DE102016217524A1

DE102016217524A1 - Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016217524A1
Application number: DE102016217524.6A
Authority: DE
Inventors: Kerstin Is Navidades; Gerhard Schmidt
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-15
Also published as: WO2018050401A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs, mit einem nachlaufenden Zylindrischer Abschnitt (2), der ein horizontal verlaufendes Dach (4) aufweist, und mit einem Kopfabschnitt (1), der am vorlaufenden Ende des Endwagens angeordnet ist und dessen Dach (11), ausgehend von einer zugeordneten Anschlussfläche (3) zu dem Zylindrischer Abschnitt (2), zur Endwagenspitze hin nach unten gekrümmt ist, wobei dem Kopfabschnitt (1) eine Führerraumklimaanlage (9) zur Konditionierung der Luft in dem Führerraum zugeordnet ist, wobei die Führerraumklimaanlage (9) in einem gekrümmten Dachbereich des Kopfabschnitts (1) und ein äußerer Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) im Bereich des Zylindrischer Abschnitts (2) des Endwagens angeordnet ist, wobei der äußere Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) und die Führerraumklimaanlage (9) selbst strömungstechnisch miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Danach ist ein Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs vorgesehen, mit einem nachlaufenden zylindrischen Abschnitt, beispielsweise für Zwecke einer Beförderung von Fahrgästen, der ein horizontal verlaufendes Dach aufweist, und mit einem Kopfabschnitt, der am vorlaufenden Ende des Endwagens angeordnet ist und dessen Dach, ausgehend von einer zugeordneten Anschlussfläche zu dem zylindrischen Abschnitt, zur Endwagenspitze hin nach unten gekrümmt ist, wobei dem Kopfabschnitt eine Führerraumklimaanlage zur Konditionierung der Luft in dem Führerraum zugeordnet ist.
Ein solcher Endwagen für ein mehrteiliges Schienenfahrzeug ist beispielsweise von der Baureihe 460 der Deutschen Bahn oder auch von der NMBS/SNCB-Baureihe AM 08 bekannt.
Bei der Klimatisierung von Führerräumen von Endwagen für Schienenfahrzeuge ist zu beachten, dass sich an einem Übergang zwischen einem annähend zylindrischen Teil des Endwagens hin zu einem Fahrzeugkopf in einer Umströmung durch den Fahrtwind ein ausgedehntes Unterdruckgebiet ergeben kann. In einem solchen Unterdruckgebiet ist die Ansaugung von Frischluft für die Führerraumklimaanlage problematisch.
Daher wurden Klimaanlagen, insbesondere auch die Führerraumklimaanlage, bisher im Bereich des zylindrischen Abschnitts des Endwagens angeordnet, da in diesem Bereich entlang des Endwagens bereits annähernd neutrale Drücke herrschen. Eine derartige Anordnung der Führerraumklimaanlage setzt jedoch relativ stumpf ausgeführte Köpfe von Schienenfahrzeugen voraus, bei denen eine Krümmung in Richtung auf den nachlaufenden zylindrischen Abschnitt bereits vor einem bevorzugten Einbauort für die Führerraumklimaanlage über dem Führerraum endet.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Endwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein bevorzugter Einbauort für die Führerraumklimaanlage beibehalten werden kann, gleichzeitig jedoch eine günstige Luftansaugung für die Frischluft, die der Führerraumklimaanlage zuzuleiten ist, ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Danach zeichnet sich ein solcher Endwagen dadurch aus, dass die Führerraumklimaanlage in einem gekrümmten Dachbereich des Kopfabschnitts und ein äußerer Lufteinlass für die Führerraumklimaanlage im Bereich des zylindrischen Abschnitts des Endwagens angeordnet ist, wobei der äußere Lufteinlass für die Führerraumklimaanlage und die Führerraumklimaanlage selbst strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
