EP4339054A1 - Vorrichtung zur verringerung des luftwiderstandes von schienenfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zur verringerung des luftwiderstandes von schienenfahrzeugen Download PDF

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EP4339054A1
EP4339054A1 EP22196184.0A EP22196184A EP4339054A1 EP 4339054 A1 EP4339054 A1 EP 4339054A1 EP 22196184 A EP22196184 A EP 22196184A EP 4339054 A1 EP4339054 A1 EP 4339054A1
Authority
EP
European Patent Office
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covering device
rigid support
rail vehicle
nose
designed
Prior art date
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Granted
Application number
EP22196184.0A
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English (en)
French (fr)
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EP4339054C0 (de
EP4339054B1 (de
Inventor
Michael Krug
Christopher Gotthardt
Stefan Schöppe
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.)
Huebner GmbH and Co KG
Original Assignee
Huebner GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to ES22196184T priority patent/ES3059525T3/es
Priority to EP22196184.0A priority patent/EP4339054B1/de
Priority to CN202311055283.5A priority patent/CN117719545A/zh
Priority to US18/461,872 priority patent/US20240101163A1/en
Priority to CA3212511A priority patent/CA3212511A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/02—Construction details of vehicle bodies reducing air resistance by modifying contour ; Constructional features for fast vehicles sustaining sudden variations of atmospheric pressure, e.g. when crossing in tunnels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a rail vehicle nose, wherein the rail vehicle nose has a center buffer coupling with a free coupling end section, so that the free coupling end section can be connected to a further center buffer coupling of a further rail vehicle nose, the center buffer coupling extending in a rest position along a longitudinal axis, the center buffer coupling being designed in such a way and is mounted so that the free coupling end section can be pivoted relative to the longitudinal axis, the rail vehicle nose nose having a front panel, the front panel radially surrounding the center buffer coupling at least in sections, so that a front opening pointing essentially in the longitudinal direction is defined between the front panel and the center buffer coupling.
  • the present invention further relates to a covering device for covering the front opening extending between a front panel and a center buffer coupling of a rail vehicle.
  • Rail vehicles especially regional trains and S-Bru trains, usually have an exposed center buffer coupling at the two front ends of a continuous train section.
  • This center buffer coupling is used to couple several train sections together to create a longer train overall. It is not possible for a passenger to switch between the different train sections while the train is traveling.
  • the center buffer coupling is part of the rail vehicle nose and is surrounded by the front panel of this rail vehicle nose.
  • a train section has a rail vehicle nose with a central buffer coupling at both ends, so that the train section can also be coupled to other train sections via both ends.
  • the front nose of the rail vehicle when viewed in the direction of travel has a center buffer coupling that is not coupled to another center buffer coupling.
  • a front opening extends between the center buffer coupling and the surrounding front panel of the rail vehicle nose of the train or train section, which can also be referred to as the free space between the center buffer coupling and the front panel.
  • the front opening When traveling at speeds of more than 50 km/h, turbulence occurs in the area of the front opening, which increases the flow resistance of the train. It has therefore been shown that the front opening is disadvantageous for the aerodynamics of a train. Particularly when entering a tunnel, the front opening creates increased flow resistance, as the air in the tunnel cannot be effectively displaced due to the front opening.
  • the rail vehicle nose nose has a center buffer coupling with a free coupling end section, so that the free coupling end section can be connected to a further center buffer coupling of a further rail vehicle nose nose, the center buffer coupling extending in a rest position along a longitudinal axis, the center buffer coupling being designed and mounted in this way is that the free coupling end section can be pivoted relative to the longitudinal axis, wherein the rail vehicle front nose has a front panel, the front panel radially surrounding the center buffer coupling at least in sections, so that a front opening pointing essentially in the longitudinal direction is defined between the front panel and the central buffer coupling, the rail vehicle front nose being a Covering device comprises, wherein the covering device is designed and arranged such that the front opening is at least partially covered by the covering device, wherein the covering device comprises a through opening aligned in the longitudinal direction, wherein the free coupling end portion protrudes through the through opening from the inside to the outside or is substantially flush ends
  • a cover device can thus be provided for the front opening, which can be carried along during movements of the center buffer coupling due to the material-like material sections used, so that the mobility of the center buffer coupling is not restricted by the cover device.
  • the stiffening - due to the rigid support element - prevents strong axial compression or deformation of the covering device from occurring at higher driving speeds, so that the covering device can reduce the air resistance value of the rail vehicle. The latter in turn leads to a better energy balance of the train and consequently to resource-saving consumption and improved economic efficiency.
  • first material-like material section and the second material-like material section can be two separate material-like material webs.
  • the fabric-like material sections can in particular comprise or consist of a polyester, a polyamide, an aramid, polypropylene, cotton and/or viscose. However, other materials can also be used.
  • the fabric-like material section can be a woven fabric, a knitted fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric or a scrim (e.g. a scrim).
  • the fabric-like material section may include a coating.
  • the coating can include a plastic.
  • the coating comprises an elastomer, a silicone, a chlorosulfonated polyethylene, a TPU (thermoplastic polyurethane), EPDM (ethylene propylene diene rubber) and/or PVC (polyvinyl chloride).
  • the front panel can also be referred to as the bow ring.
  • the front opening can also be called the bow opening.
  • the rest position of the central buffer coupling is to be understood as meaning that position of the central buffer coupling which is assumed by the central buffer coupling when no external forces act or have acted on it.
  • the rest position can be the position in which the center buffer coupling extends parallel to the longitudinal alignment of the rail vehicle.
  • the cover device is designed such that it is connected to the front panel via a radial outer edge of the cover device or rests on the front panel, the cover device being designed such that it is connected to the center buffer coupling via a radial inner edge of the cover device or is applied to the center buffer coupling.
  • the covering device can in particular also lie airtight on the front panel or be connected to it in an airtight manner.
  • the covering device can be connected to the front panel and at the same time rest exclusively on the center buffer coupling. This makes installing the cover device easier.
  • the covering device is designed and arranged within the rail vehicle front nose such that the first rigid support element is arranged axially spaced from a region of the first material-like material section and axially spaced from a region of the second material-like material section.
  • the first material-like material section can therefore extend from the first rigid support element in a first axial direction and the second material-like material section can extend from the first rigid support element in the opposite axial direction.
  • This axially spaced arrangement of rigid carrier element and material-like material sections enables a high degree of mobility of the rigid carrier element, whereby movements of the center buffer couplings can also be tracked by the rigid carrier element.
  • the center buffer coupling can be pivoted in a first pivoting direction perpendicular to the longitudinal ash, preferably the horizontal direction, through a total rotation angle of a maximum of 40 degrees.
  • the center buffer coupling can be pivoted in the pivoting direction, preferably the horizontal direction, by a total angle of rotation of a maximum of 35 degrees.
  • the center buffer coupling can be pivoted in the pivoting direction, preferably the horizontal direction, by a total angle of rotation of a maximum of 30 degrees. This ensures that the rail vehicle has sufficiently good cornering behavior in traffic operations on regional routes and enables a simple and cost-effective implementation of the covering device.
  • the center buffer coupling can be pivoted in a second pivoting direction perpendicular to the longitudinal axis and perpendicular to the first pivoting direction, preferably the vertical direction, through a total rotation angle of a maximum of 25 degrees.
  • the center buffer coupling can be pivoted in the second pivoting direction, preferably the vertical direction, by a total rotation angle of a maximum of 20 degrees.
  • the center buffer coupling can be pivoted in the second pivoting direction, preferably the vertical direction, by a total rotation angle of a maximum of 15 degrees. This ensures that the rail vehicle behaves sufficiently well on inclines during traffic operations on regional routes and enables a simple and cost-effective implementation of the covering device.
  • the first rigid support element is arranged at least in sections within the front opening, so that the first rigid support element is surrounded radially by the front panel at least in sections.
