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Die
Erfindung betrifft Schienenfahrzeuge und insbesondere Schienenfahrzeuge,
welche einen Endwagen mit vorgelagerter Fahrerkabine aufweisen.
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Im
Bereich der Eisenbahn, und insbesondere für Straßenbahnen, ist es bekannt,
Fahrerkabinen zu haben, die an dem Ende des Endwagens angeschweißt oder
angeschraubt sind. Solche Fahrerkabinen stehen im Allgemeinen in
Bezug auf die Rotationsachse des Drehgestells über und weisen den Nachteil
auf, dass, wenn sich das Fahrzeug in einer Kurve befindet, sie zu
der Außenseite
der Kurve verlagert werden. Des weiteren besteht ein allgemeines Problem,
welches sich für
jedes Eisenbahnfahrzeug stellt, darin, dass die durch die Gleisstränge aufgestellten
Lichtraumprofile einzuhalten sind.
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Eine
bekannte Lösung,
um die Verlagerung der Fahrerkabine in Kurven zu begrenzen, besteht darin,
die Drehgestellte nächstmöglich zum
Ende des Wagens anzuordnen. Eine solche Lösung weist jedoch den Nachteil
auf, die Verlagerung der Mitte des Wagens zum Innern der Kurve zu
steigern, und dementsprechend den Spalt des Fahrzeugs zum Boden in
Kurven zu erhöhen.
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Eine
andere bekannte Lösung
zum Begrenzen der Verlagerung der Fahrerkabine in Kurven besteht
darin, die Fahrerkabinen mit konvergenter Form zu gestalten, wobei
die Seiten spitz zulaufen, damit die Kabine in den Grenzen des Lichtraumprofils bleibt,
wenn sich das Fahrzeug in einer Kurve befindet. Eine solche Lösung weist
jedoch den Nachteil auf, das Volumen der Fahrerkabine zu reduzieren und
ihre Herstellung kompliziert zu machen.
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Aus
der Schrift
US 3 030 897 sind
gleichermaßen
Schienenfahrzeuge bekannt, welche einen Endwagen mit Fahrerkabine
aufweisen, wo diese eine Struktur aufweist, die von dem Wagen getrennt ist,
aber wobei die angrenzenden Enden auf dem gleichen Drehgestell befestigt
sind.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es somit, diese Nachteile zu beseitigen,
indem ein Schienenfahrzeug offenbart wird, welches einen Endwagen mit
Fahrerkabine aufweist, dessen Spalt zum Boden in Kurven optimiert
ist, damit dieser im Lichtraumprofil des Gleises bleibt, und somit
die Verwendung einer Fahrerkabine ermöglicht, welche eine zum Lichtraumprofil
des Fahrzeugs identische Breite auf im wesentlichen der ganzen Länge der
Kabine aufweist, oder die Verwendung einer verlängerten Fahrerkabine.
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Die
Erfindung ist vorzugsweise auf Straßenbahnen anwendbar, für welche
das Problem des Platzbedarfs der Fahrerkabine in Kurven verstärkt wird
durch die Notwendigkeit, enge Kurven zu fahren.
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Die
Erfindung hat ein Schienenfahrzeug zum Gegenstand, welches einen
Endwagen mit vorgelagerter Fahrerkabine aufweist, wobei der Wagen
und die Kabine getrennte Strukturen aufweisen, deren benachbarte
Enden drehbar auf einem gleichen Drehgestell befestigt sind, wobei
die Struktur der Kabine durch das einzelne Drehgestell getragen
wird, indem es überstehend
befestigt ist, wobei die Kabine mit Steuervorrichtungen zur winkeligen
Positionierung der Kabine im Verhältnis zu dem Drehgestell verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungen das Drehen
der Kabine zum Innern der Kurve in Verhältnis zu dem Drehgestell sicherstellen,
was von der Drehbewegung des Wagens, welcher im Verhältnis zu
dem Drehgestell angrenzend ist, abhängig ist.
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Gemäß einem
weiteren anderen charakteristischen Merkmal der Erfindung sind der
Wagen und die Kabine drehbar im Verhältnis zu einer gleichen Achse,
welche von dem Drehgestell getragen wird, befestigt.
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Gemäß einem
anderen charakteristischen Merkmal der Erfindung sind die Steuervorrichtungen aus
mechanischen Elementen, welche die Kabine mit dem benachbarten Fahrzeug
verbinden, gebildet.
