EP3652040B1 - Schienenfahrzeug - Google Patents

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EP3652040B1
EP3652040B1 EP18734443.7A EP18734443A EP3652040B1 EP 3652040 B1 EP3652040 B1 EP 3652040B1 EP 18734443 A EP18734443 A EP 18734443A EP 3652040 B1 EP3652040 B1 EP 3652040B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fastening
roof
car body
rail
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18734443.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3652040A1 (de
Inventor
Alexander Fege
Hannes Peer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to PL18734443T priority Critical patent/PL3652040T3/pl
Publication of EP3652040A1 publication Critical patent/EP3652040A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3652040B1 publication Critical patent/EP3652040B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/12—Roofs

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle according to claim 1.
  • Rail vehicles with a roof and a car body are known, the roof being arranged on the car body.
  • the car body and the roof delimit a vehicle interior.
  • the roof is exposed to high thermal loads. If the roof and the car body have different materials, stresses occur between the roof and the car body due to the different thermal expansion behavior of the materials.
  • a composite roof of a railroad car is known.
  • the composite roof has a core that is encapsulated in several layers of fiber-reinforced plastic. It is used to replace a damaged steel roof on the railroad car.
  • an improved rail vehicle can be provided in that the rail vehicle has a roof, a fastening device and a car body, the fastening device having at least one first fastening unit and at least one second fastening unit.
  • the first fastening unit and the second fastening unit are arranged offset from one another and are designed to fasten the roof to the car body.
  • the first fastening unit has a fixed bearing, the fixed bearing being designed to prevent the roof from moving relative to the car body.
  • the second fastening unit has a floating bearing, the floating bearing being designed to allow the roof to move in a longitudinal direction of the rail vehicle and to prevent the roof from moving perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the roof has at least one roof segment, the roof segment covering a portion of the rail vehicle in the longitudinal direction of the vehicle and extending in the transverse direction over an entire vehicle width of the rail vehicle, the car body having a first car body section and a second car body section, the first car body section and the second car body section extend parallel to the longitudinal direction of the vehicle and are arranged offset from one another in the transverse direction, the roof segment being connected to the first car body section only with only a first fastening unit and only connected to the second car body section using only one further first fastening unit, the first two Fastening units are identical to one another.
  • the fastening device has a first row and a second row, each of the rows each having a plurality of second fastening units and exclusively exactly one first fastening unit, the first row being the roof segment on the first car body section and the second row being the roof segment attached to the second body section.
  • first fastening units are each arranged in a first plane, the first plane being oriented perpendicular to the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the second fastening units in each case are arranged in a second plane which is arranged perpendicular to the longitudinal direction of the rail vehicle, the first plane being arranged offset in the longitudinal direction of the second plane.
  • the roof has a first through-opening
  • the fixed bearing having a fastening element with a penetration section designed like a stud bolt and a connection section, the connection section being connected to the penetration section, the connection section being connected to the car body on a side facing away from the penetration section , the passage section reaching through the first passage opening, the first passage opening and an outer circumferential surface of the passage section being essentially gap-free with respect to one another, the roof resting on the connecting section.
  • the fixed bearing has a non-positive connection, in particular a screw connection, and a first fastening rail.
  • the first fastening rail is connected on the underside to the car body, the non-positive connection engaging in sections in the first fastening rail and pressing the roof against the first fastening rail.
  • the floating bearing has a fastening sleeve and a further non-positive connection with a screw nut and a screw.
  • the roof has a second through opening.
  • the screw is coupled to the car body on one side and on the opposite side On the side, the screw nut is screwed onto the screw around a screw axis of the screw.
  • the fastening sleeve is arranged between the screw nut and the car body and has a first sleeve section, a second sleeve section axially adjacent to the first sleeve section in relation to the screw axis, and a third through opening.
  • the second sleeve section has a greater radial extent in relation to the screw axis than the first sleeve section.
  • the screw engages through the third through opening and the first sleeve section engages in the second through opening.
  • the second sleeve section is arranged between the screw nut and the roof and prevents the roof from moving away from the car body as a result of the roof hitting the second sleeve section.
  • the third through opening is arranged centered on the second sleeve section.
  • the first sleeve section is arranged eccentrically to the third through opening.
  • the third through-opening is designed in the manner of a slot, the third through-opening extending in its wider direction of extent transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the second fastening unit has a fastening rail, the fastening rail being fastened with an underside on the upper side of the car body, a screw head of the screw engaging the fastening rail, the fastening sleeve being clamped between the fastening rail and the screw nut and the first sleeve section being on the front rests against an upper side of the fastening rail.
  • the second sleeve section holds the roof to the top of the mounting rail with a sleeve bottom.
  • an axial gap is arranged between the roof and an end face of the sleeve section.
  • an elastic element is arranged between an end face of the second sleeve section and the roof, the elastic element being disc-shaped and encompassing the first sleeve section on the circumferential side.
  • the elastic element preferably has one of the following materials: rubber, silicone, rubber.
  • the roof segment has a roof section and a fastening section, the roof section extending between the two car body sections and, together with the car body sections, delimiting a vehicle interior.
  • the fastening section is arranged laterally adjacent to the roof section and connected to the roof section and extends outwardly away from the vehicle interior.
  • the fastening section is plate-shaped and the second through-opening is arranged in the fastening section.
  • the underside of the fastening section rests on the upper side of the second fastening rail.
  • the fastening section is arranged between the top of the second fastening rail and the second sleeve section.
  • the coordinate system 5 has an x-axis (vehicle longitudinal direction 15), a y-axis (transverse direction) and a z-axis (height direction).
  • the coordinate system 5 is designed, for example, as a legal system.
  • the coordinate system 5 is intended to facilitate understanding.
  • FIG 1 shows a perspective cross section through a rail vehicle 10.
  • the rail vehicle 10 is designed, for example, as a locomotive.
  • the rail vehicle 10 can also be designed differently, in particular, for example, as a rail wagon.
  • the rail vehicle 10 is along a rail track (in FIG 1 not shown) in the vehicle longitudinal direction 15.
  • the vehicle longitudinal direction 15 is aligned parallel to the x-axis of the coordinate system 5.
  • the rail vehicle 10 also has a roof 20, a car body 25 and a fastening device 30.
  • the roof 20 has, for example, a plurality of roof segments 34, the roof segments 34 being fastened one behind the other in the vehicle longitudinal direction 15 on the car body 25 by means of the fastening device 30.
  • the number of roof segments 34 is exemplary and freely selectable. Of course, a different number of roof segments 34 is also conceivable. In particular, it is also conceivable that only one roof segment 34 is attached to the car body 25.
  • the car body 25 has at least one first car body section 35 extending in the vehicle longitudinal direction 15 and a second car body section 40 extending in the vehicle longitudinal direction 15.
  • the first car body section 35 and the second car body section 40 are arranged offset in the transverse direction, that is to say perpendicular to the vehicle longitudinal direction 15.
  • the first car body section 35 and the second car body section 40 laterally delimit a vehicle interior 45 of the rail vehicle 10.
  • the first car body section 35 and the second car body section 40 are each arranged adjacent to a vehicle side of the rail vehicle 10.
  • roof segments 34 are provided for a rail vehicle 10 designed as a locomotive.
  • the roof segment 34 mechanically supports forces, for example from components 50 arranged on the roof 20, for example a pantograph, via the fastening device 30 on the car body 25.
  • the roof segment 34 is exposed to a high thermal load, so that the roof segment 34 expands or shortens in the vehicle longitudinal direction 15, for example with fluctuating temperatures compared to its original state.
  • the roof segment 34 is made of an aluminum material.
  • the car body 25 carries the roof 20 and usually comprises a steel material. Due to the different materials of the car body 25 and roof segment 34, the car body 25 and the roof segment 34 have different thermal expansion behavior.
  • the fastening device 30 has a first fastening unit 55 and at least one second fastening unit 60.
  • the fastening units 55, 60 are each on one side of the vehicle (in FIG 1 the side of the vehicle facing the viewer) in a first row 65 and (in FIG 1 on a side facing away from the viewer) in a second row 70.
  • the rows 65, 70 each run parallel to one another and each run in the longitudinal direction 15 of the vehicle.
