WO2014082831A1 - Schienenfahrzeug mit einer konsole zur befestigung von dachaufbauten - Google Patents

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WO2014082831A1
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Stefan Baumann
Markus Bohrer
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Siemens Aktiengesellschaft
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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
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/12—Roofs

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle of passenger traffic, which comprises a shell with a first and at least one further, second roof girder.
  • the roof of a rail vehicle is usually designed to be very stable in order to mount heavy structures, such as devices such as power converters, auxiliary converters or air conditioning units on the roof of the rail vehicle.
  • heavy structures such as devices such as power converters, auxiliary converters or air conditioning units
  • correspondingly stable cross member between the roof girders are arranged, either targeted only in areas on which structures are provided, or distributed over the entire length of the roof of the rail vehicle.
  • the positions of the superstructures are fixed. Subsequent changes to their positions are not possible.
  • the production of the rail vehicle is correspondingly expensive.
  • the invention has for its object to enable a highly flexible positioning of structures on a roof of a rail vehicle cost.
  • a vehicle according to the invention in particular a wagon of a rail vehicle of passenger traffic, which has a shell with a first and at least one further, second roof girder, comprises a first and at least one further second girder for attaching superstructures to the roof of the rail vehicle or short roof superstructures Rail, and one first, complementary to the first rail configured and at least one further, complementary to the second rail configured, second console.
  • the first rail is connected to the first roof longitudinal beam directly and in particular stoffschlüs- sig, for example by welding
  • the second rail is analog and similar to the first rail, connected to the second roof longitudinal beams.
  • the rails run along the roof girder. They are therefore usually arranged parallel to each other and spaced from each other on the roof of the rail vehicle.
  • the rails are used for free positioning of the brackets along the rails before the brackets are connected to the rails, in particular cohesively, for example by welding.
  • the brackets in turn serve the connection of the rails and the roof structures, in particular as connecting members between the rails and the roof structures directly or indirectly, by traverses between the brackets and the roof structures are provided as further connecting members.
  • the consoles are initially free along the rails
  • Positionable which means that they are freely positionable at least along a rail portion and connectable to the rail, which has a length of at least twice, five times or more preferably even more than ten times the width of the console.
  • the width of the console is measured in the longitudinal direction of the rail.
  • consoles are freely positionable along the entire length of the rails.
  • the rails in turn extend according to an embodiment of the invention over the entire length of the shell of the car of the rail vehicle.
  • the shell usually includes still door and / or window pillars, in short columns, which are arranged vertically and thus perpendicular to the horizontal roof girders, and a substructure, for example, with Bodenlangtikn and floor cross members. Also roof cross member described above can be provided. However, these are then in particular unsuitable in comparison to the prior art to carry large loads. You can for example be made of a bent sheet metal.
  • the vehicle for attaching roof structures furthermore comprises at least one cross member, which is connected to the first and the second console.
  • the rails are in particular connected to outer roof rails of the rail vehicle, which run on different sides of the roof of the vehicle. If the rails are arranged on different sides of the roof of the vehicle, so the crossbar spans the roof.
  • the truss is suitable to carry the roof structures and designed to connect the roof structures with her.
  • the trusses are symmetrical, for example, mirror-symmetrical with a
  • consoles and trusses are provided, they each have identical interfaces to the rail and traverse and / or to the console and superstructures.
  • the trusses are in particular releasably connected to the brackets, for example by screw.
  • the brackets have elongated holes in a first horizontal direction and the traverse has slots in a second horizontal direction, which is perpendicular to the first direction in the mounted state of the crossbar on the brackets.
  • the traverse has elongated holes in the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the brackets have just according to slots perpendicular to the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the rails are formed in cross section, for example, L-shaped.
  • two opposing rails are mirror-symmetrically aligned with each other, the crossbars of both L lie in a horizontal plane and both high beams have in the vertical direction upwards.
  • the mirror plane runs, for example, parallel to the longitudinal axis of the vehicle, in particular the mirror plane is formed by a central longitudinal plane of the rail vehicle in which the longitudinal axis lies.
  • the consoles are correspondingly shaped to complement the rails, in this embodiment in cross-section trapezoidal.
  • the roof of the rail vehicle has roof cross member in a lightweight design, which are unsuitable to carry structures with a weight greater than 150kg, especially greater 250kg, without plastically deform. Since the entire weight of the structures on the trusses, brackets and rails is derived, they are designed according to their carrying capacity. They form a uniform interface for heavy bodies.