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Die
Ziele, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser
verständlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsformen
der Erfindung, welche zu nichtbegrenzenden Beispielzwecken unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungsfiguren gegeben werden, in denen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf ein Schienenfahrzeugs gemäß der Erfindung
in einem Kurvenbereich ist;
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2 eine
Draufsicht einer ersten Ausführungsform
von Steuervorrichtungen zur winkeligen Positionierung der Fahrerkabine
des Fahrzeugs gemäß der Erfindung
ist, wenn das Fahrzeug in einem geraden Bereich ist;
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3 eine
zur 2 gleiche Ansicht ist, wenn sich der Endwagen
und die Kabine in einem Bereich der Kurve befinden;
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4 eine
Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
für Steuervorrichtungen
zur winkligen Positionierung der Kabine des Fahrzeugs gemäß der Erfindung
ist, in einem Bereich der Kurve.
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Um
das Lesen der Zeichnungsfiguren zu vereinfachen, sind nur die zum
Verständnis
der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt. Gleiche Elemente
tragen in den Zeichnungsfiguren gleiche Bezugsziffern.
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1 stellt
ein Schienenfahrzeug 1 der Art Straßenbahn dar, welches zwei Wagen 2 für Fahrgäste aufweist,
die miteinander durch ein Drehgestell 4 verbunden sind,
das im Verhältnis
zu der Struktur der Wagen 2 drehbar ist. Die Wagen 2 erstrecken sich
am Kopf und am Ende der Straßenbahn 1 durch eine
Fahrerkabine 3, welche eine von der Struktur der Wagen 2 unabhängige Struktur
aufweist. Die Struktur der Fahrerkabine 3 wird von einem
einzelnen Drehgestell 5 getragen, das mit zwei Achsen ausgestattet
ist, wobei das letztgenannte gleichermaßen das Ende des angrenzenden
Wagens 2 trägt, und
ist überstehend
auf dem Drehgestell 5 befestigt, um auf das Vorderteil
des Drehgestells 5 verlagert zu werden.
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Die
Strukturen der Kabine 3 und des angrenzenden Wagens 2 sind
gelenkig um eine gleiche Achse 8 angeordnet, die in der
Mitte des Drehgestells 5 angeordnet ist und das Drehen
des Wagens 2 und der Kabine 3 auf beiden Seiten
der Längsachse
des Drehgestells 5 ermöglicht.
Faltenbalge, schematisch in 1 dargestellt,
werden am Rand der Drehgestelle 4 und 5 angeordnet,
um eine Verkleidung des Durchgangsbereichs herzustellen, und Stoßdämpfer, nicht
dargestellt, werden gegebenenfalls eingesetzt, um die Bewegung der
Wagen 2 und der Kabinen 3 zu dämpfen.
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Entsprechend
den 2 bis 4 ist jede Kabine 3 mit
dem angrenzenden Wagen 2 durch Steuervorrichtungen verbunden,
welche die winkelige Positionierung der Kabine 3 im Verhältnis zu
dem Drehgestell 5 proportional zur Winkelposition des angrenzenden
Wagens 2 im Verhältnis
zu dem gleichen Drehgestell 5 sicherstellen.
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In
einer in den Zeichnungsfiguren 2 bis 3 dargestellten
ersten Ausführungsform
sind die Steuermittel zur winkeligen Positionierung der Kabine 3 aus zwei
Paaren Schaltstangen 7 gebildet, welche symmetrisch im
Verhältnis
zur Längsachse
des Fahrzeugs angeordnet sind. Jedes Paar Schaltstangen ist in einem
V angeordnet, um die Kabine 3 und den angrenzenden Wagen 2 mit
einer Gleitführung 10 zu verbinden,
welche sich entlang einer Führungsschiene 15 verschiebt,
wobei die Führungsschiene 15 von dem
Drehgestell 5 getragen wird und sich quer zum Drehgestell 5 erstreckt,
indem sie auf der Rotationsachse 8 der Gelenke der Kabine 3 und
des Wagens 2 zentriert ist.
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Gemäß 2 ist
eine erste Gleitführung 10, welche
sich in der linken Längshälfte des
Drehgestells 5 verschiebt, durch ein Paar Schaltstangen 7 mit
dem rechten Seitenrand der Hinterseite 3a der Kabine 3 und
dem rechten Seitenrand der Vorderseite 2a des angrenzenden
Wagens 2 verbunden. Eine zweite Gleitführung 10, die sich
in der rechten Längshälfte des
Drehgestells 5 erstreckt, ist durch ein Paar Schaltstangen 7 mit
dem linken Seitenrand der Hinterseite 3a der Kabine 3 und
dem linken Seitenrand der Vorderseite 2a des angrenzenden
Wagens 2 verbunden. Die Enden jeder Schaltstange 7 sind
mit einem Kugelgelenk ausgestattet, welches das Drehen der Schaltstange 7 im
Verhältnis
zu ihren Befestigungspunkten ermöglicht.
