[0001] Doppelstock-Gliederzug, bestehend aus gelenkig verbundenen Kopf- und Zwischen-Einheiten,
Einachsfahrwerken bei den Verbindungsgelenken, Einstiegen bei den Zwischen-Einheiten
und Durchgängen bei den Verbindungsgelenken.
[0002] Gliederzüge dieser Art sind als komfortable Hochleistungskompositionen bekannt und
werden eingesetzt für schnelle Transportverbindungen im kontinentalen Personenverkehr.
Die doppelstöckige Auslegung der Schienenverkehrsmittel hat eine bessere Raumausnützung
zum Zweck und ergibt, verglichen mit der einstöckigen Ausführung, eine entsprechend
höhere Transportkapazität bei gleicher Zuglänge.
[0003] Die französische Patentschrift Nr. 1.159.975 und die korrespondierende schweizerische
Patentschrift Nr. 350679 beschreiben und zeigen einen doppelstöckigen Schienengelenkzug
der oben genannten Art. Der Schwerpunkt der dargestellten Lösung besteht darin, dass
bei den Verbindungsgelenken kleinere Räder als üblich und nötig verwendet werden,
wodurch der Durchgangsboden beim Verbindungsgelenk tiefer gelegt und so im Uebergangsbereich
ebenfalls Doppelstöckigkeit erreicht werden konnte. Eine, diesen Umstand ausnützende,
spezielle Innenausführung und -Einrichtung wird nicht offenbart. Die Räder der Kopfeinheiten
weisen, aus Gründen der Entgleisungssicherheit, normal grosse Durchmesser auf. Mindestens
eine der Kopfeinheiten muss als Triebkopf vorgesehen werden.
[0004] Die Verwendung von verkleinerten Raddurchmessern ist, aus Sicherheitsgründen und
weil heute mit grossen Geschwindigkeiten bis zu 250 Stundenkilometern und mehr gefahren
wird, nicht mehr vertretbar. Verkleinerte Raddurchmesser sind ferner für mehr Fahrgeräusch
und schlechteren Fahrkomfort verantwortlich. Einzelradfahrwerke unmittelbar bei den
Verbindungsgelenken müssen bei normalen Einheitenlängen für das Kurvenfahren einen
problematisch grossen Radialsteuerausschlag aufweisen. Ebenso treten weitere mechanische
Probleme konzentriert auf, wenn Gelenk- und Radführungsmechanismus kombiniert werden
müssen. Ferner besteht bei solchen Fahrwerken aufgrund der knappen Platzverhältnisse
auch kaum die Möglichkeit einen Einzelachsantrieb vorzusehen. Ein rationelles Trennen
und wieder Zusammenfügen zu neuen Varianten eines Gliederzuges wird bei Lösungen der
geschilderten Art praktisch unmöglich.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen doppelstöckigen Gliederzug
für verschiedene Einsatzzwecke mit durchgehend doppelstöckigen Durchgängen in Modulweise
zu schaffen, wobei trennbare und zu neuen Kombinationen zusammenstellbare Einheiten
in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung stehen sollen. Für Einheiten mit angetriebenen
Einachsfahrwerken sollen keine speziellen Triebköpfe benötigt werden. Angetriebene
Einachsfahrwerke können auch durch Laufachsen ausgetauscht werden, um bei Lokbespannung
als Hochgeschwindigkeitszüge verwendet werden zu können. Weiter sollen die Einheiten
einzeln für sich rangierbar sein.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
dass Gliederzüge aus genormten und leicht trenn- und kuppelbaren Einheiten bestehen,
in verschiedenen Varianten zusammengestellt werden können und alle Einheiten einzeln
angetriebene Räder oder Radsätze aufweisen. Die kurzen Wagenkasten ermöglichen eine
leichtere Bauweise und Automatisierung in der Kastenfertigung. Ein weiterer Vorteil
ist darin zu sehen, dass die Einheiten mittels einer Hilfseinrichtung einzeln leicht
manövrierbar sind, was erst das Zusammenstellen und Trennen von Einheiten mit vertretbarem
Aufwand möglich macht. Die Anordnung der Einzeltriebachsen oder Triebräder unterhalb
der Einheitenenden löst das Platzproblem an der Gelenkstelle; und dadurch, dass die
Fahrgastsitze an der Antriebseite auf den Radkästen angeordnet sind, ist kein Sitzplatzverlust
vorhanden.
