EP3847073A1 - Schienenfahrzeug - Google Patents

Schienenfahrzeug

Info

Publication number
EP3847073A1
EP3847073A1 EP19765975.8A EP19765975A EP3847073A1 EP 3847073 A1 EP3847073 A1 EP 3847073A1 EP 19765975 A EP19765975 A EP 19765975A EP 3847073 A1 EP3847073 A1 EP 3847073A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
passenger cabin
energy
energy dissipation
event
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.)
Withdrawn
Application number
EP19765975.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Schindler
Michael Kölker
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.)
Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Original Assignee
Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
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 Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH filed Critical Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Publication of EP3847073A1 publication Critical patent/EP3847073A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/14—Attaching or supporting vehicle body-structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions
    • 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
    • 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
    • B61D17/041—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures with bodies characterised by use of light metal, e.g. aluminium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle, in particular a railroad car or a tram car with or without its own drive, with at least two undercarriages each having at least one pair of wheels and a car body arranged on the undercarriages, which comprises a passenger cabin and a chassis carrying the undercarriage.
  • a rail vehicle is known from DE 32 31 466 Al.
  • Rail vehicles for the transport of passengers, such as railroad cars and trams, are usually constructed so that they have a car body to accommodate the passengers, this car body being arranged on several, usually two, trolleys. As a rule, such trolleys each have a chassis frame and wheel pairs arranged thereon.
  • Undercarriages consisting of only one pair of wheels and only one spring stage, as are usually found in freight wagons, can also be connected directly to the car body via the spring stage without a chassis frame.
  • the trolleys guide the rail vehicle in the track, so they support the rail vehicle in the track, and transmit the forces that occur between the track and the rail vehicle.
  • undercarriages of rail vehicles can also have a suspension which cushions the chassis frame relative to the axles of the wheel pairs and is referred to as primary suspension.
  • the passenger cabin is generally part of the car body arranged on the running gear, which is typically cushioned relative to the running gear by a so-called secondary suspension.
  • part of the Wagenkas tens is usually an energy dissipation device at both ends of the rail vehicle, which is used to absorb collision forces in the event of an accident.
  • These energy dissipation devices thus limit the rail vehicle at its front or rear end, as seen in the direction of travel, so that in the event of a collision of the rail vehicle with another rail vehicle or with a fixed obstacle, the impact energy can be at least partially absorbed by the energy dissipation devices.
  • a rail vehicle is thus provided with at least two undercarriages each having at least one pair of wheels and one on the undercarriage.
  • ken arranged car body which comprises a passenger cabin and a supporting frame supporting the passenger cabin, characterized in that the undercarriage has at least at one end of the rail vehicle an energy-consuming device limiting the rail vehicle for absorbing collision forces in the event of an accident and the passenger cabin on the base frame is resiliently mounted and is at a distance from the energy dissipation device.
  • such a device is understood as an energy dissipation device for absorbing collision forces in the event of an accident, e.g. due to mechanical deformation and / or friction, in particular mechanical, hydraulic and / or pneumatic friction, can absorb at least partially, preferably completely, impact energy resulting from the collision, in order thus to damage or impair other devices of the rail vehicle, in particular the passenger cabin to avoid or to keep it as low as possible.
  • the trolleys can be single-axle trolleys or two- or double-axle trolleys.
  • a chassis frame is optional for single-axle bogies, while a bogie frame is always provided for two- or double-axle bogies in which the wheel pairs are supported by a primary suspension and by means of which they are rotatably attached to the car body.
  • the latter undercarriages are therefore also referred to as bogies.
  • the wheel pairs can be both wheel sets and alternatively loose or single wheel pairs.
  • Both types of running gear i.e. the single-axle running gear and the bogie, can be equipped with wheel sets or loose or single wheel pairs.
  • the car body is divided in such a way that it comprises a base frame and a passenger cabin which is resiliently mounted on the base frame.
  • the energy dissipation device is only attached to the underframe, so that overall a possibility is created to use a very light passenger cabin, since this does not have to absorb any forces in the event of a collision.
  • the resilient mounting of the passenger cabin on the undercarriage can be realized with the aid of secondary springs which are small, light and not very voluminous. Since the secondary springs are arranged between the underframe and the passenger cabin, their positioning is hardly restricted.
  • the energy-absorbing device is firmly mounted on the base, which has little or no deflection, in the event of a collision with another vehicle of the same type, it always hits the same location, which is also provided with an energy-absorbing device.
