EP4143071B1

EP4143071B1 - Schienenfahrzeugwagen mit einem wagendach mit einem flachdachbereich und einem erhöhungsbereich

Info

Publication number: EP4143071B1
Application number: EP21723174.5A
Authority: EP
Inventors: Gabriele Seidler; Burkhart Liesenberg; David MIETH
Original assignee: Alstom Holdings SA
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2025-07-02
Anticipated expiration: 2041-04-28
Also published as: DE102020111834A1; EP4143071A1; WO2021219724A1; ES3044833T3; PL4143071T3

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Schienenfahrzeugtechnik betrifft einen Schienenfahrzeugwagen für den Personennah-, Regional- und Personenfernverkehr mit einem Wagendach mit einem Flachdachbereich und einem Erhöhungsbereich.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Moderne Schienenfahrzeugwagen, insbesondere solche mit einem hohen Niederfluranteil, tragen einen Großteil der Traktionsausrüstung auf dem Dach, da wegen des geringen Bauraums unterhalb des Niederflurbereichs nur wenig Platz für die Traktionsausrüstung verbleibt. Wegen des Bedarfs, den Innenraum der Schienenfahrzeugwagen möglichst optimal für die Fahrgäste auszunutzen und die Sitzplatzanzahl zu maximieren, besteht ebenfalls nur ein begrenzter Bauraum für technische Ausrüstungen innerhalb des Schienenfahrzeugwagens zur Verfügung. Ein Teil dieser technischen Ausrüstungskomponenten wird daher oberhalb der Innendecke und zwischen Innendecke und dem eigentlichen Wagendach untergebracht.
Aus ästhetischen und strömungstechnischen Gründen wird ein Wagendach eines Schienenfahrzeugwagens mit möglichst gleicher Höhe über der gesamten Länge des Schienenfahrzeugwagens angestrebt. Einige der technischen Ausrüstungskomponenten sind jedoch voluminös und haben einen erhöhten Platzbedarf. Um diese auf dem Wagendach unterbringen zu können, werden häufig sogenannte Dachwannen zur lokalen Absenkung im Wagendach vorgesehen, wodurch zusätzlicher Platz geschaffen wird. Allerdings benötigen Dachwannen eine Entwässerung, damit Regenwasser abfließen kann. Darüber hinaus kann sich Schmutz leicht in einer Dachwanne ansammeln, sodass diese regelmäßig gereinigt werden muss. Außerdem sind in Dachwannen untergebrachte Komponente wegen der grundsätzlich dort erhöhten Feuchtigkeit einer höheren Korrosion ausgesetzt.
Schienenfahrzeugwagen mit lokalen Dachwannen sind in den Druckschriften US 2014 / 0 250 800 A1 , EP 1 006 034 B1 und EP 1 839 989 B1 beschrieben. Dagegen beschreiben die Druckschriften DE 600 06 864 T2 und EP 1 566 322 B1 Schienenfahrzeugwagen mit einem Wagendach mit Bereichen unterschiedlicher Höhe.
Aus der EP 3 450 277 A1 und EP 3 369 637 A1 sind Triebfahrzeuge mit einem Installationsraum zwischen Wagendach und Innendecke bekannt, in dem Fahrzeugkomponenten untergebracht sind.
Vor diesem Hintergrund besteht daher grundsätzlich Bedarf für eine verbesserte Lösung, erforderliche Ausrüstungskomponenten platzsparend unterzubringen.

ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schienenfahrzeugwagen gemäß Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Schienenfahrzeugwagen einen Wagenkasten mit Seitenwänden und ein die Seitenwände verbindendes Wagendach mit einem Flachdachbereich, sowie eine Innendecke auf, welche vom Wagendach beabstandet ist und einen Installationsraum zwischen dem Wagendach und der Innendecke begrenzt. Im Wagendach ist eine Erhöhung vorgesehen, welche einen Erhöhungsbereich des Wagendachs definiert und den Installationsraum zwischen dem Wagendach und der Innendecke lokal erweitert. Im Installationsraum innerhalb des Erhöhungsbereichs ist eine Innenkomponente untergebracht, beispielsweise teilweise oder vollständig.
Im Gegensatz zu lokalen Dachwannen, welche lokal die Höhe des Wagendachs verringern, wird hier vorgeschlagen, das Wagendach insgesamt abzusenken, d. h. der Flachdachbereich weist eine geringere Höhe auf, sodass größere Außenkomponenten auf dem Flachdachbereich montiert werden können, ohne dass eine Dachwanne erforderlich ist. Aufgrund der Gesamtabsenkung des Wagendachs verringert sich jedoch der Installationsraum unterhalb des Wagendaches. Dieser Installationsraum wird nach unten durch die Innendecke begrenzt, die nicht beliebig abgesenkt werden kann. Für größere Innenkomponenten würde daher kein ausreichender Platz mehr vorhanden sein, um diese im Installationsraum zwischen der Innendecke und dem Wagendach unterzubringen.