  • FIG 2 shows a section of a plan view of the in FIG 1 rail vehicle 10 shown, wherein in FIG 2 the representation of other components not described has been omitted for reasons of clarity.
  • Each roof segment 34 has a roof section 75 and at least one fastening section 80, 85.
  • the fastening section 80, 85 is fastened laterally to the roof section 75.
  • the first fastening section 80 is arranged on the upper side of the first car body section 35 and the second fastening section 85 is arranged on the upper side of the second car body section 40.
  • the roof section 75 extends between the two car body sections 35, 40 and, together with the car body sections 35, 40, delimits the vehicle interior 45.
  • the fastening section 80, 85 is connected to the roof section 75.
  • the roof section 75 and the fastening section 85, 85 are preferably formed in one piece and of the same material.
  • the fastening section 80, 85 extends outwardly away from the vehicle interior 45.
  • the fastening section 80, 85 is plate-shaped.
  • the first row 65 is on the first fastening section 80 and the second fastening section 85, the second row 70 of the fastening device 30 is arranged.
  • the second row 70 of the fastening device 30 is designed identically to the first row 65.
  • the fastening device 30 has a further first fastening unit 55 and a multiplicity of further second fastening units 60.
  • the first fastening unit 55 of the first row 65 and the further first fastening unit are in a central position with respect to the vehicle longitudinal direction 15 of the roof segment 34 in a first plane 90, which extends in the yz direction and is thus oriented perpendicular to the vehicle longitudinal direction 15 55 of the second row 70 arranged.
  • a plurality of second fastening units 60 of the first row 65 are arranged on both sides of the first fastening unit 55 of the first row 65, preferably at a predefined regular distance a.
  • the second fastening unit 60 is arranged in a second plane 95, which is designed as a yz plane and is thus oriented perpendicular to the vehicle longitudinal direction 15.
  • the further second fastening unit 60 is arranged offset on both sides with respect to the further first fastening unit 55 in the second row 70.
  • the further second fastening unit 60 of the second row 70 is arranged in the second plane 95 with the second fastening unit 60 of the first row 65. Due to the arrangement of the second fastening units 60 opposite one another in the transverse direction, the further fastening units 55, 60 of the second row 70 thus also have the predefined distance a.
  • first fastening unit 55 is provided exclusively for each row 65, 70 of the fastening device 30.
  • number of second fastening units 60 per row is 65, 70 freely selectable.
  • six second fastening units 60 are provided for each roof segment 34. The number can, however, be selected larger or smaller depending on the load on the roof segment 34.
  • the first fastening unit 55 and the further first fastening unit 55 can also be arranged at a different position, for example at a front end of the roof segment 34, instead of the central position.
  • FIG. 11 shows a detail of a sectional view along a FIG FIG 2 Section plane AA shown through the rail vehicle 10.
  • the first fastening unit 55 has a fixed bearing 100.
  • the fixed bearing 100 serves to prevent a relative movement of the roof segment 34 relative to the car body 25 and to fix the position of the roof segment 34 in all spatial directions.
  • the fixed bearing 100 has a fastening element 105 with a penetration section 110 designed in the manner of a stud bolt and a connecting section 115.
  • the connecting section 115 is arranged on the upper side of the car body 25 and is connected to the car body 25.
  • the connecting section 115 can be welded to the car body 25.
  • the connecting section 115 can also be connected to a fastening rail 140, 141.
  • the connecting section 115 is made wider in the transverse direction than the reach-through section 110.
  • the connecting section 115 has a contact surface 120 on the top (on a side facing away from the car body 25).
  • the contact surface 120 is planar and extends, for example, in an xy plane.
  • the reach-through section 110 is arranged perpendicular to the contact surface 120.
  • the penetration section 110 has, for example, a circular cross section.
  • the fastening section 80, 85 is plate-shaped and has a first through opening 125.
  • the penetration section 110 extends through the first through opening 125.
  • the outer circumferential surface 130 of the penetration section 110 and the first through opening 125 are designed to correspond to one another in such a way that the first through opening 125 is penetrated by the penetration section 110 essentially without a gap.
  • a movement of the roof segment 34 in the x and y directions is prevented by the first fastening unit 55 and the roof segment 34 is fixed in a defined manner in two directions.
  • the fastening section 80, 85 rests flat on the contact surface 120 with an underside 135, so that a position in one direction of the roof segment 34 is defined in the z direction.
  • a fastening means 139 can be provided on the penetration section 110 in order to define a position in the z-direction of the roof segment 34 on the first fastening unit 55 in all spatial axes.
  • FIG. 13 shows a sectional view along the line in FIG FIG 2 Section plane AA shown through a rail vehicle 10 according to a second embodiment.
  • the rail vehicle 10 is essentially identical to that in FIG FIGN 1 to 3 illustrated rail vehicle 10 formed.
  • the first fastening unit 55 has a first fastening rail 140.
  • the first fastening rail 140 has, for example, a C-shaped profile.
  • An underside 145 of the first fastening rail 140 is connected to the car body 25.
  • the fixed bearing 100 has a first non-positive connection 150. It is particularly advantageous if the first non-positive connection 150 is designed as a screw connection.
  • the first has a frictional connection Connection 150 has a first screw 155, a first screw nut 160, a first pressure washer 165 and a first sleeve 170.
  • the first screw 155 has a first threaded section 175 on one side and a first screw head 180 opposite the first threaded section 175.
  • the first screw head 180 engages in the first fastening rail 140.
  • the first screw 155 extends through the first through opening 125 in the first fastening section 80.
  • the first through opening 125 is shown in FIG FIG 4 opposite to FIG 3 In relation to the first screw 155, it is made wider in the y-direction, so that a gap is provided between a contour of the first through opening 125 and an outer circumferential surface of the first screw 155 in order to avoid loading the first screw 155 on shear.
  • the first sleeve 170 is arranged on the first fastening section 80.
  • the first pressure disk 165 is arranged between the first sleeve 170 and the first screw nut 160, which is screwed onto the first threaded section 175.
  • the first pressure washer 165 serves to pass on a tensioning force F S of the first screw 155 to the first sleeve 170, the first sleeve 170 pressing the bottom 135 of the first fastening section 80 against an upper side 185 of the first fastening rail 140.
  • first non-positive connection 150 is pretensioned so that a frictional connection is formed between the underside 135 of the first fastening section 80 and the upper side 185 of the first fastening rail 140, so that the position of the first fastening section 80 is reliable in all three spatial directions the fixed bearing 100 is set.
  • FIG. 13 shows a sectional view along a line in FIG FIG 2 Section plane BB shown through the second fastening unit 60.
  • the second fastening unit 60 has a floating bearing 190.
  • the floating bearing 190 has a second screw connection designed as a second non-positive connection 195.
  • the second, second non-positive connection 195 has a second screw 200, a second screw nut 205, a second pressure washer 210, a second sleeve 215 and a fastening sleeve 220.
  • the second screw 200 can be identical to that in FIG 4 explained first screw 155 be formed.
  • the second screw 200 engages in the second fastening rail 141 with a second screw head 225.
  • the second fastening rail 141 can either be continuous and in one piece and of the same material with the first fastening rail 140 and be arranged on the top of the car body 25 or can be arranged at a distance from the first fastening rail 140 in the longitudinal direction 15 of the vehicle.
  • the second screw nut 205 is screwed onto a second threaded section 230 of the second screw 200, which is arranged opposite the second screw head 225 in the z direction.
  • the second screw 200 engages the second pressure disk 210, and the second screw nut 205 engages the second pressure disk 210 on a side facing the second fastening rail 141.
  • the second pressure washer 210 rests on the second sleeve 215.
  • the second sleeve 215 is wider than the second pressure washer 210 in relation to a screw axis 206 of the second screw 200.
  • the second sleeve 215 is cylindrical around the screw axis 206.
  • the second sleeve 215 rests on the front side of the fastening sleeve 220.
  • the fastening section 80, 85 has a second through opening 235.
  • the second through opening 235 has a through opening contour 240.
  • the through-opening contour 240 can, for example, be designed to run circularly around the screw axis 206.
  • the fastening sleeve 220 has a third through opening 245 as well as a first sleeve section 250 and a second sleeve section 255 adjoining the first sleeve section 250 in the axial direction in relation to the screw axis 206.
