WO2023227576A1

WO2023227576A1 - Schienenfahrzeugdach mit elektrischer dachausrüstung und schienenfahrzeug

Info

Publication number: WO2023227576A1
Application number: PCT/EP2023/063737
Authority: WO
Inventors: John BEKHIT; Christian SALIGER; Georg HAVLICEK
Original assignee: Siemens Mobility Austria Gmbh
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2023-05-23
Publication date: 2023-11-30
Also published as: AT526191A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung, welche zumindest einen Trennschalter (3), umfassend zumindest einen ersten Isolator (4), mit welchem eine elektrisch leitfähige Trennvorrichtung (7) verbunden ist, und einen zweiten Isolator (5) mit einer elektrisch leitfähigen ersten Kontaktvorrichtung (8) zur Verbindung mit der Trennvorrichtung (7), aufweist, wobei der zumindest eine Trennschalter (3) mit dem Schienenfahrzeugdach (1) verbunden ist, wobei zumindest der erste Isolator (4) schräg zu einer Hochachse (10) des Schienenfahrzeugdachs (1) angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass der erste Isolator (4) um eine Parallele zu einer Längsachse (11) des Schienenfahrzeugdachs (1) rotiert angeordnet ist. Dadurch wird eine Erstreckung des Trennschalters (3) in Richtung der Hochachse (10) reduziert.

