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Die Erfindung betrifft einen Schienenfahrzeugwagen. Heutige Schienenfahrzeugwagen sind in der Regel jeweils mit einem Steuersystem ausgestattet, welches eine Vielzahl von Steuerelementen, insbesondere eine Vielzahl von Schützen, aufweist. Die einzelnen Steuerelemente dienen zur Realisierung unterschiedlicher Funktionen des Steuersystems, wie z.B. dem Steuern einer Sicherheitsschleife, einer Kupplung, eines Wagenhauptschalters oder einer Brandmeldeanlage.
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Bei bisher bekannten Schienenfahrzeugwagen sind die Steuerelemente des jeweiligen Steuersystems in Schaltschränken angeordnet. Solche Schaltschränke bringen jedoch einige Nachteile mit sich. Ein Nachteil ist z.B., dass die Schaltschränke ein großes Volumen haben und folglich zu einer Reduktion eines Nutzraums des Schienenfahrzeugwagens führen, insbesondere zur Reduktion eines für Fahrgastsitzplätze nutzbaren Raums. Die Reduktion des Nutzraums wird noch dadurch verstärkt, dass die Schaltschränke üblicherweise in ihrer Form nicht an eine Wagengeometrie angepasst sind, sodass im Schienenfahrzeugwagen zwischen einem Schaltschrank und einer Wagentastenwand Hohlräume entstehen, welche zu Lasten des Nutzraumes gehen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, einen Schienenfahrzeugwagen mit einem Steuersystem anzugeben, bei welchem eine platzsparende Anordnung des Steuersystems möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schienenfahrzeugwagen mit einem Steuersystem, welches mehrere Funktionsmodule umfasst, die jeweils ein Gehäuse mit mindestens einer von außen zugänglichen elektrischen Schnittstelle aufweisen und dezentral zueinander angeordnet sind.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Funktionsmodule Steuerelemente aufweisen können, die bisher in Schaltschränken angeordnet sind. Das heißt, es können Steuerelemente eines Schaltschranks in die Funktionsmodule ausgelagert werden. Auf diese Weise kann der Schaltschrank geringere Abmessungen aufweisen oder es kann sogar ganz auf den Schaltschrank verzichtet werden. Ferner weisen die einzelnen Funktionsmodule sinnvollerweise kleinere Abmessungen auf als bisher verwendete Schaltschränke. Dadurch ist es möglich, einige oder alle der Funktionsmodule in bisher ungenutzten Räumen, insbesondere in Hohlräumen, anzuordnen. Eine dezentrale Anordnung der Funktionsmodule ermöglicht es weiterhin, mehrere solcher bisher ungenutzten Räume zu nutzen, um in diesen Räumen Funktionsmodule anzuordnen. Folglich kann ein Nutzraum des Schienenfahrzeugwagens, insbesondere ein für Fahrgastsitzplätze genutzter Raum, vergrößert werden.
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Durch die dezentrale Anordnung der Funktionsmodule kann außerdem erreicht werden, dass die Funktionsmodule ihre Abwärme nicht an einem einzigen Ort erzeugen, sondern an mehreren unterschiedlichen Orten. Somit ist es möglich, dass bei den Funktionsmodulen – anders als bei bisherigen Schaltschränken – auf aktive Kühlvorrichtungen verzichtet werden kann. Dies wiederrum ermöglicht einen energiesparenden Betrieb der Funktionsmodule. Ferner kann der Nutzraum des Schienenfahrzeugwagens weiter vergrößert werden, da insbesondere auf Energieversorgungseinheiten für aktive Kühlvorrichtungen verzichtet werden kann und zudem passive Kühlvorrichtungen kompakter ausgestaltet werden können als aktive Kühlvorrichtungen. Je nach Ausgestaltung der Funktionsmodule ist es grundsätzlich möglich, bei einzelnen oder allen der Funktionsmodule gänzlich auf Kühlvorrichtungen zu verzichten.
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Weiter geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass die in die Funktionsmodule ausgelagerten Steuerelemente und diejenigen wagenseitigen Elemente, die von diesen Steuerelementen gesteuert werden, miteinander elektrisch verbunden werden müssen. Zu diesem Zwecke weisen die Gehäuse der Funktionsmodule jeweils mindestens eine von außen zugängliche elektrische Schnittstelle auf. Dadurch können die Funktionsmodule bei ihrer Montage aufwandsgünstig mit einem oder mehreren wagenseitigen Elementen elektrisch verbunden werden. Ferner wird dadurch ein aufwandsgünstiges Austauschen der Funktionsmodule, insbesondere ein separates Austauschen der Funktionsmodule, ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise ist das Steuersystem dazu eingerichtet, elektrische Signale zu empfangen, zu versenden und/oder zu verarbeiten. Weiter ist das Steuersystem zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, ein oder mehrere Bauteile des Schienenfahrzeugwagen, beispielsweise einen oder mehrere Stromkreise, zu steuern. Vorliegend kann der Begriff „steuern“ insbesondere auch ein Schalten eines oder mehrerer Bauteile umfassen.