  • This arrangement of the rigid support element has proven to be advantageous. Because if the initially rigid support element is arranged in the free space surrounded by the front panel, it does not represent an obstacle to any cabling and / or channels supplying compressed air in most existing rail vehicle noses, which in these rail vehicle noses are located along the center buffer coupling to the free end section of the Extend center buffer coupling.
  • the first rigid support element is arranged outside the front opening, so that the first rigid support element is arranged axially spaced from the front panel.
  • This arrangement enables an aerodynamically advantageous design of the covering device. For example, several rigid support elements and material-like material sections arranged between two adjacent support elements can be arranged tapering towards the free end section of the center buffer coupling. This causes a further reduction in the air resistance value of the rail vehicle.
  • the covering device has at least a second rigid support element, wherein the second rigid support element defines the smallest cross-sectional area of the through opening, wherein the second rigid support element is designed and arranged such that the center buffer coupling protrudes through the through opening, wherein the center buffer coupling and the covering device is designed and arranged in such a way that pivoting the center buffer coupling relative to the longitudinal axis causes a change in position and/or position of the second rigid support element.
  • the second rigid support element can in particular be that rigid support element of the covering device that is arranged closest to the center buffer coupling. In this way, a movement of the center buffer coupling is coupled to a movement of the covering device in a simple manner.
  • the covering device comprises a first module, wherein the first module covers a first region of the front opening in the rest position of the center buffer coupling, wherein the covering device comprises a second module, wherein the second module covers a second region of the center buffer coupling in the rest position Front opening covers, wherein the first area and the second area of the front opening are not congruent, wherein the first module of the covering device and the second module of the covering device can be connected to one another via a closure device and can be detached from one another in a non-destructive manner.
  • the closure device can in particular comprise a screw connection and/or a click connection.
  • the modular structure of the covering device enables particularly smooth attachment of the covering device to existing rail vehicle systems.
  • the modules can be designed in such a way that the external module is first connected to the front panel and then the internal module is connected to the external module. There Since the individual modules have a lower weight compared to the entire covering device, it is easier for the person installing them to align the modules correctly.
  • the covering device is designed such that it essentially completely closes the front opening. This ensures that there is less turbulence in the area of the rail vehicle nose when the rail vehicle travels at higher speeds above 50 km/h.
  • the center buffer coupling extends both inside and outside the front opening in the rest position.
  • the covering device described in the context of this disclosure can be used advantageously, particularly in rail vehicles with a central buffer coupling designed in this way.
  • the front panel is designed to be essentially rigid, the front panel preferably consisting of metal and/or an inelastic plastic.
  • the rail vehicle front nose is designed such that the front opening cannot be closed or partially closed by a movable front flap.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a covering device for covering a front opening extending between a front panel and a central buffer coupling of a rail vehicle, the covering device being designed such that the front opening can be covered at least in sections with the covering device, the covering device being at least a first has a rigid support element, wherein the covering device has at least a first material-like material section and a second material-like material section, the covering device being designed and arranged on the rail vehicle in such a way that the first material-like material section can be arranged at least in sections radially between the front panel and the first rigid support element, wherein the covering device is designed such that the second material-like material section can be arranged at least in sections radially between the center buffer coupling and the first rigid support element.
  • Such a covering device makes it possible to advantageously improve the flow properties of a rail vehicle with a front opening by using the covering device to cover the front opening.
  • the first material-like material section, the second material-like material section and the first rigid support element are components of a bellows.
  • a bellows can comprise several rigid support elements, each designed as a frame profile, with a material-like material section designed as a material web extending between two adjacent frame profiles.
  • the material web can be curved in a wave or fold shape in both the vertical and horizontal directions.
  • Two adjacent material webs lie against each other via respective end sections and are accommodated in a recess in the frame profile.
  • the two end sections can be non-positively connected to one another and to the frame profile.
  • the first fabric-like material section and the second fabric-like material section are designed and arranged such that they each have a fold or a wave. Folds and waves are particularly suitable for enabling the first rigid support element to be moved easily relative to further rigid support elements and/or to the front panel, while at the same time ensuring high axial rigidity and therefore low insurability in the axial direction.
  • the folds or waves of the first and second material sections are designed such that the respective center of curvature of a fold or wave is arranged between the longitudinal axis and the apex of the fold or the apex of the wave. In other words, the folds or waves are directed outward.
  • the folds or waves of the first and second material sections can be designed such that the respective apex of the fold or wave lies between the longitudinal axis and the center of curvature of the fold or wave is arranged. In other words, the folds or waves are directed inward.
  • the covering device is designed such that it can be connected to the front panel on the outside or can be placed on the front panel, wherein the covering device is preferably designed such that it can be connected to the center buffer coupling on the inside or can be placed on the center buffer coupling. This allows for a good connection with the front panel to achieve an aerodynamically advantageous effect.
  • the first material-like material section is connected to the first rigid support element in a form-fitting, non-positive or material-fitting manner, in particular non-positively, wherein the second material-like material section is connected to the first rigid support element in a form-fitting, non-positive or material-fitting manner, in particular non-positively , connected is.
  • the rigid support elements can each have one or more recesses into which the material-like material sections are inserted and then clamped by deforming the recesses.
  • the recesses can be deformed, for example, by hammering or pressing.
  • the first rigid support element is designed to be self-supporting.
  • the covering device is self-supporting. Accordingly, the covering device alone has a shape and structure that remains in place without additional support from the outside. This is advantageous for the rigidity of the covering device with regard to the force exerted by axially extending air flows.
  • the covering device has a plurality of rigid support elements, with the first or second material-like material section extending between two rigid support elements of an adjacent pair of rigid support elements. Due to the large number of rigid support elements, the mobility of the through opening - and consequently of a central buffer coupling protruding through the through opening - and the associated displaceability of the support elements relative to one another can be increased.
  • the first rigid support element is a closed ring, the ring surrounding a circular, elliptical or polygonal, in particular rectangular, cross-section.
  • all rigid support elements of the covering device are closed rings. It has been found that closed rings, especially those with a rectangular cross section, which can also be called frames, have a rigidity that is advantageous for the covering device.
  • two rigid support elements of a pair of adjacent rigid support elements are connected to one another exclusively via an intermediate fabric-like material section. Consequently, no additional connecting elements are necessary, which enables cost-effective production.
  • two rigid support elements of a pair of adjacent rigid support elements are arranged concentrically to one another.
  • all rigid support elements of the covering device are arranged essentially concentrically to one another. This advantageously enables two adjacent rigid support elements to be easily displaced relative to one another.
  • the covering device has a plurality of rigid support elements, the plurality of rigid support elements taken together forming a pyramid shape or a cone. This also enables the passage opening to be highly displaceable in the vertical and horizontal directions with little material expenditure.
  • the covering device has between 4 and 18 rigid support elements. According to one embodiment of the covering device according to the invention, the covering device has between 8 and 14 rigid support elements. It has been found that this number of rigid support elements is ideally suited to providing the necessary displaceability of the through opening for a central buffer coupling of a regional train and at the same time also enables simple and cost-effective production and installation.
  • the two support elements of each respective pair of axially adjacent rigid support elements have an axial distance of at least 0.5 cm. According to one embodiment of the covering device according to the invention, the two support elements of each respective pair of axially adjacent rigid support elements have an axial distance of at least 1 cm.
  • the two support elements of each respective pair of axially adjacent rigid support elements have an axial distance of a maximum of 10 cm. According to one embodiment of the covering device according to the invention, the two support elements of each respective pair of axially adjacent rigid support elements have an axial distance of a maximum of 5 cm. According to one embodiment of the covering device according to the invention, the two support elements of each respective pair of axially adjacent rigid support elements have an axial distance of a maximum of 3 cm.
  • the covering device extends over a total area of a maximum of 6 m 2 .
  • the covering device extends over a total area of a maximum of 4 m 2 .