Description

Schienenfahrzeugdach mit elektrischer Dachausrüstung und Schienenfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeugdach mit elektrischer Dachausrüstung, welche zumindest einen Trennschalter, umfassend zumindest einen ersten Isolator, mit welchem eine elektrisch leitfähige Trennvorrichtung verbunden ist, und einen zweiten Isolator mit einer elektrisch leitfähigen ersten Kontaktvorrichtung zur Verbindung mit der Trennvorrichtung, aufweist, wobei der zumindest eine Trennschalter mit dem Schienenfahrzeugdach verbunden ist, wobei zumindest der erste Isolator schräg zu einer Hochachse des Schienenfahrzeugdachs angeordnet ist. Schienenfahrzeuge weisen häufig Schienenfahrzeugdächer auf, auf welchen verschiedene Komponenten einer elektrischen Dachausrüstung angeordnet sind (z.B. Trennschalter, Pantographen, Isolatoren, Stromleitungen, Transformatoren etc.). Trennschalter sind oft zur Unterbrechung eines Stromflusses (z.B. durch eine Stromleitung) vorgesehen. Bei Betätigung eines Trennschalters wird der Stromfluss unterbrochen. So kann beispielsweise ein Pantograph elektrisch von weiteren Komponenten eines Schienenfahrzeugs getrennt werden. Bauteile auf Schienenfahrzeugdächern müssen einen Mindestabstand von einer Umgrenzungslinie eines Lichtraumprofils einhalten. Weiterhin müssen spannungsführende Bauteile in einer Umgebung eines Pantographen in einer definierten Zone dieser Umgebung angeordnet sein. Beispielsweise muss zur Vermeidung von Spannungsüberschlägen eine spannungsführende Komponente einen Mindestabstand von einem geerdeten Pantographen in abgesenkter Lage aufweisen. Außerdem muss bei Pantographen ein Berührungsschutz sichergestellt sein, weshalb hochspannungsführende Bauteile innerhalb eines Korridors, welcher durch ein Bewegungsprofil einer Pantographenwippe definiert ist, angeordnet sein müssen. Entsprechende Anforderungen im Hinblick auf Lichtraumprofile, Berührungsschutz, Isolations- und Kriechstrecken etc. führen in Kombination mit einem begrenzten Bauraumbudget auf Schienenfahrzeugdächern häufig zu Auslegungszielkonflikten. Diese Auslegungszielkonflikte haben beispielsweise im Zusammenhang mit Komponenten einer Dachausrüstung, welche aus aerodynamischen Gründen in einer Dachwanne angeordnet werden, eine besondere Relevanz. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die WO 2010/003834 A1 bekannt, in welcher ein Stromabnehmer und eine Trennvorrichtung eines Schienenfahrzeugs beschrieben sind. Der Stromabnehmer und die Trennvorrichtung sind mittels eines Hydraulikantriebs angetrieben. Ein Trennmesser der Trennvorrichtung ist mit einem ersten Pol drehbar und verschieblich verbunden. In einem geschlossenen Schaltzustand der Trennvorrichtung ist das Trennmesser mit einem zweiten Pol verbunden, welcher wiederum mit einem Transformator des Schienenfahrzeugs verbunden ist. In einem geöffneten Schaltzustand der Trennvorrichtung kann das Trennmesser entweder mit dem ersten Pol und keinem weiteren Pol oder mit dem ersten Pol und einem dritten Pol verbunden sein. Der dritte Pol ist mit einer Erdung des Schienenfahrzeugs verbunden. Weiterhin zeigt die EP 2910 399 B1 einen Dachpantographen für ein Schienenfahrzeug, welcher auf drei vertikal ausgerichteten Isolatoren abgestützt ist. Der Dachpantograph ist mit einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung verbunden und weist einen elektrisch leitfähigen Unterarm, eine Kuppelstange, einen Oberarm aus einem Verbundwerkstoff, ein elektrisch leitfähiges Seitenhalterrohr sowie einen Stromabnahmekopf auf, welche miteinander gekoppelt sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes Schienenfahrzeugdach mit einer elektrischen Dachausrüstung anzugeben, mit welcher auch bei begrenztem Bauraumbudget Anforderungen im Hinblick auf Lichtraumprofile, Berührungsschutz, Isolations- und Kriechstrecken etc. eingehalten werden können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Schienenfahrzeugdach mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 1, bei welcher der erste Isolator um eine Parallele zu einer Längsachse des Schienenfahrzeugdachs rotiert angeordnet ist. Dadurch wird eine Bauhöhe des Trennschalters in Richtung der Hochachse reduziert. Eine erfindungsgemäß geneigte Ausrichtung des Trennschalters ermöglicht eine Anordnung einer Antriebseinheit für den Trennschalter schräg unter dem ersten Isolator anstatt direkt unterhalb. Durch die verringerte Bauhöhe des Trennschalters in Richtung der Hochachse