  • the secondary springs can be arranged in any number between the underframe and the passenger cabin and are not restricted to the positions of the undercarriages. As a result, the springs can become even smaller and lighter, which significantly improves the possibility of realizing a low entry height
  • the resilient mounting of the passenger cabin on the undercarriage corresponds in principle to the conventional secondary suspension between the car body and the undercarriages, but according to the invention is shifted upwards, namely between the undercarriage and the passenger cabin.
  • a further suspension could be provided between the underframe and the undercarriages.
  • the underframe is connected to the undercarriage without springing.
  • a suspension is already provided between the passenger cabin and the underframe and, moreover, as a rule, but not mandatory for the invention, a primary suspension between the wheel pairs and the driver frame or, in the case of single-axle chassis, is optionally provided between the wheel pairs and the underframe.
  • the base frame can follow different shapes.
  • the underframe is continuously straight and without cranking.
  • the passenger cabin is releasably attached to the underframe.
  • a flat wagon can be achieved which can be used, for example, for container transport in freight transport.
  • the energy dissipation device is also releasably attached to the base frame.
  • the passenger cabin itself does not have to be designed in such a way that it can effectively absorb collision forces in the event of a collision, and can therefore be produced easily and inexpensively, is further supported by the fact that, according to a preferred development of the invention, the energy consumption device is arranged at such a distance from the passenger cabin that there is no contact between the passenger cabin and the energy consuming device even if the energy consuming device is to be deformed in the event of an accident.
  • the safety functions for dissipating the impact energy in the event of a collision are thus completely taken over by the energy dissipation device, without the passenger cabin itself having to have any additional devices for this purpose or having to follow special configurations.
  • the base frame which resiliently supports the passenger cabin, is preferably so stable in comparison with the energy dissipation device that, in the event of an expected collision, only the energy dissipation device is affected, but not the base frame itself is so stable that it experiences little or no mechanical deformation due to the expected collision forces. Due to a distance between the energy consumption device and the passenger cabin, it can thus be achieved that due to the collision, only the energy consumption device is mechanically deformed at the location of its arrangement without being displaced, so that there is no mechanical contact of the energy consumption device with the passenger cabin and thus further impairment of the passenger cabin due to the deforming energy consumption device can be prevented.
  • the invention can already be implemented in that an energy dissipation device is provided at a single end of the rail vehicle. This is particularly advantageous if the vehicle is a multiple unit unit consisting of several individual cars. According to a preferred development of the invention, however, at both ends of the rail vehicle, an energy dissipation device which limits the rail vehicle is provided for absorbing collision forces in the event of an accident. In this way, the rail vehicle is in collision case protected regardless of the direction in which it is traveling or from which side a collision is occurring.
  • single-axle trolleys without a chassis frame are provided, since they are of lower construction, the pairs of wheels of the single-axle trolleys being connected directly to the underframe via primary springs.
  • the bogies have a bogie frame, a suspension being provided between the bogie frame and the axles of the wheel pairs, likewise in accordance with a conventional primary suspension.
  • the primary suspension not only serves the comfort of the passengers but also helps to enable energy-efficient operation by reducing the vertical movements of the vehicle.
  • the passenger cabin is preferably designed to be self-supporting. As also mentioned above, the passenger cabin is preferably also designed without its own energy dissipation device to absorb collision forces in the event of an accident. This enables the passenger cabin to be manufactured from a damp building material, such as aluminum and / or fiber-reinforced plastic, which enables inexpensive production and, moreover, can result in weight savings in the rail vehicle, which can be associated with a further reduction in energy consumption during operation .
  • a damp building material such as aluminum and / or fiber-reinforced plastic
  • the invention can basically be used with any type of chassis.
  • the bogies are preferably biaxial bogies or single-axle bogies.
  • a rail vehicle 1 according to a preferred exemplary embodiment of the invention has a car body 8 which is arranged on two running gears 2.
  • the car body 8 comprises a passenger cabin 9 with doors 10 and windows 11 is provided and serves to accommodate passengers, and a sub frame 12th
  • the passenger cabin 9 is arranged on the underframe 12, and not directly, but in resilient mounting.
  • This resilient mounting is achieved in that springs 15 are provided between the base frame 12 and the passenger cabin 9.
  • These springs 15 correspond to a conventional secondary suspension with the difference that these springs 15 do not spring the entire car body 8 against the undercarriages 2, but instead provide a suspension within the car body 8, namely a suspension of the passenger cabin 9 with respect to the underframe 12 of the car body 8th.
