befestigten Einbauten wird
geneigt, um die bei schneller Kurvenfahrt auftretenden Kraftwirkungen zu
kompensieren. Dabei verformen sich die elastischen Seitenwände bzw. die
elastischen Verbindungen des Innenbodens mit dem Segmentmantel. Durch diese
Neigetechnik beansprucht das Schienenfahrzeug in Gleisbögen weniger Lichtraum
als Fahrzeuge, bei denen der gesamte Segmentrumpf geneigt wird. Weiterhin
benötigt diese Neigetechnik für die Stellelemente besonders wenig Antriebsenergie,
weil vergleichsweise geringe Massen bewegt werden. Nähere Details hierzu finden
sich in einer weiteren, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet und werden bei der nachfolgenden Beschreibung einiger
Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung deutlich. Darin zeigt
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene und vereinfachte
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Gliederfahrzeugs,
Fig. 2a eine Querschnittsansicht eines ersten Verbindungselementes
zwischen einem Segmentmantel und einem Traggestell des
Schienenfahrzeugs nach Fig. 1,
Fig. 2b des vereinfachte perspektivische Ansicht des ersten
Verbindungselements,
Fig. 2c eine Querschnittsansicht eines zweiten Verbindungselementes
zwischen dem Segmentmantel und dem Traggestell des
Schienenfahrzeuges nach Fig. 1,
Fig. 2d eine vereinfachte perspektivische Ansicht des zweiten
Verbindungselements,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugsegments des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht zweier Segmente bei einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugsegments nach Fig. 4,
Fig. 6 eine Längsschnittansicht eines Teils eines dritten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs
und
Fig. 7 eine Seitenansicht zweier Segmente analog zu Fig. 4 bei einem
vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Schienenfahrzeugs 10 in vereinfachter,
perspektivischer und teilweise geschnittener Ansicht. Dieses Ausführungsbeispiel
ist für einen Einsatz als Güterzug konzipiert. Dargestellt sind sechs
Fahrzeugsegmente 12 bis 22 mit einer Länge von jeweils rd. 4 Metern, die über ein
mittig angeordnetes Fahrwerk 24 auf auf einem Schienenpaar 26 abgestützt sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Einzelfahrwerke mit je einem
Radpaar vorgesehen. Die Achse des Radpaars ist lediglich in einer senkrecht zur
Fahrtrichtung stehenden Achsebene beweglich. Diese Achsebene enthält eine
Gerade 32, welche die Mittelpunkte der Räder verbindet. Jedes Fahrwerk 24 ist
über nicht dargestellte Feder- und/oder Dämpfungsglieder an einem Traggestell 34
befestigt. Das Traggestell 34 ist steif ausgebildet und erstreckt sich innerhalb des
jeweiligen Fahrzeugsegments im wesentlichen über die gesamte Länge und Breite
des Mantels 36, jedoch mit einigen Zentimetern Abstand von dessen Innenseite.
Der Mantel 36 ist zur Gewährleistung seiner definierten Gelenkigkeit im Bereich der
Achsebene und an seinen längsseitigen Enden mit dem Traggestell über spezielle
Verbindungselemente 38 bzw. 40 verbunden, die weiter unten anhand der Fig.
2a bis 2d im einzelnen beschrieben werden.
Die Fahrzeugsegmente 12 bis 22 weisen an ihren längsseitigen Enden Trennstellen
42 auf, an denen die Mäntel über (hier nicht näher dargestellte)
Flanschverbindungen aneinander gekoppelt sind. Anstelle der Flanschverbindung
kann aber auch jede andere, im wesentlichen starre Verbindungsart verwendet
werden, beispielsweise eine Kederverbindung oder eine Reisverschlußverbindung.
Bei einer Kederverbindung werden benachbarte Mäntel durch ein sich über den
gesamten Umfang erstreckendes Verbindungsstück mit jedoch offenen Enden
aneinander gekoppelt, das mit Kedern an seinen in Längsrichtung weisenden Enden
in an beiden Mänteln vorgesehene Führungsnuten eingreift. Das Verbindungsstück
ist zum Koppeln der Mäntel in die Führungsnuten einziehbar, kann also beim
Trennen der Mäntel auch auf einfache Weise wieder entfernt werden. Das
Verbindungsstück ist in Umfangsrichtung des Mantels elastisch verformbar, jedoch
in Längs- und Querrichtung des Mantels steif.
