Übergangsplattform mit Verwindungszonen
Die Erfindung betrifft eine Übergangsplattform, die dazu bestimmt ist, über einem
Fahrzeuggelenk mit einer Neigung in Längsrichtung angeordnet zu werden. Die
Übergangsplattform umfasst eine Drehplatte und eine Anschlussplatte.
Gelenkig miteinander verbundene Fahrzeugteile eines Busses oder Schienenfahrzeugs müssen bei ihrer Fahrt den unterschiedlichsten Bewegungen folgen können. So muss die gelenkige Verbindung insbesondere Drehbewegungen ermöglichen, wie sie auftreten, wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fährt. Darüber hinaus müssen Nickbewegungen ermöglicht werden, wie sie auftreten, wenn das Fahrzeug über eine Kuppe oder durch eine Senke fährt. Im gewissen Umfang sollen auch Wankbewegungen (Torsionsbewegungen) erlaubt werden können, wie sie beispielsweise auftreten, wenn die Fahrzeugteile gegeneinander um die Fahrzeuglängsachse verdreht werden. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die
beschriebenen Bewegungen auch einander überlagert auftreten können.
Fahrzeuge, wie beispielsweise Straßenbahnen, bestehen häufig aus mehreren Wagen oder mehreren Modulen, die über Fahrzeuggelenke miteinander verbunden sind. Das
Fahrzeuggelenk ermöglicht Relativbewegungen zwischen den Wagen oder Modulen, wobei neben Drehbewegungen häufig auch die oben genannten Nickbewegungen und
Wankbewegungen möglich sind. Die Verbindung zwischen den Wagen oder Modulen ist regelmäßig so gestaltet, dass die Passagiere während der Fahrt von einem zum nächsten Wagen oder Modul wechseln können. Über dem Fahrzeuggelenk ist dazu eine
Übergangsplattform angeordnet, auf der die Passagiere sich bewegen können. Um den Durchgang herum erstreckt sich normalerweise ein Faltenbalg, der die Passagiere vor Umgebungseinflüssen schützt.
Wenn die Übergangsplattform geneigt über dem Fahrzeuggelenk angeordnet ist, führt bereits eine einfache Drehbewegung in dem Fahrzeuggelenk (zu der es kommt, wenn das Fahrzeug in der Ebene um eine Kurve fährt) dazu, dass die Übergangsplattform sich verwindet. Die Verwindung wird noch verstärkt, wenn parallel zu der Drehbewegung auch Nickbewegungen und Wankbewegungen zwischen den Wagen oder Modulen stattfinden.
EP 1854691 A1 offenbart eine Brücke mit Drehscheibe eines Übergangs zwischen zwei durch ein Gelenk miteinander verbundenen Fahrzeugen, wobei die Drehscheibe mit ihrem einen Ende durch ein elastisches Zwischenglied mit dem Boden des einen Fahrzeugs in Verbindung steht. Es wird vorgeschlagen, zwischen dem Boden des Fahrzeugs und dem
elastischen Zwischenglied eine Kuppelplatte vorzusehen sein, wobei diese Kuppelplatte einerseits mit dem elastischen Zwischenglied und andererseits mit dem Fahrzeugboden verbunden ist. Das elastische Zwischenglied, das aus einem Elastomer oder einem elastischen Kunststoff besteht, ist durch Verbindungsleisten jeweils mit der Kuppelplatte und der Drehscheibe verschraubt. Das elastische Zwischenglied weist auf seiner Oberseite eine verschleißfeste Oberfläche auf, die insbesondere durch die Auflage eines dünnen Bleches bewerkstelligt werden kann.
EP 2394877 A1 schlägt eine Übergangsplattform mit einer Drehplatte und eine
Anschlussplatte vor, wobei die Drehplatte und die Anschlussplatte durch ein in Querrichtung ausgerichtetes Scharnier miteinander verbunden sind. Das Scharnier zwischen der
Anschlussplatte und der Drehplatte dient dazu, Nickbewegungen im Fahrzeuggelenk auszugleichen. Je nachdem, ob die Nickbewegung aus einer Fahrt über eine Kuppe oder durch eine Senke resultiert, knickt die Übergangsplattform in dem Scharnier nach oben oder nach unten ein. Die Anschlussplatte weist eine sich vom seitlichen Rand in Richtung einer Mittelachse erstreckende Fuge auf. Die Fuge ist verwindungsstarr und definiert einen Bereich der Anschlussplatte, in dem die Anschlussplatte leicht geknickt werden kann. Eine Fugenverbindung wird in EP 2394877 A1 als verwindungsstarr bezeichnet, wenn eine Verwindung in der Übergangsplattform nicht dazu führt, dass sich die beiden an die Fuge angrenzenden Kanten relativ zueinander verwinden. Möglich bei einer verwindungsstarren Verbindung ist eine Schwenkbewegung bzw. Knickbewegung um die Längsachse der Fuge.
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand der Technik, die Aufgabe zu Grunde, eine Übergangsplattform vorzustellen, die einfach herzustellen ist und die im Betrieb des
Fahrzeugs auftretenden Verwindungen zuverlässig aufnimmt.
Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung ist in der Anschlussplatte ein
Verformungsbereich gebildet. Der Verformungsbereich ist zweidimensional ausgedehnt, anders als z.B. eine eindimensional sich erstreckende Fuge wie im Stand der Technik. Der Verformungsbereich kann komplexe Verformungsbewegungen der Anschlussplatte aufnehmen bzw. solche komplexen Verformungsbewegungen ermöglichen. Beispielsweise ist eine in-sich-Verwindung der Anschlussplatte ermöglicht. Der Verformungsbereich wird durch eine Dickenreduzierung der Anschlussplatte in einem Teilbereich der Anschlussplatte gebildet. Die Anschlussplatte weist somit zumindest einen Verformungsbereich auf, in dem die Dicke der Anschlussplatte im Vergleich zu einem oder mehreren anderen Bereichen der Anschlussplatte verringert ist. Eine Verformung der Anschlussplatte findet vorwiegend, nicht aber zwingend ausschließlich, in dem Verformungsbereich statt. Verwindungen der
Übergangsplattform, die durch Gelenkbewegungen hervorgerufen werden, können bei der vorliegenden Erfindung von der Anschlussplatte, und im Bereich der Anschlussplatte, aufgenommen werden. Von einer Verwindung der Anschlussplatte wird gesprochen, wenn ein weiter vorne liegender Abschnitt relativ zu einem weiter hinten liegenden Abschnitt um eine Längsachse verdreht wird. Eine Verwindung der Übergangsplattform im Bereich der Anschlussplatte, und weniger im Bereich der Drehplatte, hat den Vorteil, dass eine Führung der Drehplatte, in der die Drehplatte mit einem angrenzenden Wagen verbunden ist, bei Verwindung weniger belastet wird.
Nach einer weiteren Idee der Erfindung ist die Übergangsplattform aus einer verringerten Anzahl von Einzelteilen gefertigt. Die Anschlussplatte kann einteilig sein. Die
Verformungszonen in der Anschlussplatte können durch Materialverdünnung gebildet sein und es sind im Bereich der Anschlussplatte keine Fugen oder Fugen unterlegende oder stabilisierende Teile, wie beispielsweise Verbindungsleisten, Stabilisierungsleisten oder Federbleche, vorgesehen. Dadurch ergibt sich eine vereinfachte Fertigung und Montage.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt darin, dass die Anzahl von Übergängen zwischen Platten reduziert werden kann und dadurch für die Passagiere des Fahrzeugs im Bereich der Übergangsplattform glattere Flächen mit weniger Übergängen bereitgestellt werden.
Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Angegeben wird demgemäß eine Übergangsplattform, die dazu bestimmt ist, über einem Fahrzeuggelenk mit einer Neigung in Längsrichtung angeordnet zu werden, aufweisend eine Drehplatte und eine Anschlussplatte, wobei die Drehplatte und die Anschlussplatte an einer Fuge aneinandergrenzen und an der Fuge über zumindest ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, sodass die Drehplatte und die Anschlussplatte bei einer Bewegung des Fahrzeuggelenks von einer ersten Gelenkposition in eine zweite
Gelenkposition gegeneinander von einer ersten Relativposition zu einer zweiten
Relativposition knickbeweglich sind, und bei einer Zurückbewegung des Fahrzeuggelenks von der zweiten Gelenkposition in die erste Gelenkposition in die erste Relativposition zurück beweglich sind, wobei die Anschlussplatte zumindest einen Flächenbereich aufweist, in dem die Dicke der Anschlussplatte verringert ist, sodass die Anschlussplatte bei einer Bewegung des Fahrzeuggelenks in diesem Flächenbereich verformbar ist. Die Anschlussplatte weist,
anders ausgedrückt, zumindest einen ersten Flächenbereich und zumindest einen zweiten Flächenbereich auf, wobei in dem zweiten Flächenbereich die Dicke der Anschlussplatte im Vergleich zu dem ersten Flächenbereich verringert ist. Der zweite Flächenbereich ist der oben bereits erwähnte Verformungsbereich.
Die Anschlussplatte der Übergangsplattform ist, wie in EP 2394877 A1 , dazu bestimmt, an einen ersten angrenzenden Wagen angeschlossen zu werden. Die Verbindung zu dem angrenzenden Wagen ist in der Hinsicht fest, dass die Anschlussplatte, unabhängig von der Stellung des Fahrzeuggelenks, immer in der Verlängerung des betreffenden Wagens liegt. Andere Bewegungen, wie beispielsweise Schwenkbewegungen um eine horizontale
Querachse oder Verschiebebewegungen zwischen der Anschlussplatte und dem Wagen, können gegebenenfalls möglich sein. Generell sind Verformungen der Anschlussplatte möglich.
Die Drehplatte der Übergangsplattform ist, wie in EP 2394877 A1 , dazu bestimmt, drehbar gegenüber einem zweiten an das Fahrzeuggelenk angrenzenden Wagen gelagert zu werden. Bei einer Drehbewegung im Fahrzeuggelenk dreht sich dieser Wagen um die Drehplatte herum. Die Drehplatte und die Anschlussplatte bilden zusammen einen Bereich der Übergangsplattform, auf dem Passagiere stehen können.
Die Fuge zwischen Drehplatte und Anschlussplatte und das Verbindungselement dienen dazu, Verformungen in der Übergangsplattform auszugleichen, die insbesondere durch Drehbewegungen, Wankbewegungen und Nickbewegungen im Fahrzeuggelenk
hervorgerufen werden. Je nachdem, ob die Nickbewegung aus einer Fahrt über eine Kuppe oder durch eine Senke resultiert, knickt die Übergangsplattform in der Fuge nach oben oder nach unten ein.
Das Verbindungselement ist in einer Ausführungsform ein Scharnier.