  • the two rigid support elements of a pair of adjacent rigid support elements are connected to one another exclusively via a material-like material section lying between them.
  • features which are described in the above description exclusively in connection with and solely with a covering device according to the invention can also form features of a covering device which is part of a rail vehicle nose nose according to the invention.
  • features of a covering device that are described exclusively in connection with the higher-level rail vehicle nose unit also form optional features of a stand-alone embodiment of a covering device according to the invention.
  • Figure 1 shows a rail vehicle nose 1 with an exposed center buffer coupling 2.
  • this covering device 7 consists of several rigid support elements 5, with an adjacent pair of rigid support elements 5 being connected via a material-like material section 6, which forms regular waves in the resting state.
  • the rigid support elements 5 are designed as closed rectangular frames with rounded corners.
  • the material sections extending between two adjacent frames form regular waves both in the vertical direction and in the horizontal direction.
  • the covering device is designed in such a way that the central buffer coupling 2 protrudes through the through openings of the rigid support elements 5 and the coupling end section 3 remains visible and accessible from the outside.
  • the outer surface of the first rigid support element 5 is connected to the front panel 4 of the rail vehicle nose 1 via the outer edge of the covering device 8. From this starting point, the covering device 7 extends inwards in a funnel shape to the center buffer coupling 2.
  • the center buffer coupling 2 will also move both horizontally - by cornering - and vertically - by driving uphill.
  • the covering device 7 can also follow the movement of material sections 6 between the individual rigid support elements 5, for example in a right-hand curve.
  • the side of the covering device 7 on the inside of the curve will increasingly compress, so that the waves of the material-like material section 6 on the inside of the curve will cover a smaller area of the front opening in this way.
  • the side of the covering device 7 on the outside of the curve is stretched.
  • the freedom of movement provided by a wave-shaped arrangement of the material-like material section 6 thus provides a covering device which moves with a horizontal movement of the central buffer coupling.
  • Figure 2 shows the inside of a covering device 7 in a possible embodiment.
  • This consists of numerous, axially consecutively arranged, rigid support elements 5, which are connected to one another via material-like material sections 6.
  • a subgroup of rigid support elements 5 and the associated material-like material sections 6 can form a module which extends between two rigid support elements delimiting the module.
  • the covering device 7 contains two such modules, which are connected to one another via a closure device 12.
  • the closure device 12 can in particular comprise a positive-locking connecting element.
  • the first module 10 is the internal module in the embodiment shown here. This first module 10 forms with the inner edge 9 of the covering device 7, which is also the inner edge of the module 10, a through opening 14 through which the central buffer coupling 2 protrudes when the covering device is as in Fig. 1 shown is implemented as part of a rail vehicle nose.
  • the second module 11 is the external module in the application example. This will - as in Fig. 1 shown - with the outer edge 8 of the cover device 7 attached to the front panel 4 of the rail vehicle nose 1.
  • the outermost element of the second module 11, which is connected directly to the front panel 4, is a rigid fastening element 13.
  • Fig. 3 shows the rear view of the in Fig. 2 shown embodiment of the covering device 7. From this perspective, the internal rigid support element 5, which defines the through opening 14 for the center buffer coupling 2 with the inner edge of the covering device 9, is visible. The remaining rigid support elements 5, which in combination with the fabric-like material sections 6 form the first and second modules 10, 11, are only in can be seen to a small extent through the through opening 14. Likewise, only part of the closure device 12, which connects the two modules to one another via the rigid support elements 5, can be seen.
  • Fig. 4 shows a vertical cross-sectional view of an embodiment of the covering device 7.
  • This consists of the first module 10, which is connected to the second module 11 via the closure device 12.
  • the modules 10, 11 are each composed of the material-like material sections 6, which are arranged in a wave shape, and the rigid support elements 5.
  • the outermost element of the second module is the rigid fastening element 13, which can be attached to the front panel 4 of a rail vehicle nose 1 with the outer edge of the covering device 8.
  • Fig. 4 shows the internal fabric-like material section 6 of the first module 10 for two different layers 15, 15a.
  • the first layer 15 of the inner fabric-like material section 6 shows this in the rest position of the covering device 7, ie when a central buffer coupling 2 protrudes through the through opening 14 - as in Fig. 1 - is in the rest position.
  • the second position 15a indicates the behavior of the covering device 7 when it is deflected from the rest position - for example by a vertical pivoting of a center buffer coupling 2 protruding through the through opening 14.
  • the rigid support elements 5 are in the Fig. 4 Embodiment shown frame profiles that have a U-shaped cross section.
  • two adjacent end sections of two fabric-like material sections 6 are fastened in such a way that the two fabric-like material sections 6 can form in the form of folds or waves.
  • the internal support element 5, which rests or can be placed on the central buffer coupling 2 with the inner edge 9 of the covering device 7, moves in the vertical direction.
  • the material-like material section 6 fastened in the recess can also follow this movement.
  • this material-like material section 6 causes a vertical movement of the next adjacent rigid support element 5.
  • a chain of coupled relative movements of the rigid support elements 5 can thus take place in order to enable the mobility of the central buffer coupling 2 while simultaneously covering the front opening.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schienenfahrzeugbugnase, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Mittelpufferkupplung mit einem freien Kupplungsendabschnitt aufweist, sodass der freie Kupplungsendabschnitt mit einer weiteren Mittelpufferkupplung einer weiteren Schienenfahrzeugbugnase verbindbar ist, wobei die Mittelpufferkupplung sich in einer Ruhelage entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Mittelpufferkupplung derart ausgebildet und gelagert ist, dass der freie Kupplungsendabschnitt gegenüber der Längsachse verschwenkbar ist, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Frontblende aufweist, wobei die Frontblende die Mittelpufferkupplung zumindest abschnittsweise radial umgibt, sodass eine im Wesentlichen in Längsrichtung zeigende Frontöffnung zwischen der Frontblende und der Mittelpufferkupplung definiert ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Abdeckvorrichtung zum Abdecken der sich zwischen einer Frontblende und einer Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs erstreckenden Frontöffnung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schienenfahrzeugbugnase, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Mittelpufferkupplung mit einem freien Kupplungsendabschnitt aufweist, sodass der freie Kupplungsendabschnitt mit einer weiteren Mittelpufferkupplung einer weiteren Schienenfahrzeugbugnase verbindbar ist, wobei die Mittelpufferkupplung sich in einer Ruhelage entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Mittelpufferkupplung derart ausgebildet und gelagert ist, dass der freie Kupplungsendabschnitt gegenüber der Längsachse verschwenkbar ist, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Frontblende aufweist, wobei die Frontblende die Mittelpufferkupplung zumindest abschnittsweise radial umgibt, sodass eine im Wesentlichen in Längsrichtung zeigende Frontöffnung zwischen der Frontblende und der Mittelpufferkupplung definiert ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Abdeckvorrichtung zum Abdecken der sich zwischen einer Frontblende und einer Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs erstreckenden Frontöffnung.
  • Schienenfahrzeuge, insbesondere Regionalzüge und S-Bahn-Züge, weisen zumeist an den beiden Bug-Enden eines zusammenhängenden Zugabschnitts eine jeweils offen liegende Mittepufferkupplung auf. Diese Mittelpufferkupplung wird dazu verwendet mehrere Zugabschnitte miteinander zu koppeln, um einen insgesamt längeren Zug zu erhalten. Für einen Passagier ist ein Wechsel zwischen den unterschiedlichen Zugabschnitten während der Fahrt eines Zuges nicht möglich.
  • Die Mittelpufferkupplung ist ein Bestandteil der Schienenfahrzeugbugnase und wird umgeben von der Frontblende dieser Schienenfahrzeugbugnase.
  • In der Regel weist ein Zugabschnitt an seinen beiden Enden jeweils eine Schienenfahrzeugbugnase mit einer Mittelpufferkupplung auf, sodass der Zugabschnitt auch über beide Enden mit weiteren Zugabschnitten gekoppelt werden kann.