Daher wird vorgeschlagen, im Wagendach eine Erhöhung vorzusehen um lokal das Wagendach zu erhöhen. Dadurch wird zusätzlicher Platz für größere Innenkomponenten im Installationsraum geschaffen. Die Erhöhung kann im Wesentlichen mit einem flachen Dachbereich ausgestaltet sein, der gegenüber dem Flachdachbereich einen gewissen Abstand hat. Der Erhöhungsbereich ist damit insbesondere gegenüber dem Flachdachbereich erhöht, d.h. er erhebt sich vertikal über den Flachdachbereich.
Der Installationsraum kann im Erhöhungsbereich einen ersten Bereich oberhalb einer Unterkante des Flachdachbereichs bis zur maximalen Innenhöhe der Erhöhung und einen zweiten Bereich oberhalb der Innendecke bis zur Unterkante des Flachdachbereichs aufweisen. Der Installationsraum ist daher im Erhöhungsbereich des Wagendachs vertikal gegenüber dem Installationsraum im Flachdachbereich erweitert, d.h. er geht von der Innendecke durchgehend bis zur maximalen Innenhöhe der Erhöhung. Der Installationsraum im Erhöhungsbereich kann daher eine größere vertikale Ausdehnung aufweisen als der Installationsbereich außerhalb des Erhöhungsbereichs, d.h. im Flachdachbereich. Die im Erhöhungsbereich in dem Installationsraum untergebrachte Innenkomponente kann sich vom zweiten Bereich bis hinein in den ersten Bereich erstrecken. Der zweite Bereich kann sich lateral bis in den Flachdachbereich erstrecken.
Bei bisherigen Schienenfahrzeugwagen wurde die Höhe des Wagendachs danach bestimmt, dass alle Ausrüstungskomponenten (Innenkomponenten), die unterhalb des Wagendachs integriert werden sollen, dort integriert werden können, ohne die Innendecke absenken zu müssen. Für Ausrüstungskomponente auf dem Wagendach (Außenkomponenten), die einen hohen vertikalen Platzbedarf haben, wurde dagegen durch die Dachwanne zusätzlicher Bauraum auf dem Wagendach vorgesehen.
Die hier vorgestellte Lösung geht einen anderen Weg. Das Wagendach wird insgesamt etwas tiefer festgelegt, sodass alle Ausrüstungskomponente, die auf dem Wagendach montiert werden müssen, d. h. die Außenkomponenten, ausreichend Platz haben. Beispielsweise kann der Flachdachbereich eine Höhe ausgehend von der Schienenoberkante zwischen etwa 3450 mm und 3550 mm betragen, bevorzugt etwa 3500 mm. Nur an den Stellen, an denen größere Innenkomponenten im Installationsraum zwischen dem Wagendach und der Innendecke montiert werden sollen, wird das Wagendach lokal erhöht und damit der Installationsraum erweitert.
Anstelle einer Dachwanne für eine große Außenkomponente wird daher im Wagendach eine Erhöhung für große Innenkomponenten vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit weiteren hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist - bei Betrachtung auf das Wagendach - ein Flächenverhältnis zwischen Flachdachbereich und Erhöhungsbereich größer als 1:1, bevorzugt größer als 6:4, weiterhin bevorzugt größer als 7:3, und insbesondere größer als 3:1. Der Flachdachbereich nimmt daher mindestens 50 % des Wagendachs ein, bevorzugt deutlich mehr. Da im Flachdachbereich größere Außenkomponenten untergebracht werden können, wird durch die hier vorgestellte Lösung der Raum für die Installation von größeren Außenkomponenten erweitert. Bei bisherigen Lösungen mit Dachwanne war der Raum für die Installation von größeren Außenkomponenten auf den Bereich der Dachwanne begrenzt, die typischerweise deutlich weniger als 50 % der Gesamtfläche des Wagendachs eingenommen hat.