  • the second sleeve section 255 has a greater radial extent on the radially outside relative to the screw axis 206 than the first sleeve section 250.
  • an axial width b of the first sleeve section 250 is greater than a thickness d of the first fastening section 80.
  • the third through opening 245 extends in the axial direction over the entire axial width of the fastening sleeve 220.
  • the second screw 200 extends through both the second pressure washer 210 and the second sleeve 215 as well as the third through opening 245.
  • the through-opening contour 240 can be formed in relation to the outer circumferential surface 260 of the first sleeve section 250 of the fastening sleeve 220 in such a way that a radial gap 265 is provided between the outer circumferential surface 260 of the first sleeve section 250 and the through-opening contour 240.
  • the lower side 135 of the fastening section 80, 85 rests on the upper side 256 of the second fastening rail 141. Due to the greater width b of the first sleeve section 250 compared to the thickness d of the first fastening section 80, there is an axial gap 280 between an upper side 270 of the fastening section 80, 85 and an end face 275 of the second sleeve section 255, which faces the upper side 270 of the first fastening section 80 arranged.
  • the axial gap 280 ensures that the fastening section 80, 85 can move on the floating bearing 190 with thermal expansion of the roof 20 with respect to the second non-positive connection 195. The movement takes place essentially in the vehicle longitudinal direction 15.
  • first sleeve section 250 rests on the top side 185 of the first fastening rail 140 ensures that the axial gap 280 is maintained and that no frictional connection between the top side 256 of the Fastening rail 140 and the fastening section 80, 85 and / or the top 270 of the fastening section 80, 85 and the second sleeve section 255 is formed.
  • FIG 6 shows a perspective view of the fastening sleeve 220.
  • the third through-opening 245 is designed in the shape of a slot, the third through-opening 245 having a shorter extension and a wider extension.
  • the wider extension extends transversely to the vehicle longitudinal direction 15 and in the embodiment, as in FIG FIG 5 shown in the y-direction.
  • FIG 7 shows a plan view of the fastening sleeve 220.
  • the first sleeve section 250 and the second sleeve section 255 are designed concentrically. Furthermore, the third through opening 245 is arranged centrally to the first sleeve section 250 and centrally to the second sleeve section 255.
  • the arrangement of the first fastening section 80 between the top 185 of the fastening rail 140 and the end face 275 of the second sleeve section 255 also defines a position of the first fastening section 80 relative to the car body 25 in the z-direction, but the fastening section 80, 85 extends in the longitudinal direction can move with respect to the car body 25 on the floating bearing 190.
  • the fastening section 80, 85 extends in the longitudinal direction can move with respect to the car body 25 on the floating bearing 190.
  • the choice of material is more free than with conventional fastenings for roofs, since the thermal expansion behavior can be disregarded in the choice of material.
  • FIG 8 shows a perspective view of a variant of the FIG FIGS. 5 to 7 fastening sleeve 220 shown.
  • FIG 9 shows a top view of the in FIG 8 mounting sleeve 220 shown.
  • the third through-opening 245 is arranged in a circular manner around a bore axis 285.
  • the first sleeve section 250 is arranged eccentrically to the bore axis 285, while the second sleeve section 255 is arranged centrically to the bore axis 285.
  • FIG 10 FIG. 13 shows a sectional view along a line in FIG FIG 2 Section plane BB shown through a variant of the in FIG 5 fastening unit 60 shown.
  • the fastening unit 60 is essentially identical to that in FIG FIG 5 fastening unit 60 shown.
  • an elastic element 290 is arranged between the end face 275 of the second sleeve section 255 and the top side 270 of the fastening section 80, 85 of the roof segment 34.
  • the elastic element 290 is designed in the form of a disk.
  • the elastic element 290 encompasses the first sleeve section 250 of the fastening sleeve 220 on the circumferential side.
  • the elastic element 290 preferably comprises one of the following materials: rubber, silicone, rubber.
  • the elastic element 290 reliably defines a position of the roof segment 34 in all spatial directions and at the same time ensures that the roof segment 34 can be moved in the vehicle longitudinal direction 15 relative to the car body 25, so that a reliable length compensation between the roof segment 34 and the car body 25, especially when using different materials for the roof segment 34 and the car body 25 is ensured.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 1.
  • Es sind Schienenfahrzeuge mit einem Dach und einem Wagenkasten bekannt, wobei auf dem Wagenkasten das Dach angeordnet ist. Der Wagenkasten und das Dach begrenzen einen Fahrzeuginnenraum. Das Dach ist hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Weisen das Dach und der Wagenkasten unterschiedliche Werkstoffe auf, so treten Spannungen aufgrund eines unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhaltens der Werkstoffe zwischen dem Dach und dem Wagenkasten auf.
  • Aus Dokument US 5 988 074 A ist ein Verbunddach eines Eisenbahnwagens bekannt. Das Verbunddach hat einen Kern, der in mehreren Schichten aus faserverstärktem Kunststoff eingekapselt ist. Es wird dazu verwendet, um ein beschädigtes Stahldach auf dem Eisenbahnwagen zu ersetzen.
  • Aus Dokument CN 202 624 233 U ist ein Installationssitz und eine Lokomotive bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Schienenfahrzeug bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Schienenfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Schienenfahrzeug dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Schienenfahrzeug ein Dach, eine Befestigungseinrichtung und einen Wagenkasten aufweist, wobei die Befestigungseinrichtung wenigstens eine erste Befestigungseinheit und wenigstens eine zweite Befestigungseinheit aufweist. Die erste Befestigungseinheit und die zweite Befestigungseinheit sind versetzt zueinander angeordnet und ausgebildet, das Dach an dem Wagenkasten zu befestigen. Die erste Befestigungseinheit weist ein Festlager auf, wobei das Festlager ausgebildet ist, eine Relativbewegung des Dachs zum Wagenkasten zu verhindern. Die zweite Befestigungseinheit weist ein Loslager auf, wobei das Loslager ausgebildet ist, eine Bewegung des Dachs in einer Fahrzeuglängsrichtung des Schienenfahrzeugs zu erlauben und eine Bewegung des Dachs senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung zu verhindern. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zum einen zuverlässig das Dach am Wagenkasten befestigt werden kann und zum anderen die Werkstoffe für den Wagenkasten und für das Dach unabhängig voneinander ausgewählt werden können, da durch das Loslager ein Längenausgleich zwischen dem Dach und dem Wagenkasten bereitgestellt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Dach wenigstens ein Dachsegment auf, wobei das Dachsegment in Fahrzeuglängsrichtung einen Teilbereich des Schienenfahrzeugs abdeckt und in Querrichtung sich über eine gesamte Fahrzeugbreite des Schienenfahrzeugs erstreckt, wobei der Wagenkasten einen ersten Wagenkastenabschnitt und einen zweiten Wagenkastenabschnitt aufweist, wobei der erste Wagenkastenabschnitt und der zweite Wagenkastenabschnitt sich parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und in Querrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei das Dachsegment ausschließlich mit nur einer ersten Befestigungseinheit mit dem ersten Wagenkastenabschnitt und ausschließlich nur mit einer weiteren ersten Befestigungseinheit mit dem zweiten Wagenkastenabschnitt verbunden ist, wobei die beiden ersten Befestigungseinheiten identisch zueinander ausgebildet sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Befestigungseinrichtung eine erste Reihe und eine zweite Reihe auf, wobei jede der Reihen jeweils eine Mehrzahl von zweiten Befestigungseinheiten und ausschließlich genau eine erste Befestigungseinheit aufweist, wobei die erste Reihe das Dachsegment an