EP4695128A1

EP4695128A1 - Regal zur aufnahme einer batterie in einem schienenfahrzeug

Info

Publication number: EP4695128A1
Application number: EP24728896.2A
Authority: EP
Inventors: Stefan Hintermeir
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2023-05-26
Filing date: 2024-05-07
Publication date: 2026-02-18
Also published as: WO2024245703A1; DE102023204962A1

Abstract

Ein Regal zur Aufnahme einer Batterie in einem Schienenfahrzeug weist eine Öffnung auf, durch die die Batterie aus dem Regal entnehmbar ist, sowie eine Halterung für die Batterie, die eine schräge Aufbewahrung der Batterie im Regal ermöglicht. Ein Schienenfahrzeug mit einem derartigen Regal weist vorzugsweise eine Wartungsklappe im Dach auf, die an zwei Seiten geöffnet werden kann.

Description

Beschreibung

Regal zur Aufnahme einer Batterie in einem Schienenfahrzeug

Die Erfindung betri f ft ein Regal zur Aufnahme einer Batterie in einem Schienenfahrzeug, eine Dachkonstruktion für ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeug .

Zum Antrieb von Schienenfahrzeugen werden neben Verbrennungsmotoren zunehmend alternative Antrieb wie Brennstof f zellen oder elektrische Antriebe eingesetzt . Hierfür sind Akkumulatoren notwendig, die üblicherweise als Batterien bezeichnet werden . Diese Batterien müssen eine ausreichende Speicherkapazität haben . Eine spezielle Situation stellt sich bei Lokomotiven ein, weil Lokomotiven hinsichtlich Leistung und Energieverbrauch die höchsten Ansprüche haben . Züge mit verteiltem Antrieb können die Leistungs- und Speicherkomponenten auf den ganzen Zug verteilen . Lokomotiven ziehen allein komplette Züge und müssen bei fehlender Oberleitung auf entsprechend große Batterien zurückgrei fen können .

Lokomotiven besitzen typischerweise einen Maschinenraum für die Aufnahme von Batterien und anderen Komponenten, wie elektrische und elektronische Komponenten für den Antrieb, dies gilt insbesondere für Lokomotiven, die für größere Entfernungen konzipiert sind und auch als Streckenlokomotiven bezeichnet werden . Der Maschinenraum befindet sich meist zwischen den Führerhäusern und hat einen mittigen Durchgang oder zwei Seitengänge durch den Maschinenraum . Die Batterien sind vorzugsweise im Maschinenraum oder als Unterfluranordnung unter dem Maschinenraum angebracht . Wichtig ist dabei , dass die Batterien zugänglich sind, damit sie im Bedarfs fälle ausgetauscht oder repariert werden können . Dies führt zu einer Begrenzung ihrer maximalen Größe .

Dies wird anhand der Figur 1 veranschaulicht . Die Figur zeigt einen Querschnitt durch einen Maschinenraum 1 mit einem Mittelgang 2 . Rechts und links des Mittelgangs befinden sich Batterieregale 3 oder -schränke zur Aufnahme von Batterien 4 . Jede Batterie ist über eine Halterung 5 , beispielsweise einen Regalboden, in geeigneter Weise an dem Regal 3 befestigt . Oberhalb der Batterien sind Zusatzkomponenten 6 der Batterien (beispielsweise elektrische Komponenten wie Überwachungselektronik oder Steuerelektronik) beidseits des Mittelgangs angeordnet , während elektrische Anschlüsse der Batterien und Anschlüsse für eine mögliche Kühlung (nicht dargestellt ) in Richtung des Mittelgangs angeordnet sind . Im Allgemeinen ist zwischen den Regalen ein Freiraum (Mittelgang) von 600 mm vorhanden, die Tiefe der Batterien und der Regale ist j edoch größer, da die Batterien eine möglichst hohe Kapazität und damit entsprechend große räumliche Ausdehnung haben sollen .

Eine Batterie muss insbesondere für Reparaturzwecke tauschbar sein . Wie in Figur 1 erkennbar ist , ist bei einer in das Batterieregal eingebauten Batterie ein Tausch im Maschinenraum nicht möglich, weil der Mittelgang zu schmal ist und die Batterie 4a nicht ausreichend weit in den Mittelgang herausgezogen werden kann . Dies wäre nur bei deutlich kleineren Batterien, deren hori zontale Ausdehnung in der Richtung, in der sie in den als Montageraum 2 dienenden Mittelgang gezogen oder geschoben werden, nicht größer ist als der zur Verfügung stehende Raum in dieser Richtung; diese Richtung bzw . die Ausdehnung in dieser Richtung (Entnahmerichtung) wird im Folgenden als Tiefe der Batterie , des Regals bzw . des Montageraums bezeichnet . Eine Batterie mit einer derart begrenzten Tiefe besitzt eine entsprechend geringere Kapazität . Alternativ muss bei einer defekten Batterie oder anderen größeren Wartungsmaßnahmen das gesamte Batterieregal aus dem Maschinenraum herausgenommen werden, was sehr aufwendig ist . In der Regel muss dazu das Dach des Maschinenraums demontiert und alle elektrischen und hydraulischen Schnittstellen gelöst werden .