Bei dieser Ausführung des Endwagens liegen der äußere Frischlufteinlass und die Führerraumklimaanlage nicht mehr, wie im Stand der Technik bekannt, eng beieinander. Vielmehr wird in Kauf genommen, dass angesaugte Frischluft eine gewisse Strömungsstrecke zurücklegt, um zu der Führerraumklimaanlage, insbesondere zu deren eigenem Lufteinlass zu gelangen. In dieser Weise ist der äußere Lufteinlassin einem Längenabschnitt des Endwagens angeordnet, bei dem günstige Druckverhältnisse für eine Luftansaugung vorliegen. Gleichzeitig wird aber auch eine günstige Einbaulage für die Führerraumklimaanlage im bevorzugten Dachbereich des Kopfabschnitts realisiert. Der äußere Lufteinlass für die Führerraumklimaanlage kann von in einer Außenhaut des Endwagens vorgesehenen Luftansauggittern gebildet sein. Diese liegen bevorzugt in Dachschürzen des Endwagens, die sich von einem Dach des Nutzerabschnitts des Endwagens aus nach oben und Innen erstrecken sowie wenigstens abschnittsweise an Dachgeräte angrenzen, welche auf dem Dach des Nutzerabschnitts angebracht sind. Damit liegen die Luftansauggitter bereits etwa in der Höhe des eigenen Lufteinlasses der Führerraumklimaanlage, wenn diese, wie gewünscht, im gekrümmten Dachbereich des Kopfabschnitts montiert ist.
Der Kopfabschnitt kann mit einem Führerraumabschnitt des Schienenfahrzeugs zusammenfallen. In den meisten Fällen wird sich jedoch der Führerraumabschnitt sowohl über den Kopfabschnitt als auch über einen Teil des zylindrischen Abschnitts des Schienenfahrzeugs erstrecken.
Der äußere Lufteinlass kann über ein geschlossenes Rohrsystem mit der Führerraumklimaanlage verbunden sein. In diesem Fall wird eine feste strömungstechnische Verbindung zwischen dem äußeren Lufteinlass und dem Lufteinlass der Führerraumklimaanlage selbst vorgesehen.
Alternativ ist es bevorzugt auch möglich, dass der äußere Lufteinlass mit der Führerraumklimaanlage über im Wesentlichen von einer Umgebungsluft abgetrennte Räume verbunden ist. Dabei bedeutet „im Wesentlichen von einer Umgebungsluft abgetrennte Räume“ solche Räume, die nahezu luftdicht ausgeführt sind. Beispielsweise bilden die Dachschürzen und die Dächer des zylindrischen Abschnitts und des Kopfabschnitts jeweilige Grenzwände für eine Luftführung. Auch sind Dachgeräte, insbesondere auch die Führerraumklimaanlage, häufig mit Gehäusedeckeln ausgestattet, welche ein Entweichen von Luft nach oben verhindern. Es ist nicht erforderlich, dass die Luftführung von dem äußeren Lufteinlass hin zur Führerraumklimaanlage in hermetisch abgedichteten Räumen von statten geht. Vielmehr ist es zulässig, dass beispielsweise durch Spalte zwischen den Dachschürzen und Gehäusedeckeln der Dachgeräte ein gewisser Luftanteil nach außen entweicht.
Die von der Umgebungsluft getrennten Räume können von Zwischenräumen und/oder Spalten zwischen Dachgeräten, den Dachschürzen, dem Dach des zylindrischen Abschnitts und dem Dach des Führerraums gebildet sein. Bei dieser Ausführungsform kann auf eine gesonderte Rohrleitung zwischen dem äußeren Lufteinlass und der Führerraumklimaanlage verzichtet werden. Allein die zur Verfügung stehenden Zwischenräume sind bereits derart gestaltet, dass sie als strömungstechnische Verbindung zwischen dem äußeren Lufteinlass und der Führerraumklimaanlage dienen können.
