WO2010086201A1 - Verkleidung für ein drehgestell eines schienenfahrzeugs und schienenfahrzeug mit einem verkleideten drehgestell - Google Patents

Verkleidung für ein drehgestell eines schienenfahrzeugs und schienenfahrzeug mit einem verkleideten drehgestell Download PDF

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    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/14—Types of bogies specially modified for reducing air resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the driving resistance of trains, especially high-speed trains, is very much determined by the aerodynamic driving resistance.
  • This aerodynamic driving resistance results to a very substantial extent from the resistance of the underbody of the rail vehicle.
  • the invention has for its object to further reduce the aerodynamic driving resistance of a rail vehicle with a bogie in the underbody of the rail vehicle.
  • the invention is based on a cladding for a bogie of a rail vehicle and proposes according to the invention that the cladding a circumferential wall for gripping the bogie and a fastening device for rotating the peripheral wall at its upper edge to a car body of the rail vehicle such that the rotation of the circumferential wall corresponds in each case to the rotation of the bogie; the cladding at the lower edge of the peripheral wall is covered by means of a subfloor-like closure part which has fastening means for its attachment to the bogie.
  • a significant advantage of the cladding according to the invention is that, as a full cladding, it is not only structurally relatively simple in design, but also quite simple. contributes significantly to reducing the driving resistance of the rail vehicle, which in turn results in a significant reduction in energy costs for operating the rail vehicle.
  • the drive power of the rail vehicle can be reduced, which in turn reduces the manufacturing costs of the entire rail vehicle.
  • the underbody-like termination part of the lining according to the invention can be attached to the bogie in different ways; it is considered advantageous if the final part cushioned rests on the axle bearings of the bogie and is provided with openings for individual elements of the bogie.
  • An advantage of this embodiment is that the attachment of the end part can be done in this way with relatively simple means.
  • the underbody-like termination part is connected to the frame of the bogie.
  • the shape of the subfloor-like end part can be designed so that only the lower part of the wheels of the bogie from the
  • Show panel which can be achieved a particularly strong reduction in driving resistance.
  • the shape of the underbody-like closure part can be designed such that it runs above the wheels and brake disks above the latter and these are located outside the lining.
  • sealing elements are provided between the lower edge of the circumferential wall and the end part.
  • the sealing elements are advantageously designed as bellows, in particular single-shaft bellows.
  • the panel according to the invention is then configured when it is provided on both sides with respect to the longitudinal direction of the bogie with an outwardly curved end wall and the area between the end wall and the peripheral wall is sealed down.
  • the invention further relates to a rail vehicle with a car body and at least one bogie on the car body and with a cladding of the type according to the invention and provides according to the invention that each end wall adjacent a protective body is provided on the car body.
  • This protective body is advantageously designed as a protective wall and prevents the panel is damaged while driving.
  • Figure 1 schematically a rail vehicle with a
  • FIG. 2 is a side view of the same embodiment, in
  • FIG. 3 shows a section along the line II of FIG. 1, in FIG. 4 a detail A of FIG. 2 enlarged, in FIG Figure 5 is a plan view of another
  • Figure 7 is a section along the line V-V of Figure 5 and in
  • FIG. 8 shows an enlarged detail B from FIG. 6
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a rail vehicle 1, which also has a car body 2 also shown only schematically. On the car body 2 is rotatable about a vertical axis 3, a likewise only schematically illustrated bogie 4 is mounted.
  • the bogie 4 is clad with a panel 5, which has a peripheral wall 6.
  • the peripheral wall 6, while forming a rectangle in the embodiment according to FIG. 1, laterally completely surrounds the bogie 4, thus encompassing it completely on all sides.
  • the peripheral wall 6 can be closed at its upper edge 7 except for passages for rotatable mounting of the bogie with a plate 8 and be rotatably guided by means of this sheet 8 to the car body 2.
  • Other rotatable guides of the peripheral wall 6 on the car body 2 are possible, wherein a fastening device for the peripheral wall 6 for the sake of clarity in the figures 1 to 4 is not shown.
  • the rotation of the peripheral wall 6 takes place with the rotation of the bogie. 4 As can be seen in particular FIG. 2, in which parts which correspond to those of FIG.
  • the lining 5 is covered at the bottom or at the lower edge 9 of the peripheral wall 6 by means of a closure part 10.
  • This final part 10 is - as shown in particular in Figure 3 shows - held by not shown suspension on the axle box 11. This implies that not only wheels 12 and 13 and 14 and 15 protrude downward from the end portion 10, but also brake disks, transmission elements, etc.