[0008] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt
und es zeigen
- Fig.1
- einen Längsquerschnitt durch gekuppelte Einheiten,
- Fig.2
- einen Querschnitt durch eine Fahrgasteinheit,
- Fig.3
- eine Aussenansicht mehrerer gekuppelter Einheiten,
- Fig.4
- eine Einheit mit aktivierter Hilfsfahreinrichtung,
- Fig.5
- die Frontansicht eines antriebseitigen Einheitenendes,
- Fig.6
- die Frontansicht eines balgseitigen Einheitenendes,
- Fig.7
- eine Gliederzugvariante Nahverkehr,
- Fig.8
- eine Gliederzugvariante Nahverkehr,
- Fig.9
- eine Gliederzugvariante Regional- und Fernverkehr und
- Fig.10
- eine Gliederzugvariante Fernverkehr mit Lokbetrieb.
[0009] Die zwei aufgeschnittenen Einheiten eines Doppelstock-Gliederzuges in der Fig.1 sind
links eine Doppelstock-Fahrgasteinheit 1 und rechts eine Doppelstock-Fahrgast- und
Einstiegseinheit 4. Die Einheiten weisen je unterhalb des linken Endes ein Einzelrad-
bzw. Einzelachsfahrwerk 6 auf, das in einem Radkasten 12 eingebaut ist. Die Wagenkasten
sind über leicht trennbare Gelenkkupplungen miteinander verbunden, je bestehend aus
zwei ineinandergreifenden Teilen 14 und 15. Das linke Wagenende trägt das Kupplungsteil
14 und das rechte Wagenende das Kupplungsteil 15. Die Gelenkkupplung 14, 15 ist für
die Aufnahme von Horizontal- und Vertikalkräften ausgebildet. Der Zwischenraum zwischen
zwei Einheitenenden ist mit einem Uebergangsbalg 17 überbrückt. Die Doppelstock-Fahrgasteinheit
1 ist unten und oben mit Fahrgastsitzen 13 eingerichtet. Die Doppelstock-Fahrgast-
und Einstiegseinheit 4 ist oben als Fahrgastteil und unten als Einstiegsteil ausgeführt.
Im Einstiegsteil ist eine Einstiegstür 9 und eine Treppe 8 zum oberen Fahrgastteil
in der gezeigten Anordnung vorhanden. Im Raum unterhalb der Treppe 8 sind eine Sanitäreinrichtung
10 und eine elektrotechnische Einrichtung 11 untergebracht. In der Doppelstock-Fahrgasteinheit
1 sind die Fahrgastsitze 13 im unteren Fahrgastteil im Bereich des Radkastens 12 auf
diesem selbst angeordnet, so dass die gleiche Anzahl Fahrgastsitze 13 vorhanden ist
wie im oberen Fahrgastteil. Die Treppe 8 ist so angeordnet, dass der freie Durchgang
zwischen zwei Einheiten unten und oben möglich ist. Die Mündung der Treppe 8 im oberen
Stock nimmt etwa die Fläche eines seitlichen Sitzgruppenabteils mit vier Fahrgastsitzen
13 ein.
[0010] Der Querschnitt der Fig.2 zeigt die Grössenverhältnisse und Sitzanordnung innerhalb
einer Doppelstock-Fahrgasteinheit 1. Links und rechts neben einem Mittelgang mit ausreichender
Stehhöhe ist je eine Doppelsitzreihe angeordnet.
[0011] Die Fig.3 zeigt eine mögliche Kombination von Doppelstock-Fahrgasteinheiten 1 und
Doppelstock-Fahrgast- und -Einstiegseinheiten 4 innerhalb eines Doppelstock-Gliederzuges.