Aufgabe der Erfindung ist es , eine Anordnung anzugeben, bei der Batterien hoher Kapazität wartungs freundlich in einem Schienenfahrzeug angeordnet werden können . Der zur Verfügung stehende Platz für die Batterien soll in dem Sinne optimal genutzt werden, dass die Batteriekapazität möglichst groß ist , und gleichzeitig soll eine Batterie einfach tauschbar sein .

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Batterieregal mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Dach für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11 . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis , dass der zur Verfügung stehende Raum besser genutzt werden kann, wenn die Batterien nicht hori zontal , sondern schräg angeordnet werden . Ihre Proj ektion auf eine hori zontale Ebene (beispielsweise den Boden des Maschinenraums ) ist also geringer . Wird die Batterie in Entnahmerichtung schräg angeordnet und diese Richtung als „Tiefe" bezeichnet , ist die proj i zierte Tiefe einer Batterie ist demnach geringer als ihre eigentliche (physische ) Tiefe . Ein Batterieregal oder Batterieschrank, der eine derartige Anordnung ermöglicht , kann also weniger tief sein . Das Regal umfasst daher eine Öf fnung, durch die eine Batterie aus dem Regal entnehmbar ist , und eine Halterung für die Batterie , die eine derartige schräge Aufbewahrung der Batterie im Regal ermöglicht . Schräge Aufbewahrung bedeutet , dass die Batterie in Entnahmerichtung ansteigt oder abfällt , also in Richtung zum Montageraum, wenn sie sich im Regal befindet . Da das Regal weniger Platz beansprucht , kann der Montageraum entsprechend vergrößert werden, so dass die Batterie für einen Tausch in den Montageraum gezogen oder geschoben werden kann . Ferner kann auch die Tiefe des Montageraums kleiner sein, insbesondere kleiner als die physische Tiefe der Batterie .

Die schräge Anordnung der Batterien ermöglicht fakultativ, Zusatzkomponenten (beispielsweise Steuer- oder Überwachungselektronik) platzsparend unterzubringen, insbesondere unterhalb des höhergelegenen Endes der untersten Batterie oder oberhalb des tieferliegenden Endes der obersten Batterien, da sich hier geeignete Leerräume ergeben . Die erstgenannte Möglichkeit hat dabei den Vorteil einer besseren Zugänglichkeit , wenn die Batterien zum Montageraum hin ansteigen . Die zweite Möglichkeit hat den Vorteil einer besseren Zugänglichkeit , wenn die Batterien zum Montageraum hin abfallen . Das Regal und/oder das Schienenfahrzeug kann eine Halterung für eine Zusatzkomponente aufweisen .

In einer Weiterbildung können ein oder mehrere Transportmittel vorgesehen sein, über die eine Batterie beim Tausch gleitend oder rollend transportiert wird . Die Mittel können an der Batterie oder an der Halterung angebracht sein und erleichtern den Ausbau und/oder Einbau der Batterie . Beispielsweise kann das Transportmittel als gleitreibungsarme Beschichtung eines Regalbodens ausgeführt sein, es kann eine Rolle vorgesehen sein, über die die Batterie transportiert wird, oder die Halterung kann aus ziehbar gestaltet sein .

Die Halterung kann einen schräg stehenden Regalboden, schräg stehende Schienen oder ähnliches umfassen . Vorzugsweise steigt sie in Entnahmerichtung ( also in Richtung zum Montageraum) an, dadurch wird eine sichere Lagerung der Batterien im Normalbetrieb erleichtert . Es ist aber auch grundsätzlich möglich, dass die Batterie in Entnahmerichtung schräg abfallend angeordnet wird, wenn insgesamt sichergestellt ist , dass die Batterie stabil aufbewahrt ist und ausreichend Platz nach unten zur Entnahme vorhanden ist .

Wenn die Batterie in Entnahmerichtung schräg ansteigend angeordnet wird, muss sichergestellt sein, dass auch für die oberste Batterie ausreichend Platz nach oben zur Entnahme vorhanden ist . Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Dach entweder an der benötigten Stelle oder auf der kompletten Fahrzeugbreite ausreichend erhöht wird . Es kann aber auch eine verschließbare Öf fnung im Dach des Schienenfahrzeugs vorgesehen werden, die während der Entnahme der Batterie geöf fnet wird . Eine besonders bevorzugte Lösung ist eine War- tungsklappe zum Verschließen der Öf fnung, die in zwei Richtungen geöf fnet werden kann . Es sind mindestens j e ein dachseitiges und klappenseitiges erstes Verschließelement vorgesehen, über die eine erste Seite der Wagenklappe mit dem Dach verbunden ist . Ferner ist mindestens j e ein dachseitiges und klappenseitiges zweites Verschließelement vorgesehen, über die eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite der Wagenklappe mit dem Dach verbunden ist . Beim Trennen des dachseitigen ersten Verschließelements und des klappenseitigen ersten Verschließelements kann die Wartungsklappe an der ersten Seite aufgeklappt werden, bzw . beim Trennen der dachseitigen und der klappenseitigen zweiten Verschließelemente kann die Wartungsklappe an der zweiten Seite aufgeklappt werden . Über die Verschließelemente an der j eweils anderen Seite bleibt die Wartungsklappe dabei mit dem Dach verbunden .