werden Risiken im Hinblick auf eine Überschreitung einer Umgrenzungslinie eines Lichtraumprofils reduziert. Im Vergleich mit einer beispielsweise horizontalen Anordnung von Isolatoren ermöglicht die schräge Anordnung des ersten Isolators auch besser, erforderliche Luftstrecken zwischen dem ersten Isolator und z.B. dem Schienenfahrzeugdach einzuhalten. Während bei einer horizontalen Anordnung von Isolatoren auf einem Fahrzeugdach beispielsweise Distanzhalter eingesetzt sein müssen, kann bei der erfindungsgemäßen schrägen Anordnung des ersten Isolators auf derartige Zusatzkomponenten (Distanzhalter, Stützen etc.) verzichtet werden. Diese Maßnahme bedeutet weiterhin eine schräge Anordnung des ersten Isolators in einer Querebene des Schienenfahrzeugdachs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugdachs mit elektrischer Dachausrüstung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hilfreich kann es sein, wenn der erste Isolator um eine Isolatorlängsachse des ersten Isolators drehbar mit dem Schienenfahrzeugdach verbunden ist. Dadurch werden Trenn- und Schließvorgänge des Trennschalters mittels Drehbewegungen ermöglicht. Eine Vorzugslösung erhält man, wenn die Trennvorrichtung fest und von der Isolatorlängsachse abstehend mit dem ersten Isolator verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Trennvorrichtung in einem geöffneten Zustand des zumindest einen Trennschalters schräg nach unten ausgerichtet ist. Durch diese Maßnahmen wird eine betriebliche Sicherheitssteigerung erzielt, da der geöffnete Zustand des Trennschalters über eine Bewegung der Trennvorrichtung nach unten und somit unter Unterstützung durch eine Schwerkraftkomponente auf die Trennvorrichtung erreicht wird. Eine Erdung der elektrischen Dachausrüstung wird ermöglicht, wenn die Trennvorrichtung in dem geöffneten Zustand des zumindest einen Trennschalters mit einer Erdungsvorrichtung des zumindest einen Trennschalters, welche mit dem Schienenfahrzeugdach verbunden ist, verbunden ist. Die Erdungsvorrichtung, mit welcher beispielsweise eine Erdungsleitung verbunden sein kann, kann dadurch, dass die Trennvorrichtung in dem geöffneten Zustand des Trennschalters schräg nach unten ausgerichtet ist, kompakt und mit geringer Erstreckung in Richtung der Hochachse ausgeführt sein. Weiterhin ist es günstig, wenn der zumindest eine Trennschalter zur Drehung des ersten Isolators einen mit dem ersten Isolator verbundenen Trennantrieb aufweist, welcher auf einer dem Schienenfahrzeugdach zugewandten Seite angeordnet ist, wobei die Isolatorlängsachse und eine Antriebsachse des Trennantriebs parallel zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Maßnahme kann der Trennantrieb in Verlängerung des ersten Isolators und somit wie der erste Isolator schräg in Bezug auf die Hochachse angeordnet sein. Der Trennantrieb, welcher beispielsweise als batteriegespeister elektrischer Servoantrieb oder als pneumatischer Antrieb ausgebildet sein kann, kann so schräg unter dem ersten Isolator anstatt direkt unterhalb angeordnet sein, wodurch eine Gesamterstreckung aus einer ersten Erstreckung des ersten Isolators und einer zweiten Erstreckung des Trennantriebs in Richtung der Hochachse verringert wird. Eine vorteilhafte Lösung wird erreicht, wenn ein oberes Ende des ersten Isolators näher an einer Längsmittenebene des Schienenfahrzeugdachs, in welcher die Hochachse liegt, angeordnet ist als ein unteres Ende des ersten Isolators. Dadurch ist das obere Ende des ersten Isolators einer Mitte des Schienenfahrzeugdachs zugeneigt, d.h. nicht in Richtung einer Außenseite geneigt. Risiken in Bezug auf eine Überschreitung einer Umgrenzungslinie eines Lichtraumprofils, welche in der Querebene des Schienenfahrzeugdachs, ausgehend von einem Abstand von dem Schienenfahrzeugdach in Richtung der Hochachse, zu Seitenflanken des Schienenfahrzeugdachs hin nach unten in Richtung des Schienenfahrzeugdachs verläuft, durch den ersten Isolator werden dadurch reduziert. Sofern mit dem ersten Isolator die Trennvorrichtung verbunden ist, kann durch diese Maßnahme eine erhöhte Flexibilität für Bewegungen der Trennvorrichtung bewirkt werden, ohne dass dadurch die Umgrenzungslinie überschritten wird. Eine Vorzugslösung erhält man, wenn der zumindest eine Trennschalter mit einem Stromführungsarm eines mit dem Schienenfahrzeugdach verbundenen Pantographen, wobei der Stromführungsarm von einem Unterarm des Pantographen oder einem Unterrahmen des Pantographen