Die Mäntel 36 sind jeweils einstückig aus Faserverbundwerkstoffen gefertigt und
weisen steife und gelenkige Abschnitte auf. Zur Verdeutlichung sind in Fig. 1
steife Mantelabschnitte 44 und 46 ohne Schraffur und gelenkige Mantelabschnitte
48 schraffiert gezeichnet. Die steifen Endabschnitte 44 erstrecken sich bei diesem
Schienenfahrzeug jeweils von den Stirnseiten der Segmente her über eine Länge
von etwa 20 cm zur Segmentmitte hin. Steife Mittelabschnitte 46 sind jeweils von
der Achsebene aus über jeweils etwa 40 cm zu beiden Stirnseiten hin ausgebildet.
Zwischen diesen steifen Bereichen, die sich jeweils über den gesamten Umfang des
Mantels erstrecken, sind gelenkige Mantelabschnitte 48 ausgebildet.
Da das Schienenfahrzeug 10 für den Gütertransport vorgesehen ist, sind im Mantel
der Fahrzeugsegmente 14 bis 22 keine Fenster vorgesehen. Lediglich
Kopfsegmente 12 haben Fenster 50 und Türen 52. Die Beladung des Innenraums
erfolgt von den Stirnseiten getrennter Segmente her. In einzelnen Segmenten kann
der Mantel 36 zur Erleichterung des Beladevorgangs auch (nicht dargestellte)
Dachöffnungen und/oder Seitenwandtüren haben, jedoch ausschließlich in den
steifen Mittelabschnitten 46, die hierfür mit entsprechend größerer
Längserstreckung ausgebildet sind.
Fig. 2a zeigt in einer Querschnittsansicht das erste Verbindungselement 38, mit
dessen Hilfe sich der Mantel 36 im steifen Abschnitt 46 um die Achsebene auf
dem Traggestell 34 befestigt ist. In Fig. 2b ist dasselbe Verbindungselement in
einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Verbindungselemente 38 sind an beiden
Querseiten des Traggestells 34 einander gegenüberliegend angeordnet.
Das erste Verbindungselement 38 hat eine rechteckige Rückenplatte 54, die mit
dem Mantel 36 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dafür eine
einfache Schraubverbindung vorgesehen, für die die Rückenplatte 54 mehrere
Bohrungen 56 aufweist. Von der Rückenplatte 54 erstreckt sich ein zylindrischer
Bolzen 58 zur Querseite des Traggestells 34 hin. Die Rückenplatte 54 und der
Bolzen 58 sind einstückig aus einem biegesteifen Material, vorzugsweise aus Metall
gefertigt. Der Bolzen kann zur Befestigung am Mantel alternativ auch mit seinem
rückseitigen Ende im Mantel verankert oder eingebettet sein. Etwa ab der Hälfte bis
hin zum vorderen Ende seiner Längserstreckung ist der Bolzen 58 von einem fest
mit ihm verbundenen Gummimantel 60 umgeben. Dieser wiederum wird von einem
fest mit ihm verbundenen Außenmantel 62 umschlossen, der sich über das Ende
des Bolzens 58 hinaus erstreckt und dabei zum Traggestell 34 hin verjüngt, um
deren Querseite mit einer schlitzförmigen Öffnung 64 fest zu umfassen. Das
Traggestell kann relativ zur Öffnung 64 nicht bewegt werden. Hierfür sind nicht
dargestellte Befestigungselemente vorgesehen.
Traggestell 34 und Mantel werden durch das Verbindungselement 38 jedoch nicht
völlig steif verbunden. Das Traggestell und der Bolzen 58 sind mit geringem
Abstand zueinander angeordnet, so daß sich das Traggestell 34 zusammen mit
dem Außenmantel 62 des Verbindungselements ein Stück weit auf den Bolzen 58
zu bewegen kann, wobei der Gummimantel 60 den Impuls des Traggestells 34 quer
zum Gleis aufnimmt und entsprechend elastisch verformt wird, wobei eine der
Auslenkung entgegengerichtete Rückstellkraft erzeugt wird. Auf diese Weise wird
der Mantel gegen vom Fahrwerk auf das Traggestell übertragene, hochfrequente
fahrdynamische Impulse isoliert.
Das erste Verbindungselement 38 übernimmt also die Übertragung von
Beschleunigungs- und Spurführungskräften vom Traggestell auf den Mantel.
Weiterhin isoliert es den Mantel gegen die Übertragung kurzzeitiger und
hochfrequenter Impulse.