  • FIG. 2 also shows, and thus also in connection with FIG. 4, the end part 10 is bent upwards at its ends lying in the longitudinal direction of the bogie 4 and thus has angled ends 16 and 17 which run parallel to the peripheral wall 6 there.
  • a sealing element in the form of a single or multi-wave bellows 18 is provided.
  • the panel 5 is provided in the longitudinal direction of the bogie 4 on both sides with an outwardly curved end wall 19 and 20; a region 21 or 22 between the end wall 19 and 20 and the peripheral wall 6 is sealed at the bottom.
  • a protective body 23 and 24 is provided on the car body 2.
  • FIGS. 5 to 8 The further exemplary embodiment of the lining according to the invention for a bogie of a rail vehicle shown in FIGS. 5 to 8 largely corresponds to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, so that in FIGS. 5 to 8 with the exemplary embodiment according to FIGS 1 to 4 matching elements are provided with the same reference numerals.
  • a bottom-like termination part 30 for closing the encircling wall 6 is fastened to the bogie frame 4.
  • the closure member 30 can be arranged higher than in the embodiment of Figures 1 to 4, so that then only the wheels 12 to 15 below something from the entire panel 5 projecting, thus The aerodynamic driving resistance in the bogie is particularly low.
  • the underbody-type closing part can arch over the wheels as fender-like area 32 and 33.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs. Um eine solche Verkleidung in einfacher Weise so auszuführen, dass mit ihr dem gesamten Schienenfahrzeug im Bereich des Drehgestells (4) ein niedriger aerodynamischer Fahrwiderstand verliehen wird, weist erfindungsgemäß die Verkleidung (5) eine umlaufende Wand (6) zum Umgreifen des Drehgestells (4) und eine Befestigungseinrichtung zur Drehführung der umlaufenden Wand (6) an ihrem oberen Rand (7) an einem Wagenkasten (2) des Schienenfahrzeugs (1) auf; die Verkleidung (5) ist am unteren Rand (9, 31) der umlaufenden Wand (6) mittels eines unterbodenartigen Abschlussteils (10, 30) abgedeckt, das Befestigungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell (4) aufweist.

Description

Beschreibung
Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs und Schienenfahrzeug mit einem verkleideten Drehgestell
Der Fahrwiderstand von Zügen, insbesondere Hochgeschwindigkeitszügen, ist ganz wesentlich durch den aerodynamischen Fahrwiderstand bestimmt. Dieser aerodynamische Fahrwiderstand ergibt sich zu einem ganz wesentlichen Anteil aus dem Wider- stand des Unterbodens des Schienenfahrzeugs. Um diesbezüglich Verbesserungen zu erreichen, ist es bei dem italienischen Hochgeschwindigkeitszug ETR 500 bekannt, seitlich am Drehgestell des Schienenfahrzeugs Schürzen anzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aerodynamischen Fahrwiderstand eines Schienenfahrzeuges mit einem Drehgestell im Bereich des Unterbodens des Schienenfahrzeugs noch weiter zu verringern.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs aus und schlägt erfindungsgemäß vor, dass die Verkleidung eine umlaufende Wand zum Umgreifen des Drehgestells und eine Befestigungseinrichtung zur Drehführung der umlaufenden Wand an ih- rem oberen Rand an einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs derart aufweist, dass die Drehung der umlaufenden Wand jeweils der Drehung des Drehgestells entspricht; die Verkleidung am unteren Rand der umlaufenden Wand ist mittels eines unterbodenartigen Abschlussteils abgedeckt ist, das Befesti- gungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell aufweist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verkleidung besteht darin, dass sie als Vollverkleidung nicht nur konstruktiv relativ einfach ausgestaltet ist, sondern ganz we- sentlich zur Verringerung des Fahrwiderstandes des Schienenfahrzeugs beiträgt, was wiederum in vorteilhafter Weise eine erhebliche Reduzierung der Energiekosten zum Betreiben des Schienenfahrzeuges ergibt. Darüber hinaus lassen sich die An- triebsleistungen des Schienenfahrzeuges reduzieren und damit wiederum die Herstellungskosten des gesamten Schienenfahrzeuges senken. Ergänzend kommt in vorteilhafter Weise hinzu, dass das Problem des Schotterflugs und auch des Eisfalls mit einer solchen Verkleidung auch bei sehr hohen Fahrgeschwin- digkeiten des Schienenfahrzeugs nicht mehr auftritt.