Insbesondere wenn zwei Batterieregale einander gegenüber mit einem dazwischen liegenden Montageraum angeordnet sind, kann die Wartungsklappe oberhalb des Montageraums angeordnet werden, und die erste Seite und die zweite Seite der Wartungsklappe können im Wesentlichen parallel zur Vorderkante der Regale ( also quer zur Entnahmerichtung) verlaufen . Dadurch können die oberen Batterien des einen Regals einfach entnommen werden, wenn die Verschließelemente der gegenüberliegenden ( entfernteren) Seite des Wartungsklappe getrennt werden . Um die oberen Batterien des zweiten Regals zu entnehmen, werden diese Verschließelemente wieder geschlossen und die anderen, dem zweiten Regal gegenüberliegenden ( entfernteren) Seite geöf fnet . Die j eweilige Klappachse verläuft an der Seite , die benachbart zum betrachteten Regal ist .

Bei einer bevorzugten Aus führungs form sind das erste und zweite klappenseitige Verschließelement ein Scharnier mit einem Scharnierkörper und einem Riegel . Besonders vorteilhat ist , wenn der Riegel mittels eines Riegelsti fts in einer Nut des Scharnierkörpers geführt wird, wodurch eine bestimmte Bewegung des Riegels vorgegeben wird und eine unbeabsichtigte Verstellung oder Verschiebung verhindert wird . Das erste und zweite dachseitige Verschließelement sind bevorzugt Riegelaufnahmen, die eine Ausnehmung zur Aufnahme des Riegels aufweisen .

In einer bevorzugten Aus führungs form sind die Verschließelemente an der ersten und an der zweiten Seite j eweils in doppelter Aus führung vorhanden, die Wartungsklappe also an insgesamt vier Stellen mit dem Dach verbunden .

Um die Wartungsklappe in Richtung der j eweiligen Klappachse , die im Wesentlichen entlang der ersten oder der zweiten Seite der Wartungsklappe verläuft , zu zentrieren, können Zentrierelemente vorhanden sein . Bevorzugt ist ein Zentrierblech am Dach und ein damit zusammenwirkender Zentrierwinkel an der Wartungsklappe .

Um die Wartungsklappe in der geöf fneten Stellung zu arretieren, kann ein Halter vorhanden sein . In einer bevorzugten Aus führungs form wirkt ein Halter mit einem Riegel als Teil des klappenseitigen Verschließelements zusammen, indem er eine Bohrung aufweist , die den Riegel aufnehmen kann .

Zur Vereinfachung von Ein- und Ausbau kann ein Montagemittel vorhanden sein . Vorzugsweise weist das Regal ein erstes Montagemittel auf . Besonders vorteilhaft ist es , wenn zusätzlich ein zweites Montagemittel vorgesehen ist , mit dem das erste Montagemittel zusammenwirkt . Beispielsweise ist das erste Montagemittel eine oder mehrere Ösen und das zweite Montagemittel ein Seil , das durch die Öse gezogen werden kann . Mittels des durch die Öse gezogenen Seils kann die Batterie einfacher und sicherer demontiert und montiert werden .

Die Erfindung umfasst auch ein Schienenfahrzeug mit dem beschriebenen Regal zur Aufnahme einer Batterie ; das Regal kann sich in einem Maschinenraum des Schienenfahrzeugs befinden . Vorzugsweise weist das Schienenfahrzeug benachbart zur Öf fnung des Regals einen Montageraum auf , der eine Tiefe auf- weist , die mindestens der proj i zierten Tiefe der Batterie entspricht . Dadurch kann eine schräg gestellte Batterie in den Montageraum transportiert werden . Der Montageraum kann eine Tiefe aufweisen, die geringer ist als die tatsächliche (physische ) Tiefe der Batterie .

In einer Aus führungs form ist vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug ein drittes Montagemittel aufweist , das mit dem ersten und/oder zweiten Montagemittel zusammenwirkt und die Montage und/oder Demontage der Batterie erleichtert . Als drittes Montagemittel können eine oder mehrere Ösen beispielsweise an der Decke des Maschinenraums vorhanden sein, durch die ein Seil geführt werden kann, mit dem eine Batterie herausgezogen werden kann .