Bevorzugt weist daher das Wagendach keine nach Innen gewölbte Dachwanne auf. Auf eine zusätzliche Entwässerungsvorrichtung und notwendige periodische Reinigung kann daher verzichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit weiteren hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist eine weitere Innenkomponente außerhalb des Erhöhungsbereichs im Installationsraum zwischen der Innendecke und dem Wagendach angeordnet. Der Installationsraum kann sich auch außerhalb des Erhöhungsbereichs bis in Bereiche erstrecken, die nach oben nur vom Flachdachbereich begrenzt werden. Es ist auch möglich, dass sich der Installationsraum zwischen Innendecke und Wagendach über die gesamte Länge des Schienenfahrzeugwagens erstreckt. Unterhalb des Flachdachbereichs ist bei konstanter Höhe der Innendecke der Installationsraum in vertikaler Richtung gesehen geringer als im Erhöhungsbereich. Kleinere Innenkomponenten, welche keinen hohen vertikalen Bauraum beanspruchen, können daher auch im Installationsraum unterhalb des Flachdachbereichs montiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit weiteren hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist die Erhöhung, in einer Richtung quer zu einer Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens gesehen, von der jeweiligen Seitenwand des Wagenkastens beabstandet ist. Zwischen der Erhöhung und der jeweiligen Seitenwand kann dann ein schmaler Streifen des Flachdachbereichs verlaufen, d. h. der Flachdachbereich setzt sich seitlich neben dem Erhöhungsbereich in Längsrichtung fort. Im Querschnitt quer zur Längserstreckung des Schienenfahrzeugwagens gesehen, kann die Außenkontur des Wagendachs von der Seitenwand beginnend, oder von einem Übergang zwischen Seitenwand und Wagendach, zunächst erst im Wesentlichen flach verlaufen und dann mit einer Stufe in die Erhöhung übergehen. An der gegenüberliegenden Seite geht dann das Wagendach über eine weitere Stufe wieder in einen flachen Verlauf bis zur gegenüberliegenden Seitenwand oder dem dortigen Übergang zwischen Seitenwand und Wagendach über.
Wird das Wagendach als Dachplatte angesehen, so ist das Wagendach innerhalb der Dachplatte erhöht und von seitlichen Rändern der Dachplatte und damit von den Seitenwänden des Schienenfahrzeugwagens beabstandet. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Wagendachs mit der Erhöhung.
Außerdem muss durch das Beabstanden der Erhöhung von der Seitenwand konstruktiv nicht in den Übergangsbereich zwischen Seitenwand und Wagendach eingegriffen werden. Besonders dieser Bereich ist hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Auch wird dort in eventuell vorhandenen tragenden Strukturen konstruktiv nicht eingegriffen, und diese werden lokal nicht geschwächt.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist der Wagenkasten mit den Seitenwänden und dem Wagendach in einer selbsttragenden Bauweise mit selbsttragenden Strukturen bzw. Strukturelementen ausgeführt. Die Erhöhung des Wagendachs ist Teil der selbsttragenden Struktur des Wagendachs. Die Erhöhung muss daher nicht durch andere Strukturelemente verstärkt werden. Darüber hinaus kann eine auf der Erhöhung befindliche Außenkomponente direkt durch die Erhöhung getragen werden, ohne dass andere tragende Strukturen vorzusehen sind.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist der Wagenkasten mit den Seitenwänden und dem Wagendach in einer selbsttragenden Bauweise mit selbsttragenden Strukturen bzw. Strukturelementen ausgeführt ist. Die Erhöhung des Wagendachs ist nicht integraler Teil der selbsttragenden Struktur des Wagendachs. In diesem Fall muss das Wagendach konstruktiv so ausgelegt werden, dass die Stabilität des Wagendachs trotz der nicht oder nur unwesentlich zur Stabilität des Wagendachs beitragenden Erhöhung gewährleistet ist. Beispielsweise kann im Wagendach umlaufend um die Erhöhung ein geeigneter Träger vorgesehen sein, auf dem sich die Erhöhung abstützt und der diesem Bereich eine ausreichende Stabilität verleiht. Der Träger kann unterhalb des Wagendachs, in der Ebene des Wagendachs verlaufen, oder auf dem Wagendach verlaufen und eine Öffnung in der selbstragenden Struktur des Wagendachs verstärken, auf der sich dann die Erhöhung abstützt.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist der Wagenkasten mit den Seitenwänden und dem Wagendach in Integralbauweise ausgebildet. Die selbsttragenden Strukturen sind selbsttragende Strangpressprofile, welche Teile der Außenhaut des Schienenfahrzeugwagens bilden. Damit können effizient verschiedene Querschnittsgeometrien realisiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform hat die Erhöhung, im Querschnitt quer zur Längsrichtung gesehen, einen Abstand von der Seitenwand bzw. dem Übergang zwischen Seitenwand und Wagendach von etwa 380 mm bis 450 mm, bevorzugt von etwa 400 mm bis etwa 440 mm, insbesondere von etwa 420 mm. In den Bereichen zwischen der Erhöhung und der Seitenwand bzw. dem Übergang ist das Wagendach bevorzugt flach ausgebildet, d. h. der Flachdachbereich erstreckt sich auch seitlich neben der Erhöhung.