In einer anderen Ausführungsform weist das Verbindungselement eine Rückstellwirkung auf. Insbesondere weist das Verbindungselement ein elastisches Element auf, das eine
Rückstellkraft bei Verformung aufweist. Eine Verformung resultiert beispielsweise, wenn die Drehplatte und die Anschlussplatte bei einer Bewegung des Fahrzeuggelenks von einer ersten Gelenkposition in eine zweite Gelenkposition gegeneinander von einer ersten
Relativposition zu einer zweiten Relativposition geknickt werden. Durch eine Verbindung mit Rückstellwirkung wird eine Rückkehr der Drehplatte und der Anschlussplatte in ihre relative Ausgangslage unterstützt. Die Ausgangslage entspricht zum Beispiel dem Zustand, in dem
die Anschlussplatte und die Drehplatte in einer Ebene liegen, wenn das Fahrzeug, das die Übergangsplattform und das Fahrzeuggelenk aufweist, im Normalzustand ist. Im
Normalzustand steht das Fahrzeug gerade ausgerichtet auf einer ebenen Fläche.
Die Art des elastischen Elements ist an sich nicht beschränkt. Es können prinzipiell sämtliche Federelemente verwendet werden. In einer speziellen Ausführungsform weist das zumindest eine elastische Element ein Federblech auf. Bei einer Nickbewegung des Fahrzeugs, wobei Drehplatte und Anschlussplatte gegeneinander entlang der Fuge geknickt werden, wird gleichermaßen das Federblech geknickt. Durch die Rückstellkraft des geknickten
Federblechs können die Drehplatte und die Anschlussplatte wieder in eine
Ausgangsposition, die vor der Knickbewegung bestand, zurückgebracht werden, sofern die relative Stellung des Gelenks bzw. der mit dem Gelenk verbundenen Fahrzeugteile dies zulässt.
In einer speziellen Ausführungsform ist das elastische Element ein Federelement und weist eine Steifigkeit auf, durch welche im Bereich der Fuge eine Stützwirkung gegen eine Auflast bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform wird durch das Federelement ein Stützmoment gegen Auflast bereitgestellt. Eine Auflast resultiert beispielsweise beim Betreten der
Übergangsplattform durch Fahrgäste. Die Steifigkeit ist vorzugsweise so hoch, dass bei einer Auflast auf die Übergangsplattform im Bereich der Fuge kein Durchbiegen der
Übergangsplattform im Bereich der Fuge erfolgt oder dass bei einer Auflast auf die
Übergangsplattform im Bereich der Fuge die Drehplatte und Anschlussplatte nicht gegeneinander geknickt werden. Ein Durchbiegen oder ein Knicken kann somit bei einer Gelenkbewegung erfolgen aber nicht, oder nur wenig, bei Auflast durch Passagiere. Der Vorteil liegt unter anderem darin, dass im Bereich der Fuge auf zusätzliche Stützmittel für die Übergangsplattform oberhalb des Gelenks verzichtet werden kann. Dadurch wird die
Konstruktion vereinfacht. Au ßerdem ist im Bereich oberhalb des Gelenks, in dem die Fuge vorzugsweise angeordnet ist, in der Regel wenig Bauraum zur Unterbringung zusätzlicher Stützmittel vorhanden.
Die erste Gelenkposition des Fahrzeuggelenks kann beispielsweise dem Normalzustand des Fahrzeugs entsprechen, wobei im Normalzustand das Fahrzeug gerade auf einer ebenen Fläche steht. In diesem Fall würden sich im Normalzustand des Fahrzeugs die Drehplatte und die Anschlussplatte in einer ersten Relativposition zueinander befinden und
vorzugsweise eine Ebene bilden. Die zweite Gelenkposition kann durch ein Drehen, Nicken und/oder Wanken von Fahrzeugteilen, die mit dem Gelenk verbunden sind, gebildet werden und die Drehplatte und die Anschlussplatte können in eine zweite Relativposition zueinander
gebracht werden. Insbesondere kann ein Knicken von Drehplatte und Anschlussplatte gegeneinander auftreten, wenn im Gelenk eine Nickbewegung vollzogen wird bzw. wenn miteinander verbundene Fahrzeugteile relativ zueinander eine Nickbewegung vollführen. Die erste Gelenkposition und erste Relativposition von Drehplatte und die Anschlussplatte muss aber nicht auf den so definierten Normalzustand des Fahrzeugs bezogen sein. Es können neben der erwähnten ersten und zweiten Relativposition von Drehplatte und Anschlussplatte so viele weiteren Relativpositionen gebildet werden wie Gelenkpositionen existieren.
Das elastische Element, insbesondere ein Federblech, ist insbesondere unterhalb der Drehplatte und unterhalb der Anschlussplatte angeordnet, also auf der dem betretenden Passagier abgewandten Unterseite der Übergangsplattform. Drehplatte und Anschlussplatte bilden auf der gegenüberliegenden, den Passagieren zugewandten oberen Seite im
Normalzustand des Fahrzeugs vorzugsweise eine ebene Fläche, ohne Höhenversatz und ohne darauf angebrachte Montageteile im Bereich der Fuge.
Das elastische Element kann sich entlang der gesamten Fuge zwischen Drehplatte und Anschlussplatte erstrecken und beispielsweise ein Federblech sein, das sich entlang der gesamten Fuge ausdehnt. In einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass an mehreren voneinander beabstandeten Stellen entlang der Fuge jeweils ein elastisches Element, insbesondere ein Federblech, vorhanden ist. Dadurch wird Material und
Montageaufwand eingespart. Die Federkraft des Federblechs/der Federbleche kann entsprechend der gewünschten Rückstellkraft ausgelegt werden.