  • Daher weist die während einer Fahrt eines solchen Zuges in Fahrrichtung betrachtet vorne liegende Schienenfahrzeugbugnase eine Mittelpufferkupplung auf, die nicht mit einer weiteren Mittelpufferkupplung gekoppelt ist.
  • Da die Mittelpufferkupplung zumindest in horizontaler Richtung eine beschränkte Beweglichkeit aufweist, sodass die Kupplung bei Kurvenfahrten verschwenkt, erstreckt sich zwischen der Mittelpufferkupplung und der sie umgebenen Frontblende der Schienenfahrzeugbugnase des Zuges oder Zugabschnitts eine Frontöffnung, welche auch als Freiraum zwischen Mittelpufferkupplung und Frontblende bezeichnet werden kann.
  • Bei Fahrten mit Geschwindigkeiten von mehr als 50 km/h kommt es im Bereich der Frontöffnung zu Turbulenzen, wodurch sich der Strömungswiderstand des Zuges erhöht. Es hat sich somit herausgestellt, dass die Frontöffnung für die Aerodynamik eines Zuges nachteilig ist. Insbesondere beim Einfahren in einen Tunnel entsteht durch die Frontöffnung ein erhöhter Strömungswiderstand, da die im Tunnel befindliche Luft aufgrund der Frontöffnung nicht effektiv verdrängt werden kann.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aerodynamischen Eigenschaften einer eingangs genannten Schienenfahrzeugbugnase zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den Ansprüchen beschriebene Schienenfahrzeugbugnase sowie durch die in den Ansprüchen beschriebene Abdeckvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase weist die Schienenfahrzeugbugnase eine Mittelpufferkupplung mit einem freien Kupplungsendabschnitt auf, sodass der freie Kupplungsendabschnitt mit einer weiteren Mittelpufferkupplung einer weiteren Schienenfahrzeugbugnase verbindbar ist, wobei die Mittelpufferkupplung sich in einer Ruhelage entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Mittelpufferkupplung derart ausgebildet und gelagert ist, dass der freie Kupplungsendabschnitt gegenüber der Längsachse verschwenkbar ist, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Frontblende aufweist, wobei die Frontblende die Mittelpufferkupplung zumindest abschnittsweise radial umgibt, sodass eine im Wesentlichen in Längsrichtung zeigende Frontöffnung zwischen der Frontblende und der Mittelpufferkupplung definiert ist, wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Abdeckvorrichtung umfasst, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Frontöffnung zumindest teilweise von der Abdeckvorrichtung abgedeckt ist, wobei die Abdeckvorrichtung eine in die Längsrichtung ausgerichtete Durchgangsöffnung umfasst, wobei der freie Kupplungsendabschnitt von innen nach außen durch die Durchgangsöffnung durchragt oder im Wesentlichen bündig mit der Durchgangsöffnung abschließt, wobei die Abdeckvorrichtung zumindest ein erstes starres Trägerelement aufweist, wobei die Abdeckvorrichtung zumindest einen ersten stoffartigen Materialabschnitt und einen zweiten stoffartigen Materialabschnitt aufweist, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und am Schienenfahrzeug angeordnet ist, dass sich der erste stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Frontblende und dem ersten starren Trägerelement erstreckt, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich der zweite stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Mittelpufferkupplung und dem ersten starren Trägerelement erstreckt.
  • Durch die derartige Kombination eines starren Trägerelements mit zwei stoffartigen Materialabschnitten wird die Abdeckvorrichtung versteift aber gleichzeitig eine Beweglichkeit der von der Abdeckvorrichtung definierten Durchlassöffnung ermöglicht. So kann eine Abdeckvorrichtung für die Frontöffnung bereitgestellt werden, die aufgrund der verwendeten stoffartigen Materialabschnitte bei Bewegungen der Mittelpufferkupplung mitgeführt werden kann, sodass die Beweglichkeit der Mittelpufferkupplung durch die Abdeckvorrichtung nicht eingeschränkt wird. Gleichzeitig wird aber durch die Versteifung - bedingt durch das starre Trägerelement - verhindert, dass es bei höheren Fahrgeschwindigkeiten zu einer starken axialen Kompression oder einem Verformen der Abdeckvorrichtung kommt, sodass die Abdeckvorrichtung den Luftwiderstandswert des Schienenfahrzeugs mindern kann. Letzteres führt wiederum zu einer besseren Energiebilanz des Zuges und folglich zu einem ressourcenschonenden Verbrauch und einer verbesserten Wirtschaftlichkeit.
  • Insbesondere kann es sich bei dem ersten stoffartigen Materialabschnitt und dem zweiten stoffartigen Materialabschnitt um zwei separate stoffartige Materialbahnen handeln.
  • Die stoffartigen Materialabschnitte können insbesondere ein Polyester, ein Polyamid, ein Aramid, Polypropylen, Baumwolle und/oder Viskose umfassen oder daraus bestehen. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden. Der stoffartige Materialabschnitt kann ein Gewebe, ein Gestricke, ein Gewirke, ein Vlies (Non-woven) oder ein Gelege (z.B. ein Fadengelege) sein.
  • Der stoffartige Materialabschnitt kann eine Beschichtung umfassen. Die Beschichtung kann einen Kunststoff umfassen. Insbesondere umfasst die Beschichtung ein Elastomer, ein Silikon, ein chlorsulfoniertes Polyethylen, ein TPU (thermoplastisches Polyurethan), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) und/oder PVC (Polyvinylchlorid).
  • Die Frontblende kann auch als Bugring bezeichnet werden. Die Frontöffnung kann auch als Bugöffnung bezeichnet werden.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Begriffe "radial" und "axial" auf die beschriebene Längsachse.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter der Ruhelage der Mittelpufferkupplung diejenige Lage der Mittelpufferkupplung zu verstehen, die von der Mittelpufferkupplung eingenommen wird, wenn keine äußeren Kräfte auf sie einwirken bzw. eingewirkt haben. Insbesondere kann die Ruhelage diejenige Lage sein, in der sich die Mittelpufferkupplung parallel zur Längsausrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet, dass sie über eine radiale Außenkante der Abdeckvorrichtung mit der Frontblende verbunden ist oder an der Frontblende anliegt, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über eine radiale Innenkante der Abdeckvorrichtung mit der Mittelpufferkupplung verbunden ist oder an der Mittelpufferkupplung anliegt.