Gemäß einer Ausführungsform, hat die Erhöhung eine Höhe gegenüber dem Flachdachbereich von etwa 50 mm bis etwa 200 mm, bevorzugt von etwa 50 mm bis etwa 150 mm, insbesondere von etwa 100 mm, beispielsweise bei den weiter oben angegebenen Höhen des Flachdachbereichs über der Schienenoberkante, z. B. von 3450 mm. Je tiefer der Flachdachbereich ist, desto höher kann die Erhöhung sein.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist beidseitig neben der Erhöhung jeweils eine Befestigungsschiene auf dem Wagendach befestigt, die jeweils in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens verläuft. Die Befestigungsschienen, die beispielsweise C-Schienen sein können, dienen zur Befestigung der Außenkomponente oder anderer Ausrüstungseinrichtungen. Beispielsweise können die Befestigungsschienen in Strangpressprofilen des Wagenkastens integriert sein.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist mindestens auf einer Seite neben der Erhöhung, insbesondere auf beiden Seiten der Erhöhung, ein auf dem Wagendach in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens verlaufendes Kabel oder verlaufende Kabel mit dem Vorteil der direkten Kabelführung befestigt. Bevorzugt sind diese Kabel durch geeignete Befestigungsmittel direkt mit dem Wagendach verbunden und werden nicht durch einen Kabelkanal geführt.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, weist der Schienenfahrzeugwagen einen Innenfußboden, einen Hochflurbereich und einen Niederflurbereich auf. Der Innenfußboden hat im Hochflurbereich eine Höhe über Schienenoberkante, die höher ist als die Höhe des Innenfußbodens im Niederflurbereich. Gemäß einer Ausführungsform hat die Innendecke sowohl im Hochflurbereich als auch im Niederflurbereich überwiegend oder gänzlich eine einheitliche Höhe über der Schienenoberkante. Die Innendecke ist daher bevorzugt durchgehend durch den Schienenfahrzeugwagen mit einer einheitlichen Höhe ausgestattet. Sie folgt damit nicht der unterschiedlichen Höhe des Fußbodens im Niederflurbereich und Hochschulbereich. Dies ist für die konstruktive Gestaltung der Innendecke von Vorteil. Außerdem wird dadurch ein ansprechendes Erscheinungsbild der Innenausstattung des Schienenfahrzeugwagens erreicht.
Der Innenfußoden im Hochflurbereich kann im Vergleich zu bisherigen Schienenfahrzeugwagen relativ niedrig ausgestaltet sein. Unterflur werden dazu weniger Komponenten angeordnet, d.h. Druckluftversorgung-/geräte, Fahrmotorenlüfter. Extra flach gestaltete Bordnetzbatterien werden im Niederflurbereich angeordnet. Größere Komponenten werden dann entweder auf dem Wagendach oder in den Installationsraum integriert.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist im Flachdachbereich auf dem Wagendach mindestens eine Außenkomponente montiert, bei der es sich um einen Transformator, Stromrichter, Traktionsbatterien oder Traktionskühlanlage handeln kann. Gemäß einer Ausführungsform können auch mindestens zwei, mindestens drei oder mehrere Außenkomponenten im Flachdachbereich montiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, ist auf der Erhöhung mindestens eine weitere Außenkomponente montiert, bei der es sich um Hochspannungsausrüstung und/oder eine Klimaanlage handeln kann.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, kann es sich bei der Innenkomponente, welche insbesondere im Erhöhungsbereich des Wagendachs untergebracht ist, um Steuerungskomponenten, Klimaluftverteilung oder Druckluftkomponenten handeln.
Aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung des Wagendachs können deutlich mehr Ausrüstungskomponenten auf dem Wagendach oder im Installationsraum unterhalb des Wagendachs montiert werden. Insbesondere durch die flächenmäßig vergleichsweise große Ausgestaltung des Flachdachbereichs, der in etwa auf gleicher Höhe liegen kann wie der Boden bisheriger Dachwannen, steht erheblich mehr Bauraum für größere Außenkomponenten zur Verfügung. Darüber hinaus lassen sich Innenkomponenten, die bisher beispielsweise im Passagierraum hinter Seitenverkleidungen oder in Schaltschränken untergebracht waren, in den Installationsbereich und insbesondere in den durch die Erhöhung zusätzlich erweiterten Installationsraum unterbringen. Dadurch wird mehr Platz für Fahrgäste geschaffen.
Gemäß einer Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, umfasst das Wagendach mindestens zwei Flachdachbereiche, die sich jeweils an den stirnseitigen Enden des Schienenfahrzeugwagens und oberhalb von Laufwerken (z. B. Drehgestellen) des Schienenfahrzeugwagens befinden, und mindestens einen Erhöhungsbereich mit mindestens einer Erhöhung zwischen den zwei Flachdachbereichen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden kann, umfasst das Wagendach einen (einzigen) Flachdachbereich, der sich an einem stirnseitigen Ende des Schienenfahrzeugwagens und oberhalb eines an diesem stirnseitigen Ende befindlichen Laufwerks (z. B. Drehgestell) des Schienenfahrzeugwagens befindet, und einen (einzigen) Erhöhungsbereich mit einer Erhöhung, der sich an den Flachdachbereich anschließt und bis zum anderen stirnseitigen Enden des Schienenfahrzeugwagens erstreckt.