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Als Funktionsmodul kann vorliegend eine Einheit des Steuersystems aufgefasst werden, welche dazu eingerichtet ist, eine oder mehrere Funktionen des Steuersystems zu realisieren, insbesondere durch ein Steuern eines oder mehrerer Bauteile des Schienenfahrzeugwagens, beispielsweise eines oder mehrerer Stromkreise. Vorzugsweise sind jedem der Funktionsmodule jeweils eine oder mehrere eigene Funktionen zugeordnet. Insbesondere ist es möglich, dass die einzelnen Funktionen des Steuersystems jeweils von genau einem der Funktionsmodule realisiert werden.
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Die einzelnen Funktionsmodule weisen sinnvollerweise jeweils mindestens ein Steuerelement auf, insbesondere ein Steuerelement für eine Sicherheitsschleife, eine Kupplungssteuerung, eine Hauptschaltersteuerung, eine Notfahrsteuerung und/oder eine Brandmeldeanlage.
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Unter einer dezentralen Anordnung der Funktionsmodule zueinander kann verstanden werden, dass mindestens zwei der Funktionsmodule räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, z.B. in einem Abstand von zumindest 50 cm zueinander. Vorzugsweise sind mindestens zwei der Funktionsmodule an unterschiedlichen Orten, insbesondere in unterschiedlichen Bereichen des Schienenfahrzeugwagens, platziert. Eins der Funktionsmodule kann z.B. in einem Unterflurbereich oder einem Einstiegsbereich angeordnet sein. Ein anderes der Funktionsmodule kann beispielsweise in einem Sitzplatzbereich angeordnet sein. In bevorzugter Weise sind mindestens zwei der Funktionsmodule an unterschiedlichen Wandungselementen des Schienenfahrzeugwagens angeordnet und/oder durch mindestens ein Wandungselement des Schienenfahrzeugwagens voneinander getrennt. Weiter ist es bevorzugt, wenn die Funktionsmodule nicht in einem gemeinsamen übergeordneten Gehäuse angeordnet sind.
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Es ist zweckmäßig, wenn es sich bei den Gehäusen der Funktionsmodule um abgeschlossene Gehäuse handelt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Gehäuse brandsicher ausgestaltet sind. Dadurch wird ermöglicht, dass die Gehäuse vorgegebene Brandschutzanforderungen erfüllen.
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Unter einer von außen zugänglichen Schnittstelle eines Gehäuses kann eine Schnittstelle verstanden werden, die außerhalb des Gehäuses zugänglich ist. Zweckmäßigerweise ist eine solche Schnittstelle zumindest abschnittsweise an einer Außenseite des Gehäuses angeordnet.
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Die elektrische Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls kann insbesondere eine Datenschnittstelle sein. Die Schnittstelle kann also insbesondere zur Übertragung von Daten vorbereitet sein. Weiter sind die Schnittstellen der Funktionsmodule zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, eine elektrische Verbindung zwischen einem Element im jeweiligen Gehäuse und einem Element außerhalb des Gehäuses herzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, eine elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Funktionsmodul und einem weiteren Element aufwandsgünstig herzustellen und/oder zu trennen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jedes der Funktionsmodule mindestens eine Leiterplatte aufweist. Sinnvollerweise ist die Leiterplatte des jeweiligen Funktionsmoduls in seinem Gehäuse angeordnet. Die Leiterplatte, auch Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung genannt, ist zweckmäßigerweise mit der Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls elektrisch verbunden. Ferner kann die Leiterplatte insbesondere als Steckkarte ausgestaltet sein. Weiter kann die Leiterplatte elektrisch leitende Leiterbahnen aufweisen.
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Es ist vorteilhaft, wenn eine Relaiseinheit mit der Leiterplatte verbunden ist, insbesondere elektrisch verbunden ist. Zweckmäßigerweise bildet die Relaiseinheit ein Steuerelement des Steuersystems aus. Bevorzugterweise ist die Relaiseinheit an die Leiterplatte gelötet. Alternativ kann die Relaiseinheit auf eine andere Weise mit der Leiterplatte verbunden sein, beispielsweise durch eine Schweiß-, Schraub-, oder Klebverbindung. Die Relaiseinheit kann ein oder mehrere Relais umfassen. Im Falle mehrerer Relais sind diese zweckmäßigerweise elektrisch miteinander verbunden, insbesondere durch zuvor erwähnte Leiterbahnen. Weiterhin ist die Relaiseinheit sinnvollerweise mit der Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls elektrisch verbunden. Darüber hinaus kann die Relaiseinheit einen oder mehrere Steuerstromkreise zum Steuern des Relais bzw. der Relais umfassen. Die Verwendung von Relais an Stelle von Schützen ermöglicht eine kompaktere Ausgestaltung der Funktionsmodule, da Relais in der Regel kleinere Abmessungen aufweisen als Schütze.