dem ersten Wagenkastenabschnitt und die zweite Reihe das Dachsegment am zweiten Wagenkastenabschnitt befestigt. Durch das Vorsehen von ausschließlich einer Befestigungseinheit pro Reihe kann eine Relativbewegung des Dachs gegenüber dem Wagenkasten ermöglicht werden und gleichzeitig durch das Vorsehen von weiteren zweiten Befestigungseinheiten das Dach zuverlässig an dem Wagenkasten befestigt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind jeweils die ersten Befestigungseinheiten in einer ersten Ebene, wobei die erste Ebene senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung des Schienenfahrzeugs ausgerichtet ist, angeordnet. Jeweils die zweiten Befestigungseinheiten sind in einer zweiten Ebene angeordnet, die senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, wobei die erste Ebene in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu der zweiten Ebene angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Dach eine erste Durchgangsöffnung auf, wobei das Festlager ein Befestigungselement mit einem stehbolzenartig ausgebildeten Durchgriffsabschnitt und einem Verbindungsabschnitt aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt mit dem Durchgriffsabschnitt verbunden ist, wobei der Verbindungsabschnitt auf einer zum Durchgriffsabschnitt abgewandten Seite mit dem Wagenkasten verbunden ist, wobei der Durchgriffsabschnitt die erste Durchgangsöffnung durchgreift, wobei die erste Durchgangsöffnung und eine äußere Umfangsfläche des Durchgriffsabschnitts im Wesentlichen spaltfrei zueinander ausgebildet sind, wobei das Dach auf dem Verbindungsabschnitt aufliegt. Dadurch wird die Position des Dachs relativ zum Wagenkasten zuverlässig festgelegt und ein besonders kostengünstig und einfach ausgebildetes Festlager ausgebildet.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Festlager eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, und eine erste Befestigungsschiene auf. Die erste Befestigungsschiene ist unterseitig mit dem Wagenkasten verbunden, wobei die kraftschlüssige Verbindung in die erste Befestigungsschiene abschnittsweise eingreift und das Dach an die erste Befestigungsschiene drückt.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Loslager eine Befestigungshülse und eine weitere kraftschlüssige Verbindung mit einer Schraubenmutter und einer Schraube auf. Das Dach weist eine zweite Durchgangsöffnung auf. Die Schraube ist an einer Seite mit dem Wagenkasten gekoppelt und an der gegenüberliegenden Seite ist die Schraubenmutter um eine Schraubenachse der Schraube auf die Schraube aufgeschraubt. Die Befestigungshülse ist zwischen der Schraubenmutter und dem Wagenkasten angeordnet und weist einen ersten Hülsenabschnitt, einen axial bezogen auf die Schraubenachse an den ersten Hülsenabschnitt angrenzenden zweiten Hülsenabschnitt und eine dritte Durchgangsöffnung auf. Der zweite Hülsenabschnitt weist eine größere radiale Erstreckung bezogen auf die Schraubenachse auf als der erste Hülsenabschnitt. Die Schraube durchgreift die dritte Durchgangsöffnung und der erste Hülsenabschnitt greift in die zweite Durchgangsöffnung ein. Der zweite Hülsenabschnitt ist zwischen der Schraubenmutter und dem Dach angeordnet und verhindert eine Bewegung des Dachs vom Wagenkasten weg durch ein Anschlagen des Dachs am zweiten Hülsenabschnitt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die dritte Durchgangsöffnung zentriert zu dem zweiten Hülsenabschnitt angeordnet. Der erste Hülsenabschnitt ist exzentrisch zu der dritten Durchgangsöffnung angeordnet. Dadurch können Fertigungstoleranzen in der Montage des Dachs ausgeglichen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die dritte Durchgangsöffnung langlochartig ausgebildet ist, wobei die dritte Durchgangsöffnung sich in ihrer breiteren Erstreckungsrichtung quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Dadurch können Fertigungstoleranzen in der Montage des Dachs ausgeglichen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Befestigungseinheit eine Befestigungsschiene auf, wobei die Befestigungsschiene mit einer Unterseite oberseitig am Wagenkasten befestigt ist, wobei ein Schraubenkopf der Schraube in die Befestigungsschiene eingreift, wobei die Befestigungshülse zwischen der Befestigungsschiene und der Schraubenmutter verspannt ist und der erste Hülsenabschnitt stirnseitig an einer Oberseite der Befestigungsschiene anliegt. Der zweite Hülsenabschnitt hält mit einer Hülsenunterseite das Dach an der Oberseite der Befestigungsschiene.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Dach und einer Stirnseite des Hülsenabschnitts ein Axialspalt angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen einer Stirnseite des zweiten Hülsenabschnitts und dem Dach ein elastisches Element angeordnet, wobei das elastische Element scheibenförmig ausgebildet ist und umfangsseitig den ersten Hülsenabschnitt umgreift. Vorzugsweise weist das elastische Element einen der folgenden Werkstoffe aufweist: Gummi, Silikon, Kautschuk.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Dachsegment einen Dachabschnitt und einen Befestigungsabschnitt auf, wobei der Dachabschnitt sich zwischen den beiden Wagenkastenabschnitten erstreckt und zusammen mit den Wagenkastenabschnitten einen Fahrzeuginnenraum begrenzt. Der Befestigungsabschnitt ist seitlich am Dachabschnitt angrenzend angeordnet und mit dem Dachabschnitt verbunden und erstreckt sich nach außen vom Fahrzeuginnenraum weg. Der Befestigungsabschnitt ist plattenförmig ausgebildet und in dem Befestigungsabschnitt ist die zweite Durchgangsöffnung angeordnet. Unterseitig liegt der Befestigungsabschnitt auf der Oberseite der zweiten Befestigungsschiene auf. Der Befestigungsabschnitt ist zwischen der Oberseite der zweiten Befestigungsschiene und dem zweiten Hülsenabschnitt angeordnet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • FIG 1
    einen perspektivischen Querschnitt durch ein Schienenfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform;
    FIG 2
    einen Ausschnitt einer Draufsicht auf das in FIG 1 gezeigte Schienenfahrzeug;
    FIG 3
    zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A;
    FIG 4
    eine Schnittansicht entlang der in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A durch ein Schienenfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    FIG 5
    eine Schnittansicht B-B entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die zweite Befestigungseinheit;
    FIG 6
    eine perspektivische Darstellung der Befestigungshülse;
    FIG 7
    eine Draufsicht auf die Befestigungshülse;
    FIG 8
    eine perspektivische Darstellung einer Variante der in den FIGN 5 bis 7 gezeigten Befestigungshülse;
    FIG 9
    eine Draufsicht auf die in FIG 8 gezeigte Befestigungshülse;
    FIG 10
    FIG 10 eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch eine Variante der in FIG 5 gezeigten Befestigungseinheit.
  • In den nachfolgenden Figuren wird auf ein Koordinatensystem 5 Bezug genommen. Dabei weist das Koordinatensystem 5 eine x-Achse (Fahrzeuglängsrichtung 15), eine y-Achse (Querrichtung) und eine z-Achse (Höhenrichtung) auf. Das Koordinatensystem 5 ist beispielhaft als Rechtssystem ausgebildet. Das Koordinatensystem 5 soll zum erleichternden Verständnis dienen.
  • FIG 1 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch ein Schienenfahrzeug 10.
  • Das Schienenfahrzeug 10 ist beispielhaft als Lokomotive ausgebildet. Selbstverständlich kann das Schienenfahrzeug 10 auch andersartig, insbesondere beispielsweise als Schienenwaggon, ausgebildet sein.
  • Das Schienenfahrzeug 10 ist entlang eines Schienenstrangs (in FIG 1 nicht dargestellt) in Fahrzeuglängsrichtung 15 verfahren. Die Fahrzeuglängsrichtung 15 ist parallel zur x-Achse des Koordinatensystems 5 ausgerichtet.
  • Das Schienenfahrzeug 10 weist ferner ein Dach 20, einen Wagenkasten 25 und eine Befestigungseinrichtung 30 auf. Das Dach 20 weist in der Ausführungsform beispielhaft mehrere Dachsegmente 34 auf, wobei die Dachsegmente 34 in Fahrzeuglängsrichtung 15 hintereinander auf dem Wagenkasten 25 mittels der Befestigungseinrichtung 30 befestigt sind. Die Anzahl der Dachsegmente 34 ist beispielhaft und frei wählbar. Selbstverständlich ist auch eine andere Anzahl von Dachsegmenten 34 denkbar. Insbesondere ist auch denkbar, dass ausschließlich nur ein Dachsegment 34 auf dem Wagenkasten 25 befestigt ist.