Das unterbodenartige Abschlussteil der erfindungsgemäßen Verkleidung kann in unterschiedlicher Weise an dem Drehgestell angebracht sein; als vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Abschlussteil abgefedert auf den Achslagern des Drehgestells aufliegt und mit Durchbrüchen für einzelne Elemente des Drehgestells versehen ist. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass die Anbringung des Abschlussteils auf diese Weise mit vergleichsweise einfachen Mitteln erfolgen kann.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verkleidung ist das unterbodenartige Abschlussteil mit dem Rahmen des Drehgestells verbunden. Die Form des unterbodenartigen Abschlussteils kann so ausgestaltet werden, dass nur der untere Teil der Räder des Drehgestells aus der
Verkleidung hervorschauen, wodurch sich eine besonders starke Verringerung des Fahrwiderstandes erreichen lässt. Alternativ kann die Form des unterbodenartigen Abschlussteils so ausgebildet sein, dass es im Bereich der Räder und Bremsscheiben oberhalb dieser verläuft und sich diese außerhalb der Verkleidung befinden.
Untersuchungen haben ergeben, dass es im Rahmen der Erfindung nicht nachteilig ist, wenn relativ kleine Lücken zwischen der umlaufenden Wand des Drehgestells und dem Abschlussteil vorhanden sind.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zwischen dem unte- ren Rand der umlaufenden Wand und dem Abschlussteil Dichtungselemente vorgesehen sind. In diesem Falle ergibt sich eine besonders strömungsgünstige Ausführung der erfindungsgemäßen Verkleidung. Die Dichtungselemente sind dabei vorteilhaft als Bälge, insbesondere einwellige Bälge ausgebildet.
Besonders strömungsgünstig ist die erfindungsgemäße Verkleidung dann ausgestaltet, wenn sie in Bezug auf die Längsrichtung des Drehgestells beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand versehen ist und der Bereich zwischen Stirnwand und umlaufender Wand nach unten abgedichtet ist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten und mindestens einem Drehgestell an dem Wagenkasten sowie mit einer Verkleidung der erfindungsgemäßen Art und sieht erfindungsgemäß vor, dass jeder Stirnwand benachbart ein Schutzkörper am Wagenkasten vorgesehen ist. Dieser Schutzkörper ist vorteilhafter Weise als Schutzwand ausgebildet und verhindert, dass die Verkleidung bei der Fahrt beschädigt wird.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
Figur 1 schematisch ein Schienenfahrzeug mit einem
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkleidung in einer Draufsicht, in
Figur 2 eine Seitenansicht desselben Ausführungsbeispiels, in
Figur 3 ein Schnitt entlang der Linie I-I der Figur 1, in Figur 4 eine Einzelheit A aus der Figur 2 vergrößert, in Figur 5 eine Draufsicht auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeuges in schematischer Darstellung, in Figur 6 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Figur 5, in
Figur 7 ein Schnitt entlang der Linie V-V der Figur 5 und in
Figur 8 eine vergrößerte Einzelheit B aus der Figur 6
dargestellt .
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Schienenfahrzeug 1, das einen ebenfalls nur schematisch dargestellten Wagenkasten 2 aufweist. An dem Wagenkasten 2 ist um eine vertikale Achse 3 drehbar ein ebenfalls nur schematisch dargestelltes Drehgestell 4 angebracht.
Das Drehgestell 4 ist mit einer Verkleidung 5 verkleidet, die eine umlaufende Wand 6 aufweist. Die umlaufende Wand 6 um- fasst unter Bildung eines Rechtecks in der Ausführungsform nach Figur 1 seitlich völlig das Drehgestell 4, umgreift dieses also vollständig nach allen Seiten. Die umlaufende Wand 6 kann an ihrem oberen Rand 7 bis auf Durchlässe zur drehbaren Halterung des Drehgestells mit einem Blech 8 abgeschlossen werden und mittels dieses Bleches 8 an dem Wagenkasten 2 drehbar geführt sein. Auch andere drehbare Führungen der umlaufenden Wand 6 an dem Wagenkasten 2 sind möglich, wobei eine Befestigungseinrichtung für die umlaufende Wand 6 der bes- seren Übersichtlichkeit halber in den Figuren 1 bis 4 nicht gezeigt ist. Die Drehung der umlaufenden Wand 6 erfolgt mit der Drehung des Drehgestells 4. Wie insbesondere die Figur 2 erkennen lässt, in der Teile, die mit denen nach Figur 1 übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die Verkleidung 5 unten bzw. am unteren Rand 9 der umlaufenden Wand 6 mittels eines Ab- Schlussteils 10 abgedeckt. Dieses Abschlussteil 10 ist - wie insbesondere die Figur 3 zeigt - mittels nicht gezeigter Federung am Achslager 11 gehalten. Dies bringt es mit sich, dass nicht nur Räder 12 und 13 sowie 14 und 15 aus dem Abschlussteil 10 nach unten hervorstehen, sondern auch Brems- Scheiben, Getriebeelemente usw.