Die Erfindung umfasst ferner ein Schienenfahrzeug mit einem Dach mit einer Wartungsklappe . Vorzugsweise ist die Wartungsklappe oberhalb des Montageraums angeordnet , und die erste Seite und die zweite Seite der Wartungsklappe verlaufen im Wesentlichen parallel zur Vorderkante des Regals , mit anderen Worten quer zur Entnahmerichtung . Wenn ein drittes Montagemittel vorgesehen ist , ist dieses vorzugsweise an der Wartungsklappe angebracht .

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert . Es zeigen in schematischer Darstellung :

Fig . l einen Maschinenraum eines Schienenfahrzeugs mit einer Batterieanordnung nach dem Stand der Technik

Fig . 2 und 3 eine Aus führungs form der Erfindung mit Darstellung der Entnahme einer Batterie

Fig . 4 eine Aus führungs form der Erfindung mit Darstellung der Entnahme einer Batterie durch eine Wartungsklappe

Fig . 5 eine Aufsicht von unten auf die Wartungsklappe

Fig . 6 eine Schrägaufsicht von oben auf die Wartungsklappe Fig . 7 dachseitige und klappenseitige Verschließmittel im geschlossenen Zustand Fig . 8 dachseitige und klappenseitige Verschließmittel im getrennten Zustand

Fig . 9 eine Schrägaufsicht von oben auf die Wartungsklappe in geöf fnetem Zustand

Fig . 10 einen Halter für die Wartungsklappe in seitlicher Ansicht

Fig . 11 eine Schrägaufsicht von oben auf die Wartungsklappe in geöf fnetem Zustand und mit arretierten Haltern

Fig . 12 einen Querschnitt durch die Wartungsklappe

Fig . 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Maschinenraum 1 mit einem Mittelgang als Montageraum 2 . Rechts und links des Montageraums befindet sich j e ein Batterieregal 3 zur Aufnahme von Batterien 4 . Jede Batterie ist über eine Halterung 5 , beispielsweise einen schrägen Regalboden, in geeigneter Weise an dem Regal 3 befestigt . Der Regalboden ist schräg angeordnet und steigt in Richtung Montageraum 2 an . Dadurch wird eine Anordnung geschaf fen, bei der die Batterien schräg gestellt sind . Die Proj ektion einer Batterie auf eine hori zontale Ebene (Maschinenraumboden) ist daher eine kleinere Fläche als die tatsächliche physische Ausdehnung der Batterie , insbesondere ist die proj i zierte Tiefe geringer als die physische Tiefe der Batterie 4 . Das Regal 3 weist daher eine geringere Tiefe auf als die die physische Tiefe der Batterie 4 . Der Montageraum, also der Mittelgang zwischen den beidseitigen Regalen, ist mindestens so tief wie die proj i zierte Tiefe der Batterien 4 , kann aber weniger tief als die tatsächliche physische Ausdehnung der Batterie in dieser Richtung sein .

Durch die Schrägstellung der Batterien 4 ergibt sich ein Leerraum unterhalb der höherliegenden Seite der untersten Batterie , der dem Montageraum zugewandt ist und daher gut zugänglich ist . In diesem Leerraum sind Zusatzkomponenten 6 der Batterien, beispielsweise elektrische Komponenten angeordnet , wofür das Regal eine geeignete Halterung aufweist . Die Regalböden weisen eine Rolle 7 als Transportmittel an der dem Montageraum 2 zugewandten Seite auf , über die die Batterie beim Heraus ziehen leicht transportiert werden kann .

Der Transport wird weiter durch Ösen 8 an dem Regal erleichtert , die ein erstes Montagemittel darstellen . Mithil fe eines Seils 9 als zweitem Montagemittel , das an der Batterie befestigt wird und durch die Öse gezogen wird, wird die Montage oder Demontage der Batterie 4 vereinfacht ; die Bewegung wird durch den Pfeil veranschaulicht . Es sind zusätzlich Ösen 10 an der Decke des Maschinenraums als drittes Montagemittel vorhanden, so dass die Batterie mittels des Seils einfach angehoben werden kann . Die Bewegung des Seils 9 kann manuell erfolgen oder durch eine Haltevorrichtung 11 bewirkt werden .

Fig . 3 zeigt die Situation am Ende der Demontage der Batterie 4 . Die aus dem Regal 3 entfernte Batterie wird mit Hil fe zweier Seile 9 , 9a, die durch eine Öse 8 am gegenüberliegenden Regal bzw . eine Öse 10 an der Decke laufen, stabil in einer Position gehalten und kann nachfolgend aus dem Montageraum 2 herausgebracht werden, ggf . auf einem geeigneten Transportwagen . Mithil fe der Haltevorrichtung 11 werden die Seile fixiert , so dass die Batterie beim Heraus ziehen nicht zurückrutscht . In diesem Aus führungsbeispiel unterstützt die Haltevorrichtung 11 auch das Heraus ziehen mittels einer Übersetzung und/oder Motorunterstützung . In entsprechender Weise kann eine neue Batterie an eine freie Stelle im Regal 3 gebracht werden .