[0012] In der Fig.4 sind weitere Einzelheiten am Beispiel einer Doppelstock-Fahrgasteinheit
1 dargestellt. Diese Einheit hat eine Länge von drei Fensterteilungen und dementsprechend
ein Sitzangebot von 48 Plätzen. Unter dem rechten Ende der Einheit befindet sich ein
absenkbares Hilfsfahrgestell 21 mit Spurkranzrollen 22. Am gleichen Ende ist stirnseitig
ein Uebergangsbalg 17, fluchtend mit der Aussenkontur der Einheit, angebracht. An
der linken Stirnseite der Einheit ist mit 25 ein vorstehender Kragen 25 und mit 26
eine Trittplatte bezeichnet. Die gestrichelte, schräg nach oben gerichtete Linie über
der Trittplatte 26 stellt eines der aufklappbaren Seitenteile 24 der Trittplatte 26
dar. Der Kragen 25 und die Trittplatte 26 sind zusammen als geschlossener Rahmen ausgebildet.
Gestrichelt dargestellt ist ferner ein mit 27 bezeichnetes Abschlussgehäuse mit eingebauten
Zugschlussleuchten 28, das ist über den Kragen 25 und die Trittplatte 26 geschoben
und am Kragen 25 arretiert werden kann. Mit 30 ist ein Fahrwerkrahmenteil bezeichnet.
Es können aber auch spezielle, nicht dargestellte Endwagen vorgesehen werden. Das
Wagenende kann dann für den Einbau zusätzlich benötigter technischer Ausrüstung wie
Energieversorgung, Rollstuhleinrichtungen und Spezialeinrichtungen ausgerüstet werden.
[0013] Einzelheiten der beiden Stirnfronten links und rechts sind in den beiden Fig.5 und
6 ersichtlich. Fig.5 zeigt die linke Stirnseite mit einer mit der Aussenkontur der
Einheit nach aussen und dem Kragen 25 mit Trittplatte 26 nach innen begrenzten Stirnrahmenfläche
20. Im unteren horizontalen Teil der Stirnrahmenfläche 20 sind pneumatische und elektrische
Kupplungsstellen 18 vorgesehen. Die Trittplatte 26 bildet den unteren horizontalen
Teil des Kragens 25 und ist beidseitig eines mittleren Durchganges 19 beispielsweise
etwa zehn cm nach oben abgestuft. Diese abgestuften horizontalen Seitenteile der Trittplatte
26 können, zwecks Zugänglichkeit zu den pneumatischen und elektrischen Kupplungsstellen
18, nach oben hochgeklappt werden. Mit 29 ist ein Antrieb mit Elektromotor für das
Einzelachsfahrwerk 6 angedeutet.
[0014] In der Fig.6 ist der untere Teil einer Frontansicht der rechten Seite einer Einheit
mit dem Uebergangsbalg 17 dargestellt. Der Uebergangsbalg 17 folgt auch in diesem
unteren Teil der Aussenkontur der Einheit und ist somit als elastische Fortsetzung
der Aussenhaut einer Einheit und als allseitig geschlossenes Hohlprofil ausgebildet.
Die pneumatischen und elektrischen Kupplungsstellen 18 befinden sich deshalb innerhalb
des Uebergangsbalges 17 in einem von der Aussenwelt abgeschlossenen Raum. Unterhalb
der Einheit sind zwei Schenkel des abgesenkten Hilfsfahrgestelles 21 mit den Spurkranzrollen
22 und das Kupplungsteil 15 ersichtlich. Die Spurkranzrollen 22 können mit einer an
den Innenseiten des Hilfsfahrgestelles 21 angeordneten Motor/Getriebeeinheit 23 mechanisch
verbunden sein und können angetrieben oder bei Bedarf ausgekuppelt werden.
[0015] Die Speisung der Motor/Getriebeeinheit 23 kann von der Bordbatterie oder von einem
mobilen Notstromaggregat erfolgen.
[0016] Die Fig.7 bis 10 zeigen verschiedene Kombinationen mit zum Teil weiteren neuen Doppelstock-Einheiten.
Die Kombination gemäss Fig.7 ist für einen Nahverkehrszug mit Allradantrieb gedacht.