  • Der Wagenkasten 25 weist zumindest einen sich in Fahrzeuglängsrichtung 15 erstreckenden ersten Wagenkastenabschnitt 35 und einen sich in Fahrzeuglängsrichtung 15 erstreckenden zweiten Wagenkastenabschnitt 40 auf. Der erste Wagenkastenabschnitt 35 und der zweite Wagenkastenabschnitt 40 sind in Querrichtung, das heißt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung 15 versetzt angeordnet. Dabei begrenzen seitlich der erste Wagenkastenabschnitt 35 und der zweite Wagenkastenabschnitt 40 einen Fahrzeuginnenraum 45 des Schienenfahrzeugs 10. In der Ausführungsform sind der erste Wagenkastenabschnitt 35 und der zweite Wagenkastenabschnitt 40 jeweils angrenzend an eine Fahrzeugseite des Schienenfahrzeugs 10 angeordnet.
  • Üblicherweise sind für ein als Lokomotive ausgebildetes Schienenfahrzeug 10 etwa vier bis fünf Dachsegmente 34 vorgesehen. Das Dachsegment 34 stützt mechanisch Kräfte, beispielsweise von auf dem Dach 20 angeordneten Komponenten 50, beispielsweise eines Stromabnehmers, über die Befestigungseinrichtung 30 an dem Wagenkasten 25 ab. Ferner ist das Dachsegment 34 einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt, sodass sich das Dachsegment 34 beispielsweise mit schwankenden Temperaturen gegenüber ihrem ursprünglichen Zustand in Fahrzeuglängsrichtung 15 ausdehnt oder verkürzt. Üblicherweise ist beispielsweise das Dachsegment 34 aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt. Der Wagenkasten 25 trägt das Dach 20 und weist üblicherweise einen Stahlwerkstoff auf. Aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe von Wagenkasten 25 und Dachsegment 34 weisen der Wagenkasten 25 und das Dachsegment 34 ein unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten auf.
  • Die Befestigungseinrichtung 30 weist eine erste Befestigungseinheit 55 und wenigstens eine zweite Befestigungseinheit 60 auf. Die Befestigungseinheiten 55, 60 sind jeweils an einer Fahrzeugseite (in FIG 1 der dem Betrachter zugewandten Fahrzeugseite) in einer ersten Reihe 65 und (in FIG 1 auf einer dem Betrachter abgewandten Seite) in einer zweiten Reihe 70 angeordnet. Die Reihen 65, 70 sind jeweils parallel verlaufend zueinander und jeweils in Fahrzeuglängsrichtung 15 verlaufend ausgerichtet.
  • FIG 2 zeigt einen Ausschnitt einer Draufsicht auf das in FIG 1 gezeigte Schienenfahrzeug 10, wobei in FIG 2 auf die Darstellung von anderen der nicht beschriebenen Komponenten aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet wurde.
  • Jedes Dachsegment 34 weist einen Dachabschnitt 75 und wenigstens einen Befestigungsabschnitt 80, 85 auf. Der Befestigungsabschnitt 80, 85 ist seitlich am Dachabschnitt 75 befestigt. Der erste Befestigungsabschnitt 80 ist oberseitig des ersten Wagenkastenabschnitts 35 und der zweite Befestigungsabschnitt 85 ist oberseitig des zweiten Wagenkastenabschnitts 40 angeordnet. Der Dachabschnitt 75 erstreckt sich zwischen den beiden Wagenkastenabschnitten 35, 40 und begrenzt zusammen mit den Wagenkastenabschnitten 35, 40 den Fahrzeuginnenraum 45. Der Befestigungsabschnitt 80, 85 ist mit dem Dachabschnitt 75 verbunden. Vorzugsweise sind der Dachabschnitt 75 und der Befestigungsabschnitt 85, 85 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.
  • Der Befestigungsabschnitt 80, 85 erstreckt sich vom Fahrzeuginnenraum 45 nach außen weg. Der Befestigungsabschnitt 80, 85 ist plattenförmig ausgebildet. An dem ersten Befestigungsabschnitt 80 ist die erste Reihe 65 und am zweiten Befestigungsabschnitt 85 ist die zweite Reihe 70 der Befestigungseinrichtung 30 angeordnet.
  • Die zweite Reihe 70 der Befestigungseinrichtung 30 ist identisch zu der ersten Reihe 65 ausgebildet. In der zweiten Reihe 70 weist die Befestigungseinrichtung 30 eine weitere erste Befestigungseinheit 55 und eine Vielzahl von weiteren zweiten Befestigungseinheiten 60 auf.
  • In der Ausführungsform ist in mittiger Lage bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung 15 des Dachsegments 34 in einer ersten Ebene 90, die sich in yz-Richtung erstreckt und somit senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung 15 ausgerichtet ist, die erste Befestigungseinheit 55 der ersten Reihe 65 und die weitere erste Befestigungseinheit 55 der zweiten Reihe 70 angeordnet.
  • Beidseitig der ersten Befestigungseinheit 55 der ersten Reihe 65 sind mehrere zweite Befestigungseinheiten 60 der ersten Reihe 65 vorzugsweise in einem vordefinierten regelmäßigen Abstand a angeordnet. Die zweite Befestigungseinheit 60 ist in einer zweiten Ebene 95, die als yz-Ebene ausgebildet ist und somit senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung 15 ausgerichtet ist, angeordnet.
  • Die weitere zweite Befestigungseinheit 60 ist beidseitig versetzt zu der weiteren ersten Befestigungseinheit 55 in der zweiten Reihe 70 angeordnet. Die weitere zweite Befestigungseinheit 60 der zweiten Reihe 70 ist in der zweiten Ebene 95 mit der zweiten Befestigungseinheit 60 der ersten Reihe 65 angeordnet. Durch die in Querrichtung gegenüberliegende Anordnung der zweiten Befestigungseinheiten 60 weisen somit auch die weiteren Befestigungseinheiten 55, 60 der zweiten Reihe 70 den vordefinierten Abstand a auf.
  • Von besonderem Vorteil ist, wenn ausschließlich pro Reihe 65, 70 der Befestigungseinrichtung 30 nur eine einzige erste Befestigungseinheit 55 vorgesehen ist. Zusätzlich ist die Anzahl der zweiten Befestigungseinheiten 60 pro Reihe 65, 70 frei wählbar. In FIG 2 sind beispielsweise pro Dachsegment 34 jeweils sechs zweite Befestigungseinheiten 60 vorgesehen. Die Anzahl kann aber je nach Belastung des Dachsegments 34 größer oder kleiner gewählt werden.
  • Auch kann die erste Befestigungseinheit 55 und die weitere erste Befestigungseinheit 55 anstatt der mittigen Lage auch an einer anderen Position, beispielsweise an einem stirnseitiges Ende des Dachsegments 34, angeordnet sein.
  • FIG 3 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A durch das Schienenfahrzeug 10.
  • Die erste Befestigungseinheit 55 weist ein Festlager 100 auf. Das Festlager 100 dient dazu, eine Relativbewegung des Dachsegments 34 relativ zum Wagenkasten 25 zu verhindern und die Position des Dachsegments 34 in alle Raumrichtungen festzulegen.
  • Das Festlager 100 weist ein Befestigungselement 105 mit einem stehbolzenartig ausgebildeten Durchgriffsabschnitt 110 und einen Verbindungsabschnitt 115 auf. Der Verbindungsabschnitt 115 ist oberseitig des Wagenkastens 25 angeordnet und mit dem Wagenkasten 25 verbunden. Beispielsweise kann der Verbindungsabschnitt 115 mit dem Wagenkasten 25 verschweißt sein. Auch kann der Verbindungsabschnitt 115 mit einer Befestigungsschiene 140, 141 verbunden sein. Der Verbindungsabschnitt 115 ist in Querrichtung breiter ausgebildet als der Durchgriffsabschnitt 110.
  • Der Verbindungsabschnitt 115 weist oberseitig (auf einer zum Wagenkasten 25 abgewandten Seite) eine Anlagefläche 120 auf. Die Anlagefläche 120 ist plan ausgebildet und erstreckt sich beispielhaft in einer xy-Ebene. Senkrecht zur Anlagefläche 120 ist der Durchgriffsabschnitt 110 angeordnet. Der Durchgriffsabschnitt 110 weist beispielhaft einen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Der Befestigungsabschnitt 80, 85 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine erste Durchgangsöffnung 125 auf. Der Durchgriffsabschnitt 110 durchgreift die erste Durchgangsöffnung 125. Die äußere Umfangsfläche 130 des Durchgriffsabschnitts 110 und die erste Durchgangsöffnung 125 sind derart zueinander korrespondierend ausgebildet, dass die erste Durchgangsöffnung 125 im Wesentlichen spaltfrei durch den Durchgriffsabschnitt 110 durchgriffen wird. Dadurch wird eine Bewegung des Dachsegments 34 in x- und y-Richtung durch die erste Befestigungseinheit 55 verhindert und das Dachsegment 34 in zwei Richtungen definiert festgelegt.