  • Dies gewährleistet, dass die Frontöffnung ausreichend verdeckt ist. Die Abdeckvorrichtung kann insbesondere auch luftdicht an der Frontblende anliegen oder mit dieser luftdicht verbunden sein. Insbesondere kann die Abdeckvorrichtung mit der Frontblende verbunden sein und gleichzeitig an der Mittelpufferkupplung ausschließlich anliegen. Dies erleichtert die Installation der Abdeckvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und innerhalb der Schienenfahrzeugbugnase angeordnet, dass das erste starre Trägerelement axial beabstandet von einem Bereich des ersten stoffartigen Materialabschnitts und axial beabstandet von einem Bereich des zweiten stoffartigen Materialabschnitts angeordnet ist. Der erste stoffartige Materialabschnitt kann sich demnach vom ersten starren Trägerelement ausgehend in eine erste axiale Richtung erstrecken und der zweite stoffartige Materialabschnitt kann sich vom ersten starren Trägerelement ausgehend in die hierzu entgegengesetzte axiale Richtung erstrecken. Diese axiale beabstandete Anordnung von starrem Trägerelement und stoffartigen Materialabschnitten ermöglicht eine hohe Beweglichkeit des starren Trägerelements, wodurch Bewegungen der Mittelpufferkupplungen auch von dem starren Trägerelement nachgeführt werden können.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in einer ersten senkrecht zur Längsasche stehenden Schwenkrichtung, vorzugsweise der Horizontalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 40 Grad verschwenkbar. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in der Schwenkrichtung, vorzugsweise der Horizontalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 35 Grad verschwenkbar. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in der Schwenkrichtung, vorzugsweise der Horizontalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 30 Grad verschwenkbar. Dies gewährleistet im Verkehrsbetrieb auf Regionalstrecken ein ausreichend gutes Kurvenverhalten des Schienenfahrzeugs und ermöglicht eine einfache und kostengünstige Implementierung der Abdeckvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in einer zweiten senkrecht zur Längsachse und senkrecht zur ersten Schwenkrichtung stehenden Schwenkrichtung, vorzugsweise der Vertikalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 25 Grad verschwenkbar. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in der zweiten Schwenkrichtung, vorzugsweise der Vertikalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 20 Grad verschwenkbar. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Mittelpufferkupplung in der zweiten Schwenkrichtung, vorzugsweise der Vertikalrichtung, um einen Gesamtdrehwinkel von maximal 15 Grad verschwenkbar. Dies gewährleistet im Verkehrsbetrieb auf Regionalstrecken ein ausreichend gutes Verhalten des Schienenfahrzeugs bei Steigungen und ermöglicht eine einfache und kostengünstige Implementierung der Abdeckvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist das erste starre Trägerelement zumindest abschnittsweise innerhalb der Frontöffnung angeordnet, so dass das erste starre Trägerelement radial von der Frontblende zumindest abschnittweise umgeben ist. Diese Anordnung des starren Trägerelements hat sich als vorteilhaft erwiesen. Denn wenn das erst starre Trägerelement in dem von der Frontblende umgebenen Freiraum angeordnet wird, stellt es bei den meisten bereits bestehenden Schienenfahrzeugbugnasen kein Hindernis für etwaige Verkabelungen und/oder Druckluft-zuführende Kanäle dar, die sich bei diesen Schienenfahrzeugbugnasen entlang der Mittelpufferkupplung zum freien Endabschnitt der Mittelpufferkupplung erstrecken.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist das erste starre Trägerelement außerhalb der Frontöffnung angeordnet, so dass das erste starre Trägerelement axial beabstandet zur Frontblendeangeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht eine aerodynamisch vorteilhafte Ausbildung der Abdeckvorrichtung. So können z.B. mehrere starre Trägerelemente und jeweils zwischen zwei benachbarten Trägerelementen angeordnete stoffartige Materialabschnitte spitz zulaufend zum freien Endabschnitt der Mittelpufferkupplung angeordnet sein. Dies bewirkt eine weitere Verringerung des Luftwiderstandwertes des Schienenfahrzeugs.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase weist die Abdeckvorrichtung zumindest ein zweites starres Trägerelement auf, wobei das zweite starre Trägerelement die kleinste Querschnittsfläche der Durchgangsöffnung definiert, wobei das zweite starre Trägerelement derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Mittelpufferkupplung durch die Durchgangsöffnung ragt, wobei die Mittelpufferkupplung und die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Verschwenken der Mittelpufferkupplung gegenüber der Längsachse eine Lage- und/oder Positionsveränderung des zweiten starren Trägerelements bewirkt. Das zweite starre Trägerelement kann insbesondere dasjenige starre Trägerelement der Abdeckvorrichtung sein, das nächstliegend zur Mittelpufferkupplung angeordnet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise eine Bewegung der Mittelpufferkupplung an eine Bewegung der Abdeckvorrichtung gekoppelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase umfasst die Abdeckvorrichtung ein erstes Modul, wobei das erste Modul in der Ruhelage der Mittelpufferkupplung einen ersten Bereich der Frontöffnung abdeckt, wobei die Abdeckvorrichtung ein zweites Modul umfasst, wobei das zweite Modul in der Ruhelage der Mittelpufferkupplung einen zweiten Bereich der Frontöffnung abdeckt, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich der Frontöffnung nicht deckungsgleich sind, wobei das erste Modul der Abdeckvorrichtung und das zweite Modul der Abdeckvorrichtung über eine Verschlusseinrichtung miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander lösbar sind. Die Verschlusseinrichtung kann insbesondere eine Schraubverbindung und/oder eine Klickverbindung umfassen. Der Modulare Aufbau der Abdeckvorrichtung ermöglicht ein besonders leichtgängiges Anbringen der Abdeckvorrichtung an bereits bestehenden Schienenfahrzeugsystemen. Die Module können derart ausgebildet sein, dass zunächst das außenliegende Modul mit der Frontblende in Verbindung gebracht wird und anschließend das innenliegende Modul mit dem außenliegenden Modul in Verbindung gebracht wird. Da die einzelnen Module im Vergleich zur gesamten Abdeckvorrichtung ein geringeres Gewicht aufweisen, ist es für die installierende Person leichter, die Module korrekt auszurichten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet, dass sie die Frontöffnung im Wesentlichen vollständig verschließt. Dies gewährleistet, dass es zu einer geringeren Turbulenzenbildung im Bereich der Schienenfahrzeugbugnase kommt, wenn das Schienenfahrzeug mit höheren Geschwindigkeiten oberhalb von 50 km/h fährt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase erstreckt sich die Mittelpufferkupplung in der Ruhelage sowohl innerhalb als auch außerhalb der Frontöffnung. Insbesondere bei Schienenfahrzeugen mit einer derart ausgebildeten Mittelpufferkupplung ist die im Zuge dieser Offenbarung beschriebene Abdeckvorrichtung vorteilhaft anwendbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Frontblende im Wesentlichen starr ausgebildet, wobei die Frontblende vorzugsweise aus Metall und/oder einem unelastischem Kunststoff besteht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist die Schienenfahrzeugbugnase derart ausgebildet, dass die Frontöffnung nicht durch eine bewegliche Frontklappe verschlossen oder teilweise verschlossen werden kann.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch eine Abdeckvorrichtung zum Abdecken einer sich zwischen einer Frontblende und einer Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs erstreckenden Frontöffnung, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Frontöffnung zumindest abschnittweise mit der Abdeckvorrichtung abdeckbar ist, wobei die Abdeckvorrichtung zumindest ein erstes starres Trägerelement aufweist, wobei die Abdeckvorrichtung zumindest einen ersten stoffartigen Materialabschnitt und einen zweiten stoffartigen Materialabschnitt aufweist, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und am Schienenfahrzeug anordbar ist, dass der erste stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Frontblende und dem ersten starren Trägerelement anordbar ist, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass der zweite stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Mittelpufferkupplung und dem ersten starren Trägerelement anordbar ist.
  • Eine solche Abdeckvorrichtung ermöglicht es, auf vorteilhafte Weise die Strömungseigenschaften eines Schienenfahrzeugs mit Frontöffnung zu verbessern, indem die Abdeckvorrichtung zur Abdeckung der Frontöffnung verwendet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind der erste stoffartige Materialabschnitt, der zweite stoffartige Materialabschnitt und das erste starre Trägerelement Bestandeile eines Balgs. Ein solcher Balg kann mehrere jeweils als Rahmenprofil ausgebildete starre Trägerelemente umfassen, wobei sich zwischen jeweils zwei benachbarten Rahmenprofilen ein als Materialbahn ausgebildeter stoffartiger Materialabschnitt erstreckt. Die Materialbahn kann sowohl in vertikaler als in auch in horizontaler Richtung wellen- oder falten-förmig gewölbt sein. Zwei benachbarte Materialbahnen liegen dabei über jeweilige Endabschnitte aneinander an und sind in einer Ausnehmung des Rahmenprofils aufgenommen. Durch Verklemmen des Rahmenprofils können die beiden Endabschnitte kraftschlüssig miteinander und mit dem Rahmenprofil verbunden sein. Es hat sich gezeigt, dass solche als Balg-ausgebildeten Abdeckvorrichtung bei der Bewegung der Mittelpufferkupplung besonders leichtgängig mit bewegt werden können und gleichzeitig die Abdeckung der Frontöffnung gewährleistet bleibt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind der erste stoffartige Materialabschnitt und der zweite stoffartige Materialabschnitt derart ausgebildet und angeordnet, dass sie jeweils eine Falte oder eine Welle aufweisen. Falten und Wellen eignen sich im besonderen Maße dazu, eine leichtgängige Verschiebbarkeit des ersten starren Trägerelements gegenüber weiteren starren Trägerelementen und/oder gegenüber der Frontblende zu ermöglichen, bei einer gleichzeitigen gewährleisten einer hohen axialen Steifigkeit, folglich einer geringen Versicherbarkeit in axialer Richtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind die Falten oder Wellen von erstem und zweitem Materialabschnitt derart ausgebildet, dass der jeweilige Krümmungsmittelpunkt einer Falte oder Welle zwischen der Längsachse und dem Scheitelpunkt der Falte oder dem Scheitelpunkt der Welle angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Falten oder Wellen nach außen gerichtet.