In den Fig. 2c und 2d ist ein Ausführungsbeispiel des zweiten Verbindungs
elements 40 dargestellt, mit dessen Hilfe der Mantel nahe seinen längsseitigen
Enden auf dem Traggestell abgestützt wird. Auch die zweiten Verbindungs
elemente 40 sind an beiden Querseiten des Traggestells 34 einander
gegenüberliegend angeordnet, wobei jeweils mehrere Verbindungselemente 38
hintereinander angeordnet sein können. Die Querschnittsansicht der Fig. 2c zeigt,
daß der prinzipielle Aufbau des zweiten Verbindungselementes 40 dem des ersten
ähnlich ist. Jedoch sind anhand der perspektivischen Darstellung in Fig. 2d
folgende Unterschiede zu erkennen: das zweite Verbindungselement 40 hat einen
vierkantigen Bolzen 66, dessen Oberseite 68 und Unterseite 70 etwa ab der Hälfte
ihrer Längserstreckung zum Traggestell 34 hin mit Gummischichten 72 und 74 fest
verbunden sind. Die Gummischichten werden von Außenschalen 76 und 78
bedeckt, die sich über die Länge des Vierkantzapfens 66 hinaus erstrecken und
zum Traggestell 34 hin gebogen sind, um diese von oben und unten her fest zu
umfassen.
Um die Gelenkigkeit des Mantels nicht einzuschränken, toleriert das zweite
Verbindungselement 40 Relativbewegungen zwischen Traggestell 34 und Mantel
parallel zur Gleisebene. Solche Relativbewegungen treten regelmäßig beim
Durchfahren von Gleisbögen auf. Dabei drehen sich Traggestell und Fahrwerk
gemeinsam um eine Hochachse, die in der Achsebene die Achsengerade 32 unter
rechtem Winkel schneidet. Das Traggestell 34 wird durch Einwirkung des
Fahrwerks zusammen mit den Schalen 76 und 78 relativ zum Vierkantbolzen 66
verschoben. Infolgedessen verformen sich die Gummischichten der zweiten
Verbindungselemente 40 parallel zur Gleisebene längs und quer zur Fahrtrichtung.
Die Verformungen sind bogenaußen und bogeninnen unterschiedlich. Die von den
Gummischichten dabei erzeugte Rückstellkraft begrenzt die Auslenkung und
unterstützt eine Rückstellbewegung.
Der Schwenkwinkel des Traggestells in einem Gleisbogen von 250 m Radius
beträgt bei einem Traggestell von 4 m Länge etwa 1 Grad. Die damit verbundene
geringfügige Relativbewegung des Traggestells in Längs- und Querrichtung gegen
den Mantel wird durch das Verbindungselement 40 nicht behindert.
Beim Durchfahren von Gleissenken oder -kuppen treten aufgrund der großen Radien
wesentlich geringere Verformungswege bei den Verbindungselementen 38 und 40
auf als in Gleisbögen. Die Verbindungselemente 40 sind daher konstruktiv in
vertikaler Richtung deutlich steifer ausgelegt als in Richtungen parallel zur
Gleisebene. Die Verformung des Mantels wird nicht behindert. Die geringere
Verformbarkeit der Verbindungselemente 40 in vertikaler Richtung ist auch von
Bedeutung, wenn das Traggestell stark ungleichmäßig beladen ist. In diesem Fall
übernehmen die Verbindungselemente 40 die Aufgabe, daß Traggestell
abzustützen, wodurch ein Teil der Last auf den Mantel übertragen werden muß.
Beim Einfahren in einen Gleisbogen über eine Überhöhungsrampe wird der Mantel
des Fahrzeugsegmentes zum einen - wie oben beschrieben - gebogen und zum
anderen geringfügig tordiert. Die vertikale Verformbarkeit der Verbindungselemente
ist ausreichend hoch, um die Torsionsbewegung gegen das Traggestell zuzulassen.
Die unterschiedliche Konstruktion der Verbindungselemente 38 und 40 ist von
wesentlicher Bedeutung für die Gelenkigkeit des Schienenfahrzeugs. Da das
Traggestell 34 gegen die ersten Verbindungselemente 38 keine Bewegung in
Richtung der Längsachse vollziehen kann, bilden Fahrwerk, Traggestell 34 und
Mantel an den steifen Mittelabschnitten 46 eine im wesentlichen starre Einheit, die
als eine Stützstelle des Schienenfahrzeugs fungiert. An diesen Stützstellen
überträgt einerseits das Fahrzeug seine Last auf das Gleis, andererseits entstehen
hier durch die Wechselwirkung der Räder mit dem Gleis Brems-, Beschleunigungs-
und Spurführungskräfte, die vom Fahrwerk über das Traggestell direkt - jedoch
unter Zwischenschaltung der beschriebenen Dämpfungsstufen - auf den Mantel
übertragen werden. Zwischen den Stützstellen wird der Mantel in seinen
gelenkigen Abschnitten entsprechend verformt. Die Stützstellen erfüllen insofern
eine Skelettfunktion. Zwischen den Stützstellen benachbarter Segmente sind das
Traggestell und der Mantel nach Maßgabe der zweiten Verbindungselemente 40
gegeneinander beweglich, um die Verformung der gelenkigen Mantelabschnitte
beim Durchfahren von Gleisbögen, Gleiskuppen und -senken nicht zu behindern.