unterschiedlich ausgebildet ist, elektrisch verbunden ist. Durch den eigenen Stromführungsarm wird eine hohe Flexibilität für eine Anordnung von Komponenten der elektrischen Dachausrüstung auf dem Schienenfahrzeugdach erzielt. Beispielsweise können so Isolatoren des Pantographen seitlich von einem Grundrahmen des Pantographen versetzt angeordnet sein. Darüber hinaus ermöglicht der eigene Stromführungsarm eine Ausbildung des Unterarms oder des Unterrahmens z.B. in einem elektrisch nicht leitfähigen Verbundwerkstoff, wodurch eine Massenreduktion des Pantographen erreicht werden kann. Eine vorteilhafte Beweglichkeit des Stromführungsarms wird bewirkt und übermäßige Bewegungseinschränkungen des Pantographen durch den Stromführungsarm werden vermieden, wenn der Stromführungsarm teleskopartig längenverstellbar ausgebildet ist sowie gelenkig mit dem Schienenfahrzeugdach und gelenkig mit einem Verbindungsstück des Pantographen, mittels welchem zumindest ein erster Unterarm des Pantographen mit einem Oberarm des Pantographen gelenkig gekoppelt ist, verbunden ist. Eine durchgängige Stromführung von einer Stromversorgungseinrichtung (z.B. von einer Oberleitung) zu der elektrischen Dachausrüstung unter Einbeziehung des Stromführungsarms wird ermöglicht, wenn ein elektrisch isolierender Unterrahmen des Pantographen aus dem ersten Unterarm und einem zweiten Unterarm des Pantographen gebildet ist, wobei das Verbindungsstück und der Oberarm elektrisch leitfähig ausgeführt sind. Ein leichter und zugleich sehr stabiler Pantograph wird erreicht, wenn der Oberarm mit einem mit einer Wippe des Pantographen gekoppelten Scheitelarm des Pantographen verbunden ist, wobei zwischen einer ersten Flanke des Oberarms und dem Scheitelarm eine erste Verbindungsstrebe angeordnet ist und zwischen einer der ersten Flanke gegenüberliegend angeordneten zweiten Flanke des Oberarms und dem Scheitelarm eine zweite Verbindungsstrebe angeordnet ist. Die erste Verbindungsstrebe und die zweite Verbindungsstrebe bewirken eine Versteifung des Pantographen. Eine günstige Lösung wird erzielt, wenn der Stromführungsarm mit einem um eine Parallele zu einer Querachse des Schienenfahrzeugdachs rotiert, schräg zu der Hochachse angeordneten dritten Isolator des Pantographen gelenkig verbunden ist, wobei der zumindest eine Trennschalter und der Pantograph in einer Vertiefung des Schienenfahrzeugdachs angeordnet sind. Durch diese Maßnahme ragt der Pantograph mit dem ihm zugeordneten dritten Isolator in einer abgesenkten Lage nicht oder nur wenig über eine Oberkante der Vertiefung hervor, wodurch ein Luftwiderstand reduziert und somit eine verbesserte Aerodynamik erreicht werden kann. Durch schräge Anordnung des dritten Isolators wird erreicht, dass ein oberes Ende des dritten Isolators, über welches beispielsweise eine elektrische Stromleitung geführt sein kann, auch in abgesenkter Lage des Pantographen einen ausreichenden Sicherheitsabstand von anderen Komponenten des Pantographen (beispielsweise von der Wippe etc.) einhalten kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen beispielhaft: Fig. 1: Einen schematischen Aufriss eines Ausschnitts aus einem Schienenfahrzeug mit einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugdachs mit einer elektrischen Dachausrüstung, welche einen Trennschalter mit schräg ausgerichteten Isolatoren und einen Pantographen mit einem separaten Stromführungsarm, welcher mit dem Trennschalter verbunden ist, umfasst, wobei der Trennschalter in einem geöffneten Schaltzustand ist, und Fig. 2: Einen schematischen Seitenriss eines Ausschnitts aus einem Schienenfahrzeug mit einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugdachs mit einer elektrischen Dachausrüstung, welche einen Trennschalter umfasst, wobei der Trennschalter in einem geschlossenen Schaltzustand ist.