  • FIG. 1 shows schematically a cross section through a roof of a rail vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically a console in the side view
  • Fig. 3 shows schematically the console of FIG. 2 frontal
  • Fig. 4 shows in perspective a section of a roof of a rail vehicle according to the invention with two consoles on a rail.
  • Fig. 1 a cross section through a roof of a rail vehicle according to the invention is shown.
  • There are two L-shaped rails 2 and 22 can be seen, on each of which a console 1 and 21 is arranged.
  • the first console 1 is connected to the first rail 2 and the second bracket 21 is connected to the second rail 22 cohesively.
  • the brackets 1 and 21 are welded to the rails 2 and 22.
  • the rails 2 and 22 are here not only directly connected to roof rails of the rail vehicle, they form the roof longitudinal beams.
  • the shell of the rail vehicle comprises at least two roof longitudinal beams.
  • a first roof girder is here arranged on a first side of the shell, a second girder is arranged on an opposite side of the shell.
  • the first roof girder and the second girder are in particular the same structure. They run parallel to each other and parallel to a longitudinal axis of the rail vehicle. Their distance is specified here by the width of the rail vehicle. However, it is always greater than zero.
  • a structure 14 is by means of the consoles 1 and 21 and the
  • the crossbar 13 serves as a support of the structure 14. It runs between the rails 2, 22 on the roof, or at least over a portion of the roof of the rail vehicle.
  • the Traverse 13 has two identical or even identical configured
  • An inventive vehicle may include a plurality of consoles and a plurality of traverses. It is advantageous if in each case all consoles and trusses are configured the same, at least in relation to their mutual interfaces. The trusses can have quite different interfaces or structures to the superstructures.
  • the roof longitudinal beams are formed as an L-shaped rail 2.
  • the console 1 has two holes with mutually parallel bore axes 6, which extend vertically. Both the rail 2, and the console 1 are designed here as a simple, matched sheet metal bending parts.
  • the shape 7 of the console 1 in the region of the rail 2 is equal to the contour of the rail 2.
  • the roof rail or the rail 2 is folded in three, the console 1 is folded four times.
  • the folds are characterized by 15, 16, 17 and 18.
  • the folds of the rail 2, which coincide with those of the console 1 are not provided for clarity again separately with their own reference numerals.
  • the folds 17 and 18 of the console 1 can be omitted at low load by bodies.
  • the rail 2 in Fig. 4 is suitable, consoles 1 free
  • brackets 1 are in turn designed to secure the trusses for receiving structures so that forces are directed in a vertical direction on the rails 2 via the pillars 19 in the substructure of the rail vehicle.
  • roof cross members 20 can thereby be designed so that they load larger. Heer must not wear a predetermined limit - they can therefore be designed to save weight and cost in a lightweight design.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug des Personenverkehrs, welches einen Rohbau mit einem ersten und zumindest einem weiteren, zweiten Dachlangträger umfasst und zum Anbringen von Aufbauten auf dem Dach des Schienenfahrzeugs: eine erste (2) und zumindest eine weitere, zweite Schiene (22) zum freien Positionieren von Konsolen, wobei die erste Schiene mit dem ersten Dachlangträger und wobei die zweite Schiene mit dem zweiten Dachlangträger verbunden ist; eine erste (1), komplementär zur ersten Schiene ausgestaltete und zumindest eine weitere, komplementär zur zweiten Schiene ausgestaltete, zweite Konsole (21) zum Verbinden der Dachaufbauten mit den Schienen.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug mit einer Konsole zur Befestigung von
Dachaufbauten
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug des Personenverkehrs, welches einen Rohbau mit einem ersten und zumindest einem weiteren, zweiten Dachlangträger umfasst.