Primäre Aufgabe des Traggestells 34 ist bei dieser Konstruktion die Übertragung
der Fahrzeuglast auf das Fahrwerk. Die Verbindungselemente 38 und 40 lassen
keine wesentliche vertikale Relativbewegung des Traggestells 34 gegen den Mantel
zu. Die Federung in vertikaler Richtung durch die Gummimäntel 60 bzw. -schichten
72 und 74 ist also hart.
Die elastische Kopplung benachbarter Traggestelle dient ihrer Beweglichkeit relativ
zueinander, nicht in erster Linie der Übertragung von Längskräften. In
Längsrichtung wirkende Kraftkomponenten werden überwiegend durch den Mantel
an das nächste Segment übertragen. In Querrichtung wirkende Kraftkomponenten
verursachen eine der Relativbewegung benachbarter Stützstellen entsprechende
Verformung der gelenkigen Mantelabschnitte. Um bei der Fahrt veränderliche
Lücken zwischen den Traggestellen abzudecken und einen durchgehenden
Innenboden herzustellen, werden benachbarte Traggestelle durch beiderseits
befestigbare, elastische Dichtungsstreifen verbunden.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Fahrzeugsegments 16 in einer durch die
Linie III-III in Fig. 1 gekennzeichneten Ebene, also in einem elastischen Abschnitt
48. Die maximale Quererstreckung des Mantels beträgt etwa 3,30 m, seine
maximale Höhe über der Schienenoberkante etwa 3 m. Auch die unteren Teile des
Mantels nutzen - unter Berücksichtigung fahrdynamischer Effekte, etwa der
Federung - den entsprechend der Eisenbahnbau- und -betriebsordnung (EBO) zur
Verfügung stehenden Regellichtraum so weit wie möglich aus und können bei
maximaler Einfederung bis auf 13 bis 8 cm über der Schienenoberkante
herabragen. Der Mantel 36 ist in diesem Abschnitt, abgesehen von
Raddurchlässen, vollständig geschlossen. Das Traggestell 34 ist auf dem nicht
näher dargestellten Einzelfahrwerk 24 befestigt.
An den Querseiten erfolgt die Überbrückung des Abstandes zwischen Traggestell
und Mantel, abgesehen von den Verbindungselementen 38 und 40, durch
einerseits am Traggestell oder Mantel befestigbare und andererseits am Mantel
bzw. Traggestell anliegende Dichtlippen.
Dichtlippen 84 aus gummielastischem Material sind einerseits an den Querseiten
des Traggestells 34 befestigt und liegen andererseits am Mantel 36 an. Alternativ
können beidseitig befestigte, elastische Dichtungsstreifen Verwendung finden. Auf
diese Weise wird ein geschlossener Innenraum hergestellt, wobei die Beweglichkeit
von Mantel und Traggestell relativ zueinander nicht eingeschränkt wird. Das
Traggestell 34 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Metall gefertigt und
plattenförmig ausgebildet. Konstruktionsweise und verwendetes Material des
Traggestells sind jedoch entsprechend den Anforderungen unter Verwendung
bekannter Technologien variierbar. Es können beispielsweise auch
Faserverbundwerkstoffe verwendet oder eine Hybridbauweise angewandt werden.
Fig. 4 zeigt eine Längsansicht zweier Segmente 90 und 92 eines für den
Personenverkehr vorgesehenen zweiten Ausführungsbeispiels. Beide Segmente
haben eine gleiche Längserstreckung von etwa 6 m. Wie die Segmente des ersten
Ausführungsbeispiels haben sie je ein mittig unterhalb angeordnetes Fahrwerk mit
einem Radpaar 94 und sind über eine Flanschverbindung 96 starr aneinander
gekoppelt. Durch gestrichelte Linien werden die Positionen eines Traggestells 98
und eines Innenbodens 100 angedeutet. Auf diese wird unten anhand von Fig. 5
näher eingegangen. Das erste Segment 90 hat einen Mantel 102 mit zwei darin
vorgesehenen, jeweils nahe den längsseitigen Enden angeordneten Fenstern 104
und 106 sowie einer Türvorrichtung 108, die ein weiteres Fenster 110 aufweist.