Der äußere Lufteinlass für die Führerraumklimaanlage kann vollständig hinter einem Bauraum der Führerraumklimaanlage liegen. Bei Einhaltung dieses Merkmals kann die Führerraumklimaanlage an geeignetem Ort im gekrümmten Dachbereich des Kopfabschnitts angeordnet sein, während gleichzeitig der äußere Lufteinlass bzw. die Lüftungsgitter in den Dachschürzen in einem für eine Luftansaugung geeigneten Druckbereich entlang des Endwagens liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines vorderen Dachbereichs eines Endwagens für ein mehrteiliges Schienenfahrzeug,
2 eine weitere schematische, perspektivische Ansicht des Dachbereichs von 1,
3 eine schematische Ansicht von oben auf den Dachbereich von 1,
4 eine schematische Längsschnittansicht des Dachbereichs von 1,
5 eine schematische Querschnittsansicht des Dachbereichs von 1 und
6 eine schematische, perspektivische Ansicht schräg von vorn auf den Dachbereich von 1.
Wie aus 1 hervorgeht, wird ein vorderer Teil eines Endwagens für ein Schienenfahrzeug von einem vorlaufenden Kopfabschnitt 1 gebildet, der auch als Fahrzeugkopf bezeichnet werden kann, sowie einem, sich an den Kopfabschnitt 1 hinten anschließenden zylindrischen Abschnitt 2, der beispielsweise mit einem Fahrgastinnenraum zur Personenbeförderung ausgestattet ist. Der Fahrzeugkopf kann beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sein. Er ist über eine vertikal verlaufende Anschlussfläche 3 unmittelbar mit dem zylindrischen Abschnitt 2 verbunden.
Der zylindrische Abschnitt 2 des Endwagens zeigt ein horizontal verlaufendes Dach 4 (vgl. 5), auf dem eine Vielzahl von Dachgeräten 5 montiert sind. Die Dachgeräte 5 schließen seitlich unter Ausbildung eines jeweils in Längsrichtung des Endwagens verlaufenden Spaltes an obere Kanten von Dachschürzen 6 an, so dass sich eine aerodynamisch günstige Außenform des Dachbereichs des zylindrischen Abschnitts 2 ergibt. Insbesondere schließen entweder die Dachgeräte 5 selbst ober deren zugehörige Gehäusedeckel an die Seitenschürzen 3 an. Dadurch ergibt es sich, dass Zwischenräume zwischen den Dachgeräten 5, den Dachschürzen 6 und dem Dach 4 des zylindrischen Abschnitts 2 des Endwagens nach außen hin im Wesentlichen luftdicht abgeschlossen sind.
Im vorderen Bereich der Dachschürzen 6 sind zwei nebeneinander angeordnete Lüftungsgitter 7 vorgesehen, die einen äußeren Lufteinlass 8 für eine Führerraumklimaanlage 9 ausbilden und beidseitig des Endwagens vorgesehen sind.
Ein an die Anschlussfläche 3 angrenzender Verkleidungsabschnitt 10 befinden sich oberhalb der Führerraumklimaanlage 9, deren Anordnung aus 2 hervorgeht.
Wie aus 3 hervorgeht, ist die Führerraumklimaanlage 9 in einem von der Anschlussfläche 3 aus nach unten gekrümmten Bereich eines Daches 11 des Kopfabschnitts 1 untergebracht. Damit ist für die Führerraumklimaanlage 9 ein günstiger Einbauort für eine Klimatisierung eines in dem Kopfabschnitt 1 untergebrachten Führerraums realisiert.
Aus 4 geht nunmehr hervor, auf welchem Weg Frischluft zu der Führerraumklimaanlage 9 gelangt. Von der Führerraumklimaanlage 9 angesaugte Frischluft durchtritt zunächst die äußeren Lufteinlässe 8 in den Dachschürzen 6, wird dann in Richtung auf den Kopfabschnitt 1, d.h. nach vorne, umgelenkt und fließt dabei an angrenzenden Dachgeräten 5 vorbei. Sobald die angesaugte Frischluft die Führerraumklimaanlage 9 erreicht hat, tritt sie durch einen Lufteinlass der Führerraumklimaanlage 9 selbst in dieses Gerät ein und wird dort konditioniert, so dass für den Führerraum eine geeignete Zuluft bereitgestellt wird.