Es ist hier mit 3 eine Doppelstock-Einstiegseinheit und mit 2 eine Doppelstock-Kopfeinheit
bezeichnet. Die Doppelstock-Einstiegseinheit 3 dient der raschen Personenzirkulation
im Nahverkehr mit vielen Haltestellen. Die Doppelstock-Kopfeinheit 2 ist die vordere
und/oder hintere Abschlusseinheit eines Doppelstock-Gliederzuges. Als weitere Variante
für einen Nahverkehrszug ist die Kombination gemäss Fig.8 denkbar. Das untere Stockwerk,
welches vorwiegend aus Einstiegen von Doppelstock-Fahrgast- und Einstiegseinheiten
4 besteht, kann zusätzlich für eine grössere Anzahl von Kurzstrecken-Stehfahrgästen
benutzt werden. Je grösser die Fahrstrecke und je grösser die Distanz zwischen den
Haltestellen, um so kleiner kann die Anzahl der Einstiege vorgesehen werden.
[0017] Es ist beispielsweise eine Kombination für den Regionalverkehr gemäss Fig.9 im Vergleich
zu den vorgehend genannten Kombinationen mit entsprechend weniger Einstiegen und Einstiegsraum
ausgerüstet, weil auch eine entsprechend niedrigere Personenzirkulation zu erwarten
ist.
[0018] Die Fig. 10 zeigt eine Kombination für einen Hochgeschwindigkeits-Fernverkehrszug
mit einer vorgespannten Lokomotive 7. Bei dieser Kombination können für die Einheiten
anstelle von Triebachsen Laufachsen verwendet werden oder die Antriebe der Triebachsen
der Einzelradfahrwerke 6 ausgekuppelt werden. Das rechte Ende dieser Kombination wird
mit einem Abschlussgehäuse 27 verschlossen, kann aber, für Pendelbetrieb, auch von
einer Doppelstock-Kopfeinheit 2 gebildet werden. Hinter der Lokomotive 7 ist eine
Doppelstock-Fahrgasteinheit mit 5 bezeichnet. Die Doppelstock-Fahrgasteinheit 5 ist
als Anpassung für diese Traktionsart mit zwei Einachsfahrwerken 6, sowie einenends
mit der üblichen Normalkupplung ausgerüstet.
[0019] Dieser Doppelstock-Gliederzug ist ein universell anpassbares Verkehrsmittel mit grosser
Personentransportkapazität. Um die erwähnte Anpassbarkeit zu gewährleisten, müssen
einige Bedingungen erfüllt sein. Eine dieser Bedingung betrifft das Kuppeln und Entkuppeln.
Es wird vorausgesetzt, dass bei einer unsymmetrischen Kupplung, jeweils alle abgekuppelten
Doppelstock-Einheiten in der gleichen Richtungspolarität abgestellt werden, also von
der Seite gesehen beispielsweise Einzelradfahrwerk 6 links und Uebergangsbalg 17 rechts.
Abgestellte Doppelstock-Einheiten haben das Hilfsfahrgestell 21 abgesenkt, so dass
die Doppelstock- Einheiten in horizontaler und kuppelbarer Lage auf dem Geleise stehen.
In einer weiter entwickelten Kupplungstechnik kann eine symmetrische und automatische
Zentralkupplung verwendet werden, bei welcher die Richtungspolarität der abgestellten
Einheiten nicht mehr von Bedeutung ist.
[0020] Als Kupplungseinrichtung dient eine lösbare, um alle drei Achsen bewegliche Gelenkkupplung
14, 15. Die Kupplung wird vorzugsweise als spezielle Art einer Gelenkkupplung 14,
15 ausgeführt, welche Längs- Quer- und Stützkräfte aufnehmen kann. Die Doppelstock-Einheiten
weisen ferner eine vorschriftsgemässe Bremsanlage auf.