Wie die Figur 2 ferner zeigt und damit in Verbindung auch die Figur 4 ist das Abschlussteil 10 an seinen in Längsrichtung des Drehgestells 4 liegenden Enden nach oben abgebogen und weist somit abgewinkelte Enden 16 und 17 auf, die dort parallel zur umlaufenden Wand 6 verlaufen. Zur Abdichtung ist - wie Figur 4 zeigt - zwischen der umlaufenden Wand 6 und dem abgewinkelten Ende 16 ein Dichtungselement in Form eines ein- oder mehrwelligen Balges 18 vorgesehen.
Wie insbesondere Figur 1 erkennen lässt, ist die Verkleidung 5 in Längsrichtung des Drehgestells 4 beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand 19 und 20 versehen; ein Bereich 21 bzw. 22 zwischen der Stirnwand 19 bzw. 20 und der umlaufenden Wand 6 ist nach unten hin abgedichtet. Parallel zu den nach außen gewölbten Stirnwänden 19 und 20 ist am Wagenkasten 2 ein Schutzkörper 23 bzw. 24 vorgesehen.
Das in den Figuren 5 bis 8 dargestellte weitere Ausführungs- beispiel der erfindungsgemäßen Verkleidung für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs stimmt in weiten Teilen mit dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass in den Figuren 5 bis 8 mit dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 übereinstimmende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 8 ein unterbodenarti- ges Abschlussteil 30 zum Verschließen der umlaufenden Wand 6 an dem Drehgestell-Rahmen 4 befestigt. Durch die Halterung des Abschlussteils 30 im oberen Bereich des Drehgestells 4 kann das Abschlussteil 30 höher als bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 angeordnet sein, so dass dann nur noch die Räder 12 bis 15 unten etwas aus der gesamten Verkleidung 5 hervorstehen, wodurch der aerodynamische Fahrwiderstand im Bereich des Drehgestells besonders niedrig ist.
In beiden Ausführungen mit Anbindung am Achslager oder am Drehgestell-Rahmen kann das unterbodenartige Abschlussteil die Räder als kotflügelartiger Bereich 32 und 33 überwölben.

Claims

Patentansprüche
1. Verkleidung für ein Drehgestell (4) eines Schienenfahrzeugs (1) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verkleidung (5) eine umlaufende Wand (6) zum Umgreifen des Drehgestells (4) und eine Befestigungseinrichtung zur Drehführung der umlaufenden Wand (6) an ihrem oberen Rand (7) an einem Wagenkasten (2) des Schienenfahrzeugs (1) derart aufweist, dass die Drehung der umlaufenden Wand (6) jeweils der Drehung des Drehgestells (4) entspricht, und die Verkleidung (5) am unteren Rand (9) der umlaufenden Wand (6) mittels eines Abschlussteils (10) abgedeckt ist, das Befestigungsmittel zu seiner Anbringung am Drehgestell (4) auf- weist.
2. Verkleidung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Abschlussteil (10) abgefedert auf den Achslagern (11) des Drehgestells (4) aufliegt und mit Durchbrüchen für einzelne Elemente des Drehgestells (4) versehen ist.
3. Verkleidung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Abschlussteil (10) mit dem Rahmen des Drehgestells (4) verbunden ist.
4. Verkleidung nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Abschlussteil (10) die Räder und Bremsscheiben mit kotflügelartigen Bereichen (32) und (33) überwölbt.
5. Verkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem unteren Rand (9) der umlaufenden Wand (6) und dem Abschlussteil (10) Dichtungselemente (18) vorgesehen sind.
6. Verkleidung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dichtungselemente ein- oder mehrwellige Bälge (18) sind.
7. Verkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verkleidung (5) in Bezug auf die Längsrichtung des Drehgestells beiderseits mit einer nach außen gewölbten Stirnwand (19, 20) versehen ist und der Bereich zwischen Stirnwand (19, 20) und umlaufender Wand (6) nach unten abgedichtet ist.
8. Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten (2) und mindestens einem Drehgestell (4) an dem Wagenkasten (2) sowie mit einer Verkleidung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Stirnwand (19, 20) benachbart ein Schutzkörper (23, 24) am Wagenkasten (2) vorgesehen ist.
9. Schienenfahrzeug nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schutzkörper als Schutzwand (23, 24) ausgebildet ist.
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