  • the car body 8 also has an energy dissipation device 13 at the front and at the rear end of the rail vehicle 1. This is fixed, but detachably connected to the underframe 12, but is at a distance from the passenger cabin 9. Devices such as energy dissipation devices 13 are provided which, in the event of a collision of the rail vehicle 1 with another rail vehicle or with a fixed obstacle the resulting collision energy is at least partially, preferably completely, absorbed, eg by mechanical deformation and / or by heating.
  • the running gears 2 are each provided with wheel pairs 3 which are fastened to a running gear frame 7 via springs 6 of the primary suspension. In this way, the chassis frame 7 with the components it supports is sprung against the wheel axles 5.
  • the passenger cabin 9 is constructed here as a self-supporting structure in a damp construction, for example made of aluminum and / or a fiber-reinforced plastic.
  • the passenger cabin 9 itself does not have to meet any requirements with regard to possible collision protection, so that the corresponding measures on the passenger can be avoided.
  • cabin 9 a simple and inexpensive manufacture of the passenger cabin 9 chen chen.
  • the underframe 12, on which the passenger cabin 9 with the springs 15 is resiliently mounted, is so stable in comparison with the energy dissipation devices 13 that mechanical collision of the energy dissipation devices 13 occurs in expected collision cases, but usually not to one Deformation of the base 12 itself. Due to the distance between the energy dissipation devices 13 and the passenger cabin 9, the passenger cabin 9 remains undamaged in the best case in the event of a collision, since the stable underframe 12 practically holds the energy dissipation devices 13 in place and these are only mechanically deformed there without getting further towards the center of the rail vehicle 1, that is to say towards the Fahrgastka bine 9.
  • the passenger cabin 9 can, as already mentioned, be made of aluminum and / or fiber-reinforced plastic in a lightweight construction .
  • the lightweight construction of the passenger cabin 9 in turn enables the springs 15 between the underframe 12 and the passenger cabin 9 to be significantly smaller, lighter and less luminous than in the case of a conventional secondary suspension.
  • these springs 15 are not limited to the chassis 2. Rather, these springs 15 can be arranged anywhere between the underframe 12 and the passenger cabin 9, since the subframe can be designed equally in all areas to support the springs 15. The springs 15 can therefore be arranged in any number and at any locations on the base frame 12, which further improves the freedom for the implementation of low-floor structures to achieve a low entry height.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug (1), mit wenigstens zwei jeweils wenigstens ein Radpaar (3) aufweisenden Fahrwerken (2) und einem auf den Fahrwerken (2) angeordneten Wagenkasten (8), der eine Fahrgastkabine (9) und ein die Fahrgastkabine (9) tragendes Untergestell (12) umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Untergestell (12) wenigstens an einem Ende des Schienenfahrzeugs (1) eine das Schienenfahrzeug (1) begrenzende Energieverzehrvorrichtung (13) zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls aufweist und die Fahrgastkabine (9) auf dem Untergestell (12) federnd gelagert ist sowie im Abstand von der Energieverzehrvorrichtung (13) steht. Damit wird ein derartiges Schienenfahrzeug (1) bereitgestellt, das einfach und effizient herstellbar ist bei gutem Federungskomfort eine hohe Fahrgastsicherheit gewährleistet.

Description

S chienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, insbesondere einen Eisenbahnwagen oder einen Straßenbahnwagen mit oder ohne einem eigenen Antrieb, mit wenigstens zwei je- weils wenigstens ein Radpaar aufweisenden Fahrwerken und einem auf den Fahrwerken angeordneten Wagenkasten, der eine Fahrgastkabine und ein die Fahrgastkabine tragen des Untergestell umfasst. Ein derartiges Schienenfahrzeug ist aus der DE 32 31 466 Al bekannt. Schienenfahrzeuge zur Beförderung von Fahrgästen, wie Eisenbahnwagen und Straßen bahnwagen, sind in der Regel so aufgebaut, dass sie einen Wagenkasten zur Aufnahme der Fahrgäste aufweisen, wobei dieser Wagenkasten auf mehreren, in der Regel zwei, Fahrwerken angeordnet ist. In der Regel weisen solche Fahrwerke jeweils einen Fahr werksrahmen und daran angeordnete Radpaare auf. Fahrwerke, bestehend aus nur einem Radpaar und nur einer Federstufe, wie sie zumeist bei Güterwaggons Vorkommen, kön nen auch ohne Fahrwerkrahmen direkt über die Federstufe mit dem Wagenkasten ver bunden sein. Die Fahrwerke führen das Schienenfahrzeug im Gleis, stützen das Schie nenfahrzeug also im Gleis ab, und übertragen auftretende Kräfte zwischen Gleis und dem Schienenfahrzeug. Fahrwerke von Schienenfahrzeugen können neben den genannten Radpaaren auch eine Federung aufweisen, die den Fahrwerksrahmen relativ zu den Ach sen der Radpaare abfedert und als Primärfederung bezeichnet wird.