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufriss eines Ausschnitts aus einem Schienenfahrzeug in geschnittener Darstellung mit einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugdachs 1 mit einer elektrischen Dachausrüstung. Das Schienenfahrzeug umfasst einen Wagenkasten 2 mit dem Schienenfahrzeugdach 1. Die elektrische Dachausrüstung weist einen mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbundenen Trennschalter 3 auf, welcher einen ersten Isolator 4 und einen in Fig. 1 nicht gezeigten, jedoch beispielhaft in Fig. 2 dargestellten zweiten Isolator 5 umfasst. Mit dem ersten Isolator 4 ist eine als Trennmesser ausgebildete, elektrisch leitfähige Trennvorrichtung 7 verbunden. Der zweite Isolator 5 umfasst eine elektrisch leitfähige erste Kontaktvorrichtung 8, mit welcher die Trennvorrichtung 7 durch eine Schwenkbewegung verbunden werden kann. Der erste Isolator 4 und der zweite Isolator 5 sind schräg zu einer Hochachse 10 des Schienenfahrzeugdachs 1, um Parallelen zu einer in Fig. 1 projizierend erscheinenden Längsachse 11 des Schienenfahrzeugdachs 1 rotiert, angeordnet. Dabei ist ein oberes Ende des ersten Isolators 4 näher an einer in Fig. 1 projizierend erscheinenden Längsmittenebene 12 des Schienenfahrzeugdachs 1, in welcher die Hochachse 10 und die Längsachse 11 liegen, angeordnet als ein unteres Ende des ersten Isolators 4. Das obere Ende des ersten Isolators 4 ist also der Längsmittenebene 12 zugewandt. Der erste Isolator 4 ist um eine Isolatorlängsachse 13 des ersten Isolators 4 drehbar mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbunden. Zur Einleitung von Drehbewegungen des ersten Isolators 4, über welche die Trennvorrichtung 7 von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand und umgekehrt übergeführt werden kann, ist mit dem ersten Isolator 4 ein Trennantrieb 14 des Trennschalters 3 gekoppelt. Der Trennantrieb 14 ist auf einer dem Schienenfahrzeugdach 1 zugewandten Seite schräg unter dem ersten Isolator 4 angeordnet, wobei die Isolatorlängsachse 13 und eine Antriebsachse 15 des Trennantriebs 14 ineinander verlaufend ausgerichtet sind. Eine Antriebswelle 16 des Trennantriebs 14 ist fest mit dem ersten Isolator 4 verbunden. Der Trennantrieb 14 ist als elektrischer Servoantrieb ausgeführt, welcher über das Schienenfahrzeug angesteuert und über eine in Fig. 1 nicht gezeigte Batterie in dem Schienenfahrzeug mit Elektrizität versorgt wird. Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, den Trennantrieb 14 beispielsweise als pneumatischen Antrieb, welcher von einer Druckluftversorgungseinrichtung des Schienenfahrzeugs pneumatisch versorgt wird, auszubilden. Die Trennvorrichtung 7 ist fest und von der Isolatorlängsachse 13 rechtwinklig abstehend mit dem ersten Isolator 4 verbunden und in dem geöffneten Zustand des Trennschalters 3, welcher in Fig. 1 gezeigt ist, schräg nach unten ausgerichtet. Die Trennvorrichtung 7 ist in dem geöffneten Zustand des Trennschalters 3 mit einer Erdungsvorrichtung 17 des Trennschalters 3, welche mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbunden ist, gekoppelt. Die Trennvorrichtung 7 ist dabei in eine als Klemme ausgebildete zweite Kontaktvorrichtung 9 der Erdungsvorrichtung 17 eingerastet. Die Erdungsvorrichtung 17 ist mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Erdungsleitung des Schienenfahrzeugs verbunden, über welche eine Erdung der elektrischen Dachausrüstung erfolgt. Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, auf die Erdungsvorrichtung 17 zu verzichten, wobei die Trennvorrichtung 7 in dem geöffneten Zustand auch schräg nach unten ausgerichtet ist, dabei aber bis auf den ersten Isolator 4 und eine elektrische erste Stromleitung 18 keine weitere Komponente des Schienenfahrzeugs kontaktiert. Um die Trennvorrichtung 7 mit der ersten Kontaktvorrichtung 8 des zweiten Isolators 5 zu verbinden, d.h. den Trennschalter 3 in den geschlossenen Zustand, wie er beispielhaft in Fig. 2 gezeigt ist, zu bringen, wird der erste Isolator 4 mittels des Trennantriebs 14 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Trennvorrichtung 7 ausschwenkt und am Ende eines derartigen Drehvorgangs in die erste Kontaktvorrichtung 8 einrastet. In dem geschlossenen Zustand des Trennschalters 3 kann Strom von der Trennvorrichtung 7 über die erste Kontaktvorrichtung 8 fließen, wodurch z.B. in Fig. 1 nicht gezeigte elektrische Verbraucher des Schienenfahrzeugs (z.B. ein Fahrmotor des Schienenfahrzeugs) mit Elektrizität versorgt werden können. Die elektrische Dachausrüstung des Schienenfahrzeugs umfasst weiterhin einen Pantographen 20, welcher einen Pantographenantrieb 21, einen dritten Isolator 6 sowie weitere, in Fig. 1 nicht gezeigte Isolatoren, einen Unterrahmen 22, eine Kuppelstange 23, einen Stromführungsarm 24, ein Verbindungsstück 25, einen Oberarm 26, eine erste Verbindungsstrebe 27, eine zweite Verbindungsstrebe 28, ein Seitenhalterrohr 29, einen Scheitelarm 30 mit zwei Auflaufhörnern, eine Wippe 31 sowie eine Mehrzahl an Gelenken aufweist. Der Pantographenantrieb 21, welcher zum Heben und Senken des Pantographen 20 eingesetzt