In einer Variante der Erfindung weist die Übergangsplattform zumindest ein Abstützelement auf, welches unter der Drehplatte angebracht ist und über den Rand der Drehplatte auf der Seite der Fuge zwischen Drehplatte und Anschlussplatte hinausragt, oder welches unter der Anschlussplatte angebracht ist und über den Rand der Anschlussplatte auf der Seite der Fuge zwischen Drehplatte und Anschlussplatte hinausragt. Das Abstützelement überbrückt zumindest stellenweise die Fuge zwischen Drehplatte und Anschlussplatte. Es ist unterhalb der Drehplatte und Anschlussplatte angeordnet und erstreckt sich unter zumindest einem Teil der Fuge zwischen beiden Platten.
Mit einem solchen Abstützelement kann eine Stützwirkung gegen Auflast, beispielsweise durch Passagiere, bereit gestellt werden und es kann erreicht werden, dass bei einer Auflast auf die Übergangsplattform im Bereich der Fuge kein Durchbiegen der Übergangsplattform im Bereich der Fuge erfolgt, oder dass bei einer Auflast auf die Übergangsplattform im Bereich der Fuge die Drehplatte und Anschlussplatte nicht gegeneinander geknickt werden.
Eine solche Wirkung kann auch ein spezielles, bereits zuvor beschriebenes Federelement aufweisen. Ein Federelement kann mit einem Abstützelement kombiniert werden. Ein Abstützelement kann weiterhin entweder eine Drehplatte oder eine Anschlussplatte bei der Montage abstützen, solange beide Platten noch nicht anderweitig miteinander verbunden sind, weil es über den Rand der Drehplatte oder der Anschlussplatte herausragt. In diesem Zusammenhang vereinfacht das Abstützelement die Montage der Übergangsplattform und kann auch als Auflageelement bezeichnet werden.
Wie erwähnt, grenzen die Drehplatte und die Anschlussplatte an einer Fuge aneinander. Der Begriff „aneinandergrenzen" kann bedeuten, dass die Drehplatte und die Anschlussplatte einander nicht berühren, beispielsweise indem zwischen der Drehplatte und der
Anschlussplatte ein Spalt gebildet ist. Es kann, anders ausgedrückt, zwischen einem Rand der Drehplatte und einem Rand der Anschlussplatte ein Spalt gebildet sein. Die Drehplatte und die Anschlussplatte sind in dieser Variante nach oben gegeneinander knickbeweglich und auch besonders gut nach unten gegeneinander knickbeweglich, wodurch sich eine verbesserte Beweglichkeit relativ zueinander ergibt. Dadurch kann die Übergangsplattform komplexe Bewegungen, insbesondere Verwindungen, besonders gut aufnehmen. Es kann eine Wölbung oder ein Knick nach oben ausgebildet werden oder eine Wölbung oder ein Knick nach unten. Es ist bei Anordnung von Drehplatte und Anschlussplatte mit Abstand auch möglich, dass in einem Bereich der Übergangsplattform in einem Fugenabschnitt eine Wölbung/Knick nach oben stattfindet und in einem anderen Bereich, in einem anderen Fugenabschnitt, eine Wölbung/Knick nach unten, wie in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Gelenkdrehung gezeigt. Dadurch kann die Fuge eine Verwindung zwischen Drehplatte und Anschlussplatte besonders gut aufnehmen. Bei Verwendung eines elastischen
Elements, insbesondere eines Federelements, können die Drehplatte und die
Anschlussplatte durch dieses Element im Bereich des Spalts abgestützt werden.
Der Begriff„aneinandergrenzen" kann in einer anderen Variante bedeuten, dass die
Drehplatte und die Anschlussplatte spaltlos aneinandergrenzen. In dieser Variante stoßen die Drehplatte und die Anschlussplatte mit Rändern oder mit Stoßkanten aneinander.
Angegeben wird also in dieser Variante eine Übergangsplattform, wobei die Anschlussplatte aus zwei Teilen besteht, die an der Mittelachse der Übergangsplattform aneinander stoßen. In dieser Variante kann eine Knickbewegung nur noch in eine Richtung stattfinden. Wenn das elastische Element, insbesondere ein Federblech, beispielsweise unterhalb der
Drehplatte und der Anschlussplatte angeordnet ist, sind die Drehplatte und die
Anschlussplatte nur nach oben gegeneinander knickbeweglich, da die Knickbewegung nach unten durch die aneinanderstoßenden Kanten, die einen Anschlag bilden, verhindert ist.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Bereich mit verringerter Dicke der
Anschlussplatte in der Nähe der Fuge, die zwischen Anschlussplatte und Drehplatte gebildet ist, angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die Verformungszone der Anschlussplatte und die Knickachse zwischen Anschlussplatte und Drehplatte möglichst nahe beieinander angeordnet. Der zumindest eine Bereich mit verringerter Dicke und die Knickachse entlang der Fuge sind vorzugsweise im Bereich des Gelenkdrehpunktes und oberhalb des
Gelenkdrehpunktes angeordnet, wodurch eine besonders gute Aufnahme komplexer Bewegungen von der Übergangsplattform ermöglicht ist. Vorzugsweise erstreckt sich der zumindest eine Flächenbereich in Richtung der Fuge, d.h. längs der Fuge.