Bei herkömmlichen Schienenfahrzeugen ist die Fahrgastkabine in der Regel Bestandteil des auf den Fahrwerken angeordneten Wagenkastens, der typischerweise gegenüber den Fahrwerken über eine sogenannte Sekundärfederung abgefedert ist. Teil des Wagenkas tens ist aus Sicherheitsgründen in der Regel auch an beiden Enden des Schienenfahr zeugs jeweils eine Energieverzehrvorrichtung, die zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls dient. Diese Energieverzehrvorrichtungen begrenzen das Schie nenfahrzeug also an seinem, in Fahrtrichtung gesehen, vorderen bzw. hinteren Ende, so dass bei einer Kollision des Schienenfahrzeugs mit einem anderen Schienenfahrzeug o- der mit einem feststehenden Hindernis die Aufprallenergie mittels der Energieverzehr vorrichtungen wenigstens teilweise absorbiert werden kann. Insbesondere durch die Verabschiedung der Norm DIN EN 15227„Anforderungen für die Kollisionssicherheit von Schienenfahrzeugkästen“ ist in den letzten Jahren die Kon struktion von Wagenkästen bezüglicher passiver Sicherheit verbessert worden. Bei mo- demeren Schienenfahrzeugen finden sich nun in der Regel an beiden Enden als Energie- Verzehrvorrichtungen Deformationszonen sowie Elemente zum Aufkletterschutz, so dass im Falle eines Unfalls aufgrund einer Kollision die damit verbundene Aufprallenergie absorbiert und über sämtliche Waggons des Zuges verteilt werden kann.
Problematisch dabei ist jedoch, dass derartige Konstruktionen die Wagenkästen sehr aufwändig und schwer werden lassen, was zu entsprechend hohen Herstellungs- und Be- triebskosten führt. Wegen des großen Wagenkastengewichts werden daher auch relativ große Federn für die Federung der Schienenfahrzeuge benötigt. Dadurch ist insbesondere für die Sekundärfederung viel Platz erforderlich, was somit die mögliche Einstiegs- und Fußbodenhöhe beschränkt, die bei vielen Fahrzeugen so ausgelegt sein soll, dass nur ein kleiner Unterschied zwischen Bahnsteig- und Einstiegshöhe vorhanden ist. Darüber hin aus ist zumindest bei Sekundärfederungen ohne Niveauregulierung damit zu rechnen, dass im Kollisionsfall die miteinander kollidierenden Fahrzeuge bei unterschiedlicher Beladung unterschiedliche Höhen haben und die Energieabsorptionsbereiche der Ener gieverzehrvorrichtungen damit über einen großen Höhenbereich in die Endstrukturen der Schienenfahrzeuge integriert werden müssen. Herkömmliche Wagenkästen sind daher häufig schwer, teuer und in der Handhabung unflexibel, wobei große Sekundärfedem darüber hinaus viel Platz benötigen und die Möglichkeiten für Niederflurtechnik ein- schränken. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Schienenfahrzeug anzugeben, das ein fach und effizient herstellbar ist und bei gutem Federungskomfort eine hohe Fahrgastsi cherheit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird damit ein Schienenfahrzeug bereitgestellt, mit wenigstens zwei jeweils wenigstens ein Radpaar aufweisenden Fahrwerken und einem auf den Fahrwer- ken angeordneten Wagenkasten, der eine Fahrgastkabine und ein die Fahrgastkabine tra gendes Untergestell umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergestell wenigstens an einem Ende des Schienenfahrzeugs eine das Schienenfahrzeug begrenzende Energie- verzehrvorrichtung zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls aufweist und die Fahrgastkabine auf dem Untergestell federnd gelagert ist sowie im Abstand von der Energieverzehrvorrichtung steht.
Als eine Energieverzehrvorrichtung zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls wird vorliegend eine derartige Vorrichtung verstanden, die z.B. aufgrund von mechanischer Verformung und/oder Reibung, insbesondere mechanischer, hydraulischer und/oder pneumatischer Reibung, von der Kollision herrührende Aufprallenergie wenigs- tens teilweise, vorzugsweise vollständig, aufnehmen kann, um somit eine Beschädigung bzw. Beeinträchtigung anderer Einrichtungen des Schienenfahrzeugs, insbesondere der Fahrgastkabine, zu vermeiden bzw. so gering wie möglich zu halten.