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Alternativ oder zusätzlich zur Relaiseinheit kann zumindest ein anderes elektrisches Bauelement mit der Leiterplatte verbunden sein. Dieses Bauelement kann insbesondere ein Steuerelement des Steuersystems ausbilden. Weiterhin kann das Bauelement an die Leiterplatte angelötet sein oder auf andere Weise mit der Leiterplatte verbunden sein.
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Des Weiteren kann die Leiterplatte mittels einer Rückplatte, auch Backplane oder Busplatine genannt, mit der Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls elektrisch verbunden sein. Hierbei ist die Rückplatte zweckmäßigerweise sowohl mit der Leiterplatte als auch mit der jeweiligen Schnittstelle elektrisch verbunden. Insbesondere kann die Rückplatte an die Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls angelötet sein. Außerdem kann die Rückplatte einen oder mehrere Steckplätze aufweisen. Die Leiterplatte kann z.B. in einen dieser Steckplätze gesteckt sein.
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Ferner ist es möglich, dass die Leiterplatte mittels mindestens eines Kabels mit der Schnittstelle des jeweiligen Funktionsmoduls elektrisch verbunden ist. Dabei ist das Kabel zweckmäßigerweise sowohl mit der Leiterplatte als auch mit der jeweiligen Schnittstelle elektrisch verbunden. Das Kabel kann einen ersten Steckverbinder aufweisen. Dieser erste Steckverbinder kann in ein Gegenstück der Leiterplatte gesteckt sein. Darüber hinaus kann das Kabel einen zweiten Steckverbinder aufweisen. Der zweite Steckverbinder wiederum kann in ein Gegenstück der jeweiligen Schnittstelle gesteckt sein. Sinnvollerweise ist die Rückplatte bzw. das Kabel im Gehäuse des jeweiligen Funktionsmoduls angeordnet.
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Weiter kann jedes der Funktionsmodule in seinem Gehäuse eine Leiterplattenträgereinheit aufweisen. Die Leiterplattenträgereinheit des jeweiligen Funktionsmoduls ist zweckmäßigerweise dazu vorbereitet, seine Leiterplatte im Gehäuse zu halten bzw. zu fixieren.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist mindestens eins der Funktionsmodule mehrere Leiterplatten auf. Ferner ist es zweckmäßig, wenn dieses Funktionsmodul für jede seiner Leiterplatten mindestens eine eigene von außen zugängliche elektrische Schnittstelle aufweist.
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Des Weiteren kann das Steuersystem des Schienenfahrzeugwagens einen Schaltschrank und/oder einen E-Container umfassen. In dem Schaltschrank bzw. dem E-Container können ein oder mehrere Steuerelemente angeordnet sein. Ein solches Steuerelement kann insbesondere ein Schütz, ein Relais oder ein mechanisch betätigbarer Schalter sein. Zudem können in dem Schaltschrank bzw. dem E-Container Bedien- und/oder Anzeigegeräte angeordnet sein.
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Vorzugsweise sind die Funktionsmodule außerhalb des Schaltschranks bzw. des E-Containers angeordnet. Weiterhin kann mindestens eins der Funktionsmodule kommunikativ mit mindestens einem der Steuerelemente des Schaltschranks bzw. des E-Containers verbunden sein, beispielsweise über jeweils eine Verbindungsleitung. Zweckmäßigerweise ist die Verbindungsleitung zur Übertragung von Daten vorbereitet, z.B. mittels elektrischer Signale. Insbesondere können alle der Funktionsmodule jeweils über eine Verbindungsleitung mit mindestens einem der Steuerelemente des Schaltschranks bzw. des E-Containers kommunikativ verbunden sein.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die Gehäuse mindestens zweier Funktionsmodule, insbesondere die Gehäuse aller Funktionsmodule, gleiche Abmessungen aufweisen. Die Gehäuse können in ihrer Breite, Tiefe und/oder Höhe gleich sein. Dies ermöglicht eine aufwands- und/oder kostengünstige Produktion der Funktionsmodule.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei, vorzugsweise alle, der Funktionsmodule kommunikativ miteinander verbunden sind, beispielsweise über Verbindungsleitungen. Diese Funktionsmodule können dazu eingerichtet sein, Daten untereinander auszutauschen.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass mindestens eins der Funktionsmodule mindestens einen Kühlkörper aufweist, insbesondere einen passiven Kühlkörper. Der Kühlkörper ist zweckmäßigerweise am Gehäuse des jeweiligen Funktionsmoduls befestigt, insbesondere an einer Außenseite des Gehäuses. Außerdem kann der Kühlkörper mehrere Kühlrippen umfassen. Weiterhin können sich diejenigen der Funktionsmodule, die mindestens einen Kühlkörper aufweisen, darin unterscheiden, an welcher Seite ihres Gehäuses der Kühlkörper befestigt ist.