[0021] Abgekuppelt kann eine auf ihr Hilfsfahrgestell 21 abgestützte Einheit leicht rangiert
werden. Bei angefügter Motor/Getriebeeinheit 23 dient das Hilfsfahrgestell 21 als
Hilfsantrieb, so dass abgestellte, einzelne Doppelstock-Einheiten über eine begrenzte
Strecke mit beispielsweise etwa halber Schrittgeschwindigkeit für Rangiermanöver bewegt
werden können. Für Fahrmanöver dieser Art ist für die Speisung des Antriebes die Kapazität
der Bordbatterie ausreichend, es kann aber auch ein mobiles Notstromaggregat als Antriebsspeisung
eingesetzt werden. Zur Steuerung des Hilfsantriebes ist an geeigneter Stelle, beispielsweise
seitlich beim hilfsfahrgestellseitigen Durchgang 19 der Doppelstock-Einheit ein Schlüsselschalter
sowie je ein Vorwärts- und Rückwärtsfahr-Druckknopf vorhanden. Beim Zusammenschieben
und Kuppeln von Doppelstock-Einheiten wird der Raum zwischen zwei Einheiten vollständig
geschlossen, indem sich der Uebergangsbalg 17 der einen Einheit über den Führungskragen
25 der anderen Einheit schiebt und elastisch auf die Distanz des Abstandes von zwei
Einheiten im gekuppelten Zustand zusammengestossen wird. Der Uebergangsbalg 17 ist
so beschaffen, dass er bei allen Bewegungen der Doppelstock-Einheiten, beispielsweise
Kurvenfahrten, immer am ganzen Umfang an der gegenüberliegenden Stirnrahmenfläche
20 mit etwas Druck aufliegt. Wegen der kurzen Länge der Doppelstock- Einheiten sind
allerdings die Distanzdifferenzen beim Kurvenfahren zwischen kurveninnerem und kurvenäusserem
Rand an den Einheitenenden auch entsprechend kleiner, so dass einerseits weniger Federweg
für den Uebergangsbalg 17 resultiert und anderseits enger gekuppelt werden kann. Weil
die Aussenseite des Uebergangbalges 17 mit der Aussenkontur der Wagenkasten der Einheiten
fluchtet, weist der ganze Doppelstock-Gliederzug eine homogene, nirgendwo unterbrochene
Oberfläche auf, was sich ästhetisch und aerodynamisch vorteilhaft auswirkt.
[0022] Nach dem Zustellen und Ankuppeln einer Doppelstock-Kopfeinheit 2 an vorgängig zusammengestellte
Doppelstock-Einheiten 1 und 3 oder 4, wird die Komposition bereits normal fahrbar.
Dies deshalb, weil die Doppelstock-Kopfeinheiten 2 zweiachsig mit mindestens einer
Triebachse sowie mit Dach-Stromabnehmer und Führerstand ausgeführt sind. Soll der
Doppelstock-Gliederzug als Pendelkomposition verwendet werden, wird anschliessend
die zweite Doppelstock-Kopfeinheit 2 am anderen Ende angekuppelt. Für den Betriebsfall,
beispielsweise Ringverkehr, bei dem eine Komposition die Fahrrichtung nicht ändern
muss, genügt eine einzige Doppelstock-Kopfeinheit 2 an der Spitze des Zuges. Am Ende
des Zuges wird dann die Durchgangsöffnung der letzten Einheit mit dem Abschlussgehäuse
27 mit eingebauten Zugschlussleuchten 28 verschlossen. Das Abschlussgehäuse 27 wird
über den Kragen 25 geschoben und mit diesem anschliessend kraft- und formschlüssig
verbunden.
[0023] Der ganze Doppelstock-Gliederzug ist durchgehend zweistöckig begehbar, und wenn keine
Raucherabteile benötigt werden, wie beispielsweise beim Lokalverkehr, müssen auch
keine Abteil- und Durchgangstüren vorgesehen werden.