Der Schienenfahrzeugwagen kann damit entweder eine Erhöhung etwa in der Mitte - bezogen auf die Längserstreckung des Schienenfahrzeugwagens - oder eine sich bis zu einem stirnseitigen Ende des Schienenfahrzeugwagens erstreckende Erhöhung aufweisen. Damit können Schienenfahrzeugwagen je nach ihrer Funktion unterschiedlich gestaltet werden. So kann beispielsweise bei einem Triebzug, der mehrere Schienenfahrzeugwagen umfasst, das Wagendach des führenden Schienenfahrzeugwagens anders gestaltet sein als beispielsweise ein nachfolgender Schienenfahrzeugwagen.

FIGUREN

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert, ohne dass diese den durch die Schutzansprüche definierten Schutzbereich einschränken sollen.
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Schienenfahrzeugwagens mit einem Flachdachbereich, der sich bis zu einem stirnseitigen Ende des Schienenfahrzeugwagens erstreckt, und einen Erhöhungsbereich, der sich bis zum gegenüberliegenden stirnseitigen Ende des Schienenfahrzeugwagens erstreckt.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schienenfahrzeugwagens mit einem Erhöhungsbereich etwa in der Mitte des Schienenfahrzeugwagens.
Figur 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Schienenfahrzeugwagen gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Figur 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Schienenfahrzeugwagen gemäß einer weiteren Ausführungsform.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeugwagen 100 gemäß einer ersten Ausführungsform, bei dem es sich beispielsweise um einen Steuerwagen eines Triebzugs handeln kann. Der Schienenfahrzeugwagen 100 umfasst einen Wagenkasten, der sich auf zwei Laufwerken bzw. Drehgestellen 101 abstützt. Ein Innenfußboden 122 des Schienenfahrzeugwagens 100 umfasst einen Niederflurbereich 124 zwischen den Drehgestellen 101 sowie jeweils einen Hochflurbereich 123 oberhalb der Drehgestelle 101. Der Innenfußboden 122 im Hochflurbereich 123 hat gegenüber der Oberkante der Schiene 131 einen größeren Abstand als im Niederflurbereich 124. Die Hochflurbereiche 123 können eine Höhe von etwa 1100 mm oberhalb der Schienenoberkante haben. Der Niederflurbereich 124 dagegen eine Höhe von 600 mm oder 800 mm.
Der Schienenfahrzeugwagen 100 umfasst weiterhin ein Wagendach 111 mit einem Flachdachbereich 151 und einem Erhöhungsbereich 152 auf. Der Flachdachbereich 151 nimmt in der hier gezeigten Ausführungsform mehr als 50 % der Gesamtlänge des Wagendachs 111 ein und erstreckt sich bis zum führenden Stirnende des Schienenfahrzeugwagens, d. h. bis zum Triebkopfende. Der Erhöhungsbereich 152 wird durch eine Erhöhung 112 des Wagendachs 111 definiert, die sich in der vorliegenden Ausführungsform am anderen Ende des Schienenfahrzeugwagens 100 befindet.
Unterhalb des Wagendachs 111 erstreckt sich beabstandet zu diesem eine Innendecke 121, welche gleichzeitig die dachseitige Innenverkleidung bildet. Die Innendecke 121 hat in der hier gezeigten Ausführungsform durchgehend eine gleichmäßige Höhe sowohl in den beiden Hochflurbereichen 123 als auch im Niederflurbereich 124. Ein Installationsraum 153 wird nach oben durch das Wagendach 111 und nach unten durch die Innendecke 121 begrenzt.
In Figur 1 ist weiterhin mit 132 eine Oberkante des Lichtraumprofils für Ausrüstungskomponenten angedeutet. Bei dieser Oberkante handelt es sich nicht um die Oberkante des gesamten Lichtraumprofils, sondern um das Lichtraumprofil, dass für fest installierte Ausrüstungskomponenten außer dem Pantographen gilt.
Im Flachdachbereich 151 sind große Außenkomponenten 141 montiert, die bei bisherigen Lösungen beispielsweise in einer Dachwanne untergebracht werden mussten. Dagegen sind im Erhöhungsbereich 152 kleinere Außenkomponenten 143 sowie der Pantograph 142 montiert. Bei den großen Außenkomponenten 141 kann es sich insbesondere um für die Traktion erforderliche Ausrüstungskomponenten handeln, wie zum Beispiel Transformator, Stromrichter, Traktionsbatterien und Traktionskühlanlage. Bei den kleinen Außenkomponenten 143 kann es sich um Ausrüstungskomponenten für die Hochspannung oder um einen Teil der Klimaanlage oder die gesamte auf dem Wagendach 111 montierte Klimaanlage handeln.