ist, ist als pneumatischer Antrieb mit einem Luftbalg ausgebildet und mit einem Basisgelenk 32, welches mit dem Unterrahmen 22 verbunden ist, gekoppelt. Der Pantographenantrieb 21 wird über das Schienenfahrzeug angesteuert und ist über eine in Fig. 1 nicht gezeigte Druckluftversorgungseinrichtung des Schienenfahrzeugs mit Druckluft versorgt. Mittels des Pantographenantriebs 21 kann ein bewegliches Teil des Basisgelenks 32 betätigt werden. Das bewegliche Teil des Basisgelenks 32 ist fest mit dem Unterrahmen 22 verbunden, wodurch der Unterrahmen 22 bei einer Betätigung des beweglichen Teils des Basisgelenks 32, welche eine Rotation des beweglichen Teils des Basisgelenks 32 auslöst, nach oben in eine angehobene Lage des Pantographen 20 oder nach unten in eine abgesenkte Lage des Pantographen 20 schwenkt. Der Pantographenantrieb 21 und das Basisgelenk 32 sind auf dem Schienenfahrzeugdach 1 gelagert. Der Unterrahmen 22 weist einen ersten Unterarm 33 und einen zweiten Unterarm 34 auf und ist über das Verbindungsstück 25 gelenkig mit dem Oberarm 26 verbunden, wobei der Oberarm 26 fest mit dem Verbindungsstück 25 verbunden ist. Die Kuppelstange 23 ist einerseits gelenkig mit dem Schienenfahrzeugdach 1 und andererseits gelenkig mit dem Verbindungsstück 25 gekoppelt, wodurch die Kuppelstange 23 Bewegungen des Unterrahmens 22 folgt. Der Stromführungsarm 24 ist von dem Unterrahmen 22 und von der Kuppelstange 23 unterschiedlich, d.h. separat ausgeführt und gelenkig mit dem dritten Isolator 6, welcher, um eine Parallele zu einer Querachse 35 des Schienenfahrzeugdachs 1 rotiert, schräg zu der Hochachse 10 angeordnet, fest mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbunden ist, sowie gelenkig mit dem Verbindungsstück 25 verbunden, wodurch der Stromführungsarm 24 Bewegungen des Unterrahmens 22 folgt. Der Stromführungsarm 24 weist eine Teleskopstange 36 und ein Teleskoprohr 37 auf, wobei die Teleskopstange 36 in dem Teleskoprohr 37 verschieblich ist. Dadurch ist der Stromführungsarm 24 längenverstellbar. Erfindungsgemäß ist es auch vorstellbar, den Stromführungsarm 24 einteilig auszuführen und beispielsweise über eine Feder mit dem dritten Isolator 6 oder mit dem Verbindungsstück 25 zu verbinden. Der Oberarm 26 ist als einziger Oberarm des Pantographen 20 ausgebildet und fest mit dem Scheitelarm 30 verbunden. Zwischen einer ersten Flanke 38 des Oberarms 26 und dem Scheitelarm 30 ist die erste Verbindungsstrebe 27 angeordnet, zwischen einer der ersten Flanke 38 gegenüberliegend angeordneten zweiten Flanke 39 des Oberarms 26 und dem Scheitelarm 30 die zweite Verbindungsstrebe 28. Die erste Verbindungsstrebe 27 und die zweite Verbindungsstrebe 28 sind fest mit dem Oberarm 26 und dem Scheitelarm 30 verbunden. Mit dem Scheitelarm 30 ist die Wippe 31 gelenkig gekoppelt. Die Wippe 31 umfasst eine erste Schleifleiste 40 und eine in Fig. 1 nicht sichtbare zweite Schleifleiste, welche über eine erste Hebelanordnung 41 der Wippe 31, eine zweite Hebelanordnung 42 der Wippe 31 sowie weitere, in Fig. 1 nicht sichtbare Hebelanordnungen der Wippe 31 gelenkig und relativ zu dem Scheitelarm 30 in Richtung der Hochachse 10 beweglich mit dem Scheitelarm 30 verbunden sind. In jenem in Fig. 1 gezeigten angehobenen Zustand des Pantographen 20 kontaktieren die erste Schleifleiste 40 und die zweite Schleifleiste eine Oberleitung 43. Die Wippe 31 wird mittels des Seitenhalterrohrs 29, welches gelenkig mit dem Unterrahmen 22 und gelenkig mit der Wippe 31 verbunden ist, gestützt, geführt und gegen ein unzulässiges Kippen geschützt. Aufgrund gelenkiger Verbindungen des Unterrahmens 22 und der Kuppelstange 23 mit dem Oberarm 26 (über das Verbindungsstück 25) sowie des Unterrahmens 22 mit dem Seitenhalterrohr 29 und aufgrund einer Abstützung der Wippe 31 durch das Seitenhalterrohr 29 folgen der Oberarm 26 und die Wippe 31 Bewegungen des Unterrahmens 22. Dadurch bewirkt eine Betätigung des Pantographenantriebs 21 ein Anheben der Wippe 31 zur Kontaktierung der Oberleitung 43 oder ein Überführen des Pantographen 20 in eine eingeklappte und auf das Schienenfahrzeugdach 1 abgesenkte Lage. In dem angehobenen und an die Oberleitung 43 angelegten Zustand des Pantographen 20 kann ein Stromfluss von der Oberleitung 43 über die Wippe 31, den Scheitelarm 30, die erste Verbindungsstrebe 27, die zweite Verbindungsstrebe 28, den Oberarm 26, das Verbindungsstück 25 und den Stromführungsarm 24, welche in elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoffen ausgeführt sind, erfolgen. Der Unterrahmen 22 ist in einem elektrisch isolierenden Werkstoff, einem faserverstärkten Kunststoff, ausgebildet. Die Kuppelstange 23 ist ebenfalls in einem elektrisch isolierenden Werkstoff, einem faserverstärkten Kunststoff, ausgeführt. In dem angehobenen, an die Oberleitung 43 angelegten Zustand des Pantographen 20 und in dem geschlossenen Zustand des Trennschalters 3 kann Strom von dem Stromführungsarm 24 über die erste Stromleitung 18, welche den Stromführungsarm 24 mit der Trennvorrichtung 7 elektrisch verbindet, die Trennvorrichtung 7, die erste Kontaktvorrichtung 8 sowie eine in Fig. 1 nicht dargestellte, jedoch in Fig. 2 beispielhaft gezeigte, elektrische zweite Stromleitung 19, welche mit der ersten Kontaktvorrichtung 8 elektrisch verbunden ist, zu den elektrischen Verbrauchern des Schienenfahrzeugs fließen. Der Trennschalter 3 und der Pantograph 20 sind in einer trapezförmigen Vertiefung 44 des Schienenfahrzeugdachs 1 angeordnet. In Fig. 2 ist ein schematischer Seitenriss eines Ausschnitts aus einem Schienenfahrzeug mit einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugdachs 1 in Schnittdarstellung mit einer elektrischen Dachausrüstung gezeigt. Die Schnittdarstellung ist um eine Längsachse 11 des Schienenfahrzeugdachs 1 aus einer horizontalen Darstellung rotiert, weshalb eine Querachse 35 des Schienenfahrzeugdachs 1 in Fig. 2 nicht projizierend, sondern in einer Hochachse 10 des Schienenfahrzeugdachs 1 verlaufend erscheint. Die elektrische Dachausrüstung umfasst einen Trennschalter 3 mit einem ersten Isolator 4 und einem zweiten Isolator 5. Mit dem ersten Isolator 4 ist eine als Trennmesser ausgebildete, elektrisch leitfähige Trennvorrichtung 7 fest verbunden. Der zweite Isolator 5 umfasst eine elektrisch leitfähige erste Kontaktvorrichtung 8, mit welcher die Trennvorrichtung 7 verbunden ist. Fig. 2 zeigt also einen geschlossenen Zustand des Trennschalters 3. Der erste Isolator 4 und der zweite Isolator 5 sind, wie auch im Zusammenhang mit Fig. 1 beispielhaft beschrieben, schräg zu der Hochachse 10, um Parallelen zu der Längsachse 11 rotiert, angeordnet. Mittels eines im Zusammenhang mit Fig. 1 beispielhaft beschriebenen Trennantriebs 14 mit einer mit dem ersten Isolator 4 fest verbundenen Antriebswelle 16 ist der erste Isolator 4 um eine Isolatorlängsachse 13, welche in einer Antriebsachse 15 des Trennantriebs 14 verläuft, drehbar, wodurch die Trennvorrichtung 7 von dem geschlossenen Zustand des Trennschalters 3 in einen beispielhaft in Fig. 1 dargestellten, geöffneten Zustand des Trennschalters 3 und umgekehrt geschwenkt werden kann. Der zweite Isolator 5 ist fest mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbunden. Der erste Isolator 4 ist über den Trennantrieb 14 mit dem Schienenfahrzeugdach 1 verbunden. Mit der Trennvorrichtung 7 ist eine elektrische erste Stromleitung 18 elektrisch verbunden, die erste Stromleitung 18 ist wiederum mit einem Pantographen 20, wie er beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, elektrisch verbunden. Die Trennvorrichtung 7 ist mit der ersten Kontaktvorrichtung 8 elektrisch verbunden. Die erste Kontaktvorrichtung 8 ist wiederum mit einer elektrischen zweiten Stromleitung 19 elektrisch verbunden. Über die zweite Stromleitung 19, welche mit in Fig. 2 nicht dargestellten elektrischen Verbrauchern des Schienenfahrzeugs elektrisch verbunden ist, können die Verbraucher in dem geschlossenen Zustand des Trennschalters 3 mit mittels des Pantographen 20 von einer beispielhaft in Fig. 1 gezeigten Oberleitung 43 abgenommenem Strom versorgt werden. Liste der Bezeichnungen 1 Schienenfahrzeugdach 2 Wagenkasten 3 Trennschalter 4 Erster Isolator 5 Zweiter Isolator 6 Dritter Isolator 7 Trennvorrichtung 8 Erste Kontaktvorrichtung 9 Zweite Kontaktvorrichtung 10 Hochachse 11 Längsachse 12 Längsmittenebene 13 Isolatorlängsachse 14 Trennantrieb 15 Antriebsachse 16 Antriebswelle 17 Erdungsvorrichtung 18 Erste Stromleitung 19 Zweite Stromleitung 20 Pantograph 21 Pantographenantrieb 22 Unterrahmen 23 Kuppelstange 24 Stromführungsarm 25 Verbindungsstück 26 Oberarm 27 Erste Verbindungsstrebe 28 Zweite Verbindungsstrebe 29 Seitenhalterrohr 30 Scheitelarm 31 Wippe 32 Basisgelenk 33 Erster Unterarm 34 Zweiter Unterarm 35 Querachse 36 Teleskopstange 37 Teleskoprohr 38 Erste Flanke 39 Zweite Flanke 40 Erste Schleifleiste 41 Erste Hebelanordnung 42 Zweite Hebelanordnung 43 Oberleitung 44 Vertiefung