Das Dach eines Schienenfahrzeugs ist üblicherweise sehr stabil ausgestaltet, um schwere Aufbauten, beispielsweise Geräte wie Stromrichter, Hilfsbetriebeumrichter oder Klimageräte auf dem Dach des Schienenfahrzeugs anzubringen. Dazu sind entsprechend stabile Querträger zwischen den Dachlangträgern angeordnet, entweder gezielt nur in Bereichen, auf welchen Aufbauten vorgesehen sind, oder über die gesamte Länge des Dachs des Schienenfahrzeugs verteilt. Im ersten Fall sind die Positionen der Aufbauten festgelegt. Eine nachträgliche Ände- rung ihrer Positionen ist nicht möglich. Im zweiten Fall ist die Herstellung des Schienenfahrzeugs entsprechend kostenintensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hoch flexible Positionierung von Aufbauten auf einem Dach eines Schienenfahrzeugs kostengünstig zu ermöglichen.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere ein Wagen eines Schienenfahrzeugs des Personenverkehrs, welcher einen Rohbau mit einem ersten und mindestens einem weiteren, zweiten Dachlangträger aufweist, umfasst zum Anbringen von Aufbauten auf dem Dach des Schienenfahrzeugs, oder kurz Dachaufbauten, eine erste und zumindest eine weitere, zweite Schiene, und eine erste, komplementär zur ersten Schiene ausgestaltete und zumindest eine weitere, komplementär zur zweiten Schiene ausgestaltete, zweite Konsole. Die erste Schiene ist mit dem ersten Dachlangträger unmittelbar und insbesondere stoffschlüs- sig, beispielsweise durch Schweißen, verbunden und die zweite Schiene ist analog und gleichartig zur ersten Schiene, mit dem zweiten Dachlangträger verbunden. Insbesondere verlaufen die Schienen entlang der Dachlangträger. Sie sind daher meist parallel zueinander und beabstandet voneinander auf dem Dach des Schienenfahrzeugs angeordnet. Die Schienen dienen einem freien Positionieren von den Konsolen entlang der Schienen, bevor die Konsolen mit den Schienen, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, verbunden werden. Die Konsolen dienen wiederum der Verbindung von den Schienen und den Dachaufbauten, insbesondere als Verbindungsglieder zwischen den Schienen und den Dachaufbauten direkt oder indirekt, indem Traversen zwischen den Konsolen und den Dachaufbauten als weitere Verbindungsglieder vorgesehen sind. Die Konsolen sind zunächst frei entlang der Schienen
Positionierbar, was bedeutet, dass sie zumindest entlang eines Schienenabschnitts frei positionierbar und mit der Schiene verbindbar sind, welcher eine Länge von mindestens der doppelten, der fünffachen oder insbesondere gar mehr als der zehnfache Breite der Konsole aufweist. Die Breite der Konsole wird dabei in Längsrichtung der Schiene gemessen. Insbesondere sind Konsolen entlang der gesamten Länge der Schienen frei positionierbar. Die Schienen wiederum erstrecken sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung über die gesamte Länge des Rohbaus des Wagens des Schienenfahrzeugs.
Der Rohbau umfasst üblicherweise noch Tür- und/oder Fenstersäulen, kurz Säulen, welche vertikal und damit senkrecht zu den horizontalen Dachlangträgern angeordnet sind, und einen Unterbau, beispielsweise mit Bodenlangträgern und Bodenquerträgern. Auch eingangs beschriebene Dachquerträger können vorgesehen sein. Diese sind jedoch im Vergleich zum Stand der Technik dann insbesondere ungeeignet, große Lasten zu tragen. Sie können beispielsweise aus einem gebogenen Blech hergestellt sein.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst das Fahrzeug zum Anbringen von Dachaufbauten fürderhin zumindest eine Traverse, welche mit der ersten und der zweiten Konsole verbunden ist .
Die Schienen sind insbesondere mit äußeren Dachlangträgern des Schienenfahrzeugs verbunden, welche auf unterschiedlichen Seiten des Dachs des Fahrzeugs verlaufen. Sind die Schienen auf unterschiedlichen Seiten des Dachs des Fahrzeugs angeordnet, überspannt somit die Traverse das Dach. Die Traverse ist geeignet, die Dachaufbauten zu tragen und ausgestaltet, die Dachaufbauten mit ihr zu verbinden.
Weitergebildet weist eine Traverse zur Verbindung mit den Konsolen eine erste Schnittstelle zur ersten Konsole und eine zweite Schnittstelle zur zweiten Konsole auf, welche erste und zweite Schnittstelle insbesondere gleich ausgestaltet sind. Sind auch die Schnittstellen der jeweiligen Konsolen gleich ausgestaltet, insbesondere sind die erste Konsole und die zweite Konsole gleich ausgestaltet, so ist die Traverse in mindestens zwei unterschiedlichen Stellungen mit den Kon- solen verbindbar. Insbesondere sind die Traversen symmetrisch aufgebaut, beispielsweise spiegelsymmetrisch mit einer
Querschnittsebene als Symmetrieebene.