Eine konkrete Ausgestaltung der Anordnung der Außenkomponenten umfasst beispielsweise Klimaanlagen als Außenkomponenten 143 auf der Erhöhung 112 im Erhöhungsbereich 152 und Stromrichter, Traktionskühlanlage und Transformator als Außenkomponente 141 auf dem Flachdachbereich 151. Eine andere konkrete Ausgestaltung umfasst die Anordnung von Traktionsbatterien als Außenkomponente 141, insbesondere bei batteriebetriebenen Schienenfahrzeugwagen. Da der Flachdachbereich 151 im Vergleich zur Höhe des Daches von bisherigen Schienenfahrzeugwagen insgesamt etwas tiefer liegt, können auch größere Traktionsbatterien auf dem Flachdachbereich 151 montiert werden. Dadurch lassen sich (voll- oder teilbetriebene) batteriebetriebene Schienenfahrzeugwagen bzw. Triebzuge mit einer höheren Reichweite bei Batteriebetrieb herstellen.
Im Installationsraum 153 sind unterhalb des Flachdachbereichs 151 kleinere Innenkomponenten 146 und unterhalb des Erhöhungsbereichs 152 größere Innenkomponenten 145 untergebracht, wobei sich die Angabe kleiner bzw. größer auf die vertikale Ausdehnung bezieht. Bei den größeren Innenkomponenten 145 handelt es sich insbesondere um Steuerungskomponenten für den Schienenfahrzeugwagen, Klimaluftverteilungen und Druckluftkomponenten, da diese einen gewissen Bauraum beanspruchen. Bei den kleineren Innenkomponenten 146 kann es sich dagegen beispielsweise um Klimakanäle handeln.
In Figur 2 ist eine andere Ausgestaltung eines Schienenfahrzeugwagens 200 gezeigt, bei dem es sich beispielsweise um einen Mittelwagen eines Triebzugs handeln kann.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform hat der Schienenfahrzeugwagen 200 einen in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens gesehen mittigen Erhöhungsbereich 152. Ausgehend von diesem erstrecken sich zwei Flachdachbereiche 151 bis zu den jeweiligen stirnseitigen Enden der Schienenfahrzeugwagens 200.
Die Anordnung der Flachdachbereiche 151 an den jeweils stirnseitigen Enden des Schienenfahrzeugwagens 200 hat den Vorteil, dass dort nicht nur vertikal hohe Außenkomponenten 141 sondern auch vergleichsweise breite Außenkomponenten montiert werden können. Bekanntermaßen schert der mittlere Bereich eines Schienenfahrzeugwagens zwischen den Drehgestellen 101 bei Kurvenfahrten deutlich stärker aus als die Endbereiche eines Schienenfahrzeugwagens. Daher müssen auf dem Wagendach 111 montierte Außenkomponenten schmaler sein, wenn sie in der Längsmitte des Schienenfahrzeugwagens befestigt werden. Größere Außenkomponenten 141 werden daher bevorzugt in dem Bereich oberhalb der Drehgestelle 101 montiert. Insbesondere der Transformator wird wegen seines Volumens und Gewichts auf dem Wagendach 111 über dem Drehgestell 101 befestigt.
Figur 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Schienenfahrzeugwagen gemäß einer weiteren Ausführungsform. Gezeigt ist ein oberer Teil eines Wagenkastens 110, der eine Seitenwand 114, eine Abschrägung 115 im oberen Teil der Seitenwand 114 sowie einen Übergang 116 zwischen Seitenwand 114 und Wagendach 111 umfasst. Der Wagenkasten 110 ist in der hier gezeigten Ausführungsform eine selbsttragende Struktur in Integralbauweise, die durch miteinander verbundene Strangpressprofile realisiert ist.
Auf dem Wagendach 111 in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens verlaufend ist jeweils eine Befestigungsschiene 113, konkret eine C-Schiene, benachbart zum Übergang 116 zwischen der Seitenwand 114 und dem Wagendach 111 montiert. Zwischen den außenliegenden Befestigungsschienen 113 und der Erhöhung 112 sind beidseitig verlaufend Kabel 118 auf dem Wagendach 111 befestigt.
In der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform bildet die Erhöhung 112 keine selbsttragende Struktur des Wagenkastens 110. Die Erhöhung 112 wird daher vom Wagenkasten 110, konkret vom Wagendach 111 (Dachplatte) getragen. Zu diesem Zweck kann das Wagendach 111 Aussteifungen 119 oder Querträger 119 aufweisen, damit das Wagendach 111 auch im Bereich der hier gezeigten Öffnung des selbsttragenden Wagenkastens 110 eine ausreichende Stabilität aufweist. Der hier gezeigte Querträger 119 erstreckt sich in Querrichtung der Schienenfahrzeugwagens und dient gleichzeitig dazu, die Innenkomponente 145 zu halten. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein die Öffnung umlaufender Träger vorgesehen sein.