In einer Ausführungsform sind zwei Flächenbereiche mit verringerter Dicke in der
Anschlussplatte vorhanden, die sich von einem Randbereich der Übergangsplattform in Richtung einer Mittelachse der Übergangsplattform erstrecken. Die Mittelachse der
Übergangsplattform ist in der Regel deckungsgleich mit der Fahrzeuglängsachse. In einer speziellen Variante sind die zwei Flächenbereiche vom Randbereich der Übergangsplattform in Richtung der Mittelachse in ihrer Breite verringert, d.h. von oben oder unten betrachtet sind die Flächenbereiche keilförmig ausgebildet. Dadurch wird eine besonders gute
Aufnahme komplexer Bewegungen ermöglicht, insbesondere von Verwindungen in der Anschlussplatte, die im Randbereich stärker ausgeprägt sind als zur Mittelachse hin. Die Flächenbereiche mit verringerter Dicke können sich bis zur Mittelachse erstrecken, wodurch sie sich an der Mittelachse verbinden und einen gemeinsamen Bereich bilden, oder sie können sich bis in die Nähe der Mittelachse erstrecken und getrennte Bereiche bilden.
In einer Ausführungsform ist der Flächenbereich mit verringerter Dicke in der Anschlussplatte durch eine Ausnehmung, insbesondere eine Ausfräsung, gebildet, die auf einer Unterseite der Anschlussplatte, d.h. der dem Gelenk zugewandten Seite, ausgebildet ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die Anschlussplatte auf der Oberseite eine Fläche ohne
Höhenversatz oder Höhenabstufungen aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeuggelenksystem mit einem zwischen zwei Wagen oder Wagenmodulen eines Fahrzeugs angeordneten Fahrzeuggelenk und mit einer oberhalb des Fahrzeuggelenks angeordneten, in Wagenlängsrichtung geneigten Übergangsplattform. Die Übergangsplattform wurde vorangehend beschrieben. Die Anschlussplatte kann eine drehfeste Verbindung mit einem ersten Wagen oder Wagenmodul aufweisen, sodass die Anschlussplatte, unabhängig vom Zustand des Fahrzeuggelenks, immer in Verlängerung des ersten Wagens oder des ersten Moduls liegt. Gegenüber einem zweiten Wagen oder
Modul ist die Übergangsplattform drehbar gelagert, sodass der zweite Wagen/das zweite Modul sich bei einer Drehbewegung im Fahrzeuggelenk um die Drehplatte herumdreht. Insbesondere ist die Drehplatte in einer Führung der Drehplatte gelagert, die mit einem zweiten Wagen/Modul verbunden ist.
Die Übergangsplattform ist vorzugsweise mit beiden Wagen/Modulen in der Weise verwindungsstarr verbunden, dass sich nicht eine Abschlusskante der Übergangsplattform (auf Seite der Drehplatte oder der Anschlussplatte) relativ zum angrenzenden Wagen/Modul verwindet, sondern die Verwindung innerhalb der Übergangsplattform aufgenommen wird. Die Übergangsplattform kann durch ein oder mehrere Stützmittel auf dem Fahrzeuggelenk und/oder dem Unterbau des Fahrzeugs, beispielsweise auf einem Unterbau, insbesondere auf Gelenkträgern, abgestützt sein.
Bei Nickbewegungen im Fahrzeuggelenk kann sich der Abstand der an die
Übergangsplattform angrenzenden Wagen oder Modulen ändern. Um solche
Abstandsänderungen aufnehmen zu können, ist die Übergangsplattform vorzugsweise mit mindestens einem Wagen oder mindestens einem Modul so verbunden, dass eine
Relativbewegung in Längsrichtung möglich ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Führung der Drehplatte so ausgelegt, dass sie außer der Drehbewegung auch eine
Längsverschiebung relativ zu der Drehplatte zulässt. In vertikaler Richtung hingegen bietet die Führung vorzugsweise eine definierte Führung für die Drehplatte, so dass eine zwischen den Wagen/Modulen bestehende Verwindung über die Führung der Drehplatte auf die Drehplatte übertragen werden kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Straßenbahn, aufweisend eine Übergangsplattform wie vorangehend beschrieben oder ein
Fahrzeuggelenksystem wie vorangehend beschrieben. Das Schienenfahrzeug ist vorzugsweise aus mehreren miteinander gelenkig verbundenen Wagen oder mehreren miteinander gelenkig verbundenen Modulen zusammengesetzt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Straßenbahn in Seitenansicht,
Fig. 2a, 2b eine Draufsicht auf ein Fahrzeuggelenk und eine Übergangsplattform, Fig. 3a, 3b Längsschnitte durch die Übergangsplattform, an der rechten und linken Seite, Fig. 4 den Einbau eines elastischen Verbindungselements und eine Detailansicht des Übergangsbereichs zwischen Drehplatte und Anschlussplatte,
Fig. 5 eine Lagerung einer Drehplatte in einer Detailansicht und einen Schnitt durch eine Führung der Drehplatte,
Die Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht einer Straßenbahn, die aus fünf Fahrzeugteilen 2, 3, 4, 5, 6, in diesem Fall Fahrzeugmodulen, zusammengesetzt ist. Die endständigen Module 2, 6 weisen Fahrerstände auf. Die Module sind miteinander durch Gelenke 7, 8, 9, 10 verbunden, wobei im Bereich der Gelenke Wellenbälge 1 1 ,12, 13, 14 zwischen den Modulen 2, 3, 4, 5, 6 angeordnet sind. Die Module 2, 4, 6 weisen Radsätze 15, 16, 17, 18, 19, 20 auf.