  • Alternativ können gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung die Falten oder Wellen von erstem und zweitem Materialabschnitt derart ausgebildet sein, dass der jeweilige Scheitelpunkt der Falte oder Welle zwischen der Längsachse und dem Krümmungsmittelpunkt der Falte oder Welle angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die Falten oder Wellen nach innen gerichtet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung ist die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet, dass sie außenseitig mit der Frontblende verbindbar oder an der Frontblende anlegbar ist, wobei die Abdeckvorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass sie innenseitig mit der Mittelpufferkupplung verbindbar oder an der Mittelpufferkupplung anlegbar ist. Dies ermöglicht eine gute Verbindung mit der Frontblende, um eine aerodynamisch vorteilhafte Wirkung zu erzielen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung ist der erste stoffartige Materialabschnitt mit dem ersten starren Trägerelement form-, kraft- oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, verbunden ist, wobei der zweite stoffartige Materialabschnitt mit dem ersten starren Trägerelement form-, kraft- oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, verbunden ist.
  • Insbesondere können die starren Trägerelemente jeweils eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen, in welche die stoffartigen Materialabschnitte eingeführt und durch ein verformen der Ausnehmungen anschließend verklemmt werden. Das Verformen der Ausnehmungen kann beispielsweise durch Hämmern oder Pressen erfolgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung ist das erste starre Trägerelement selbsttragend ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung ist die Abdeckvorrichtung selbstragend. Demnach weist die Abdeckvorrichtung in Alleinstellung eine Form und Struktur auf, die ohne zusätzliche Stützung von außen bestehen bleibt. Dies ist vorteilhaft für die Steifigkeit der Abdeckvorrichtung hinsichtlich einer Krafteinwirkung durch axial verlaufende Luftströmungen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weist die Abdeckvorrichtung eine Vielzahl von starren Trägerelementen auf, wobei sich zwischen zwei starren Trägerelementen eines benachbarten Paares von starren Trägerelementen der erste oder der zweite stoffartiger Materialabschnitt erstreckt. Durch die Vielzahl starrer Trägerelemente kann die Bewegbarkeit der Durchgangsöffnung - und folglich einer durch die Durchgangsöffnung ragenden Mittelpufferkupplung - und die dazugehörige Verschiebbarkeit der Trägerelemente zueinander erhöht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung ist das erste starre Trägerelement ein geschlossener Ring, wobei der Ring einen kreisförmigen, elliptischen oder vieleckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt umgibt. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind alle starren Trägerelemente der Abdeckvorrichtung geschlossene Ringe. Es hat sich herausgestellt, dass geschlossene Ringe, insbesondere solche mit rechteckigem Querschnitt, die auch Rahmen genannte werden können, eine für die Abdeckvorrichtung vorteilhafte Steifigkeit aufweisen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind zwei starre Trägerelemente eines Paares benachbarter starrer Trägerelemente ausschließlich über einen dazwischenliegenden stoffartigen Materialabschnitt miteinander verbunden sind. Folglich sind keine zusätzlichen Verbindungselemente notwendig, wodurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind zwei starre Trägerelemente eines Paar benachbarter starrer Trägerelemente konzentrisch zueinander angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind alle starren Trägerelemente der Abdeckvorrichtung im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet. Eine gute Verschiebbarkeit zweier benachbarter starrer Trägerelemente gegeneinander wird hierdurch auf vorteilhafte Weise ermöglicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weist die Abdeckvorrichtung eine Vielzahl starrer Trägerelemente auf, wobei die Vielzahl starrer Trägerelemente zusammengenommen eine Pyramidenform oder einen Konus bilden. Auch dies ermöglicht bei geringem Materialaufwand eine hohe Verschiebbarkeit der Durchgangsöffnung in der vertikalen und der horizontalen Richtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weist die Abdeckvorrichtung zwischen 4 und 18 starre Trägerelemente auf. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weist die Abdeckvorrichtung zwischen 8 und 14 starre Trägerelemente auf. Es hat sich herausgestellt, dass diese Anzahl von starren Trägerelementen ideal dazu geeignet ist, die notwendige Verschiebbarkeit der Durchgangsöffnung für eine Mittelpufferkupplung eines Regionalzuges bereitzustellen und gelichzeitig auch eine einfache und kostengünstige Herstellung und Installation ermöglicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weisen die zwei Trägerelemente jedes jeweiligen Paares axial benachbarter starrer Trägerelemente einen axialen Abstand von minimal 0,5 cm auf. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weisen die zwei Trägerelemente jedes jeweiligen Paares axial benachbarter starrer Trägerelemente einen axialen Abstand von minimal 1 cm auf. Diese Minimal-Parameterwerte garantieren eine gute Verschiebbarkeit der starren Trägerelemente zueinander.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weisen die zwei Trägerelemente jedes jeweiligen Paares axial benachbarter starrer Trägerelemente einen axialen Abstand von maximal 10 cm auf. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weisen die zwei Trägerelemente jedes jeweiligen Paares axial benachbarter starrer Trägerelemente einen axialen Abstand von maximal 5 cm auf. Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung weisen die zwei Trägerelemente jedes jeweiligen Paares axial benachbarter starrer Trägerelemente einen axialen Abstand von maximal 3 cm auf. Diese Maximal-Parameterwerte garantieren eine gute Steifigkeit der Abdeckvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung erstreckt sich die Abdeckvorrichtung über eine Gesamtfläche von maximal 6 m2.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung erstreckt sich die Abdeckvorrichtung über eine Gesamtfläche von maximal 4 m2.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung sind die zwei starren Trägerelemente eines Paares benachbarter starrer Trägerelemente ausschließlich über einen dazwischenliegenden stoffartigen Materialabschnitt miteinander verbunden.
  • Es versteht sich, dass Merkmale, die in der voranstehenden Beschreibung ausschließlich in Zusammenhang und in Alleinstellung mit einer erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung beschrieben werden, auch Merkmale einer Abdeckvorrichtung bilden können, welche Bestandteil einer erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase ist. Gleichzeitig bilden auch Merkmale einer Abdeckvorrichtung, die ausschließlich in Zusammenhang mit der übergeordneten Einheit Schienenfahrzeugbugnase beschrieben werden, optionale Merkmale einer in Alleinstellung ausgebildeten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen davon und der dazugehörigen Figuren deutlich. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
    • Fig. 1
    ist eine Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbugnase mit einer verbauten Abdeckvorrichtung.
    Fig. 2
    ist eine isometrische Darstellung der Innenseite einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung.
    Fig. 3
    ist eine isometrische Darstellung der Außenseite der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform.