Die in der selbsttragenden Struktur des Wagenkastens 110 gebildete Öffnung wird von der Erhöhung 112 bedeckt. Die Erhöhung 112 ist in der hier gezeigten Ausführungsform in Form einer Haube ausgebildet. Die Außenkontur des Wagendachs 111 weist daher eine Stufe auf, welche seitlich beabstandet zum Übergang 116 zwischen Wagendach 111 und Seitenwand 114 ist. In diesem seitlichen Bereich setzt sich der Flachdachbereich 151 fort. Die Befestigungsschienen 113 und die Kabel 118 sind auf dem Flachdachbereich 151 befestigt.
Da die Erhöhung 112 beabstandet von der Seitenwand 114 bzw. vom Übergang 116 zwischen Seitenwand 114 und dem Wagendach 111 ist, wird der Übergang 116 durch die im Wagendach 111 gebildete Öffnung nicht geschwächt.
Der oberhalb der Innendecke 121 befindliche Installationsraum 153 umfasst im Erhöhungsbereich 152 des Wagendachs 111 einen ersten Bereich 154 und einen zweiten Bereich 155 auf. In Figur 3 ist die vertikale Ausdehnung dieser Bereiche angedeutet. Der zweite Bereich 155 erstreckt sich oberhalb der Innendecke bis zur Unterkante des Flachdachbereichs 151. In Querrichtung erstreckt sich der zweite Bereich 155 über die gesamte Breite des Schienenfahrzeugwagens. Der erste Bereich 154 erstreckt sich dagegen oberhalb der Unterkante des Flachdachbereichs 151 bis zur maximalen Innenhöhe der Erhöhung 112.
Nicht dargestellt ist ein Querschnitt durch einen Schienenfahrzeugwagen, der ausschließlich durch einen Flachdachbereich 151 verläuft. Unterhalb der Bereiche des Wagendachs 111, in denen ausschließlich ein Flachdachbereich 151 ist, erstreckt sich lediglich der zweite Bereich 155 des Installationsraums 153.
Der erste Bereich 154 vergrößert den Installationsraum 153 lokal in vertikaler Richtung. Daher ist in diesem Bereich mehr Platz für vergleichsweise große Innenkomponenten 145, wie beispielsweise in Figur 3 dargestellt. Eine derartige Innenkomponente 145 kann sich sowohl vom zweiten Bereich 155 bis hinein in den ersten Bereich 154 erstrecken. Alternativ ist es möglich, dass die Innenkomponente 145 lediglich oder überwiegend im ersten Bereich 154 untergebracht ist.
Die Erhöhung 112 ist in der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform so hoch, dass nur wenig Raum für eine Außenkomponente unterhalb der Oberkante 132 des Lichtraumprofils verbleibt.
Figur 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Schienenfahrzeugwagen einer weiteren Ausführungsform. Der wesentliche Unterschied zu Figur 3 besteht dahin, dass hier die Erhöhung 112 integraler Teil des Wagenkastens 110 ist und damit als tragende Struktur des Wagenkastens 110 anzusehen ist. In diesem Fall ist eine Aussteifung nicht erforderlich. Allerdings ist auch in Figur 4 ein Querträger 119 vorgesehen, der mit dem Wagendach 111 verbunden ist, um die Innenkomponente 145 am Wagendach 111 im Installationsraum 153 zu befestigen. Die Innenkomponente 145 erstreckt sich auch hier vom zweiten Bereich 155 des Installationsraums 153 bis hinein in den ersten Bereich 154 des Installationsraums 153.
Die Erhöhung 112 weist in der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform eine etwas geringere Höhe auf als die Erhöhung 112 in Figur 3. Daher verbleibt Raum für die Montage einer Außenkomponente 143, die auf der Erhöhung 112 montiert ist.
Die Erhöhung 112 bildet auch in dieser Ausführungsform jeweils eine Stufe mit dem angrenzenden Flachdachbereich 151, sodass die Erhöhung 112 auch hier innerhalb der Dachplatte ausgebildet ist.
Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom durch die beiliegenden Ansprüche definierten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

BEZUGSZEICHENLISTE

100, 200: Schienenfahrzeugwagen
101: Laufwerk / Drehgestell
110: Wagenkasten
111: Wagendach
112: Erhöhung
113: C-Schiene / Befestigungsschiene
114: Seitenwand
115: Abschrägung
116: Übergang Seitenwand / Wagendach
118: Kabel
119: Aussteifung /Querträger
121: Innendecke / Innenverkleidung
122: Innenfußboden
123: Hochflurbereich
124: Niederflurbereich
131: Schiene
132: Oberkante des Lichtraumprofil für Ausrüstungskomponenten
141: Außenkomponente groß
142: Pantograph
143: Außenkomponente klein
145: Innenkomponente groß
146: Innenkomponente klein
151: Flachdachbereich
152: Erhöhungsbereich
153: Installationsraum
154: erster Bereich des Installationsraums
155: zweiter Bereich des Installationsraums

Claims

Schienenfahrzeugwagen, aufweisend:
einen Wagenkasten (110) mit Seitenwänden (114) und ein die Seitenwände verbindendes Wagendach (111) mit einem Flachdachbereich (151);

eine Innendecke (121), welche vom Wagendach (111) beabstandet ist und einen Installationsraum (153) zwischen dem Wagendach (111) und der Innendecke (121) begrenzt;

eine Erhöhung (112) im Wagendach (111), welche einen Erhöhungsbereich (152) des Wagendachs (111) definiert und den Installationsraum (153) zwischen dem Wagendach (111) und der Innendecke (121) lokal erweitert;

eine im Erhöhungsbereich (152) in dem Installationsraum (153) untergebrachte Innenkomponente (145).