Fig. 2a zeigt eine Übergangsplattform 21 , die über dem Fahrzeuggelenk 22 angeordnet ist. Das Gelenk 22 ist nur teilweise dargestellt und befindet sich zwischen den Gelenkendträgern 23 und 24 eines ersten und eines zweiten Wagens oder eines ersten und eines zweiten Straßenbahnmoduls. Die Übergangsplattform 21 weist eine Drehplatte 25, welche auch geteilt, wie dargestellt, oder ungeteilt ausgeführt sein kann, und eine Anschlussplatte 26, welche auch geteilt, wie dargestellt, oder ungeteilt ausgeführt sein kann, auf, zwischen denen eine Fuge 27 gebildet ist. Die Anschlussplatte 26 ist an Verschraubungsstellen 28a-f an dem Unterbau, beispielsweise dem Gelenkendträger 24, eines zweiten Wagens oder Moduls fixiert und liegt somit immer in Verlängerung des betreffenden Wagens bzw. Moduls. Die Verschraubungsstellen 28a-f sind durch Sechsecke eingerahmt, die auf die Position der Verschraubungsstellen hinweisen sollen, aber keine real existierenden Strukturen sind. Der Gelenkendträger 24 ist beispielsweise Teil eines Unterbaus eines sogenannten
Fahrwerksmoduls. Fahrwerksmodule sind unter dem Bezugszeichen 2, 4 und 6 in der Fig. 1 gezeigt und dadurch gekennzeichnet, dass sie am Unterbau Radsätze oder Drehgestelle mit Rädern 15, 16, 17, 18, 19 und 20 aufweisen. Der Gelenkendträger 23 in Fig. 2 kann beispielsweise Teil eines Unterbaus eines sogenannten Salonmoduls sein. Salonmodule sind unter dem Bezugszeichen 3 und 5 in der Fig. 1 gezeigt und weisen keine Räder auf. Die Fig. 2 zeigt somit die Drehung eines Salonmoduls relativ zu einem Fahrwerksmodul. Bei der Drehung dreht sich das Salonmodul mit dem Gelenkendträger 23 um die Drehplatte 25 herum. Im Bereich des Gelenkendträgers 23 sind am Salonmodul Führungen 29a und 29b vorgesehen, in denen die Drehplatte 25 gelagert ist. Auf die genauere Struktur wird anhand von Fig. 5 noch eingegangen.
Fig. 2b zeigt im Vergleich zu Fig. 2a die Situation bei Kurvenfahrt, d.h. die benachbarten Fahrzeugteile wurden um eine vertikale Achse durch den Gelenkmittelpunkt des Gelenks 22 gegeneinander verdreht.
Die Anschlussplatte 26 weist zwei Flächenbereiche 31 , 32 auf, die gestrichelt umrandet gezeichnet sind und in denen die Dicke der Anschlussplatte 26 verringert ist. Wie in der Fig. 2a gezeigt, verlaufen die Bereiche 31 , 32 in der Nähe der Fuge 27 und sie erstrecken sich in Richtung der Fuge 27 jeweils von einem Randbereich 33, 34 der Übergangsplattform 26 in Richtung einer Mittelachse M der Übergangsplattform. Die Flächenbereiche 31 , 32 sind in etwa keilförmig ausgebildet, d.h. sie verringern sich in diesem Fall in ihrer Breite in Richtung der Mittelachse.
Die Anschlussplatte 26 und die Drehplatte 25 sind durch Verbindungselemente 40, wie beispielsweise einen Scharnier oder bevorzugt ein Federblech, oder wie hier gezeigt mehrere Federbleche 40a-d, miteinander verbunden.
Die Übergangsplattform 21 weist vom Gelenkendträger 24 zum Gelenkendträger 23 hin ein Gefälle auf, im speziellen Beispiel also ein Gefälle von dem Fahrwerksmodul in Richtung Salonmodul.
Die Übergangsplattform 21 weist Abstützstellen mit Stützelementen 35a, 35b im Bereich der Anschlussplatte 26 und Abstützstellen mit Stützelementen 35c, 35d im Bereich der
Drehplatte 25 auf. Die Stützelemente 35a-d können unterhalb der Anschlussplatte 26 bzw. der Drehplatte 25 befestigte elastische Elemente sein, die mit einem Ende auf Gelenkteilen aufliegen.
In Fig. 3a und 3b ist die Verformung der Übergangsplattform in Längsrichtung gezeigt, wenn eine Drehung im Fahrzeuggelenk erfolgt. Fig. 3a und Fig. 3b zeigen Längsschnitte durch die Übergangsplattform 21 .
Fig. 3a zeigt einen Schnitt in der Nähe des Randbereiches 33, entlang der in Fig. 2a/b gezeigten Line A-A.
Fig. 3b zeigt einen Schnitt in der Nähe des Randbereiches 34, entlang der in Fig. 2a/b gezeigten Line B-B.