  • Mit einer Unterseite 135 liegt der Befestigungsabschnitt 80, 85 flächig auf der Anlagefläche 120 auf, sodass in z-Richtung eine Position in eine Richtung des Dachsegments 34 festgelegt ist. Oberseitig des Befestigungsabschnitts 80, 85 kann an dem Durchgriffsabschnitt 110 ein Befestigungsmittel 139 vorgesehen sein, um eine Position in z-Richtung des Dachsegments 34 definiert an der ersten Befestigungseinheit 55 in alle Raumachsen festzulegen.
  • FIG 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der in FIG 2 gezeigten Schnittebene A-A durch ein Schienenfahrzeug 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Das Schienenfahrzeug 10 ist im Wesentlichen identisch zu dem in den FIGN 1 bis 3 erläuterten Schienenfahrzeug 10 ausgebildet. Abweichend dazu weist die erste Befestigungseinheit 55 eine erste Befestigungsschiene 140 auf. Die erste Befestigungsschiene 140 weist beispielhaft ein C-förmiges Profil auf. Eine Unterseite 145 der ersten Befestigungsschiene 140 ist mit dem Wagenkasten 25 verbunden.
  • Das Festlager 100 weist eine erste kraftschlüssige Verbindung 150 auf. Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste kraftschlüssige Verbindung 150 als Schraubverbindung ausgebildet ist. In der Ausführungsform weist die erste kraftschlüssige Verbindung 150 eine erste Schraube 155, eine erste Schraubenmutter 160, eine erste Anpressscheibe 165 und eine erste Hülse 170 auf.
  • Die erste Schraube 155 weist an einer Seite einen ersten Gewindeabschnitt 175 und gegenüberliegend zum ersten Gewindeabschnitt 175 einen ersten Schraubenkopf 180 auf. Der erste Schraubenkopf 180 greift in die erste Befestigungsschiene 140 ein. Ferner durchgreift die erste Schraube 155 die erste Durchgangsöffnung 125 im ersten Befestigungsabschnitt 80. Die erste Durchgangsöffnung 125 ist in FIG 4 gegenüber FIG 3 bezogen auf die erste Schraube 155 in y-Richtung breiter ausgebildet, sodass zwischen einer Kontur der ersten Durchgangsöffnung 125 und einer äußeren Umfangsfläche der ersten Schraube 155 ein Spalt vorgesehen ist, um eine Belastung der ersten Schraube 155 auf Scherung zu vermeiden. Auf einer zum ersten Schraubenkopf 180 gegenüberliegenden Seite ist die erste Hülse 170 an dem ersten Befestigungsabschnitt 80 angeordnet. Zwischen der ersten Hülse 170 und der ersten Schraubenmutter 160, die auf dem ersten Gewindeabschnitt 175 aufgeschraubt ist, ist die erste Anpressscheibe 165 angeordnet. Die erste Anpressscheibe 165 dient dazu, eine Spannkraft FS der ersten Schraube 155 auf die erste Hülse 170 weiterzuleiten, wobei die erste Hülse 170 die Unterseite 135 des ersten Befestigungsabschnitts 80 an eine Oberseite 185 der ersten Befestigungsschiene 140 presst.
  • Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste kraftschlüssige Verbindung 150 vorgespannt ist, sodass zwischen der Unterseite 135 des ersten Befestigungsabschnitts 80 und der Oberseite 185 der ersten Befestigungsschiene 140 eine reibschlüssige Verbindung ausgebildet ist, sodass zuverlässig in alle drei Raumrichtungen die Position des ersten Befestigungsabschnitts 80 durch das Festlager 100 festgelegt ist.
  • FIG 5 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die zweite Befestigungseinheit 60.
  • Die zweite Befestigungseinheit 60 weist ein Loslager 190 auf. Das Loslager 190 weist eine als zweite kraftschlüssige Verbindung 195 ausgebildete zweite Schraubverbindung auf. Die zweite zweite kraftschlüssige Verbindung 195 weist eine zweite Schraube 200, eine zweite Schraubenmutter 205, eine zweite Anpressscheibe 210, eine zweite Hülse 215 und eine Befestigungshülse 220 auf. Die zweite Schraube 200 kann identisch zu der in FIG 4 erläuterten ersten Schraube 155 ausgebildet sein. Die zweite Schraube 200 greift mit einem zweiten Schraubenkopf 225 in die zweite Befestigungsschiene 141 ein. Die zweite Befestigungsschiene 141, kann entweder durchlaufend und einstückig und materialeinheitlich mit der ersten Befestigungsschiene 140 ausgebildet sein und oberseitig des Wagenkastens 25 angeordnet sein oder kann beabstandet zu der ersten Befestigungsschiene 140 in Fahrzeuglängsrichtung 15 angeordnet sein.
  • Die zweite Schraubenmutter 205 ist auf einem zweiten Gewindeabschnitt 230 der zweiten Schraube 200 aufgeschraubt, der in z-Richtung gegenüberliegend zu dem zweiten Schraubenkopf 225 angeordnet ist.
  • Die zweite Schraube 200 durgreift die zweite Anpressscheibe 210, auf einer der zweiten Befestigungsschiene 141 zugewandten Seite die zweite Schraubenmutter 205 an der zweiten Anpressscheibe 210 an. Auf einer zur zweiten Schraubenmutter 205 abgewandten Seite liegt die zweite Anpressscheibe 210 an der zweiten Hülse 215 auf. Die zweite Hülse 215 ist bezogen auf eine Schraubenachse 206 der zweiten Schraube 200 breiter ausgebildet als die zweite Anpressscheibe 210. Dabei ist die zweite Hülse 215 um die Schraubenachse 206 zylindrisch ausgebildet.
  • Auf einer zur zweiten Schraubenmutter 205 abgewandten Seite der zweiten Hülse 215 liegt die zweite Hülse 215 auf der Befestigungshülse 220 stirnseitig auf.
  • Der Befestigungsabschnitt 80, 85 weist eine zweite Durchgangsöffnung 235 auf. Die zweite Durchgangsöffnung 235 weist eine Durchgangsöffnungskontur 240 auf. Die Durchgangsöffnungskontur 240 kann beispielsweise kreisförmig um die Schraubenachse 206 verlaufend ausgebildet sein.
  • Die Befestigungshülse 220 weist eine dritte Durchgangsöffnung 245 sowie einen ersten Hülsenabschnitt 250 und einen in axialer Richtung bezogen auf die Schraubenachse 206 an den ersten Hülsenabschnitt 250 angrenzenden zweiten Hülsenabschnitt 255 auf. Der zweite Hülsenabschnitt 255 weist radial außenseitig eine größere radiale Erstreckung bezogen auf die Schraubenachse 206 auf als der erste Hülsenabschnitt 250. In axialer Richtung ist eine axiale Breite b des ersten Hülsenabschnitts 250 größer als eine Dicke d des ersten Befestigungsabschnitts 80.
  • Die dritte Durchgangsöffnung 245 erstreckt sich in axialer Richtung über die gesamte axiale Breite der Befestigungshülse 220. Im montierten Zustand des Loslagers 190 durchgreift die zweite Schraube 200 sowohl die zweite Anpressscheibe 210 und die zweite Hülse 215 sowie die dritte Durchgangsöffnung 245.
  • Durch die gestufte Ausgestaltung des ersten Hülsenabschnitts 250 und des zweiten Hülsenabschnitts 255 durchgreift ausschließlich der erste Hülsenabschnitt 250 die zweite Durchgangsöffnung 235, wobei außerhalb der zweiten Durchgangsöffnung 235 der erste Hülsenabschnitt 250 angeordnet ist. Dabei liegt stirnseitig der erste Hülsenabschnitt 250 an einer Oberseite 256 der zweiten Befestigungsschiene 141 an. Die Durchgangsöffnungskontur 240 kann dabei derart zu der äußeren Umfangsfläche 260 des ersten Hülsenabschnitts 250 der Befestigungshülse 220 ausgebildet sein, dass zwischen der äußeren Umfangsfläche 260 des ersten Hülsenabschnitts 250 und der Durchgangsöffnungskontur 240 ein Radialspalt 265 vorgesehen ist.