Aus 5 geht hervor, dass die Dachgeräte 5 typischerweise in einem horizontalen Abstand zu dem Dach 4 des zylindrischen Abschnitts 2 angeordnet sind, so dass sich ein horizontal verlaufender Spalt ergibt, der ebenfalls zur Luftführung von den äußeren Lufteinlässen 8 zur Führerraumklimaanlage 9 genutzt wird. Es ist ersichtlich, dass sowohl ein Zwischenraum zwischen den Dachschürzen 6 und Seitenwänden des Dachgerätes 5 als auch der Spalt zwischen einer Unterseite des Dachgerätes 5 und dem Dach 4 des zylindrischen Abschnitts als Komponenten für eine Strömungsführung der Frischluft für die Führerraumklimaanlage 9 eingesetzt werden.
Auch aus 6 geht hervor, dass sowohl das Dach 4 des zylindrischen Abschnitts 2 als auch das Dach 11 des Kopfabschnitts 1 eine Begrenzung nach unten für eine Strömungsführung von den äußeren Lufteinlässen 8 zu der Führerraumklimaanlage 9 bilden, während seitliche Begrenzungen von den Dachschürzen 6 und angrenzenden Seitenwänden der Dachgeräte 5 gebildet werden. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Art Kanal für die Luftführung. Da der Spalt zwischen den Dachschürzen 6 und angrenzenden Dachgeräten 5 oder deren Verkleidungen/Gehäusedeckeln gering bemessen ist, ist der darunterliegende Raum im Wesentlichen luftdicht gegenüber einer äußeren Umgebung. Daher kann innerhalb der o.g. Zwischenräume eine geeignete Luftführung, die im Wesentlichen von äußeren Einflüssen ungestört ist, vorgenommen werden.

Claims

Endwagen eines mehrteiligen Schienenfahrzeugs, mit einem nachlaufenden zylindrischen Abschnitt (2), der ein horizontal verlaufendes Dach (4) aufweist, und mit einem Kopfabschnitt (1), der am vorlaufenden Ende des Endwagens angeordnet ist und dessen Dach (11), ausgehend von einer zugeordneten Anschlussfläche (3) zu dem zylindrischen Abschnitt (2), zur Endwagenspitze hin nach unten gekrümmt ist, wobei dem Kopfabschnitt (1) eine Führerraumklimaanlage (9) zur Konditionierung der Luft in dem Führerraum zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führerraumklimaanlage (9) in einem gekrümmten Dachbereich des Kopfabschnitts (1) und ein äußerer Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) im Bereich des zylindrischen Abschnitts (2) des Endwagens angeordnet ist, wobei der äußere Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) und die Führerraumklimaanlage (9) selbst strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
Endwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) von in einer Außenhaut des Endwagens vorgesehenen Luftansauggittern (7) gebildet ist.
Endwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansauggitter (7) in Dachschürzen (6) des Endwagens vorgesehen sind, die sich von einem Dach (4) des zylindrischen Abschnitts (2) des Endwagens aus nach oben und innen erstrecken sowie wenigstens abschnittsweise an Dachgeräte (5) angrenzen, welche auf dem Dach (4) des zylindrischen Abschnitts (2) angebracht sind.
Endwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lufteinlass (8) über ein geschlossenes Rohrsystem mit der Führerraumklimaanlage (9) verbunden ist.
Endwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lufteinlass (8) über im Wesentlichen von einer Umgebungsluft abgetrennte Räume mit der Führerraumklimaanlage (9) verbunden ist.
Endwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Umgebungsluft abgetrennten Räume von Zwischenräumen und/oder Spalten zwischen den Dachgeräten (5), den Dachschürzen (6), dem Dach (4) des zylindrischen Abschnitts (2) und dem Dach (11) des Führerraumes gebildet sind.
Endwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lufteinlass (8) für die Führerraumklimaanlage (9) vollständig hinter einem Bauraum der Führerstandsklimaanlage liegt.