Die Fahrwerke können Einzelachsfahrwerke oder Zwei- bzw. Doppelachsfahrwerke sein. Bei Einzelachsfahrwerken ist ein Fahrwerksrahmen optional, während bei Zwei- bzw. Doppelachsfahrwerken immer ein Fahrwerksrahmen vorgesehen ist, in dem die Radpaare über ein Primärfederung gelagert und über den sie drehbar am Wagenkasten befestigt sind. Letztere Fahrwerke werden daher auch als Drehgestelle bezeichnet. Im Übrigen können die Radpaare sowohl Radsätze als auch alternativ Los- oder Einzelradpaare sein. Beide Fahrwerkarten, also das Einzelachsfahrwerk und das Drehgestell, können mit Radsätzen oder Los- bzw. Einzelradpaaren ausgerüstet sein. Es ist somit ein maßgeblicher Punkt der Erfindung, dass der Wagenkasten so aufgeteilt ist, dass dieser ein Untergestell und eine Fahrgastkabine umfasst, die auf dem Unterge- stell federnd gelagert ist. Die Energieverzehrvorrichtung ist dabei nur an dem Unterge- stell befestigt, so dass insgesamt eine Möglichkeit geschaffen wird, eine sehr leichte Fahrgastkabine zu verwenden, da diese im Falle einer Kollision keine Kräfte aufnehmen muss. Wegen des geringen Fahrgastkabinengewichts kann die federnde Lagerung der Fahrgastkabine auf dem Untergestell mit Hilfe von Sekundärfedem verwirklicht werden, die klein, leicht und wenig voluminös sind. Da die Sekundärfedem zwischen dem Untergestell und der Fahrgastkabine angeordnet werden, sind sie in ihrer Positionierung kaum eingeschränkt. Da im Übrigen die Energie- verzehrvorrichtung auf dem wenig oder gar nicht einfedemden Untergestell fest montiert ist, trifft sie im Kollisionsfall mit einem anderen Fahrzeug gleicher Gattung dieses immer an derselben ebenfalls mit einer Energieverzehrvorrichtung versehenen Stelle. Außerdem können die Sekundärfedem in beliebiger Zahl zwischen dem Untergestell und der Fahr gastkabine angeordnet werden und sind nicht auf die Positionen der Fahrwerke be- schränkt. Dadurch können die Federn nochmals kleiner und leichter werden, was die Möglichkeit, eine niedrige Einstiegshöhe zu verwirklichen, nochmals deutlich verbessert
Die federnde Fagerung der Fahrgastkabine auf dem Untergestell entspricht im Prinzip der herkömmlichen Sekundärfederung zwischen dem Wagenkasten und den Fahrwerken, ist erfindungsgemäß aber nach oben verlagert, nämlich zwischen dem Untergestellt und der Fahrgastkabine angeordnet. Grundsätzlich könnte zwischen dem Untergestell und den Fahrwerken eine weitere Federung vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Wei- terbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Untergestell ungefedert mit den Fahrwerken verbunden ist. Für den Fahrkomfort der Fahrgäste kann dies vollkommen ausreichend sein, da erfindungsgemäß bereits eine Federung zwischen der Fahrgastkabi- ne und dem Untergestell vorgesehen ist und darüber hinaus in der Regel, aber für die Er- findung nicht zwingend, eine Primärfederung zwischen den Radpaaren und dem Fahr werkrahmen bzw. bei Einzelachsfahrwerken optional zwischen den Radpaaren und dem Untergestell vorgesehen ist.