Sind mehrere Konsolen und Traversen vorgesehen, weisen diese jeweils gleiche Schnittstellen zu Schiene und Traverse und/oder zu Konsole und Aufbauten auf .
Die Traversen sind insbesondere lösbar mit den Konsolen verbunden, beispielsweise durch Schraubverbindungen. Dazu weisen die Konsolen Langlöcher in eine erste horizontale Richtung auf und die Traverse weist Langlöcher in eine zweite horizontale Richtung auf, welche im montierten Zustand der Traverse an den Konsolen senkrecht auf der ersten Richtung steht. Ins- besondere weist die Traverse Langlöcher in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs auf. Die Konsolen weisen eben entsprechend Langlöcher senkrecht zur Längsrichtung des Schienenfahrzeugs auf .
Die Schienen sind im Querschnitt beispielsweise L-förmig ausgeformt. Insbesondere sind zwei sich gegenüberliegende Schienen spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet, wobei die Querbalken beider L in einer horizontalen Ebene liegen und beide Hochbalken in vertikaler Richtung nach oben weisen. Die Spiegelebene verläuft beispielsweise parallel zur Längsachse des Fahrzeugs, insbesondere ist die Spiegelebene durch eine Mittellängsebene des Schienenfahrzeugs gebildet, in welcher die Längsachse liegt. Die Konsolen sind entsprechend komple- mentär zu den Schienen ausgeformt, in dieser Ausgestaltungsform im Querschnitt trapezförmig.
Das Dach des Schienenfahrzeugs weist Dachquerträger in leichter Bauweise auf, welche ungeeignet sind, Aufbauten mit einem Gewicht größer 150kg, insbesondere größer 250kg zu tragen, ohne sich plastisch zu verformen. Da das gesamte Gewicht der Aufbauten über die Traversen, Konsolen und Schienen abgeleitet wird, sind diese bezüglich ihrer Tragkraft entsprechend ausgestaltet. Sie bilden eine einheitliche Schnittstelle für schwere Aufbauten.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen jeweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen .
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Dach eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Konsole in der Seitenansicht, Fig. 3 zeigt schematisch die Konsole aus Fig. 2 frontal, Fig. 4 zeigt perspektivisch einen Ausschnitt eines Dachs eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit zwei Konsolen auf einer Schiene. In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Dach eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs dargestellt. Es sind zwei L- förmige Schienen 2 und 22 zu sehen, an welchen jeweils eine Konsole 1 und 21 angeordnet ist. Die erste Konsole 1 ist mit der ersten Schiene 2 und die zweite Konsole 21 ist mit der zweiten Schienen 22 Stoffschlüssig verbunden. Insbesondere sind die Konsolen 1 und 21 an die Schienen 2 und 22 angeschweißt. Die Schienen 2 und 22 sind hier nicht nur unmittelbar mit Dachlangträgern des Schienenfahrzeugs verbunden, sie bilden die Dachlangträger.
Der Rohbau des Schienenfahrzeugs umfasst mindestens zwei Dachlangträger. Ein erster Dachlangträger ist hier auf einer ersten Seite des Rohbaus angeordnet, ein zweiter Dachlangträger ist auf einer gegenüberliegenden Seite des Rohbaus ange- ordnet. Dazwischen können weitere Dachlangträger liegen, auf welche in diesem Ausführungsbeispiel verzichtet wurde. Der erste Dachlangträger und der zweite Dachlangträger sind insbesondere gleich aufgebaut. Sie verlaufen parallel zueinander und parallel zu einer Längsachse des Schienenfahrzeugs. Ihr Abstand ist hier vorgegeben durch die Breite des Schienenfahrzeugs. Er ist jedoch immer größer Null.
Ein Aufbau 14 ist mittels der Konsolen 1 und 21 und der
Schienen 2 und 22 mit dem Schienenfahrzeug verbunden. Die Konsolen 1 tragen eine Traverse 13. Die Traverse 13 dient ihrerseits als Träger des Aufbaus 14. Sie verläuft zwischen den Schienen 2, 22 über das Dach, bzw. zumindest über einen Teilbereich des Dachs des Schienenfahrzeugs. Die Traverse 13 weist zwei gleichartig oder gar identisch ausgestaltete
Schnittstellen zur Verbindung mit den Konsolen auf, so dass sie in mindestens zwei unterschiedlichen Stellungen an die Konsolen 1, 21 montierbar ist. Hier wäre sie spiegelverkehrt mit den Konsolen 1, 21 verschraubbar . Die Traverse 13 weist mit den Konsolen 1, 21 koaxiale Bohrungen auf, um mit Schrauben verschraubt zu werden. Die Bohrungsachse 6 ist gestrichelt gezeichnet. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug kann eine Vielzahl an Konsolen und mehrere Traversen umfassen. Vorteilhaft ist wenn jeweils sämtliche Konsolen und Traversen gleich ausgestaltet sind, zumindest in Bezug auf ihre gegenseitigen Schnittstellen. Die Traversen können zu den Aufbauten durchaus voneinander abwei- chende Schnittstellen oder Strukturen aufweisen.