Das zweite Segment 92 hat in gleicher Anordnung und Größe ebenfalls Fenster
112 und 114. Zusätzlich sind im mittleren Abschnitt zwei Fenster 116 und 117
vorgesehen. Die Fenster und Türvorrichtungen sind bündig in die Außenfläche des
Mantels 102 eingepaßt.
Bei der Zusammenstellung eines Personenzugs können bis zu etwa 40 Segmente
nach Art der hier dargestellten aneinandergehängt werden. An den Enden eines
solchen Schienenfahrzeugs sind jeweils Kopfwagen vorgesehen, vgl. Fig. 1.
Wie bei der Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels sind elastische Abschnitte
118 der Segmentmäntel 90 und 92 in Fig. 4 schraffiert gezeichnet. Die
Anordnung und Längserstreckung elastischer und steifer Abschnitte ist bei beiden
Segmenten identisch. Auf diese Weise ist die Gelenkigkeit in jedem Segment gleich
ausgebildet und sichert eine homogene Anpassung des Schienenfahrzeugs als
Ganzem an den Gleisverlauf. Weiterhin gestaltet sich die Herstellung der Mäntel
unterschiedlicher Segmenttypen besonders wirtschaftlich, da lediglich im
Mittelabschnitt entweder eine Türöffnung oder eine Fensteröffnung vorzusehen ist,
ansonsten aber ein identischer Produktionsablauf eingehalten werden kann. Für
Segmente mit einer speziellen Innenausstattung, etwa für ein Zugrestaurant,
sanitäre Anlagen oder Antriebsaggregate kann die Anordnung und Größe der
Fenster bzw. Türen verändert werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die elastischen
Abschnitte 118 in beiden dargestellten Segmenttypen jeweils zum einen mit einem
Abstand von ca. 20 cm zum Segmentende über eine Länge von etwa 30 cm in
Richtung des nahen Fensters 114 bzw. 112 (und 104 bzw. 106). Weitere
elastische Abschnitte gleicher Länge sind zum anderen beiderseits der Tür 108
bzw. des Mittelfensters 116 zur Segmentmitte hin vorgesehen.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Fahrzeugsegments 92. Die Schnittebene
ist in Fig. 4 durch die Linie V-V gekennzeichnet. Das der Konstruktion des
Fahrzeugsegments 92 zugrunde liegende Prinzip ist dem oben anhand des ersten
Ausführungsbeispiels erläuterten im wesentlichen gleich. Ein Traggestell 120 ist
auf einem in der Mitte der Längserstreckung des Segments angeordneten Fahrwerk
122 befestigt. Die Räder des Radpaars sind so gelagert, daß eine ihre Mittelpunkte
verbindende Gerade 123 stets in einer Achsebene liegt, die senkrecht zur
Fahrtrichtung steht. Dabei kann das Radpaar sowohl von einzeln gelagerten Räder
als auch von einem Radsatz mit zwei über eine Achse gekoppelten Rädern gebildet
werden. An den Querseiten des Traggestells 120 stützt sich ein Mantel 124 ab.
Die Verbindung des Mantels mit dem Traggestell erfolgt im wesentlichen in der
gleichen Weise, wie sie anhand von Fig. 1 und 2 ausführlich beschrieben wurde.
Da die Schnittebene der Fig. 5 nahe der Achsebene des Fahrzeugsegments 92
liegt, sind hier die Verbindungselemente 38 dargestellt.
Abweichend vom in Fig. 3 dargestellten Segmentprofil hat das Traggestell 120
eine in Querrichtung mittig angeordnete Wanne 126, die sich zur Aufnahme von
fahrzeugtechnischen Einheiten längs des Segments erstreckt, jedoch den Bereich
des Fahrwerks ausspart. Zwei vertikale Seitenwände 128 und 130 grenzen die
Wanne 126 vom Hohlraum unterhalb des Traggestells 120 ab, haben jedoch keine
wesentliche tragende Funktion. Das Traggestell weist auf seiner Unterseite
Längsträger 138 auf.