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In
dem dargestellten Beispiel weisen die Schaltstangen 7 alle
die gleiche Länge
auf.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der Steuervorrichtungen durch Schaltstangen 7 der
Kabine 3 beschrieben:
Gemäß 3 ordnet,
wenn die Straßenbahn 1 eine Kurve
anfährt,
sich das Drehgestell 5 im Verhältnis zur Tangente der Kurve
an, was die Rotation des Drehgestells 5 im Verhältnis zur
Vorderseite 2a des angrenzenden Wagens 2 hervorruft.
Die Rotationsbewegung des Drehgestells 5 im Verhältnis zu
dem Wagen 2 führt
zu einer Versetzung der Gleitführungen 10 entlang
den Führungsschienen 15 über die Schaltstangen 7,
welche den Wagen 2 mit den Gleitführungen 10 verbinden.
Da die Gleitführungen 10 gleichermaßen mit
der Kabine 3 durch Schaltstangen 7 verbunden sind,
ruft das Versetzen der Gleitführungen 10 eine
Rotationsbewegung der Kabine 3 um die Achse 8 zum
Innern der Kurve hervor. In dem dargestellten Beispiel sind die
Längen
der Schaltstangen 7 gleich, der Rotationswinkel der Kabine 3 im
Verhältnis
zum Drehgestell 5 wird somit identisch zum Wert des Rotationswinkels
des Drehgestells 5 im Verhältnis zu dem angrenzenden Wagen 2.
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Jedoch
kann, in nicht in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsvarianten,
die Rotationsbewegung der Kabine 3 zum Innern der Kurve verstärkt oder
gemindert werden, indem die Länge der
Schaltstangen 7 der Steuerung modifiziert werden, und indem
die Position der Befestigungspunkte der Schaltstangen 7 an
der Kabine 3 und an dem Wagen 2 modifiziert werden.
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In
einer zweiten, in 4 dargestellten Ausführungsform
werden die Steuervorrichtungen zum winkligen Positionieren der Kabine 3 im
Verhältnis
zu dem Drehgestell 5 gebildet aus einem Paar Seilen 6, die
symmetrisch im Verhältnis
zur Längsachse
des Drehgestells angeordnet sind, und von jedem Querrand der Struktur
der Kabine ausgehen, um den gegenüberliegenden Querrand der Struktur
des angrenzenden Wagens 2 zu verbinden.
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Jedes
Seil wird auf seinem Weg von zwei Führungsrollen 16 geführt, die
senkrecht auf dem Drehgestell 5 befestigt sind. Die Führungsrollen 16 sind
auf dem Drehgestell 5 symmetrisch im Verhältnis zu
einer Achse 8 und in der Nähe des Querrands des Drehgestells 5 angeordnet,
damit jedes Seil 6 auf beiden Seiten der Führungsrollen 16 vorbeiläuft, indem
ein Weg in Form eines S befolgt wird. Die Länge der Seile 6 ist
so angepasst, dass die Seile 6 zwischen dem Rand der Kabine 3 und
dem Rand des angrenzenden Wagens 2 gehalten werden.
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Eine
solche Steuervorrichtung durch Seile 6 ermöglicht es,
die Kabine 3 in Rotation in Verhältnis zum Drehgestell 5 mitzunehmen,
wenn in Kurven das Drehgestell 5 in Rotation im Verhältnis zum
angrenzenden Wagen 2 gebracht wird. Tatsächlich ruft
die Rotation des Drehgestells 5 ein Gleiten der Seile 6 entlang
den Rollen 16 hervor, was wiederum eine symmetrische Rotationsbewegung
der Kabine 3 zum Innern der Kurve hervorruft.
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In
nicht dargestellten Ausführungsvarianten können die
Führungsrollen 16 und
die Befestigungspunkte der Seile 6 unterschiedlich angeordnet
sein, um die Rotationsbewegung der Kabine 3 im Verhältnis zur
Rotationsbewegung des angrenzenden Fahrzeugs 2 zu verstärken oder
zu mindern.
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Das
Schienenfahrzeug gemäß der Erfindung weist
dementsprechend den Vorteil auf, die Verlagerung der Kabine in Kurven
zu reduzieren aufgrund der gelenkigen Befestigung der Kabine auf
dem Drehgestell und aufgrund seiner Rotationsbewegung in Kurven
proportional zur Rotation des Drehgestells im Verhältnis zu
dem angrenzenden Wagen. Ein solches Schienenfahrzeug ermöglicht somit
die Verwendung von in Länge
und in Breite geräumigeren
Kabinen für
ein gleiches Lichtraumprofil des Gleises.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
begrenzt, die nur zu Beispielzwecken gegeben wurden.
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Somit
können,
in einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform die Steuervorrichtungen aus
Zylindern gebildet sein, welche die Kabine mit dem Drehgestell verbinden,
wobei die Zylinder entweder manuell oder automatisch abhängig von
der Winkelposition des Drehgestells im Verhältnis zu dem angrenzenden Wagen
gesteuert werden, die mittels Sensoren erkannt wird.