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Vorzugsweise sind die einzelnen Funktionsmodule einbaulageunabhängig. So kann mindestens eins der Funktionsmodule z.B. horizontal, vertikal oder schräg gegenüber einer Montagefläche ausgerichtet sein, insbesondere um eine Platz sparende Anordnung dieses Funktionsmoduls zu ermöglichen.
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Zweckmäßigerweise ist mindestens eins, vorzugsweise jedes, der Funktionsmodule mit einem Befestigungselement ausgestattet. Das Befestigungselement kann dazu dienen, dass jeweilige Funktionsmodul an einem Bauteil des Schienenfahrzeugwagens zu befestigen, insbesondere mittels einer Schraubverbindung. Ferner kann das Befestigungselement beispielsweise als Haltewinkel ausgestaltet sein. Bevorzugterweise ist das Befestigungselement mittels einer Schraubverbindung am Gehäuse des jeweiligen Funktionsmoduls angebracht. Alternativ kann das Befestigungselement auf eine andere Weise am Gehäuse angebracht sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedes der Funktionsmodule mit zwei Befestigungselementen ausgestattet. Die Befestigungselemente weisen vorzugsweise zwei Abschnitte, insbesondere zwei plattenförmige Abschnitte, auf. Zudem können die beiden Abschnitte des jeweiligen Befestigungselements unter anderem senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Bei den einzelnen Funktionsmodulen können die Befestigungselemente jeweils an derselben Gehäuseseite oder an unterschiedlichen Gehäuseseiten angebracht sein. Ferner können sich mindestens zwei der Funktionsmodule darin unterscheiden, an welchen Seiten ihres Gehäuses ihre jeweiligen Befestigungselemente angebracht sind.
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Weiterhin können die Gehäuse der Funktionsmodule jeweils mit mehreren Blindnietmuttern ausgestattet sein. Zudem können die Befestigungselemente des jeweiligen Funktionsmoduls unter Verwendung dieser Blindnietmuttern an dessen Gehäuse angeschraubt sein.
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Vorzugsweise ist der Schienenfahrzeugwagen für den Personenverkehr vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist der Schienenfahrzeugwagen mit mehreren Fahrgastsitzen ausgestattet. Weiter ist es vorteilhaft, wenn unter, insbesondere unmittelbar unter, mindestens einem der Fahrgastsitze mindestens eins der Funktionsmodule angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein bisher ungenutzter Raum unter dem Fahrgastsitz dazu genutzt werden, ein oder mehrere Funktionsmodule aufzunehmen.
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Sinnvollerweise umfasst der Schienenfahrzeugwagen ein Wagenkastendach. Ferner ist der Schienenfahrzeugwagen zweckmäßigerweise mit einer Innendecke ausgestattet. Vorteilhafterweise ist mindestens eins der Funktionsmodule zwischen dem Wagenkastendach und der Innendecke angeordnet. Dadurch kann ein bisher ungenutzter Raum zwischen dem Wagenkastendach und der Innendecke zur Aufnahme eines oder mehrere Funktionsmodule genutzt werden.
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Unter einer Innendecke kann ein Element einer Verkleidung verstanden werden. Insbesondere kann die Innendecke ein Element einer Verkleidung sein, welches das Wagenkastendach verdeckt. Außerdem kann die Innendecke am Wagenkastendach befestigt sein. Darüber hinaus kann die Innendecke einen Fahrgastraum und/oder einen Triebfahrzeugführerraum nach oben hin begrenzen. Als Fahrgastraum kann derjenige Raumbereich des Schienenfahrzeugwagens aufgefasst werden, der für einen Aufenthalt eines oder mehrerer Fahrgäste vorgesehen ist. Der Fahrgastraum kann insbesondere einen Sitzplatzbereich, einen Ein-/Ausstiegsbereich, einen Toilettenraum und/oder ein Bordbistro umfassen.
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Des Weiteren kann das Wagenkastendach mindestens eine Voute aufweisen. Als Voute kann vorliegend ein gewölbter Abschnitt des Wagenkastendachs aufgefasst werden. Zweckmäßigerweise bildet die Voute einen Übergang des Wagenkastendachs zu einer Wagenkastenseitenwand hin aus. Das zwischen der Innendecke und dem Wagenkastendach angeordnete Funktionsmodul kann unter anderem unter der Voute platziert sein.
