DE102010061718A1

DE102010061718A1 - Schienenfahrzeug mit verkleidetem Drehgestell

Info

Publication number: DE102010061718A1
Application number: DE102010061718A
Authority: DE
Inventors: Ralf Staub
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-05-24
Also published as: RU2013128468A; CN103249628B; RU2562815C2; CN103249628A; EP2611667A1; WO2012069269A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, dessen Mantelfläche im Bodenbereich zur Unterbringung eines Drehgestells ausgeschnitten ist, wobei das Drehgestell wenigstens seitliche Verkleidungselemente (VL, VR) aufweist, wobei die seitlichen Verkleidungselemente (VL, VR) einer Bewegung des Drehgestells folgen, und zwischen einem Wagenkasten (W) des Schienenfahrzeugs und den seitlichen Verkleidungselementen (VL, VR) des Drehgestells wenigstens teilweise eine Stoffbespannung aus einem elastischen Material vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug, dessen Mantelfläche im Bodenbereich zur Unterbringung eines Drehgestells ausgeschnitten ist, wobei das Drehgestell wenigstens seitlich Verkleidungselemente aufweist, die einer Bewegung des Drehgestells folgen.
Zweck der Verkleidungselemente ist es, aerodynamische Eigenschaften des Schienenfahrzeugs dahingehend zu fördern, dass ein Luftwiderstand des Schienenfahrzeugs möglichst gering ist. Die seitlichen Verkleidungselemente sorgen dafür, dass Luftverwirbelungen, die einen höheren Luftwiderstand nach sich ziehen, im Drehgestellbereich vermindert werden.
Die seitlichen Verkleidungselemente des Drehgestells sind im Stand der Technik typischerweise starr, wie bei dem „AGV” der Alstom SA. Dabei bleibt ein Freiraum zwischen dem unverkleideten Drehgestell und den seitlichen Verkleidungselementen, die auch „Schürzen” genannt werden, offen, um eine Freigängigkeit des Drehgestells, insbesondere für Kurvenfahrt, zu erhalten.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass seine Eigenschaften bezüglich der Aerodynamik im Drehgestellbereich verbessert werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die seitlichen Verkleidungselemente einer Bewegung des Drehgestells folgen und zwischen einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs und den seitlichen Verkleidungselementen des Drehgestells wenigstens teilweise eine Stoffbespannung aus einem elastischen Material vorgesehen ist.
Abhängig davon, inwieweit Baukomponenten des Drehgestells, die, wie beispielsweise Fahrmotoren, zu kühlen sind, kann der vorliegende Spalt zwischen dem Wagenkasten und den seitlichen Verkleidungselementen zunehmend verschlossen werden. Jedenfalls bei Laufdrehgestellen dürfte eine geschlossene Stoffbespannung zwischen Wagenkasten und Verkleidungselementen ohne Weiteres möglich sein.
Bevorzugt bilden die seitlichen Verkleidungselemente des Drehgestells gemeinsam mit einem Bodenelement, das Ausschnitte für Räder des Schienenfahrzeugs aufweist, eine Vollverkleidung des Drehgestells aus, wobei die Stoffbespannung zwischen dem Wagenkasten und der Vollverkleidung vorgesehen ist. Insgesamt ergibt sich dann im Drehgestellbereich ein wannenförmiges Verkleidungselement, welches sich unter Freilassung eines Spaltes zum Wagenkasten über den gesamten Ausschnitt für das Drehgestell in der Mantelfläche des Schienenfahrzeugs erstreckt.
Aus aerodynamischer Sicht ist es günstig, wenn die seitlichen Verkleidungselemente einer Bewegung des Drehgestells folgen, und zwischen einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs und den seitlichen Verkleidungselementen des Drehgestells wenigstens teilweise ein Stoffbespannung aus einem elastischen, Material vorgesehen ist.
Das elastische Material kann bevorzugt ein Kunststoffmaterial sein. Dieses kann wiederum als Block-Copolymer aus dem Bestandteilen Polyurethan und Polyethylenglykol vorliegen. Es wird günstig sein, wenn das Kunststoffmaterial wenigstens 85 Gew.-% segmentiertes Polyurethan enthält. Ein solches Material ist auch unter dem Namen „Elastan” bekannt. Bei diesem Material bildet das Polyurethan steife, gestreckte Abschnitte, die sich längs zueinander anlagern und durch den Aufbau von Nebenvalenzkräften den Zusammenhalt der Faser ermöglichen. Die gummiartigen Polyethylenglykol-Blöcke (je etwa 40–50 Monomereinheiten) sind dagegen stark zusammengeknäuelt, können aber leicht gestreckt werden. Diese Kombination aus steifen und elastischen Blöcken gestattet eine sehr hohe Dehnbarkeit von beispielsweise mehr als 700%. Gleichzeitig ist Elastan hochreversibel, so dass es nach einer Dehn-Beanspruchung seine Ausgangslage wiedereinnehmen kann.