  • Im montierten Zustand liegt die Unterseite 135 des Befestigungsabschnitts 80, 85 auf der Oberseite 256 der zweiten Befestigungsschiene 141 auf. Durch die größere Breite b des ersten Hülsenabschnitts 250 zu der Dicke d des ersten Befestigungsabschnitts 80 ist zwischen einer Oberseite 270 des Befestigungsabschnitts 80, 85 und einer Stirnseite 275 des zweiten Hülsenabschnitts 255, die der Oberseite 270 des ersten Befestigungsabschnitts 80 zugewandt ist, ein Axialspalt 280 angeordnet. Durch den Axialspalt 280 wird sichergestellt, dass der Befestigungsabschnitt 80, 85 bei thermischer Ausdehnung des Dachs 20 gegenüber zweiten kraftschlüssigen Verbindung 195 sich an dem Loslager 190 bewegen kann. Die Bewegung erfolgt im Wesentlichen in der Fahrzeuglängsrichtung 15.
  • Ferner wird durch das stirnseitige Anliegen des ersten Hülsenabschnitts 250 an der Oberseite 185 der ersten Befestigungsschiene 140 sichergestellt, dass der Axialspalt 280 aufrechterhalten wird und nicht irrtümlicherweise, beispielsweise bei Anziehen der zweiten Schraubenmutter 205 über ein vorgeschriebenes Drehmoment, eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Oberseite 256 der Befestigungsschiene 140 und dem Befestigungsabschnitt 80, 85 und/oder der Oberseite 270 des Befestigungsabschnitts 80, 85 und dem zweiten Hülsenabschnitt 255 ausgebildet wird.
  • FIG 6 zeigt eine perspektivische Darstellung der Befestigungshülse 220.
  • Die dritte Durchgangsöffnung 245 ist in der Ausführungsform langlochförmig ausgebildet, wobei die dritte Durchgangsöffnung 245 eine kürzere Erstreckung und eine breitere Erstreckung aufweist. Die breitere Erstreckung erstreckt sich quer zu der Fahrzeuglängsrichtung 15 und in der Ausführungsform, wie in FIG 5 gezeigt, in y-Richtung.
  • FIG 7 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigungshülse 220.
  • Der erste Hülsenabschnitt 250 und der zweite Hülsenabschnitt 255 sind konzentrisch ausgebildet. Ferner ist die dritte Durchgangsöffnung 245 zentrisch zu dem ersten Hülsenabschnitt 250 und zentrisch zu dem zweiten Hülsenabschnitt 255 angeordnet.
  • Durch die Anordnung des ersten Befestigungsabschnitts 80 zwischen der Oberseite 185 der Befestigungsschiene 140 und der Stirnseite 275 des zweiten Hülsenabschnitts 255 wird auch in z-Richtung eine Position des ersten Befestigungsabschnitts 80 gegenüber dem Wagenkasten 25 festgelegt, wobei jedoch der Befestigungsabschnitt 80, 85 sich in Längsrichtung gegenüber dem Wagenkasten 25 an dem Loslager 190 bewegen kann. Dadurch wird bei einer thermischen Ausdehnung oder bei einem thermischen Zusammenziehen des Dachs 20 ein Längenausgleich zwischen den unterschiedlichen Materialien des Dachs 20 und dem Wagenkasten 25 sichergestellt. Ferner ist dadurch die Materialwahl freier als bei herkömmlichen Befestigungen von Dächern, da hierbei das thermische Ausdehnungsverhalten unberücksichtigt bei der Werkstoffwahl bleiben kann.
  • FIG 8 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Variante der in den FIGN 5 bis 7 gezeigten Befestigungshülse 220.FIG 9 zeigt eine Draufsicht auf die in FIG 8 gezeigte Befestigungshülse 220.
  • Die dritte Durchgangsöffnung 245 ist in der Ausführungsform kreisförmig um eine Bohrungsachse 285 verlaufend angeordnet. Dabei überlappen die Bohrungsachse 285 der dritten Durchgangsöffnung 245 und die Schraubenachse 206. Der erste Hülsenabschnitt 250 ist exzentrisch zu der Bohrungsachse 285 angeordnet, während hingegen der zweite Hülsenabschnitt 255 zentrisch zu der Bohrungsachse 285 angeordnet ist.
  • Durch die exzentrische Anordnung kann durch Verdrehung der Befestigungshülse 220 um die Schraubenachse 206 ein Toleranzausgleich gegenüber den in der zweiten Ebene gegenüberliegend angeordneten zweiten Befestigungseinheiten 60 und dem Dach 20 bereitgestellt werden, während hingegen gleichzeitig zuverlässig das Loslager 190 eine bewegliche Lagerung des Dachs 20 gegenüber dem Wagenkasten 25 in Fahrzeuglängsrichtung 15 sicherstellt.
  • FIG 10 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in FIG 2 gezeigten Schnittebene B-B durch eine Variante der in FIG 5 gezeigten Befestigungseinheit 60.
  • Die Befestigungseinheit 60 ist im Wesentlichen identisch zu der in FIG 5 gezeigten Befestigungseinheit 60 ausgebildet. Zusätzlich ist zwischen der Stirnseite 275 des zweiten Hülsenabschnitts 255 und der Oberseite 270 des Befestigungsabschnitts 80, 85 des Dachsegments 34 ein elastisches Element 290 angeordnet. Das elastische Element 290 ist dabei scheibenförmig ausgebildet. Das elastische Element 290 umgreift umfangsseitig den ersten Hülsenabschnitt 250 der Befestigungshülse 220. Das elastische Element 290 weist vorzugsweise einen der folgenden Werkstoffe auf: Gummi, Silikon, Kautschuk. Durch das elastische Element 290 wird zuverlässig eine Position des Dachsegments 34 in alle Raumrichtungen festgelegt und gleichzeitig jedoch eine Bewegbarkeit des Dachsegments 34 in Fahrzeuglängsrichtung 15 relativ zum Wagenkasten 25 sichergestellt, sodass ein zuverlässiger Längenausgleich zwischen dem Dachsegment 34 und dem Wagenkasten 25, insbesondere bei Verwendung von unterschiedlichen Werkstoffen für das Dachsegment 34 und dem Wagenkasten 25, sichergestellt ist.

Claims (13)

  1. Schienenfahrzeug (10) mit einem Dach (20), einer Befestigungseinrichtung (30) und einem Wagenkasten (25),
    - wobei die Befestigungseinrichtung (30) wenigstens eine erste Befestigungseinheit (55) und wenigstens eine zweite Befestigungseinheit (60) aufweist,
    - wobei die erste Befestigungseinheit (55) und die zweite Befestigungseinheit (60) versetzt zueinander angeordnet und ausgebildet sind, das Dach (20) an dem Wagenkasten (25) zu befestigen,
    - wobei die erste Befestigungseinheit (55) ein Festlager (100) umfasst,
    - wobei das Festlager (100) ausgebildet ist, eine Relativbewegung des Dachs (20) zum Wagenkasten (25) zu verhindern,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die zweite Befestigungseinheit (60) ein Loslager (190) aufweist,
    - das Loslager (190) ausgebildet ist, eine Bewegung des Dachs (20) in einer Fahrzeuglängsrichtung (15) des Schienenfahrzeugs (10) zu erlauben und eine Bewegung des Dachs (20) senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung (15) zu verhindern.