Grundsätzlich kann zur Verwirklichung der Vorteile der Erfindung das Untergestell ver- schiedenen Formen folgen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Untergestell jedoch durchgehend gerade und ohne Kröpfungen ausgebildet. In die sem Zusammenhang ist es weiterhin ganz besonders bevorzugt, dass die Fahrgastkabine auf dem Untergestell lösbar befestigt ist. Damit kann durch Fösen der Fahrgastkabine und Demontage der Sekundärfederung von dem Untergestell ein Flachwagen erzielt wer- den, den man z.B. zum Containertransport im Güterverkehr einsetzen kann. Darüber hin aus ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass auch die Energieverzehrvorrichtung lösbar an dem Untergestell befestigt ist. Der erfindungsgemäße Aspekt, dass die Fahrgastkabine selbst nicht derart ausgestaltet sein muss, dass sie im Falle einer Kollision effektiv Kollisionskräfte absorbieren kann, und damit leicht und kostengünstig hergestellt sein kann, wird weiter dadurch unterstützt, dass gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Energieverzehrvorrich- tung in einem solchen Abstand von der Fahrgastkabine angeordnet ist, dass es auch bei einer im Falle eines Unfalls zu erwartenden Verformung der Energieverzehrvorrichtung zu keinem Kontakt zwischen der Fahrgastkabine und der Energieverzehrvorrichtung kommt. Die Sicherheitsfunktionen für das Abführen der Aufprallenergie bei einer Kolli- sion werden somit vollständig von der Energieverzehrvorrichtung übernommen, ohne dass die Fahrgastkabine selbst hierfür irgendwelche zusätzliche Einrichtungen aufweisen oder besonderen Ausgestaltungen folgen muss.
Insbesondere in diesem Zusammenhang gilt auch, dass das Untergestell, das die Fahr gastkabine federnd trägt, im Vergleich mit der Energieverzehrvorrichtung vorzugsweise so stabil ausgebildet ist, dass in einem erwarteten Kollisionsfall nur die Energieverzehr vorrichtung in Mitleidenschaft gezogen wird, nicht jedoch das Untergestell selbst. Dieses ist so stabil, dass es aufgrund der erwarteten Kollisionskräfte keine oder nur sehr geringe mechanische Deformation erfährt. Aufgrund eines Abstands zwischen der Energiever zehrvorrichtung und der Fahrgastkabine kann damit erreicht werden, dass aufgrund der Kollision nur die Energieverzehrvorrichtung an dem Ort ihrer Anordnung mechanisch deformiert wird, ohne dabei verschoben zu werden, so dass es zu keinem mechanischen Kontakt der Energieverzehrvorrichtung mit der Fahrgastkabine kommt und damit einer Beeinträchtigung der Fahrgastkabine durch die sich verformende Energieverzehrvorrich- tung weiter vorgebeugt werden kann.
Grundsätzlich ist die Erfindung schon dadurch verwirklichbar, dass an einem einzigen Ende des Schienenfahrzeugs eine Energieverzehrvorrichtung vorgesehen ist. Dies ist ins besondere von Vorteil, wenn es sich bei dem Fahrzeug um eine aus mehreren Einzelwa gen bestehende Triebzug einheit handelt. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Er- findung ist jedoch an beiden Enden des Schienenfahrzeugs jeweils eine das Schienen fahrzeugs begrenzende Energieverzehrvorrichtung zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls vorgesehen. Auf diese Weise ist das Schienenfahrzeug im Kollisi- onsfall unabhängig davon geschützt, in welche Richtung es fährt bzw. von welcher Seite her eine Kollision auftritt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Einachsfahrwerke ohne Fahrwerksrahmen vorgesehen, da sie niedriger bauen, wobei die Radpaare der Einachs- fahrwerke direkt über Primärfedem mit dem Untergestell verbunden sind. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrwerke einen Fahrwerksrahmen aufweisen, wobei zwischen dem Fahrwerksrahmen und den Achsen der Radpaare eine Federung vorgesehen ist, ebenfalls entsprechend einer her- kömmlichen Primärfederung. Die Primärfederung dient nicht nur dem Fahrkomfort der Fahrgäste sondern hilft auch einen energieeffizienten Betrieb zu ermöglichen, indem die Vertikalbewegungen des Fahrzeugs reduziert werden.
Vorzugsweise ist die Fahrgastkabine selbsttragend ausgebildet. Wie ebenfalls weiter oben schon angesprochen, ist die Fahrgastkabine vorzugsweise außerdem ohne eigene Energieverzehrvorrichtung zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls ausgebildet. Dies ermöglicht die Herstellung der Fahrgastkabine aus einem Feichtbauma- terial, wie Aluminium und/oder faserverstärktem Kunststoff, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht und im Übrigen zu einer Gewichtserspamis bei dem Schienen- fahrzeug führen kann, was im Betrieb mit einem weiter verringerten Energieverbrauch verbunden sein kann.
Die Erfindung ist grundsätzlich mit jeder Art von Fahrwerk verwendbar. Vorzugsweise handelt es sich bei den Fahrwerken jedoch um zweiachsige Drehgestelle oder um Ein- achsfahrwerke.