Es ist hervorzuheben, dass „Elastan” hier nur ein Beispiel für ein textiles Material sein soll, welches verwendbar ist. Grundsätzlich kommen sämtliche textilen Materialien in Frage, die über eine Elastizität verfügen, die den bei Auslenkung eines Drehgestells bei einem Schienenfahrzeug auftretenden Dehnbeanspruchungen genügt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kopfbereichs eines Schienenfahrzeugs in Geradeausfahrt,
2 eine Ansicht von unten des Schienenfahrzeugs von 1,
3 eine perspektivische Ansicht des Schienenfahrzeugs von 1 in Bogenfahrt und
4 eine Ansicht von unten des Schienenfahrzeugs von 1 in Bogenfahrt.
Der in 1 dargestellte Kopfbereich eines Schienenfahrzeugs zeigt einen Wagenkasten W, der in typischer Weise auf einem Drehgestell mit Rädern R abgestützt ist. Zur freien Beweglichkeit des Drehgestells, insbesondere bei Bogenfahrt, zeigt der Wagenkasten keine starren Schürzen, welche den Drehgestellbereich seitlich verkleiden. Vielmehr ist an dem Drehgestellt eine Vollverkleidung VV angebracht, die einer Bewegung des Drehgestells folgt.
Die Vollverkleidung VV ist einstückig hergestellt, kann aber räumlich in ein linkes Verkleidungselement VL, ein rechts Verkleidungselement VR und ein Bodenelement B aufgeteilt werden. Dies ist insbesondere in den 2 und 4 veranschaulicht.
Das Bodenelement B zeigt Ausschnitte für die Räder R des Drehgestells.
Wie in sämtlichen Figuren erkennbar ist, ergibt sich zwischen dem Wagenkasten W und der Vollverkleidung VV ein Zwischenraum. Dieser Zwischenraum ist mit einer Stoffbespannung T aus textilem Material versehen, so dass sich insgesamt eine auch im Drehgestellbereich geschlossene Mantelfläche des Schienenfahrzeugs ergibt, die sich dann aus einer Oberfläche des Wagenkastens, einer Oberfläche der Vollverkleidung und der Stoffbespannung T zusammensetzt.
Die Stoffbespannung T besteht aus einem textilen, elastischen Material, beispielsweise Elastan. Für die Materialauswahl kann darauf abgestellt werden, dass eine Dehnbarkeit vorliegt, die eine Auslenkung des Drehgestells bei Bogenfahrt gestattet. Gleichzeitig muss das Material bei Rückkehr des Drehgestells in seine Lage für Geradeausfahrt derart elastisch sein, dass sich eine möglichst ebene Fläche für die Stoffbespannung T ergibt.
Eine bevorzugte Materialwahl ist Elastan, welches nach dem deutschen Textilkennzeichnungsgesetz eine Faser sein muss, die wenigstens 85 Gew.-% segmentiertes Polyurethan enthält. Dieses Material gestattet eine Dehnung zwischen 500 und 700%, hat eine hohe Reißlänge von 8 bis 15 Km, eine Feuchtigkeitsaufnahme von bis zu 1%, ist dauerhaft formbeständig, leicht, weich, glatt und leicht färbbar und lädt sich nicht statisch auf. Andere Materialien können nach Belieben des Fachmanns ausgewählt werden, sofern sie die oben angegebenen Anforderungen, die sich aus den auftretenden Drehbewegungen des Drehgestells gegenüber dem Wagenkasten ergeben, erfüllen.

Claims

Schienenfahrzeug, dessen Mantelfläche im Bodenbereich zur Unterbringung eines Drehgestells ausgeschnitten ist, wobei das Drehgestell wenigstens seitliche Verkleidungselemente (VL, VR) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Verkleidungselemente (VL, VR) einer Bewegung des Drehgestells folgen, und zwischen einem Wagenkasten (W) des Schienenfahrzeugs und den seitlichen Verkleidungselementen (VL, VR) des Drehgestells wenigstens teilweise eine Stoffbespannung aus einem elastischen Material vorgesehen ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Verkleidungselemente (VL, VR) des Drehgestells gemeinsam mit einem Bodenelement (B), das Ausschnitte für Räder (R) des Schienenfahrzeugs aufweist, eine Vollverkleidung (VV) des Drehgestells ausbilden, wobei die Stoffbespannung zwischen dem Wagenkasten (W) und der Vollverkleidung (VV) vorgesehen ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffbespannung bündig mit einer Außenhaut des Schienenfahrzeugs angebracht ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material ein Kunststoffmaterial ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial als Block-Copolymer aus den Bestandteilen Polyurethan und Polyethylenglykol vorliegt.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial wenigstens 85 Gew.-% segmentiertes Polyurethan enthält.