Wie bereits erwähnt, und wie in Fig. 3a/b gezeigt, weist die Übergangsplattform 21 ein Gefälle in Fahrtrichtung F auf. Beim Drehen um die Vertikalachse durch den Mittelpunkt des Gelenks 22 entsprechend Fig. 2b wird die Drehplatte 25 durch die Führung 29b im
Randbereich 33 (s. Fig. 2) nach oben gedrückt. Es ergibt sich eine S-förmige Verformung des Überganges entsprechend der gestrichelten Line 36a. Die Line 36a und die Linie 36b aus Fig. 3b, stellen in übertriebener und vergrößerter Weise die Verformung der
Übergangsplattform dar und zeigen eine Verformungslinie, die durch die Drehung des Fahrzeuggelenks in den jeweiligen Randbereichen erzeugt wird.
Die Anschlussplatte 26 weist zwischen den Verschraubungspunkten 28a und 28e bzw. 28d und 28f keine Verformung auf und die Drehplatte 25 weist innerhalb ihres geführten
Bereiches in der Führung 29 ebenfalls keine Verformung auf.
Die meisten Verformungen sind in dem Kurvenbereichen 39, welcher dem Bereich der Materialschwächung 31 der Anschlussplatte 26 entspricht, und dem Kurvenbereich oder Knickbereich 38, welcher die Biegesteifigkeit des Verbindungselements 40 abbildet. Bei Ausführung des Verbindungselements 40 als Scharnier liegt hier ein Knickpunkt der Kurve, bei Ausführung als Federblech ist es eine Kurve. Die Krümmung der mit der Linie 36a dargestellten Kurve wird durch die Biegesteifigkeiten der Verbindungselemente 40, der Drehplatte 25, der Anschlussplatte 26 und deren Bereich mit Materialschwächung 31 bestimmt. Die Fuge 27 weist einen Spalt auf, sodass die Steifigkeit des
Verbindungselements 40 allein die Kurvenkrümmung bestimmt.
Die Drehplatte 25 ist durch Elemente 35c und 35d auf einem vorderen Gelenkpfannenträger im Gelenkendträger 23 abgestützt und die Anschlussplatte 26 ist durch die Elemente 35a und 35b auf dem Gelenkendträger 24 abgestützt. Die Position der Stützelemente 35 ist in der Fig. 2 eingezeichnet.
Fig. 3b stellt das Verhalten der Übergangsplattform für eine gleiche Drehung der Wagenteile zueinander im Randbereich 34 dar. Hier wird die Drehplatte 25 aufgrund ihrer Führung in der Führung 29a nach unten gedrückt und es ergibt sich eine Vorformung entsprechend Kurve 36b.
Um die Durchbiegung der Übergangsplattform beim Begehen zu reduzieren, sind au ßer den Verschraubungsstellen 28a-f der Anschlussplatte 26 auf dem Gelenkendträger 24 und der Führung der Drehplatte 25 in der Führung 29 noch zusätzliche Abstützpunkte 35a-d angebracht, die in Fig. 2a/b gezeigt sind. Die Durchbiegung unter Auflast wird somit auf die Bereiche zwischen den Verschraubungsstellen 28, den Führungen 29 und den
Abstützpunkten 39 reduziert. Im Bereich der Fuge 27 wird durch den Einbau von
Federblechen als Verbindungselement 40 eine Stützwirkung erzielt, bei Einbau von
Scharnieren als Verbindungselement 40 ist diese Stützwirkung nicht gegeben.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der Verbindung von Drehplatte 25 und Anschlussplatte 26' im Bereich der Fuge 27. Gezeigt ist ein Längsschnitt durch eines der Verbindungselemente 40a oder 40d, die in Fig. 2 und 3 bereits dargestellt sind, und durch benachbarte Bereiche der Übergangsplattform, also einen Schnitt entlang der Line A-A oder B-B aus Fig. 2a/b im Bereich des Verbindungselements. Die Verbindung mittels der in den Fig. 2 und 3 gezeigten weiteren Verbindungselemente 40b und 40c ist analog. Das Verbindungelement wird daher in dieser Figur mit 40 bezeichnet.
Die Drehplatte 25 und die Anschlussplatte 26 sind an der Fuge 27 durch das elastische Element 40 in Gestalt eines Federblechs miteinander verbunden. Alternativ zu diesem Aufbau könnten die Drehplatte 25 und die Anschlussplatte 26 über einen Scharnier miteinander verbunden sein. Das Federblech 40 erstreckt sich unterhalb der Anschlussplatte 26 und unterhalb der Drehplatte 25 und ist mit beiden fest verbunden, in diesem Beispiel mit Schrauben 41 , über welche das elastische Element 40 mit der Anschlussplatte 26 verbunden ist. In analoger Weise ist das Federblech 40 auch mit der Drehplatte 25 verschraubt.
In der Fig. 4 ist auch gut der Spalt 57 in der Fuge 27 zu erkennen, der zwischen Drehplatte 25 und Anschlussplatte 26 gebildet ist. Die Fuge 27 weist einen kleinen Fugenspalt 57 auf, der wahlweise auch größer ausgeführt sein kann, aber vorzugsweise eng genug ist, um kein Hindernis für Passagiere darzustellen. Durch den Spalt 57 sind die Drehplatte 25 und die Anschlussplatte 26 besser nach unten gegeneinander knickbeweglich.