In der Zeichnung zeigt die einzige Figur schematisch ein Schienenfahrzeug gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist ein Schienenfahrzeug 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Wagenkasten 8 auf, der auf zwei Fahrwerken 2 angeordnet ist. Dabei umfasst der Wagenkasten 8 eine Fahrgastkabine 9, die mit Türen 10 und Fenstern 11 versehen ist und zur Aufnahme von Fahrgästen dient, sowie ein Un tergestell 12.
Die Fahrgastkabine 9 ist auf dem Untergestell 12 angeordnet, und zwar nicht direkt, son- dem in federnder Lagerung. Diese federnde Lagerung wird dadurch erzielt, dass zwi- schen dem Untergestell 12 und der Fahrgastkabine 9 Federn 15 vorgesehen sind. Diese Federn 15 entsprechen einer herkömmlichen Sekundärfederung mit dem Unterschied, dass diese Federn 15 nicht den gesamten Wagenkasten 8 gegenüber den Fahrwerken 2 ab federn, sondern eine Federung innerhalb des Wagenkastens 8 bereitstellen, nämlich ei- ne Abfederung der Fahrgastkabine 9 gegenüber dem Untergestell 12 des Wagenkastens 8.
Der Wagenkasten 8 weist darüber hinaus am vorderen und am hinteren Ende des Schie- nenfahrzeugs 1 jeweils eine Energieverzehrvorrichtung 13 auf. Diese ist fest, jedoch lös- bar mit dem Untergestell 12 verbunden, steht aber im Abstand zur Fahrgastkabine 9. Als Energieverzehrvorrichtungen 13 sind derartige Vorrichtungen vorgesehen, die im Falle der Kollision des Schienenfahrzeugs 1 mit einem anderen Schienenfahrzeug oder mit ei- nem festen Hindernis die entstehende Kollisionsenergie wenigstens teilweise, vorzugs- weise vollständig, aufnehmen, z.B. durch mechanische Verformung und/oder durch Er- wärmung.
Zum Führen des Schienenfahrzeugs 1 im Gleis 14 sind die Fahrwerke 2 jeweils mit Rad- paaren 3 versehen, die über Federn 6 der Primärfederung an einem Fahrwerksrahmen 7 befestigt sind. Auf diese Weise ist der Fahrwerksrahmen 7 mit den von ihm getragenen Komponenten gegenüber den Radachsen 5 gefedert.
Während die Fahrwerke 2 mit den Radpaaren 3, Federn 6 der Primärfederung und dem Fahrwerksrahmen 7 aufgebaut sein können, wie bei herkömmlichen Schienenfahrzeugen, ist die Fahrgastkabine 9 vorliegend als selbsttragende Konstruktion in Feichtbauweise, z.B. aus Aluminium und/oder einem faserverstärkten Kunststoff aufgebaut. Die Fahr gastkabine 9 selbst muss keinen Anforderungen genügen, was einen möglichen Kollisi onsschutz angeht, so dass die Vermeidung entsprechender Maßnahmen an der Fahrgast- kabine 9 eine einfache und kostengünstige Herstellung der Fahrgastkabine 9 ermögli chen.
Das Untergestell 12, auf dem die Fahrgastkabine 9 mit den Federn 15 federnd gelagert ist, ist im Vergleich mit den Energieverzehrvorrichtungen 13 so stabil ausgebildet, dass es in erwarteten Kollisionsfällen zu einer mechanischen Deformation der Energiever zehrvorrichtungen 13 kommt, in der Regel aber nicht zu einer Deformation des Unterge stells 12 selbst. Aufgrund des Abstands zwischen den Energieverzehrvorrichtungen 13 und der Fahrgastkabine 9 bleibt die Fahrgastkabine 9 im Kollisionsfall im besten Fall unbeschädigt, da das stabile Untergestell 12 die Energieverzehrvorrichtungen 13 prak tisch an ihrem Ort hält und diese nur dort mechanisch verformt werden ohne dabei weiter in Richtung zur Mitte des Schienenfahrzeugs 1 hin, also in Richtung zu der Fahrgastka bine 9 hin, zu gelangen. Dadurch, dass die Energieverzehrvorrichtungen 13 nur an dem Untergestell 12 befestigt sind und mit diesem in mechanischer Wechselwirkung stehen, und zwar auch im erwar teten Kollisionsfall, kann die Fahrgastkabine 9, wie schon angesprochen, in Leichtbau weise aus Aluminium und/oder faserverstärkten Kunststoff hergestellt sein. Die Leicht bauweise der Fahrgastkabine 9 wiederrum ermöglicht es, dass die Federn 15 zwischen dem Untergestell 12 und der Fahrgastkabine 9 deutlich kleiner, leichter und weniger vo luminös sein können als bei einer herkömmlichen Sekundärfederung.