Claims

Patentansprüche 1. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung, welche zumindest einen Trennschalter (3), umfassend zumindest einen ersten Isolator (4), mit welchem eine elektrisch leitfähige Trennvorrichtung (7) verbunden ist, und einen zweiten Isolator (5) mit einer elektrisch leitfähigen ersten Kontaktvorrichtung (8) zur Verbindung mit der Trennvorrichtung (7), aufweist, wobei der zumindest eine Trennschalter (3) mit dem Schienenfahrzeugdach (1) verbunden ist, wobei zumindest der erste Isolator (4) schräg zu einer Hochachse (10) des Schienenfahrzeugdachs (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Isolator (4) um eine Parallele zu einer Längsachse (11) des Schienenfahrzeugdachs (1) rotiert angeordnet ist.

2. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Isolator (4) um eine Isolatorlängsachse (13) des ersten Isolators (4) drehbar mit dem Schienenfahrzeugdach (1) verbunden ist.

3. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (7) fest und von der Isolatorlängsachse (13) abstehend mit dem ersten Isolator (4) verbunden ist.

4. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (7) in einem geöffneten Zustand des zumindest einen Trennschalters (3) schräg nach unten ausgerichtet ist.

5. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (7) in dem geöffneten Zustand des zumindest einen Trennschalters (3) mit einer Erdungsvorrichtung (17) des zumindest einen Trennschalters (3), welche mit dem Schienenfahrzeugdach (1) verbunden ist, verbunden ist.

6. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (7) in einem geschlossenen Zustand des zumindest einen Trennschalters (3) mit der ersten Kontaktvorrichtung (8) des zweiten Isolators (5) verbunden ist.

7. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Trennschalter (3) zur Drehung des ersten Isolators (4) einen mit dem ersten Isolator (4) verbundenen Trennantrieb (14) aufweist, welcher auf einer dem Schienenfahrzeugdach (1) zugewandten Seite angeordnet ist, wobei die Isolatorlängsachse (13) und eine Antriebsachse (15) des Trennantriebs (14) parallel zueinander ausgerichtet sind.

8. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes Ende des ersten Isolators (4) näher an einer Längsmittenebene (12) des Schienenfahrzeugdachs (1), in welcher die Hochachse (10) liegt, angeordnet ist als ein unteres Ende des ersten Isolators (4).

9. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Trennschalter (3) mit einem Stromführungsarm (24) eines mit dem Schienenfahrzeugdach (1) verbundenen Pantographen (20), wobei der Stromführungsarm (24) von einem Unterarm des Pantographen (20) oder einem Unterrahmen (22) des Pantographen (20) unterschiedlich ausgebildet ist, elektrisch verbunden ist.

10. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromführungsarm (24) teleskopartig längenverstellbar ausgebildet ist sowie gelenkig mit dem Schienenfahrzeugdach (1) und gelenkig mit einem Verbindungsstück (25) des Pantographen (20), mittels welchem zumindest ein erster Unterarm (33) des Pantographen (20) mit einem Oberarm (26) des Pantographen (20) gelenkig gekoppelt ist, verbunden ist.

11. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch isolierender Unterrahmen (22) des Pantographen (20) aus dem ersten Unterarm (33) und einem zweiten Unterarm (34) des Pantographen (20) gebildet ist, wobei das Verbindungsstück (25) und der Oberarm (26) elektrisch leitfähig ausgeführt sind.

12. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberarm (26) mit einem mit einer Wippe (31) des Pantographen (20) gekoppelten Scheitelarm (30) des Pantographen (20) verbunden ist, wobei zwischen einer ersten Flanke (38) des Oberarms (26) und dem Scheitelarm (30) eine erste Verbindungsstrebe (27) angeordnet ist und zwischen einer der ersten Flanke (38) gegenüberliegend angeordneten zweiten Flanke (39) des Oberarms (26) und dem Scheitelarm (30) eine zweite Verbindungsstrebe (28) angeordnet ist.

13. Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromführungsarm (24) mit einem um eine Parallele zu einer Querachse (35) des Schienenfahrzeugdachs (1) rotiert, schräg zu der Hochachse (10) angeordneten dritten Isolator (6) des Pantographen (20) gelenkig verbunden ist, wobei der zumindest eine Trennschalter (3) und der Pantograph (20) in einer Vertiefung (44) des Schienenfahrzeugdachs (1) angeordnet sind.

14. Schienenfahrzeug mit einem Schienenfahrzeugdach (1) mit elektrischer Dachausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.