[0024] Für Hochgeschwindigkeits-Fernverkehrszüge gemäss Fig.10 wird der Doppelstock-Gliederzug
einenends mit einer Hochleistungs-Schnellfahrlok 7 bespannt. Die Triebachsen der Einzelradfahrwerke
6 sind beispielsweise für eine Fahrgeschwindigkeit bis etwa 120 Km/h ausgelegt und
werden deshalb in dieser Kombination vom Antrieb abgekuppelt oder durch Laufradsätze
ersetzt. Es sollen mit dieser Kombination Geschwindigkeiten bis 250 Km/h gefahren
werden können. Das lokseitige Ende einer Doppelstock-Fahrgasteinheit 5 hinter der
Lokomotive 7 ist für diesen Einsatz mit einer Fronttüre sowie mit der beim herkömmlichen
Bahnmaterial verwendeten Standardkupplung ausgerüstet.
[0025] Die Doppelstock-Einheiten weisen alle eine gleiche Länge von beispielsweise sieben
bis elf Meter auf. Pro Fensterteilung und dieser zugeordnetem Sitzplatzabteil mit
zwei Sitzreihen sind vorzugsweise zwei Meter Länge vorgesehen. Es wird für die Enden
je eine Länge von beispielsweise einem halben Meter berechnet, so dass eine Einheitenlänge,
je nach Anzahl Fensterteilungen, sieben, neun oder elf Meter betragen kann. Die relativ
kleinen Längenabmessungen der Doppelstock-Einheiten erleichtern die Produktion infolge
kleinerem Platzbedarf und kleineren Einheitengewichten. Ferner wird beim Kurvenfahren
der Knickwinkel zwischen den Einheiten entsprechend kleiner. Aus diesen Gründen wird
vorzugsweise die in den Zeichnungen dargestellte kurze Länge von sieben Metern mit
drei Fensterteilungen bzw. drei Sitzplatzabteilen bzw. sechs Sitzreihen berücksichtigt.
[0026] Als weitere Einheitentypen können auch solche mit Frachträumen für verschiedene Transportgüter
vorgesehen werden.
1. Doppelstock-Gliederzug, bestehend aus gelenkig verbundenen Kopf- und Zwischeneinheiten,
Einachsfahrwerken bei den Verbindungsgelenken, Einstiegen bei den Zwischen-Einheiten
und Durchgängen bei den Verbindungsgelenken, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelstock-Gliederzug aus mit Gelenkkupplungen (14,15) versehenen, betriebsmässig
kuppel- und entkuppelbaren Doppelstock-Zwischeneinheiten (1, 3, 4) und Doppelstock-Kopfeinheiten
(2) gebildet wird.
2. Doppelstock-Gliederzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischeneinheiten kurz ausgebildet sind, so dass sie vier bis acht, vorzugsweise
sechs Sitzreihen aufnehmen können.
3. Doppelstock-Gliederzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelstock-Zwischeneinheiten (1, 3, 4) ein antreibbares Einachsfahrwerk
(6) und die Kopfeinheiten (2) mindestens eine Triebachse aufweisen.
4. Doppelstock-Gliederzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelstock-Zwischeneinheiten (1, 3, 4) ein absenkbares Hilfsfahrgestell
(21) mit Spurkranzrollen (22) und vorzugsweise eine, Rangierfahrten ermöglichende,
mit der Spurkranzrolle (22) verbundene Motor/Getriebe-Einheit (23) aufweisen.
5. Doppelstock-Gliederzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelstock-Einheiten (1, 3, 4) einenends einen umfänglich geschlossenen,
mit der Aussenkontur der Doppelstock-Einheit fluchtenden Uebergangsbalg (17) und anderenends
einen, den Uebergangsbalg (17) aufnehmenden Kragen (25) in einer Stirnrahmenfläche
(20) aufweisen.
6. Doppelstock-Gliederzug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der untere horizontale Teil des Kragens (25) als Trittplatte (26) mit aufklappbaren
Seitenteilen (24) ausgebildet ist.
7. Doppelstock-Gliederzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wagenenden doppelstöckig türlos durchgehbar sind.
8. Doppelstock-Gliederzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, ein Zugsende bildendes, auf den Kragen (25) einer Doppelstock-Zwischen-Einheit
(1, 3, 4) aufsetz- und befestigbares, mit Zugschlussleuchten (28) versehenes Abschlussgehäuse
(27) vorhanden ist.