    Fig. 4
    ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckvorrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Schienenfahrzeugbugnase 1 mit einer freiliegenden Mittelpufferkupplung 2. Zwischen der Mittelpufferkupplung 2 und einer Frontblende 4 befindet sich eine Abdeckvorrichtung 7 im Sinne der vorliegenden Offenbarung. Diese Abdeckvorrichtung 7 besteht im Ausführungsbeispiel aus mehreren starren Trägerelementen 5, wobei jeweils ein benachbartes Paar von starren Trägerelementen 5 über einen stoffartigen Materialabschnitt 6, der im Ruhezustand regelmäßige Wellen ausbildet, verbunden sind. Die starren Trägerelemente 5 sind als geschlossene rechteckige Rahmen mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Die sich zwischen zwei benachbarten Rahmen erstreckenden Materialabschnitte bilden sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung jeweils regelmäßige Wellen aus.
  • Die Abdeckvorrichtung ist derart ausgebildet, dass die Mittelpufferkupplung 2 durch die Durchgangsöffnungen der starren Trägerelemente 5 hindurchragt und der Kupplungsendabschnitt 3 sichtbar und von außen zugänglich bleibt. Die Außenfläche des ersten starren Trägerelements 5 ist über die Außenkante der Abdeckvorrichtung 8 mit der Frontblende 4 der Schienenfahrzeugbugnase 1 verbunden. Von diesem Ausgangspunkt aus erstreckt sich die Abdeckvorrichtung 7 trichterförmig nach innen bis zur Mittelpufferkupplung 2.
  • Sofern ein weiteres Schienenfahrzeug über den Kupplungsendabschnitt 3 mit dem dargestellten Fahrzeug verbunden und anschließend in Bewegung gebracht wird, wird sich ebenfalls die Mittelpufferkupplung 2 sowohl horizontal - durch Kurvenfahrten - als auch vertikal - durch Steigungsfahrten - bewegen. Durch die in Wellen liegenden stoffartigen Materialabschnitte 6 zwischen den einzelnen starren Trägerelementen 5 kann die Abdeckvorrichtung 7 der Bewegung, beispielsweise in einer Rechtskurve, ebenfalls folgen. In diesem Szenario wird sich die kurveninnenliegende Seite der Abdeckvorrichtung 7 vermehrt zusammenstauchen, sodass die kurveninnenliegenden Wellen des stoffartige Materialabschnitts 6 auf diese Weise einen kleineren Bereich der Frontöffnung abdecken. Gleichzeitig wird eine Streckung der kurvenaußenliegenden Seite der Abdeckvorrichtung 7 bewirkt. Durch den Bewegungsspielraum, der durch eine wellenförmige Anordnung des stoffartigen Materialabschnittes 6 gegeben ist wird somit eine Abdeckvorrichtung bereitgestellt, die sich mit einer horizontalen Bewegung der Mittelpufferkupplung mitbewegt.
  • Figur 2 zeigt die Innenseite einer Abdeckvorrichtung 7 in einer möglichen Ausführungsform. Diese besteht aus zahlreichen, axial nachfolgend angeordneten, starren Trägerelementen 5, welche über stoffartige Materialabschnitte 6 miteinander verbunden sind. Eine Untergruppe starrer Trägerelemente 5 und der dazugehörigen stoffartigen Materialabschnitte 6 kann ein Modul ausbilden, welches sich zwischen zwei das Modul begrenzenden starren Trägerelementen erstreckt. Im Anwendungsbeispiel enthält die Abdeckvorrichtung 7 zwei solcher Module, welche über eine Verschlusseinrichtung 12 miteinander verbunden sind.
  • Die Verschlusseinrichtung 12 kann insbesondere ein formschluss-bildendes Verbindungselement umfassen.
  • Das erste Modul 10 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform das innenliegende Modul. Dieses erste Modul 10 bildet mit der Innenkante 9 der Abdeckvorrichtung 7, welche zugleich die Innenkante des Moduls 10 ist, eine Durchgangsöffnung 14, durch die die Mittelpufferkupplung 2 hindurchragt, wenn die Abdeckvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt als Bestandteil einer Schienenfahrzeugbugnase implementiert ist. Das zweite Modul 11 ist im Anwendungsbeispiel das außenliegende Modul. Dieses wird - wie in Fig. 1 gezeigt - mit der Außenkante 8 der Abdeckvorrichtung 7 an der Frontblende 4 der Schienenfahrzeugbugnase 1 befestigt. Bei dem äußersten Element des zweiten Moduls 11, welches direkt mit der Frontblende 4 verbunden wird, handelt es sich um ein starres Befestigungselement 13.
  • Fig. 3 zeigt die Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Abdeckvorrichtung 7. Aus dieser Perspektive ist das innenliegende starre Trägerelement 5, welches mit der Innenkante der Abdeckvorrichtung 9 die Durchgangsöffnung 14 für die Mittelpufferkupplung 2 definiert, sichtbar. Die restlichen starren Trägerelemente 5, die in Kombination mit den stoffartigen Materialabschnitten 6 das erste und zweite Modul 10, 11 bilden, sind nur in geringem Maße durch die Durchgangsöffnung 14 zu erkennen. Ebenso ist nur ein Teil der Verschlusseinrichtung 12, die die beiden Module über die starren Trägerelemente 5 miteinander verbindet, zu erkennen.
  • Fig. 4 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Abdeckvorrichtung 7. Diese besteht aus dem ersten Modul 10, welches über die Verschlusseinrichtung 12 mit dem zweiten Modul 11 verbunden ist. Die Module 10, 11 setzten sich jeweils aus den stoffartigen Materialabschnitten 6, welche wellenförmig angeordnet sind, und den starren Trägerelementen 5 zusammen. Bei dem äußersten Element des zweiten Moduls handelt es sich um das starres Befestigungselement 13, das mit der Außenkante der Abdeckvorrichtung 8 an der Frontblende 4 einer Schienenfahrzeugbugnase 1 befestigt werden kann.
  • Fig. 4 zeigt den innen liegenden stoffartigen Materialabschnitt 6 des ersten Moduls 10 für zwei unterschiedliche Lagen 15, 15a. Die erste Lage 15 des innen liegenden stoffartigen Materialabschnitts 6 zeigt diesen in der Ruhelage der Abdeckvorrichtung 7, d.h. wenn eine durch die Durchgangöffnung 14 ragende Mittelpufferkupplung 2 - wie in Fig. 1 - in der Ruhelage ist. Die zweite Lage 15a zeigt das Verhalten der Abdeckvorrichtung 7 an, wenn diese aus der Ruhelage ausgelenkt wird - so zum Beispiel durch eine vertikale Verschwenkung einer durch die Durchgangsöffnung 14 ragenden Mittelpufferkupplung 2.