Durch die Montagemittel und die Rollen ( Transportmittel ) werden Montage und Demontage vereinfacht , und das hohe Gewicht der Batterie , das meist über dem Gewicht liegt , dass ein Monteur tragen darf , kann in arbeitsrechtlich zulässiger Weise transportiert werden .

An den Figuren 2 und 3 ist erkennbar, dass das Heraus ziehen der im Regal obersten Batterie oder Batterien problematisch oder unmöglich sein kann, wenn diese zu dicht unter dem Dach des Schienenfahrzeugs angeordnet ist , da die Batterie bei der gezeigten Anordnung schräg nach oben herausgezogen werden muss .

Fig . 4 zeigt einen Querschnitt durch den Maschinenraum 1 wie im vorherigen Aus führungsbeispiel , wobei das Dach 200 des Schienenfahrzeugs eine Wartungsklappe 300 aufweist . Es ist schematisch durch den Pfeil dargestellt , wie die oberste Batterie 4a aufgrund der geöf fneten Wartungsklappe 300 in den Montageraum gezogen werden kann .

Fig . 5 zeigt die Wartungsklappe 300 von der Unterseite . Diese Perspektive bietet sich einer Person, die sich im Maschinenraum des Fahrzeuges befindet und den Blick nach oben richtet . In diesem Aus führungsbeispiel sind sowohl die Wartungsklappe 300 als auch die zugehörige Konstruktion sowohl in Fahrzeug- Längsrichtung FL als auch Fahrzeug-Querrichtung symmetrisch aufgebaut , dies ist aber nicht zwingend . Die Wartungsklappe 300 umfasst vorteilhafterweise eine tragende Struktur mit einem (hier nicht sichtbaren) Außenblech 310 und einem Innenblech 320 . Diese Bleche , die aus Metall oder einem anderen Material bestehen können, besitzen in dieser Anordnung einen Abstand von 60 mm und bilden somit eine stei fe Tragestruktur aus . Auf dieser stei fen Tragestruktur befinden sich auf der Innenseite Ösen 10 , die zum Betätigen der Wartungsklappe 300 dienen können . Vorzugsweise bilden sie gleichzeitig die dritten Montagemittel 10 zum Einhängen von Seilen ( zweites Montagemittel 9 ) für die Entnahme der Batterien . Zudem enthält die Wartungsklappe 300 vier (hier symmetrisch angeordnete und aufgebaute ) Scharniere 340 , die auch als klappenseitige Verschließelemente dienen . Die Scharniere 340 sind in geschlossener Position mit fest mit dem Fahrzeugdach 200 verbundenen dachseitigen Verschließelementen 230 verbunden . Die dachseitigen Verschließelemente sind als Riegelaufnahmen 230 ausgeführt , in die die Riegel 342 ( s . Fig . 7 und 8 ) eingrei fen können . In dieser Aus führungs form sind in Fahrzeuglängsrichtung FL hintereinander sowohl auf einer ersten Seite als auch auf der gegenüberliegenden zweiten Seite j eweils zwei dach- seitige und klappenseitige Verschließelemente angeordnet . Die erste und die zweite Seite der Wartungsklappe verlaufen in etwa senkrecht zur Entnahmerichtung .

Ferner besitzt die Wartungsklappe 300 als Zentrierelement einen Zentrierwinkel 350 , der mit einem vertikalen Schlitz ausgestattet ist . In diesen Schlitz grei ft ein mit dem Dach 200 fest verbundenes Zentrierblech 250 als Zentrierelement ein . Durch das mit dem Fahrzeugdach 200 fest verbundene Zentrierblech 250 und dem mit der Wartungsklappe 300 verbundenen Zentrierwinkel 350 wird die Wartungsklappe 300 in Fahrzeug- Längsrichtung FL positioniert und gehalten .

Fig . 6 zeigt eine Außenansicht schräg auf die Wartungsklappe . Die Ansicht zeigt das Außenblech 310 und eine Dichtvorrichtung der Wartungsklappe , die beispielsweise einen Dichtungskragen 210 und eine darauf aufgesteckte Dichtung 220 umfasst . Zum Arretieren der Wartungsklappe 300 in geöf fneter Position ist ein Halter 240 mit einem Halteblech 241 vorgesehen . Das Halteblech 241 ist drehbar um eine Halteraufnahme 243 gelagert . Ein Halterbol zen 242 verbindet die fest mit dem Dach verbundene Halteraufnahme 243 drehbar mit dem Halterblech 241 .

Fig . 7 : Bei einer beidseitigen Anordnung von Batteriekästen im Maschinenraum des Fahrzeuges ist es vorteilhaft , wenn die Wartungsklappe 300 in beide Richtungen geöf fnet werden kann . Dies wird geleistet durch eine besondere Konstruktion der klappenseitigen Verschließelemente 340 , die sowohl als Scharnier als auch als Verschluss , der geöf fnet werden kann, fungieren .