Schienenfahrzeugwagen nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine weitere Innenkomponente (146), die außerhalb des Erhöhungsbereichs (152) im Installationsraum (153) zwischen der Innendecke (121) und dem Wagendach (111) angeordnet ist.
Schienenfahrzeugwagen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erhöhung (112), in einer Richtung quer zu einer Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens gesehen, von der jeweiligen Seitenwand (114) des Wagenkastens (100) beabstandet ist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beidseitig neben der Erhöhung (112) jeweils mindestens eine Befestigungsschiene (113) auf oder an dem Wagendach (111) befestigt ist, beispielsweise integraler Bestandteil des Wagendachs (111) ist, wobei die jeweilige Befestigungsschiene (113) in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens verläuft.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens auf einer Seite neben der Erhöhung (112), insbesondere auf beiden Seiten der Erhöhung (112), ein auf dem Wagendach (111) in Längsrichtung des Schienenfahrzeugwagens verlaufendes Kabel (118) befestigt ist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schienenfahrzeugwagen einen Innenfußboden (122), einen Hochflurbereich (123) und einen Niederflurbereich (124) aufweist, und der Innenfußboden (122) im Hochflurbereich (123) eine Höhe über Schienenoberkante aufweist, die höher ist als die Höhe des Innenfußbodens (122) im Niederflurbereich (124).
Schienenfahrzeugwagen nach Anspruch 6, wobei die Innendecke (121) sowohl im Hochflurbereich (123) als auch im Niederflurbereich (124) überwiegend oder gänzlich eine einheitliche Höhe über Schienenoberkante aufweist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wagendach (111) keine nach Innen gewölbte Dachwanne aufweist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Flachdachbereich (151) auf dem Wagendach (111) mindestens eine Außenkomponente (141) montiert ist, wobei die Außenkomponente (141) ausgewählt ist aus Transformator, Stromrichter, Traktionsbatterien, und Traktionskühlanlage.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der Erhöhung (112) mindestens eine weitere Außenkomponente (142, 143) montiert ist, wobei die weitere Außenkomponente (142, 143) ausgewählt ist aus Hochspannungsausrüstung und Klimaanlage.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenkomponente (145) ausgewählt ist aus Steuerungskomponenten, Klimaluftverteilung, Druckluftkomponenten.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wagendach (111) mindestens zwei Flachdachbereiche (151), die sich jeweils an den stirnseitigen Enden des Schienenfahrzeugwagens und oberhalb von Laufwerken (101) des Schienenfahrzeugwagens befinden, und mindestens einen Erhöhungsbereich (152) mit mindestens einer Erhöhung (112) zwischen den zwei Flachdachbereichen (151) aufweist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Wagendach (111) einen Flachdachbereich (151), der sich an einem stirnseitigen Ende des Schienenfahrzeugwagens und oberhalb eines von an diesem stirnseitigen Ende befindlichen Laufwerks (101) des Schienenfahrzeugwagens befindet, und einen Erhöhungsbereich (152) mit einer Erhöhung (112) aufweist, der sich an den Flachdachbereich (151) anschließt und sich bis zum anderen stirnseitigen Enden des Schienenfahrzeugwagens erstreckt.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wagenkasten (110) mit den Seitenwänden (114) und dem Wagendach (111) in einer selbsttragenden Bauweise mit selbsttragenden Strukturen ausgeführt ist und die Erhöhung (112) des Wagendachs (111) Teil der selbsttragenden Struktur des Wagendachs (111) ist.
Schienenfahrzeugwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Wagenkasten (110) mit den Seitenwänden (114) und dem Wagendach (111) in einer selbsttragenden Bauweise mit selbsttragenden Strukturen ausgeführt ist und die Erhöhung (112) des Wagendachs (111) nicht Teil der selbsttragenden Struktur des Wagendachs (111) ist.
Schienenfahrzeugwagen nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Wagenkasten (110) mit den Seitenwänden (114) und dem Wagendach (111) in Integralbauweise ausgebildet ist und die selbsttragenden Strukturen selbsttragenden Strangpressprofile sind, welche Teile der Außenhaut des Schienenfahrzeugwagens bilden.