Am Rand der Anschlussplatte 26 ist unterhalb dieser Platte eine Metallplatte 45 angebracht, die den Rand etwas überragt und so die Drehplatte 25 bei Belastung (Begehen durch Passagiere) zusätzlich abstützt. Die Metallplatte ist ein Abstützelement, welches unter der Anschlussplatte 26 angebracht ist und über den Rand der Anschlussplatte 26 auf der Seite der Fuge 27 hinausragt. Abschrägungen (Fasen) an dem Ende der Metallplatte 45, die über den Rand der Anschlussplatte 26 hinausragen, ermöglichen eine Schrägstellung der Drehplatte 25 relativ zur Anschlussplatte 26 (Knicken nach unten) und andererseits eine Verformung des Verbindungselements 40 nach oben beim Knicken der Drehplatte 25 nach oben. Eine weitere Metallplatte 46 unter der Drehplatte 25 dient als Distanzplatte zum Höhenausgleich zwischen der Drehplatte 25 und dem Verbindungselement 40, um die Dicke der Metallplatte 45 auszugleichen. Alternativ ist auch eine Kröpfung des
Verbindungselements 40 um diesen Dickenbetrag möglich.
Die Verschraubung 41 kann einfach ausgeführt sein, wie dargestellt zwischen der Drehplatte 25 und dem Verbindungselement 40. Das hat den Vorteil des geringeren
Montageaufwandes. Ebenfalls möglich sind zwei Verschraubungen 41 auch an der
Drehplatte, wie analog dargestellt zwischen der Anschlussplatte 26 und dem
Verbindungselement 40. Das hat den Vorteil, dass die Kraftübertragung des Biegemoments über ein Schraubenpaar mit entsprechender Stützwirkung erfolgt und nicht allein über den relativ kleinen Schraubenkopf, wie bei der vorher beschriebenen Variante, übertragen werden muss. Die Metallplatten 45 und 46 sind wiederum durch ein Federblech 40 miteinander verbunden, alternativ durch ein Scharnier.
Die Anschlussplatte 26 kann im Flächenbereich 31 und im Flächenbereich 32 verformt werden, um die bei der Drehbewegung entstehenden Kräfte auf die Übergangsplattform 21 aufzunehmen, wie in Fig. 3a/b in den Bereichen 39 gezeigt.
Der Knickpunkt des Federbleches 40 ist zwischen den Metallplatten 45 und 46 bzw. im Bereich des Spaltes 70 zwischen diesen Metallplatten 45 und 46 angeordnet. Der
Knickpunkt ist in Fig. 3a/b durch das Bezugszeichen 38 dargestellt. Wie ersichtlich, ist der Knickpunkt des Federbleches 40 gegenüber der Fuge 27 etwas in Richtung der Drehplatte 25 versetzt. Das Herausragen der Metallplatte 45 über den Rand der Anschlussplatte 26 hat einen Vorteil bei der Montage der Übergangsplattform 21 . Auf den herausragenden Teil der Metallplatte 45 kann bei der Montage die Drehplatte 25 in einfacher Weise von oben aufgelegt werden. In diesem Fall muss die Last der Drehplatte nicht allein bei der Montage durch die Federelemente 40 aufgenommen werden. In dieser Hinsicht wirkt die Metallplatte 45 als Abstützelement bei der Montage der Übergangsplattform.
Fig. 5 zeigt die Lagerung einer Drehplatte 25 in einer Führung 29 an einem Fahrzeugmodul. Eine Führung für die Drehplatte 29a ist an dem bereits in Fig. 2 dargestellten
Gelenkendträger 23 befestigt. Zunächst wird ein Adapter 52 auf dem Gelenkendträger 23 befestigt. Auf dem Adapter 52 ist eine untere Gleitbahn 53 angebracht. Auf einem Teil der Gleitbahn 53 ist ein Distanzstück 54 befestigt, das entsprechend der Breite der gewünschten Führungsnut gewählt wird. Auf dem Distanzstück 54 wird eine weitere Gleitbahn 55 befestigt. Die Gleitbahnen 53, 55 sowie das Distanzstück 54 bilden gemeinsam eine U-förmige
Führungsnut und das Kernstück der Führung 29a. In analoger Weise ist die in Fig. 2 gezeigte Führung 29b aufgebaut. In die U-förmige Führungsnut greift eine Gleitleiste 60 ein, in diesem Fall zweiteilig gestaltet, welche über ein Distanzstück 61 mittels einer Schraube 62 unterhalb der Drehplatte 25 im Bereich des Randes der Drehplatte 25 befestigt ist.
Bei Nickbewegungen im Fahrzeuggelenk kann sich der Abstand der an die
Übergangsplattform 21 angrenzenden Wagen ändern. Zwischen der Gleitleiste 60 und dem
Distanzstück 54, welches den Rand der U-förmigen Führung 29a bildet, ist ein Spalt S vorgesehen. Dadurch ist eine Relativbewegung zwischen der Übergangsbrücke 21 , speziell der Drehscheibe 25 und dem Wagen mit dem Gelenkendträger 23, in Längsrichtung möglich Die Führung 29a ist also so ausgelegt, dass außer der Drehbewegung auch eine
Längsverschiebung relativ zu der Drehplatte ermöglicht ist. In vertikaler Richtung bietet die Führung 29a eine definierte Führung für die Drehplatte, da sie U-förmig ausgebildet ist und die Gleitbahn 55, die auch noch weiter verstärkt sein kann, ein Herausheben der Drehplatte 25 aus der Führung 29a verhindert. Durch diese vertikale Führung der Drehplatte 25 kann eine zwischen den Wagen/Modulen bestehende Verwindung über die Führung 29a auf die Drehplatte übertragen werden und eine Verformung der Übergangsplattform in den definierten Bereichen der Fuge 27 und der Bereiche 31 und 32 erfolgen, wie vorangehend erläutert.