Das klappenseitige Verschließelement 340 ( Scharnier ) ist über Befestigungselemente 345 , in diesem Fall Schrauben, und einem Scharnierwinkel 344 an der Wartungsklappe 300 befestigt . Sowohl das Fahrzeugdach 200 als auch die Wartungsklappe 300 und weitere Teile sind mit Toleranzen behaftet . Die Anbindung des Scharniers 340 mittels Scharnierwinkel 344 , hori zontalen und vertikalen Schrauben 345 in Kombination mit Großlöchern im Scharnierwinkel 344 , die mit 3D-Scheiben zugedeckt werden, ermöglichen Toleranzausgleich in alle drei Raumachsen . Das Scharnier 340 besteht aus einem Scharnierkörper 341 und einem darin gleitenden und drehenden Riegel 342 . In dem Riegel 342 ist ein Riegelsti ft 343 montiert , mit dem der Riegel 342 sowohl translatorisch als auch rotatorisch bewegt werden kann . Im Scharnierkörper 341 ist eine Nut eingebracht , die definierte Bewegungen des Riegelsti ftes 343 und somit des Riegels

342 zulässt . Soll die Wartungsklappe 300 auf dieser Seite ( erste Seite ) geöf fnet werden, dann wird der Riegel 342 zunächst um seine eigene Achse gedreht , sodass der Riegelsti ft

343 in den Bereich der Nut kommt , in dem eine translatorische Bewegung des Riegels 342 möglich ist . Wird diese translatorische Bewegung des Riegels 342 voll zogen, bewegt sich der Riegel 342 aus dem Loch der dachseitigen Riegelaufnahme 230 heraus und es besteht an dieser Stelle keine Verbindung mehr zwischen Wartungsklappe 300 und Dach 200 . Wird der zweite Riegel 342 auf dieser Seite ( erste Seite ) ebenfalls aus der Riegelaufnahme 230 gezogen, kann die Wartungsklappe 300 auf dieser Seite des Fahrzeuges hochgeklappt werden . Die Riegel 342 auf der zweiten Seite bleiben in den betref fenden Riegelaufnahmen 230 und fungieren als Scharniere . Es ist vorteilhaft , wenn die Nut des Scharnierkörpers so ausgebildet ist , dass der Riegelsti ft 343 im geschlossenen Zustand immer nach unten gedreht ist . Somit führen die Vibrationen des Fahrzeuges nicht dazu, dass sich der Riegel 342 mit Riegelsti ft 343 in eine Position verdrehen kann, in der die Möglichkeit zum Öf fnen der Wartungsklappe besteht . Die Schwerkraft des Riegelsti ftes 343 hält den Riegel 342 in der richtigen Position nämlich in der Endposition, die der Riegelaufnahme zugewandt ist .

Fig . 8 zeigt den Riegel 342 in geöf fneter Stellung . Um diese Stellung zu erreichen, muss der Riegel 342 aus der Senkrechten herausgedreht werden, dann verschoben und dann wieder in die Senkrechte gedreht werden . Die Nut im Scharnierkörper 341 in Kombination mit dem Riegelsti ft 343 gibt diese Abfolge von Bewegungen vor .

Da die Scharniere 340 auf beiden Seiten entriegelt werden können, kann die Wartungsklappe 300 auf beide Seiten geöf fnet werden . Die Wartungsklappe 300 ist im geschlossenen Zustand mit vier Scharnieren 340 und im geöf fneten Zustand mit zwei Scharnieren 340 über Riegel 342 und Riegelaufnahmen 230 mit dem Fahrzeugdach 200 verbunden .

Fig . 9 zeigt die geöf fnete Wartungsklappe , bei der die Verschließelemente auf der ersten Seite geschlossen sind und so eine Klappachse definieren . Die Klappachse verläuft in diesem Aus führungsbeispiel durch die Mittelachse der Riegel , also durch die klappenseitigen ersten Verschließelemente . Die Verschließelemente auf der zweiten Seite sind geöf fnet , dadurch kann die Wartungsklappe an der zweiten Seite geöf fnet werden . Die Verschließelemente ermöglichen im geschlossenen wie auch im geöf fneten Zustand eine Bewegung der Wartungsklappe 300 entlang der Achsen der Riegel . Damit die Wartungsklappe 300 auch in Fahrzeug-Längsrichtung fixiert ist , sind in diesem Aus führungsbeispiel zusätzlich Zentrierelemente vorgesehen . Das dachseitige Zentrierelement umfasst ein Zentrierblech 250 ) , das klappenseitige Zentrierelement umfasst einen Zentrierwinkel 350 . Der Zentrierwinkel 350 enthält eine Nut , in die das Zentrierblech 250 grei ft und somit die Wartungsklappe 300 in Fahrzeug-Längsrichtung fixiert . Besonders vorteilhaft ist es , die Anordnung von Zentrierwinkel 350 und Zentrierblech 250 so zu wählen, dass der Berührbereich von Zentrierblech 250 und Zentrierwinkel 350 durch die Drehachse des Scharniers 340 verläuft . Dadurch wird die Wartungsklappe 300 ) auch beim Öf fnen und Schließen kontinuierlich über diese Zentrierung in Fahrzeug-Längsachse fixiert .