Anders als bei einer herkömmlichen Sekundärfederung ist im Übrigen der Ort dieser Fe dern 15 nicht auf die Fahrwerke 2 beschränkt. Vielmehr können diese Federn 15 überall zwischen dem Untergestell 12 und der Fahrgastkabine 9 angeordnet werden, da das Un tergestell ja in allen Bereichen gleichermaßen dafür ausgelegt sein kann, die Federn 15 zu tragen. Die Federn 15 können also in beliebiger Anzahl und an beliebigen Orten auf dem Untergestell 12 angeordnet sein, was die Freiheiten für die Verwirklichung von Niederflurkonstruktionen zur Erzielung einer niedrigen Einstiegshöhe weiter verbessert.
Dadurch, dass die Energieverzehrvorrichtungen 13 auf dem Untergestell 12 montiert sind und das Untergestell 12 nur mittels der relativ gering einfedemden Federn 6 der Primär federung gegenüber den Radachsen 5 abgefedert sind, ergibt sich ein weiterer Vorteil derart, dass auch bei unterschiedlichen Massen von Schienenfahrzeugen 1 der selben Art, z.B. aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Fahrgästen in der jeweiligen Fahrgast kabine 9, die vertikalen Abstände der Energieverzehrvorrichtungen 13 von den Radach sen 5 kaum voneinander verschieden sind. Im Kollisionsfall mit einem anderen Fahrzeug der selben Art ist also immer sichergestellt, dass tatsächlich die Energieverzehrvorrich tungen 13 aufeinandertreffen, ohne dass sich die Energieverzehrvorrichtungen 13 über einen besonders weiten vertikalen Bereich erstrecken müssen.
B ezugszeichenliste
1 S chienenfahrzeug
2 Fahrwerke
3 Radpaare
4 Radpaarlager
5 Radachsen
6 Federn der Primärfederung
7 F ahrwerksr ahmen
8 Wagenkasten
9 Kabine
10 Türen
11 Fenster
12 Untergestell
13 Energieverzehrvorrichtungen
14 Gleis
15 Federn der Sekundärfederung

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug (1), mit wenigstens zwei jeweils wenigstens ein Radpaar (3) aufweisenden Fahrwerken (2) und einem auf den Fahrwerken (2) angeordneten Wagen- kästen (8), der eine Fahrgastkabine (9) und ein die Fahrgastkabine (9) tragendes Unterge- stell (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergestell (12) wenigstens an ei- nem Ende des Schienenfahrzeugs (1) eine das Schienenfahrzeug (1) begrenzende Ener gieverzehrvorrichtung (13) zur Aufnahme von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls aufweist und die Fahrgastkabine (9) auf dem Untergestell (12) federnd gelagert ist sowie im Abstand von der Energieverzehrvorrichtung (13) steht.
2. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unter gestell (12) ungefedert mit den Fahrwerken (2) verbunden ist.
3. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Untergestell (12) durchgehend gerade und ohne Kröpfungen aus gebildet ist.
4. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fahrgastkabine (9) auf dem Untergestell (12) lösbar befestigt ist.
5. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Energieverzehrvorrichtung (13) an dem Untergestell (12) lösbar befestigt ist.
6. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Energieverzehrvorrichtung (13) in einem solchen Abstand von der Fahrgastkabine (9) angeordnet ist, dass es auch bei einer im Falle eines Unfalls zu erwar tenden Verformung der Energieverzehrvorrichtung (13) zu keinem Kontakt zwischen der Fahrgastkabine (9) und der Energieverzehrvorrichtung (13) kommt.
7. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass an beiden Enden des Schienenfahrzeugs (1) jeweils eine das Schie- nenfahrzeug (1) begrenzende Energieverzehrvorrichtung (13) zur Aufnahme von Kollisi- onskräften im Falle eines Unfalls vorgesehen sind.
8. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fahrwerke (2) einen Fahrwerksrahmen (7) aufweisen und zwi- schen dem Fahrwerksrahmen (7) und den Achsen (5) der Radpaare (3) eine Federung vorgesehen ist.
9. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fahrgastkabine (9) selbsttragend ausgebildet ist.
10. Schienenfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fahrgastkabine (9) ohne Energieverzehrvorrichtung zur Aufnah me von Kollisionskräften im Falle eines Unfalls ausgebildet ist.
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