  • Die starren Trägerelemente 5 sind bei der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform Rahmenprofile, die einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. In der durch den U-förmigen Querschnitt gebildeten Ausnehmung sind zwei nebeneinander liegende Endabschnitte zweier stoffartiger Materialabschnitte 6 derart befestigt, dass sich die beiden stoffartigen Materialabschnitte 6 in Form von Falten oder Wellen ausbilden können. Bei vertikaler Auslenkungen der Durchgangsöffnung 14 - bedingt durch eine vertikaler Verschwenkung der Mittelpufferkupplung 2 - bewegt sich das innen liegende Trägerelement 5, welches mit der Innenkante 9 der Abdeckvorrichtung 7 an der Mittelpufferkupplung 2 anliegt bzw. anlegbar ist in vertikaler Richtung. Der in der Ausnehmung befestigte stoffartige Materialabschnitt 6 kann dieser Bewegung ebenfalls folgen. In der weiteren Folge bewirkt die Auffaltung dieses stoffartigen Materialabschnitts 6 eine Vertikalbewegung des nächsten benachbarten starren Trägerelements 5. So kann eine Kette von gekoppelten Relativbewegungen der starren Trägerelemente 5 erfolgen, um die Beweglichkeit der Mittelpufferkupplung 2 bei gleichzeitiger Abdeckung der Frontöffnung zu ermöglichen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schienenfahrzeugbugnase
    2
    Mittelpufferkupplung
    3
    Kupplungsendabschnitt
    4
    Frontblende
    5
    Starres Trägerelement
    6
    Stoffartiger Materialabschnitt
    7
    Abdeckvorrichtung
    8
    Außenkante der Abdeckvorrichtung
    9
    Innenkante der Abdeckvorrichtung
    10
    Erstes Modul
    11
    Zweites Modul
    12
    Verschlusseinrichtung
    13
    Starres Befestigungselement
    14
    Durchgangsöffnung
    15
    Erste Lage des stoffartigen Materialabschnitts
    15a
    Zweite Lage des stoffartigen Materialabschnitts

Claims (15)

  1. Schienenfahrzeugbugnase,
    wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Mittelpufferkupplung mit einem freien Kupplungsendabschnitt aufweist, sodass der freie Kupplungsendabschnitt mit einer weiteren Mittelpufferkupplung einer weiteren Schienenfahrzeugbugnase verbindbar ist,
    wobei die Mittelpufferkupplung sich in einer Ruhelage entlang einer Längsachse erstreckt,
    wobei die Mittelpufferkupplung derart ausgebildet und gelagert ist, dass der freie Kupplungsendabschnitt gegenüber der Längsachse verschwenkbar ist,
    wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Frontblende aufweist,
    wobei die Frontblende die Mittelpufferkupplung zumindest abschnittsweise radial umgibt, sodass eine im Wesentlichen in Längsrichtung zeigende Frontöffnung zwischen der Frontblende und der Mittelpufferkupplung definiert ist,
    wobei die Schienenfahrzeugbugnase eine Abdeckvorrichtung umfasst,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Frontöffnung zumindest teilweise von der Abdeckvorrichtung abgedeckt ist,
    wobei die Abdeckvorrichtung eine in die Längsrichtung ausgerichtete Durchgangsöffnung umfasst,
    wobei der freie Kupplungsendabschnitt von innen nach außen durch die Durchgangsöffnung durchragt oder im Wesentlichen bündig mit der Durchgangsöffnung abschließt,
    wobei die Abdeckvorrichtung zumindest ein erstes starres Trägerelement aufweist, wobei die Abdeckvorrichtung zumindest einen ersten stoffartigen Materialabschnitt und einen zweiten stoffartigen Materialabschnitt aufweist,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und am Schienenfahrzeug angeordnet ist, dass sich der erste stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Frontblende und dem ersten starren Trägerelement erstreckt, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich der zweite stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Mittelpufferkupplung und dem ersten starren Trägerelement erstreckt.
  2. Schienenfahrzeugbugnase gemäß Anspruch 1,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über eine radiale Außenkante der Abdeckvorrichtung mit der Frontblende verbunden ist oder an der Frontblende anliegt,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über eine radiale Innenkante der Abdeckvorrichtung mit der Mittelpufferkupplung verbunden ist oder an der Mittelpufferkupplung anliegt.
  3. Schienenfahrzeugbugnase gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und innerhalb der Schienenfahrzeugbugnase angeordnet ist, dass das erste starre Trägerelement axial beabstandet von einem Bereich des ersten stoffartigen Materialabschnitts und axial beabstandet von einem Bereich des zweiten stoffartigen Materialabschnitts angeordnet ist.
  4. Schienenfahrzeugbugnase gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das erste starre Trägerelement zumindest abschnittsweise innerhalb der Frontöffnung angeordnet ist, so dass das erste starre Trägerelement radial von der Schienenfahrzeugbugnase zumindest abschnittweise umgeben ist.
  5. Schienenfahrzeugbugnase gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
    wobei die Abdeckvorrichtung zumindest ein zweites starres Trägerelement aufweist,
    wobei das zweite starre Trägerelement eine Durchgangsöffnung definiert,
    wobei das zweite starre Trägerelement derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Mittelpufferkupplung durch die Durchgangsöffnung ragt,
    wobei die Mittelpufferkupplung und die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ein Verschwenken der Mittelpufferkupplung gegenüber der Längsachse eine Lage- und/oder Positionsveränderung des zweiten starren Trägerelements bewirkt.
  6. Schienenfahrzeugbugnase gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
    wobei die Abdeckvorrichtung ein erstes Modul umfasst, wobei das erste Modul einen ersten Bereich der Frontöffnung abdeckt,
    wobei die Abdeckvorrichtung ein zweites Modul umfasst, wobei das zweite Modul einen zweiten Bereich der Frontöffnung abdeckt,
    wobei der erste Bereich und der zweite Bereich der Frontöffnung nicht deckungsgleich sind,
    wobei das erste Modul der Abdeckvorrichtung und das zweite Modul der Abdeckvorrichtung über eine Verschlusseinrichtung miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander lösbar sind.
  7. Abdeckvorrichtung zum Abdecken einer sich zwischen einer Frontblende und einer Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs erstreckenden Frontöffnung,
    wobei die Abdeckvorrichtung eine in eine Längsrichtung ausgerichtete Durchgangsöffnung umfasst,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Frontöffnung zumindest abschnittweise mit der Abdeckvorrichtung abdeckbar ist,
    wobei die Abdeckvorrichtung zumindest ein erstes starres Trägerelement aufweist,
    wobei die Abdeckvorrichtung zumindest einen ersten stoffartigen Materialabschnitt und einen zweiten stoffartigen Materialabschnitt aufweist,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet und am Schienenfahrzeug anordbar ist, dass der erste stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Frontblende und dem ersten starren Trägerelement anordbar ist,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass der zweite stoffartige Materialabschnitt zumindest abschnittsweise radial zwischen der Mittelpufferkupplung und dem ersten starren Trägerelement anordbar ist.
  8. Abdeckvorrichtung gemäß Anspruch 7,
    wobei der erste stoffartige Materialabschnitt, der zweite stoffartige Materialabschnitt und das erste starre Trägerelement Bestandeile eines Balgs sind.
  9. Abdeckvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8,
    wobei der erste stoffartige Materialabschnitt und der zweite stoffartige Materialabschnitt derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie jeweils eine Falte oder eine Welle aufweisen,
    wobei die Falten oder Wellen von erstem und zweitem Materialabschnitt vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass der jeweilige Krümmungsmittelpunkt einer Falte oder Welle zwischen der Längsachse und dem Scheitelpunkt der Falte oder dem Scheitelpunkt der Welle angeordnet ist.
  10. Abdeckvorrichtung gemäß Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 9,
    wobei die Abdeckvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie außenseitig mit der Frontblendeverbindbar oder an der Frontblende anlegbar ist,
    wobei die Abdeckvorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass sie innenseitig mit der Mittelpufferkupplung verbindbar oder an der Mittelpufferkupplung anlegbar ist.
  11. Abdeckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10,
    wobei der erste Materialabschnitt mit dem ersten starren Trägerelement form-, kraft- oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, verbunden ist,
    wobei der zweite Materialabschnitt mit dem ersten starren Trägerelement form-, kraft- oder stoffschlüssig, insbesondere kraftschlüssig, verbunden ist.
  12. Abdeckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11,
    wobei das erste starre Trägerelement selbsttragend ausgebildet ist,
    wobei vorzugsweise die gesamte Abdeckvorrichtung selbstragend ausgebildet ist.
  13. Abdeckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12,
    wobei die Abdeckvorrichtung eine Vielzahl von starren Trägerelementen aufweist,
    wobei sich zwischen zwei starren Trägerelementen von zumindest einem benachbarten Paar von starren Trägerelementen der erste oder der zweite stoffartiger Materialabschnitt erstreckt.
  14. Abdeckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13,
    wobei das erste starre Trägerelement ein geschlossener Ring ist, wobei der Ring einen kreisförmigen, elliptischen oder vieleckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt umgibt,
    wobei vorzugsweise alle starren Trägerelemente geschlossene Ringe sind.
  15. Schienenfahrzeugbugnase gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
    wobei die Abdeckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14 ausgebildet ist.
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