Fig . 10 zeigt einen Halter 240 , mit dem die Wartungsklappe in geöf fneter Stellung arretiert werden kann . Der Halter umfasst ein Halteblech 241 , das mit einem Halterbol zen 242 ausgestattet ist , der in der Halteraufnahme 243 montiert ist . Das Hal- terblech 241 kann sich um den Halterbol zen 242 drehen und weist am dem Halterbol zen entgegengesetzten Ende eine Bohrung 244 auf . Die Bewegung ist in der Figur als Pfeil dargestellt .

Fig . 11 zeigt die die Wartungsklappe in geöf fneter und arretierter Stellung bei einer besonders bevorzugten Aus führung des Halters . Dabei ist die Bohrung 244 des Halterblechs 241 so positioniert , dass die Achse der Bohrung mit der Achse des Riegels 342 in Flucht gebracht werden kann, wenn sich die Wartungsklappe 300 in der geöf fneten Stellung befindet . Die Bohrung 244 des Halterblechs 241 ist dabei vorzugsweise so dimensioniert , dass der Riegel 342 in diese Bohrung mit einer Spielpassung passt . Dadurch kann der Riegel 342 in geöf fneter Stellung der Wartungsklappe 300 in die Bohrung 244 des Halterbleches 241 eingeführt werden, wenn das Halterblech 241 an die richtige Position gedreht wurde . Werden beide Riegel 342 auf einer Seite der Wartungsklappe 300 in die Bohrungen der beiden Halterbleche 241 eingefügt , ist die Wartungsklappe 300 in geöf fneter Position gut arretiert . Die vorteilhafte Konstruktion des Scharnierkörpers 341 mit Nut und Riegelsti ft 343 verhindert somit auch in geöf fneter Stellung der Wartungsklappe 300 ein ungewolltes Heraus ziehen des Riegels , da die Nut eine solche ungewollte Bewegung nicht zulässt . Die geöf fnete und arretierte Stellung ist in beiden Öf fnungsrich- tungen der Wartungsklappe möglich, da der Halter auf beiden Seiten der Wartungsklappe vorhanden ist , vorzugsweise ist j edem Riegel bzw . klappenseitigem Verschließelement ein Halter zugeordnet , mit dem er zusammenwirkt , wodurch die Arretierung bewirkt wird .

Fig . 12 zeigt die geschlossene Wartungsklappe im Querschnitt . Dies Wartungsklappe muss dicht verschließbar sein, insbesondere durch die Möglichkeit des beidseitigen Öf fnens der Wartungsklappe entsteht ein höherer Anspruch an das Dichtungssystem . Die Geometrie der Dichtung 220 muss so ausgeführt werden, dass alle möglichen Bewegungen der Wartungsklappe durchführbar sind und die Wartungsklappe im geschlossenen Zustand dicht ist . Es soll der Fall angenommen werden, dass auf der ersten Seite A der Wartungsklappe ( in der Figur rechts ) die Verschließelemente getrennt sind, d . h . die Scharniere 340 entriegelt sind, und auf der zweiten Seite B ( in der Figur links ) die Verschließelemente geschlossen sind, d . h . die Scharniere 340 verriegelt sind . In diesem Fall öf fnet sich die Wartungsklappe um die Achse der linken Scharniere 340 als Klappachse entgegen dem Uhrzeigersinn, und die rechte Seite ( erste Seite A) wird geöf fnet . Bei dieser Rotation bzw . Aufklappen bewegen sich somit alle Geometrien der Wartungsklappe um die Scharnierachse links . In der Figur 12 bedeutet dies , dass sich alle Geometrien der Wartungsklappe auf Kreisbahnen um das Zentrum des linken Scharniers bewegen . Für das Dichtsystem auf der rechten Seite bedeutet dies , dass sich die Wartungsklappe , insbesondere das Außenblech 310 der Wartungsklappe ( 300 ) , einfach von der Dichtung 220 abhebt . Die Kreisbewegung um das linke Scharnier 340 führt auf der linken Seite dazu, dass sich das Außenblech 310 links vom Scharnier auf dieser Kreisbahn nach unten bewegt . Ein hori zontal verlaufendes Außenblech 310 würde bei dieser Drehung die Dichtung 220 immer stärker quetschen und die Bewegung wäre nicht möglich . Aus diesem Grund ist das Außenblech 310 außerhalb der Scharniere 340 erfindungsgemäß abgerundet bzw . nach unten gewölbt , wobei der Mittelpunkt dieser Rundung im Zentrum des Scharniers 340 liegt . Damit ist sichergestellt , dass die Dichtung 220 beim Öf fnen der Wartungsklappe kontinuierlich anliegt und nicht beschädigt oder gequetscht wird .