  2. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 1,
    - wobei das Dach (20) wenigstens ein Dachsegment (34) aufweist,
    - wobei das Dachsegment (34) in Fahrzeuglängsrichtung (15) einen Teilbereich des Schienenfahrzeugs (10) abdeckt und in Querrichtung sich über eine gesamte Fahrzeugbreite des Schienenfahrzeugs (10) erstreckt,
    - wobei der Wagenkasten (25) einen ersten Wagenkastenabschnitt (35) und einen zweiten Wagenkastenabschnitt (40) aufweist,
    - wobei der erste Wagenkastenabschnitt (35) und der zweite Wagenkastenabschnitt (40) sich parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung (15) erstrecken und in Querrichtung versetzt zueinander angeordnet sind,
    - wobei das Dachsegment (34) ausschließlich mit nur einer ersten Befestigungseinheit (55) mit dem ersten Wagenkastenabschnitt (35) und ausschließlich nur mit einer weiteren ersten Befestigungseinheit (55) mit dem zweiten Wagenkastenabschnitt (40) verbunden ist,
    - wobei die beiden ersten Befestigungseinheiten (55) identisch zueinander ausgebildet sind.
  3. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 2,
    - wobei die Befestigungseinrichtung (30) eine erste Reihe (65) und eine zweite Reihe (70) aufweist,
    - wobei jede der Reihen (65, 70) jeweils eine Mehrzahl von zweiten Befestigungseinheiten (60) und ausschließlich genau die erste Befestigungseinheit (55) aufweist,
    - wobei die erste Reihe (65) das Dachsegment (34) an dem ersten Wagenkastenabschnitt (35) und die zweite Reihe (70) das Dachsegment (34) an dem zweiten Wagenkastenabschnitt (40) befestigt.
  4. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 3,
    - wobei jeweils die ersten Befestigungseinheiten (55) in einer ersten Ebene (90) angeordnet sind,
    - wobei die erste Ebene (90) senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung (15) des Schienenfahrzeugs (10) ausgerichtet ist,
    - wobei jeweils die zweiten Befestigungseinheiten (60) in einer zweiten Ebene (95) angeordnet sind, die senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung (15) des Schienenfahrzeugs (10) ausgerichtet ist,
    - wobei die erste Ebene (90) in Fahrzeuglängsrichtung (15) versetzt zu der zweiten Ebene (95) angeordnet ist.
  5. Schienenfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - wobei das Dach (20) eine erste Durchgangsöffnung (125) aufweist,
    - wobei das Festlager (100) ein Befestigungselement (105) mit einem stehbolzenartig ausgebildeten Durchgriffsabschnitt (110) und einem Verbindungsabschnitt (115) aufweist,
    - wobei der Verbindungsabschnitt (115) mit dem Durchgriffsabschnitt (110) verbunden ist,
    - wobei der Verbindungsabschnitt (115) auf einer zum Durchgriffsabschnitt (110) abgewandten Seite mit dem Wagenkasten (25) verbunden ist,
    - wobei der Durchgriffsabschnitt (110) die erste Durchgangsöffnung (125) durchgreift,
    - wobei die erste Durchgangsöffnung (125) und eine äußere Umfangsfläche (130) des Durchgriffsabschnitts (110) spaltfrei zueinander ausgebildet sind.
  6. Schienenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    - wobei das Festlager (100) eine kraftschlüssige Verbindung (150)), insbesondere eine Schraubverbindung, und eine erste Befestigungsschiene (140aufweist,
    - wobei die erste Befestigungsschiene (140) unterseitig mit dem Wagenkasten (25) verbunden ist,
    - wobei die kraftschlüssige Verbindung (150) in die erste Befestigungsschiene (140) abschnittsweise eingreift und das Dach (20) an die erste Befestigungsschiene (140) drückt.
  7. Schienenfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - wobei das Loslager (190) eine Befestigungshülse (220) und eine weitere kraftschlüssige Verbindung (195) mit einer Schraubenmutter (205) und einer Schraube (200) umfasst,
    - wobei das Dach (20) eine zweite Durchgangsöffnung (235) aufweist,
    - wobei die Schraube (200) an einer Seite mit dem Wagenkasten (25) gekoppelt ist und an der gegenüberliegenden Seite die Schraubenmutter (205) um eine Schraubenachse (206) der Schraube (200) auf die Schraube (200) aufgeschraubt ist,
    - wobei die Befestigungshülse (220) zwischen der Schraubenmutter (205) und dem Wagenkasten (25) angeordnet ist und
    - einen ersten Hülsenabschnitt (250), einen axial bezogen auf die Schraubenachse (206) an den ersten Hülsenabschnitt (250) angrenzenden zweiten Hülsenabschnitt (255) und eine dritte Durchgangsöffnung (245) aufweist,
    - wobei der zweite Hülsenabschnitt (255) eine größere radiale Erstreckung bezogen auf die Schraubenachse (206) aufweist als der erste Hülsenabschnitt (250),
    - wobei die Schraube (200) die dritte Durchgangsöffnung (245) durchgreift und der erste Hülsenabschnitt (250) in die zweite Durchgangsöffnung (235) eingreift,
    - wobei der zweite Hülsenabschnitt (255) zwischen der Schraubenmutter (205) und dem Dach (20) angeordnet ist und eine Bewegung des Dachs (20) vom Wagenkasten (25) weg durch ein Anschlagen des Dachs (20) am zweiten Hülsenabschnitt (255) verhindert.
  8. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 7,
    - wobei die dritte Durchgangsöffnung (245) zentriert zu dem zweiten Hülsenabschnitt (255) angeordnet ist,
    - wobei der erste Hülsenabschnitt (250) exzentrisch zu dem zweiten Hülsenabschnitt (255) angeordnet ist.
  9. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 7 oder 8,
    - wobei die dritte Durchgangsöffnung (245) langlochartig ausgebildet ist,
    - wobei die dritte Durchgangsöffnung (245) sich in ihrer breiteren Erstreckungsrichtung quer zur Fahrzeuglängsrichtung (15) erstreckt.
  10. Schienenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    - wobei die zweite Befestigungseinheit (60) eine zweite Befestigungsschiene (141) aufweist,
    - wobei die zweite Befestigungsschiene (141) mit einer Unterseite (145) oberseitig am Wagenkasten (25) befestigt ist,
    - wobei ein Schraubenkopf (225) der Schraube (200) in die zweite Befestigungsschiene (141) eingreift,
    - wobei die Befestigungshülse (220) zwischen der zweiten Befestigungsschiene (141) und der Schraubenmutter (205) verspannt ist und der erste Hülsenabschnitt (250) stirnseitig an einer Oberseite (256) der zweiten Befestigungsschiene (141) anliegt,
    - wobei der zweite Hülsenabschnitt (255) mit einer Hülsenunterseite das Dach (20) an der Oberseite (256) der zweiten Befestigungsschiene (141) hält.
  11. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 10,
    - wobei zwischen dem Dach (20) und einer Stirnseite (275) des zweiten Hülsenabschnitts (255) ein Axialspalt (280) angeordnet ist.
  12. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 10 oder 11,
    - wobei zwischen einer Stirnseite (275) des zweiten Hülsenabschnitts (255) und dem Dach (20) ein elastisches Element (290) angeordnet ist,
    - wobei das elastische Element (290) scheibenförmig ausgebildet ist und umfangsseitig den ersten Hülsenabschnitt (250) umgreift,
    - wobei vorzugsweise das elastische Element (290) einen der folgenden Werkstoffe aufweist:
    - Gummi,
    - Silikon,
    - Kautschuk.
  13. Schienenfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    - wobei das Dachsegment (34) einen Dachabschnitt (75) und einen Befestigungsabschnitt (80, 85) umfasst,
    - wobei der Dachabschnitt (75) sich zwischen den beiden Wagenkastenabschnitten (35, 40) erstreckt und zusammen mit den Wagenkastenabschnitten (35, 40) einen Fahrzeuginnenraum (45) begrenzt,
    - wobei der Befestigungsabschnitt (80, 85) seitlich am Dachabschnitt (75) angrenzend angeordnet und mit dem Dachabschnitt (75) verbunden ist und sich nach außen vom Fahrzeuginnenraum (45) weg erstreckt,
    - wobei der Befestigungsabschnitt (80, 85) plattenförmig ausgebildet ist und in dem Befestigungsabschnitt (80, 85) die zweite Durchgangsöffnung (235) angeordnet ist,
    - wobei unterseitig der Befestigungsabschnitt (80, 85) auf der Oberseite (256) der zweiten Befestigungsschiene (141) aufliegt,
    - wobei der Befestigungsabschnitt (80, 85) zwischen der Oberseite (256) der zweiten Befestigungsschiene (141) und dem zweiten Hülsenabschnitt (255) angeordnet ist.
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