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Darüber hinaus weist der Schienenfahrzeugwagen zweckmäßigerweise einen Einstiegsbereich auf. Sinnvollerweise umfasst der Einstiegsbereich eine Einstiegstür. Als Einstiegsbereich kann ein an die Einstiegstür angrenzendes Volumen zwischen dem Wagenkastendach und einem Fahrgastraumfußboden des Schienenfahrzeugwagens aufgefasst werden. Senkrecht zur Wagenlängsrichtung kann das Volumen insbesondere durch eine Wagenkastenseitenwand, in welcher die Eingangstür angeordnet ist, sowie durch eine zur Wagenkastenseitenwand parallele Ebene, die einen Abstand von z.B. 1 m zur Wagenkastenseitenwand aufweist, beschränkt sein. In Wagenlängsrichtung kann das Volumen insbesondere durch zwei senkrecht zur Wagenlängsrichtung ausgerichtete Ebenen beschränkt sein, die jeweils einen Abstand von z.B. 50 cm zur Eingangstür aufweisen.
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Das zwischen der Innendecke und dem Wagenkastendach angeordnete Funktionsmodul kann unter anderem im Einstiegsbereich platziert sein, insbesondere oberhalb der Einstiegstür. Unter einer Anordnung des letztgenannten Funktionsmoduls „oberhalb der Einstiegstür“ kann in diesem Kontext verstanden werden, dass das Funktionsmodul höher gelegen ist als die Einstiegstür. Hierbei kann das Funktionsmodul seitlich zur Einstiegstür versetzt angeordnet sein.
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Sinnvollerweise umfasst der Schienenfahrzeugwagen einen Wagenkastenboden. Eins oder mehrere der Funktionsmodule können unter dem Wagenkastenboden, insbesondere in einem Untergestell des Schienenfahrzeugwagens, angeordnet sein. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Schienenfahrzeugwagen eine Bodenwanne umfasst. Weiter ist es vorteilhaft, wenn mindestens eins der Funktionsmodule zwischen dem Wagenkastenboden und der Bodenwanne angeordnet ist. Als Bodenwanne kann ein wannenförmiges Behältnis aufgefasst werden, welches insbesondere unter dem Wagenkastenboden angeordnet ist.
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Außerdem weist der Schienenfahrzeugwagen sinnvollerweise eine Wagenkastenseitenwand, insbesondere eine Wagenübergangswand, auf. Zweckmäßigerweise ist die Wagenkastenseitenwand zumindest abschnittsweise vertikal oder im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Wagenkastenseitenwand mit dem Wagenkastenboden und/oder dem Wagenkastendach verbunden ist. Ferner kann unter einer Wagenübergangswand eine Wagenkastenseitenwand des Schienenfahrzeugwagens verstanden werden, durch welche ein Fahrzeuginsasse vom Schienenfahrzeugwagen in einen weiteren, insbesondere angekuppelten Schienenfahrzeugwagen gelangen kann. Die Wagenübergangswand weist sinnvollerweise eine lichte Durchgangsöffnung und gegebenenfalls eine Tür auf.
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Des Weiteren kann der Schienenfahrzeugwagen eine Seitenwandsinnenverkleidung aufweisen. Unter einer Seitenwandsinnenverkleidung kann ein Element einer Verkleidung verstanden werden. Die Seitenwandsinnenverkleidung kann insbesondere ein Element einer Verkleidung sein, welches die Wagenkastenseitenwand verdeckt. Darüber hinaus kann die Seitenwandsinnenverkleidung den Fahrgastraum und/oder den Triebfahrzeugführerraum seitlich begrenzen. Ferner kann die Seitenwandsinnenverkleidung an der Wagenkastenseitenwand befestigt sein. In bevorzugter Weise ist mindestens eins der Funktionsmodule zwischen der Wagenkastenseitenwand und der Seitenwandsinnenverkleidung angeordnet.
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Weiter kann der Schienenfahrzeugwagen ein Gepäckregal aufweisen. Zweckmäßigerweise ist das Gepäckregal neben einer Wagenkastenseitenwand des Schienenfahrzeugwagens angeordnet. Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens eins der Funktionsmodule zwischen dem Gepäckregal und der Wagenkastenseitenwand angeordnet ist.
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Zudem kann der Schienenfahrzeugwagen einen Schrank aufweisen. Dieser Schrank kann z.B. ein Schaltschrank, insbesondere der zuvor erwähnte Schaltschrank, sein. Zweckmäßigerweise ist der Schrank neben einer Wagenkastenseitenwand des Schienenfahrzeugwagens angeordnet. Bevorzugterweise ist mindestens eins der Funktionsmodule zwischen dem Schrank und der Wagenkastenseitenwand angeordnet. Ferner kann der Schrank neben einer Abteiltrennwand des Schienenfahrzeugwagens angeordnet sein. In letztgenanntem Fall kann mindestens eins der Funktionsmodule zwischen dem Schrank und der Abteiltrennwand angeordnet sein.