Zusammenfassend ermöglicht die Schrägstellung der Batterien im Regal eine Demontage von schweren Batterien im Fahrzeug, ohne dass die Batterien verkürzt und deren Kapazität reduziert werden muss oder das gesamte Regal aus dem Maschinenraum demontiert werden muss . Zusätzlich kann die Demontage durch Gleitflächen oder Rollen erleichtert werden, und/oder durch geeignete Montagemittel am Regal oder Maschinenraum . Es entstehen dadurch erhebliche Vorteile in der Wartung von batteriebetriebenen Fahrzeugen . Der zur Verfügung stehende Raum kann besonders gut genutzt werden, wenn das Dach des Fahrzeugs mit einer Wartungsklappe versehen ist , die an einer ersten und alternativ an einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Wartungsklappe geöf fnet werden kann . Es können zwei gegenüberliegende Batterieregale in der gesamten Raumhöhe mit schräg zum Montageraum hin ansteigenden Batterien beladen werden, da die oberen Batterien bei geöf fneter Wartungsklappe problemlos entnommen werden können . Die Bauhöhe bzw . Fahrzeugprofil werden nicht oder nur minimal verändert . Durch eine besondere Konstruktion u . a . der Verschließelemente der Wartungsklappe kann auf einfache Weise eine hohe Funktionalität erzielt werden, insbesondere Arretierung in geöf fneter Position, Fixierung und Dichtigkeit .

Die in den Aus führungsbeispielen beschriebenen Merkmale und Aspekte der Erfindung können selbstverständlich miteinander in unterschiedlicher Weise kombiniert werden . Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden .

Claims

Patentansprüche

1. Regal zur Aufnahme einer Batterie in einem Schienenfahrzeug, mit einer Öffnung, durch die die Batterie aus dem Regal entnehmbar ist, und mit einer Halterung für die Batterie, die eine schräge Aufbewahrung der Batterie im Regal ermöglicht .

2. Regal nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Regals (3) geringer ist als die Tiefe der Batterie (4) .

3. Regal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Transportmittel (7) vorgesehen sind, über die die Batterie beim Entnehmen aus dem Regal (3) gleitend oder rollend transportiert wird.

4. Regal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (5) ein schrägstehender Regalboden oder mindestens zwei schrägstehende Schienen umfasst.

5. Regal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Halterung (5) in Entnahmerichtung ansteigt.

6. Regal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regal (3) ein erstes Montagemittel (8) für die Montage und/oder Demontage der Batterie aufweist, das insbesondere zum Zusammenwirken mit einem zweiten Montagemittel (9, 9a) ausgebildet ist.

7. Regal nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Montagemittel (8) eine Öse und/oder das zweite Montagemittel ein Seil (9, 9a) ist

8. Dach für ein Schienenfahrzeug mit einer Wartungsklappe (300) zum Verschließen einer Öffnung im Dach,

- mit mindestens je einem dachseitigen und klappenseitigen ersten Verschließelement (230, 340) , über die eine erste Seite der Wartungsklappe (300) mit dem Dach verbunden ist,

- mit mindestens je einem dachseitigen und klappenseitigen zweiten Verschließelement (230, 340) , über die eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite der Wagenklappe (300) mit dem Dach verbunden ist,

- wobei beim Trennen des dachseitigen und des klappenseitigen ersten Verschließelements die Wartungsklappe an der ersten Seite aufgeklappt werden kann, und

- wobei beim Trennen des dachseitigen und des klappenseitigen zweiten Verschließelements die Wartungsklappe an der zweiten Seite aufgeklappt werden kann.

9. Dach nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die klappenseitigen Verschließelemente (340) als Scharnierkörper (341) mit einem darin gleitend und drehend bewegbaren Riegel (342) ausgeführt sind, und die dachseitigen Verschließelemente als Riegelaufnahme (230) ausgeführt sind, in die der Riegel einschiebbar ist .

10. Dach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Dach und an der Wartungsklappe jeweils ein Zentrierelement (250, 350) vorhanden ist, die die Wartungsklappe beim Aufklappen in Richtung der Klappachse fixieren.

11. Schienenfahrzeug mit einem Regal nach einem der Ansprüche 1 - 7.

12. Schienenfahrzeug nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Öffnung des Regals (3) ein Montageraum (2) vorhanden ist, der eine geringere Tiefe aufweist als die physische Tiefe der Batterie ( 4 ) .

13. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zusatzkomponenten (6) für die Batterie, insbesondere Elektrokomponenten, unterhalb des höherliegenden Endes der untersten Batterie und/oder oberhalb des tieferliegenden Endes der obersten Batterie angeordnet sind.

14. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem Dach nach einem der Ansprüche 8 - 10.

15. Schienenfahrzeug nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Wartungsklappe (300) oberhalb des Montageraums (2) angeordnet ist und die erste Seite und die zweite Seite der Wartungsklappe im Wesentlichen parallel zur Vorderkante des Regals verlaufen.