Oberhalb des Traggestells 120 erstreckt sich über die gesamte Länge des
Segments ein steifer Innenboden 132. An seine Querenden, die mit Abstand zum
Mantel angeordnet sind, schließen beiderseits Dichtlippen 134 und 136 an, die sich
nach oben hin an die Seitenwand des Mantels anschmiegen und den Raum
oberhalb des Innenbodens über die ganze Länge des Segments von den
darunterliegenden Hohlräumen abdichten.
Zur Lagerung des Innenbodens 132 auf dem Traggestell 120 sind beiderseits der
Mitte des Segmentquerschnitts Federbälge 140 und 142 angeordnet, die in auf der
Unterseite des Innenbodens 132 angeordnete Fassungen 144 und 146 eingebettet
sind. In Längsrichtung sind jeweils mehrere solcher Federbälge hintereinander
vorgesehen. Zusätzlich zur Lastübertragung vom Innenboden auf das Traggestell
sorgen sie aufgrund ihrer Dämpfungscharakteristik für eine weitgehende Isolierung
des Innenbodens von fahrdynamischen Impulsen und damit für ein ruhiges und
komfortables Fahrgefühl.
Die beschriebene Lagerung und die elastische Befestigung an den Seitenwänden
des Mantels 124 erlaubt eine Schwenkbewegung des Innenbodens 132 um eine
senkrecht zur Querschnittsebene durch seine Mitte verlaufende Längsachse. Diese
Konstruktion bietet die Grundlage für eine Neigetechnik, bei der während der Fahrt
durch Gleisbögen der Fahrzeugrumpf unverändert bleibt und nur der Innenboden
zur Bogenmitte hin geneigt wird. Die Druckregelung und -steurung der Federbälge
erfolgt in dem Fachmann aus herkömmlicher Neigetechnik bekannter Weise. Nähere
Einzelheiten zur schwenkbaren Lagerung des Innenbodens 132 finden sich in einer
gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin.
Der oberhalb des Innenbodens 132 ausgebildete Fahrgastraum bietet aufgrund der
durch die Erfindung ermöglichten Breite Innenraums des Fahrzeugsegments von ca.
3,20 m mehr Raum als in bekannten Fahrzeugen. Dies kann beispielsweise für eine
Bestuhlung 148 in Fünferreihen genutzt werden, wie sie in Fig. 5 angedeutet ist.
Fig. 6 zeigt anhand einer vereinfachten Längsschnittzeichnung ein drittes
Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Fahrwerksanordnung. Dargestellt sind
die längsseitigen Enden zweier benachbarter Fahrzeugsegmente 150 und 152 eines
für den Gütertransport vorgesehenen Schienenfahrzeugs 154.
Die Fahrzeugsegmente 150 und 152 weisen wie bei den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen je ein Traggestell 156 bzw. 158 auf. Das Traggestell 158
stützt sich an seinem Ende auf ein Einzelfahrwerk 160. Die zwischen Fahrwerk 160
und Traggestell 158 eingezeichneten Federn 162 und 164 symbolisieren eine
Primärfederung, die, entsprechend dem zur Beschreibung von Fig. 1 und 2
Gesagten, Relativbewegungen zwischen Fahrwerk und Traggestell in Richtungen
parallel zur Gleisebene im wesentlichen unterdrückt.
Das Traggestell 156 des Fahrzeugsegments 150 wird mit seinem angrenzenden
Ende am Traggestell 158 abgestützt. Hierzu weist dieses eine Stütze 166 auf, auf
der das Traggestell 156 über ein Gummi-Metall-Element 168 gelagert ist. Diese
Verbindung der Traggestelle ist zum Trennen der Fahrzeugsegmente lösbar. Das
Gummi-Metall-Element 168 weist eine ähnliche Charakteristik auf wie das anhand
der Fig. 1 und 2 erläuterte Verbindungselement 40 und erlaubt eine
Relativbewegung der Traggestelle 156 und 158 beim Durchfahren von Gleisbögen,
-senken und -kuppen.
Der Mantel 170 des Fahrzeugsegments 152 ist im Bereich der Achsebene über
Verbindungselemente 38 am Traggestell befestigt. Verbindungselemente 40
zwischen dem Mantel 172 des Fahrzeugsegments 150 und dem Traggestell 156
sind an diesem längsseitigen Ende nicht erforderlich. Es genügt hier die elastische
Kopplung über eine (nicht dargestellte) Dichtlippe 84 (vgl. Fig. 3).
Elastische Abschnitte der Mäntel 170 und 172 sind wie in den vorangehenden
Figuren schraffiert gekennzeichnet. An den längsseitigen Enden sind die Mäntel
steif ausgebildet und mit einer Flanschverbindung 174 starr aneinander gekoppelt.