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Darüber hinaus kann der Schienenfahrzeugwagen einen weiteren Schrank aufweisen, welcher zumindest abschnittsweise im Einstiegsbereich platziert ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mindestens eins der Funktionsmodule in dem weiteren Schrank angeordnet ist.
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Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugwagen kombinierbar.
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Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ bzw. „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Schienenfahrzeugwagens mit einem Steuersystem, welches mehrere dezentral zueinander angeordnete Funktionsmodule umfasst;
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2 einen schematischen Schnitt des Schienenfahrzeugwagens entlang einer Schnittebene II-II aus 1;
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3 einen schematischen Schnitt des Schienenfahrzeugwagens entlang einer weiteren Schnittebene III-III aus 1;
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4 eine exemplarische Ausgestaltung eines der Funktionsmodule des Schienenfahrzeugwagens in einer perspektivischen Darstellung;
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5 einen Schnitt durch ein Gehäuse des Funktionsmoduls aus 4; und
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6 einen Schnitt durch ein Gehäuse eines anderen Funktionsmoduls des Schienenfahrzeugwagens.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Schienenfahrzeugwagens 2 für den Personenverkehr, welcher in einer Aufsicht dargestellt ist.
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Der Schienenfahrzeugwagen 2 weist mehrere Wagenkastenseitenwände 4 auf. Zwei dieser Wagenkastenseitenwände 4 sind mit Einstiegstüren 6 ausgestattet. Eine andere dieser Wagenkastenseitenwände 4 ist als Wagenübergangswand 8 ausgestaltet, durch welche ein Fahrzeuginsasse aus dem Schienenfahrzeugwagen 2 in einen anderen Schienenfahrzeugwagen, welcher an den Schienenfahrzeugwagen 2 angekuppelt ist, gelangen kann. Zu diesem Zwecke weist die Wagenübergangswand 8 eine Durchgangstür 10 auf. Der andere Schienenfahrzeugwagen, der an den erstgenannten Schienenfahrzeugwagen 2 angekuppelt ist, ist einer besseren Übersichtlichkeit halber figürlich nicht dargestellt.
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Ferner weist der Schienenfahrzeugwagen 2 einen Fahrgastraum 12 auf, in welchem eine Mehrzahl von Fahrgastsitzen 14 angeordnet ist. Außerdem weist der Schienenfahrzeugwagen 2 einen Triebfahrzeugführerraum 16 auf, welcher durch eine Trennwand 18 vom Fahrgastraum 12 getrennt ist.
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Des Weiteren ist der Schienenfahrzeugwagen 2 mit mehreren Seitenwandsinnenverkleidungen 20 ausgestattet, die jeweils eine der Wagenkastenseitenwände 4 verdecken und den Fahrgastraum 12 bzw. den Triebfahrzeugführerraum 16 seitlich begrenzen.
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Darüber hinaus umfasst der Schienenfahrzeugwagen 2 ein Gepäckregal 22, welches im Fahrgastraum 12 angeordnet ist. Außerdem umfasst der Schienenfahrzeugwagen 2 zwei Vorraumschränke 24, die jeweils abschnittsweise in unterschiedlichen Einstiegsbereichen 26 des Schienenfahrzeugwagens 2 angeordnet sind.
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Des Weiteren ist der Schienenfahrzeugwagen 2 mit einem Steuersystem 28 ausgestattet. Das Steuersystem 28 umfasst einen Schaltschrank 30, in welchem mehrere kommunikativ miteinander verbundene Steuerelemente 32 angeordnet sind.
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Zudem umfasst das Steuersystem 28 mehrere dezentral zueinander angeordnete Funktionsmodule 34, die jeweils über eine elektrische Verbindungsleitung 36 mit den in dem Schaltschrank 30 angeordneten Steuerelementen 32 kommunikativ verbunden sind. Die Funktionsmodule 34 weisen jeweils ein Gehäuse mit einer von außen zugänglichen elektrischen Schnittstelle auf (vgl. 4). Ferner weisen die Funktionsmodule 34 in ihrem jeweiligen Gehäuse mindestens eine Leiterplatte auf, an welche eine Relaiseinheit angelötet ist, welche ein Steuerelement des Steuersystems 28 ausbildet (vgl. 5 und 6).
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Eins der Funktionsmodule 34 ist zwischen dem Gepäckregal 22 und einer der Wagenkastenseitenwände 4 angeordnet. Zwei weitere der Funktionsmodule 34 sind jeweils in einem der Vorraumschränke 24 angeordnet. Noch zwei weitere der Funktionsmodule 34 sind neben dem Schaltschrank 30 platziert, insbesondere zwischen dem Schaltschrank 30 und einer der Wagenkastenseitenwände 4 bzw. zwischen dem Schaltschrank 30 und der Trennwand 18. Ein anderes der Funktionsmodule 34 ist zwischen der Wagenübergangswand 8 und derjenigen der Seitenwandsinnenverkleidungen 20, welche die Wagenübergangswand 8 verdeckt, angeordnet. Noch ein anderes der Funktionsmodule 34 ist im Triebfahrzeugführerraum 16 neben der Trennwand 18 angeordnet.