In den Fig. 2 und Fig. 3 sind, wie oben, die Dachlangträger als L-förmige Schiene 2 ausgeformt. Die Konsole 1 weist zwei Bohrungen mit zueinander parallelen Bohrungsachsen 6 auf, welche vertikal verlaufen. Sowohl die Schiene 2, als auch die Konsole 1 sind hier als einfache, aufeinander abgestimmte Blechbiegeteile ausgestaltet. So ist die Form 7 der Konsole 1 im Bereich der Schiene 2 gleich der Kontur der Schiene 2. Der Dachlangträger bzw. die Schiene 2 ist dreifach abgekantet, die Konsole 1 ist gleich vierfach abgekantet. Die Abkantungen sind gekennzeichnet durch 15, 16, 17 und 18. Die Abkantungen der Schiene 2, welche mit denen der Konsole 1 zusammenfallen sind der Übersichtlichkeit wegen nicht nochmals separat mit eigenen Bezugszeichen versehen. Die Abkantungen 17 und 18 der Konsole 1 können bei geringer Belastung durch Aufbauten entfallen .
Die Schiene 2 in Fig. 4 ist geeignet, Konsolen 1 frei
positionierbar entlang der Schiene 2 aufzunehmen, wobei der Kraftfluss von den Aufbauten in vertikaler Richtung auf die Schienen 2 über Säulen 19 in den Unterbau des Schienenfahrzeugs geleitet wird. Die Konsolen 1 sind ihrerseits so ausgestaltet, die Traversen zur Aufnahme von Aufbauten so zu befestigen, dass Kräfte in vertikaler Richtung auf die Schienen 2 über die Säulen 19 in den Unterbau des Schienenfahrzeugs geleitet werden.
Ein Vorteil der Erfindung ist daher, dass dadurch die Dachquerträger 20 so ausgeführt sein können, dass sie Lasten grö- ßer eines vorgegebenen Grenzwerts nicht tragen müssen - sie können also gewicht- und kostensparend in leichter Bauweise ausgeführt sein.

Claims

Schienenfahrzeug des Personenverkehrs, welches einen Rohbau mit einem ersten und zumindest einem weiteren, zweiten Dachlangträger umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenfahrzeug zum Anbringen von Aufbauten auf dem Dach des Schienenfahrzeugs umfasst:
- eine erste und zumindest eine weitere, zweite
Schiene zum freien Positionieren von Konsolen, wobei die erste Schiene mit dem ersten Dachlangträgei und wobei die zweite Schiene mit dem zweiten Dachlangträger verbunden ist,
- eine erste, komplementär zur ersten Schiene ausgestaltete und zumindest eine weitere, komplementär zur zweiten Schiene ausgestaltete, zweite Konsole zum Verbinden der Dachaufbauten mit den Schienen.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Konsole mit der ersten Schiene und die zweite Konsole mit der zweiten Schienen stoffschlüssig verbunden ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen mit äußeren Dachlangträgern des Schienenfahrzeugs verbunden sind, so dass sie parallel zueinander und beabstandet voneinander auf unterschiedlichen Seiten des Dachs des
Schienenfahrzeugs verlaufen.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine Traverse umfasst, welche mit der ersten und mit der zweiten Konsole verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse zur Verbindung mit den Konsolen eine erste Schnittstelle zur ersten Konsole und eine zweite
Schnittstelle zur zweiten Konsole umfasst.
6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schnittstelle gleich ausgestaltet sind.
7. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Konsole Langlöcher in eine erste horizontale Richtung aufweist und, dass die Traverse Langlöcher in eine zweite horizontale Richtung aufweist, welche senkrecht auf der ersten Richtung steht.
8. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Konsole und die zweite Konsole gleich ausgestaltet sind.
9. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen im Querschnitt L- förmig ausgeformt sind.
10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolen im Querschnitt trapezförmig ausgeformt sind.
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