Das Fahrzeugsegment 150 ist an seinem anderen, in Fig. 6 nicht dargestellten
längsseitigen Ende so ausgebildet wie das Fahrzeugsegment 152. Entsprechend ist
das Fahrzeugsegment 152 an seinem anderen, nicht dargestellten Ende so
ausgebildet wie das Fahrzeugsegment 150 in Fig. 6. Auf diese Weise ist jedes
Traggestell an beiden Enden abgestützt.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der Mantel an einem Ende sowohl
seine Funktion als Teil der Stützstelle bzw. "Skelettelements" des Fahrzeugs 154
übernimmt und daher schon steif ausgebildet ist für die Herstellung einer starren
Verbindung zum Mantel des benachbarten Fahrzeugsegments. Dies ermöglicht eine
höhere Flexibilität bei der Aufteilung des Mantels in starre und gelenkige
Abschnitte. Diese Bauform eignet sich daher insbesondere auch zur Konfiguration
für den Personenverkehr.
Dies ist anhand von Fig. 7 dargestellt. Hier ist als viertes Ausführungsbeispiel in
zu Fig. 4 analoger Weise eine seitliche Teilansicht eines Gliederfahrzeugs 176
gezeigt. Dieses ist im wesentlichen entsprechend dem Ausführungsbeispiel aus
Fig. 6 aufgebaut. Die beiden dargestellten Fahrzeugsegmente 178 und 180
weisen jedoch für den Personenverkehr ausgebildete Mäntel 182 und 184 mit
Öffnungen für Fenster 186 bzw. eine Türvorrichtung 188 auf. Gelenkige
Mantelabschnitte sind bei diesen Fahrzeugsegmenten in der Mitte ihrer
Längserstreckung ausgebildet. Je nach Funktion des Fahrzeugsegments und der
damit einhergehenden Anordnung von Fenstern und Türen können die gelenkigen
Mantelabschnitte jedoch auch an anderen Stellen der Längserstreckung ausgebildet
sein. Ausgeschlossen sind, wie oben erläutert, lediglich die als Stütz- und
Verbindungsstellen dienenden längsseitigen Enden.
Claims (32)
1. Fahrzeugsegment (12 bis 22, 90, 92, 150, 152, 178, 180) für ein
schienengebundenes Gliederfahrzeug, mit einem Traggestell (34, 98, 120,
156, 158) auf mindestens einem Radpaar (24, 122, 160) und mit einem im
Querschnitt röhrenförmigen äußeren Mantel (36, 102, 124, 170, 172, 182,
184) an dem Traggestell (34, 98, 120), der Einbauten (148) des
Fahrzeugsegments (12 bis 22, 90, 92, 150, 152) umhüllt, wobei die
Längsachse des Mantels (36, 102, 124, 170, 172, 182, 184) in
Fahrtrichtung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (36, 102,
124, 170, 172, 182, 184) an den Mantel eines benachbarten
Fahrzeugsegmentes starr koppelbar ist und mindestens einen gelenkigen
Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190) aufweist, der in Richtung der
Längsachse eine vorgegebene Länge hat.
2. Fahrzeugsegment nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen über die
gesamte Länge des Fahrzeugsegments im wesentlichen gleichbleibenden
Querschnitt des Mantels (36, 102, 124, 170, 172, 182, 184).
3. Fahrzeugsegment nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der gelenkige Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190) hinsichtlich quer zur
Längsachse einwirkender Kräfte elastisch verformbar ist.
4. Fahrzeugsegment nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastische Verformbarkeit des gelenkigen Mantelabschnitts (48, 102, 118,
190) hinsichtlich senkrecht zur Gleisebene gerichteter Kräfte geringer ist als
hinsichtlich parallel zur Gleisebene gerichteter Kräfte.
5. Fahrzeugsegment nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der gelenkige Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190) um die Längsachse
elastisch tordierbar ist.
6. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mantel (36, 102, 124, 170, 172, 182, 184) und
der gelenkige Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190) aus mehreren
Materialschichten aufgebaut sind.
7. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der gelenkige Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190)
mindestens eine Glasfasern, Polymer- und/oder Kohlenstoff-Fasern
enthaltende Schicht aufweist.
8. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der gelenkige Mantelabschnitt (48, 102, 118, 190)
mindestens eine aus Metall ausgebildete Schicht aufweist.
9. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mantel (36, 102, 124, 170, 172, 182, 184)
einstückig ausgebildet ist.
10. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch steuerbare Stellglieder zur Erzeugung von Kräften, die eine elastische
Krümmung oder Streckung des Mantels (36, 102, 124, 170, 172, 182,
184) bewirken, bei welcher die Längsachse des Mantels gekrümmt oder
gestreckt wird.
11. Fahrzeugsegment nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stellglieder in den Mantel integriert sind.
12. Fahrzeugsegment nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch
mechanisch betriebene Stellglieder.
13. Fahrzeugsegment nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellglieder fluidbetrieben sind.
14. Fahrzeugsegment nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellglieder piezoelektrisch oder elektromagnetisch betrieben sind.
15. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mantel (102, 124, 182, 184) mindestens eine
Fenster- (104, 106, 112, 114, 116, 117, 186) oder Türöffnung (108, 188)
aufweist und über die Längserstreckung dieser Öffnung steif ausgebildet ist.
16. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Traggestell (34, 98, 120) steif ist.
17. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Traggestell (34, 98, 120), im Querschnitt
gesehen, eine mittig angeordnete Wanne (126, 128, 130) aufweist.
18. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch seine Längserstreckung von weniger als 10 Metern.
19. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch Mittel zur Dämpfung von Querbewegungen zwischen Traggestell (34,
98, 120) und Radpaar (24, 122, 160).
20. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Räder des Radpaars (24, 122, 160) so am
Traggestell (34, 98, 120) befestigt sind, daß eine die Mittelpunkte der
Räder verbindende Gerade (123) stets in einer quer zur Fahrtrichtung
stehenden Achsebene des Fahrzeugsegmentes liegt.
21. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Traggestell (34, 98, 120, 156, 158) an die
Traggestelle benachbarter Fahrzeugsegmente elastisch koppelbar ist.
22. Fahrzeugsegment nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch ein Radpaar (24, 122, 160), das bezüglich der Längserstreckung des
Traggestells (34, 98, 120) etwa mittig angeordnet ist.
23. Fahrzeugsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet
durch ein Radpaar (160), das an einem Ende des Traggestells (158)
angeordnet ist.
24. Fahrzeugsegment nach Anspruch 20 und 21, und Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (36, 102, 124, 170, 172, 182,
184) im Bereich der Achsebene durch mindestens ein erstes
Verbindungselement (38) an dem Traggestell (34, 98, 120, 156, 158)
elastisch rückstellbar befestigt ist und daß der Mantel im Bereich der
Achsebene steif ist.
25. Fahrzeugsegment nach Anspruch 22 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß
an den Enden des Fahrzeugsegments der Mantel (36, 102, 124) und das
Traggestell (34, 98, 120) durch mindestens ein zweites
Verbindungselement (40) parallel und quer zur Längsrichtung elastisch
rückstellbar gekoppelt sind.
26. Schienenfahrzeug nach Anspruch 24 und Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste (38) und das zweite Verbindungselement
(40) Gummi-Metall-Elemente sind.
27. Schienengebundenes Gliederfahrzeug (10), dadurch gekennzeichnet, daß es
eine Mehrzahl starr aneinander gekoppelter Fahrzeugsegmente (12 bis 22,
90, 92, 150, 152, 178, 180) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 26 aufweist.
28. Schienengebundenes Gliederfahrzeug nach Anspruch 27, gekennzeichnet
durch eine Dichtlippe oder einen Dichtungsstreifen zwischen benachbarten
Traggestellen, die an mindestens einem der beiden Traggestelle befestigbar
sind.
29. Schienengebundenes Gliederfahrzeug nach einem der Ansprüche 27 und
28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugsegmente so aneinander
gekoppelt sind, daß jeweils ein erstes Traggestell-Ende (156) ohne Radpaar
an ein zweites Traggestell-Ende (158) mit einem Radpaar (160) grenzt und
daß das erste Traggestell-Ende (156) auf dem zweiten Traggestell-Ende
(158) und/oder auf dem Radpaar (160) abgestützt ist.
30. Schienengebundenes Gliederfahrzeug nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
gekennzeichnet durch eine Flanschverbindung (174) zwischen den Mänteln
benachbarter Fahrzeugsegmente (150, 152).
31. Schienengebundenes Gliederfahrzeug nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
gekennzeichnet durch eine Reißverschluß-Verbindung zwischen den Mänteln
benachbarter Fahrzeugsegmente.
32. Schienengebundenes Gliederfahrzeug nach einem der Ansprüche 26 bis 29,
gekennzeichnet durch eine Kederverbindung zwischen den Mänteln
benachbarter Fahrzeugsegmente.
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