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Außerdem ist in 1 eine Schnittebene II-II dargestellt, die senkrecht zu einer Wagenlängsrichtung 38 ausgerichtet ist. Darüber hinaus ist in 1 eine Schnittebene III-III dargestellt, welche in Wagenlängsrichtung 38 durch einen der Einstiegsbereiche 26 des Schienenfahrzeugwagens 2 verläuft.
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2 zeigt einen schematischen Schnitt des Schienenfahrzeugwagens 2 entlang der Schnittebene II-II aus 1. In der vorliegenden Figur sind zwei der zuvor erwähnten Wagenkastenseitenwände 4 und Seitenwandsinnenverkleidungen 20 sowie die vier der im Fahrgastraum 12 angeordneten Fahrgastsitze 14 erkennbar.
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Der Schienenfahrzeugwagen 2 weist ein Wagenkastendach 40 sowie eine den Fahrgastraum 12 nach oben hin begrenzende Innendecke 42 auf. Das Wagenkastendach 40 weist zu den Wagenkastenseitenwänden 4 hin jeweils eine Voute 44 auf. Ferner weist der Schienenfahrzeugwagen 2 einen Wagenkastenboden 46 sowie eine unter dem Wagenkastenboden 46 angeordnete Bodenwanne 48 auf.
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Darüber hinaus sind in 2 weitere Funktionsmodule 34 angeordnet. Auch diese weiteren Funktionsmodule 34 sind über elektrische Verbindungsleitungen mit den im Schaltschrank 30 angeordneten Steuerelementen 32 kommunikativ verbunden, wobei diese Verbindungsleitung figürlich nicht dargestellt sind.
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Eins der weiteren Funktionsmodule 34 ist unter einem der Fahrgastsitze 14 angeordnet. Drei andere der weiteren Funktionsmodule 34 sind in einem Unterflurbereich zwischen dem Wagenkastenboden 46 und der Bodenwanne 48 angeordnet. Zwei dieser drei Funktionsmodule 34 sind insbesondere im Bereich einer Wölbung der Bodenwanne 48 angeordnet und das Dritte dieser drei Funktionsmodule 34 ist am Wagenkastenboden 46 befestigt. Vier andere der weiteren Funktionsmodule 34 sind zwischen dem Wagenkastendach 40 und der Innendecke 42 angeordnet. Insbesondere sind zwei dieser vier Funktionsmodule 34 jeweils unter einer der Vouten 44 angeordnet. Die beiden letztgenannten Funktionsmodule 34 sind dabei schräg zur Horizontalen angeordnet.
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3 zeigt einen schematischen Schnitt des Schienenfahrzeugwagens 2 entlang der Schnittebene III-III aus 1. In dem dargestellten Schnitt ist einer der Einstiegsbereiche 26 des Schienenfahrzeugwagens 2 abgebildet. 3 zeigt unter anderem einen Abschnitt des Wagenkastendachs 40, der Innendecke 42, des Wagenkastenbodens 46 sowie der Bodenwanne 48. Ferner ist eine der zuvor erwähnten Einstiegstüren 6 dargestellt.
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Weiterhin sind in 3 noch drei weitere Funktionsmodule 34 des Steuersystems 28 abgebildet. Eins der weiteren Funktionsmodule 34 ist im abgebildeten Einstiegsbereich zwischen dem Wagenkastendach 40 und der Innendecke 42 angeordnet, insbesondere oberhalb der Einstiegstür 6. Die anderen beiden weiteren Funktionsmodule 34 sind im abgebildeten Einstiegsbereich zwischen dem Wagenkastenboden 46 und der Bodenwanne 48 angeordnet.
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Auch diese drei weiteren Funktionsmodule 34 sind jeweils über eine elektrische Verbindungsleitung mit den im Schaltschrank 30 angeordneten Steuerelementen 32 kommunikativ verbunden, wobei diese Verbindungsleitung figürlich nicht dargestellt sind.
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4 zeigt eine exemplarische Ausgestaltung eines der zuvor erwähnten Funktionsmodule 34 in einer perspektivischen Darstellung.
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Das Funktionsmodul 34 weist ein quaderförmiges Gehäuse 50 aus Metall auf. Am Gehäuse 50, insbesondere an dessen zeichnungsgemäß oberer Seite, sind zwei Befestigungselemente 52 angebracht. Die Befestigungselemente 52 dienen dazu, das Funktionsmodul 34 an ein anderes Bauteil des Schienenfahrzeugwagens 2 zu befestigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Befestigungselementen 52 um Haltewinkel, welche an das Gehäuse angeschraubt sind. Die Befestigungselemente 52 weisen jeweils zwei plattenförmige, senkrecht zueinander ausgerichtete Abschnitte 54 auf. Dabei ist jeweils einer der Abschnitte 54 an dem Gehäuse 50 angebracht.
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Ferner weist das dargestellte Funktionsmodul 34 vier von außen zugängliche elektrische Schnittstellen 56 auf, die jeweils zur Verkabelung des Funktionsmoduls 34 mit einem oder mehreren wagenseitigen Elementen vorgesehen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schnittstellen 56 als Steckverbinder ausgestaltet. Zudem weisen die Schnittstellen 56 jeweils zwei Gewindebohrungen 58 auf, mittels welcher ein Kabel an die jeweilige Schnittstelle 56 angeschraubt werden kann.
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Außerdem weist das vorliegende Funktionsmodul 34 zwei passive Kühlkörper 60 mit jeweils mehreren Kühlrippen 62 auf, wobei die Kühlkörper 60 an einander abgewandten Seiten des Gehäuses 50 angebracht sind.
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Weiterhin ist das Gehäuse 50 mit mehreren von außen zugänglichen Blindnietmuttern 64 ausgestattet. Mithilfe der Blindnietmuttern 64 können Bauteile wie zum Beispiel die Kühlkörper 60 oder die Befestigungselement 52 an das Gehäuse 50 angeschraubt werden. Alternativ oder zusätzlich zu den Blindnietmuttern 64 kann das Gehäuse 50 mehre Gewindeeinsätze aufweisen.
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5 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 50 des Funktionsmoduls 34 aus 4. In 5 sind neben zweien der zuvor erwähnten Schnittstellen 56 und mehreren der zuvor erwähnten Blindnietmuttern 64 zwei Leiterplatten 66 sowie eine Leiterplattenträgereinheit 68 erkennbar, wobei die Leiterplatten 66 und die Leiterplattenträgereinheit 68 im Gehäuse 50 angeordnet sind. Die Leiterplattenträgereinheit 68 dient dazu, die beiden Leiterplatten 66 im Gehäuse 50 zu fixieren.
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An jede der beiden Leiterplatten 66 ist eine Relaiseinheit 70 angelötet, welche ein Steuerelement des Steuersystems 28 ausbildet. Des Weiteren sind die beiden Leiterplatten 66 mittels einer im Gehäuse 50 angeordneten Rückplatte 72 mit den Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 elektrisch verbunden. Zu diesem Zweck sind die Leiterplatten 66 in Steckplätze der Rückplatte 72 eingesteckt. Ferner ist die Rückplatte 72 ihrerseits mit den Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 elektrisch verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede der beiden Leiterplatten 66 mittels der Rückplatte 72 mit jeweils zweien der vier elektrischen Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 elektrisch verbunden.
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Die übrigen der zuvor erwähnten Funktionsmodule 34 können identisch wie das im Zusammenhang mit 4 und 5 beschriebene Funktionsmodul 34 ausgestaltet sein. Alternativ können sich einzelne oder alle der übrigen Funktionsmodule 34 in der Anzahl ihrer Schnittstellen 56, in der Art ihrer Schnittstellen 56, in der Anzahl ihrer Kühlkörper 60 und/oder in der Anzahl ihrer Befestigungselemente 52 voneinander oder von dem im Zusammenhang mit 4 und 5 beschriebenen Funktionsmodul 34 unterscheiden.
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Außerdem können sich die übrigen Funktionsmodule 34 von dem im Zusammenhang mit 4 und 5 beschriebenen Funktionsmodul 34 darin unterscheiden, an welchen Gehäuseseiten bei ihnen die Befestigungselemente 52 und/oder die Kühlkörper 60 angebracht sind.
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6 zeigt exemplarisch einen Schnitt durch eine Gehäuse 50 eines anderen Funktionsmoduls 34 des Steuersystems 28. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede des vorliegenden Funktionsmoduls 34 zum Funktionsmodul 34 aus 5, auf welches bezüglich gleich bleibender Merkmale verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
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Das in 6 dargestellte Funktionsmodul 34 weist keine Rückplatte auf. Stattdessen ist jede der elektrischen Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 mit einem Kabel 74 verbunden. Die Kabel 74 weisen jeweils einen Steckverbinder 76 auf.
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Weiterhin ist jedes dieser Kabel 74 mit seinem Steckverbinder 76 an eine der Leiterplatten 66 des Funktionsmoduls 34 angeschlossen, sodass die Leiterplatten 66 des Funktionsmoduls 34 mittels der Kabel 74 mit den Schnittstellen 56 verbunden sind.
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Ferner handelt es sich bei den elektrischen Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 aus 6 um Steckverbinder eines anderen Typs als bei den elektrischen Schnittstellen 56 des Funktionsmoduls 34 aus 5.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
