Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit gelenkig miteinander verbundenen Wagenkastenmodulen.

Moderne Schienenfahrzeuge, insbesondere Straßenbahnen, werden vielfach in Modulbauweise hergestellt, meist in Niederflurtechnik. Ein Schienenfahrzeug in Modulbauweise ist beispielsweise beschrieben in EP 0548044. Die Module sind über Gelenke verbunden, weshalb solche Fahrzeuge auch als Multigelenksfahrzeuge bezeichnet werden. Ein weiteres Beispiel ist das durch die FR 686 769 A bekanntes Schienenfahrzeug, welches aus zwei Endmodulen und einem Zwischenmodul besteht, welche gelenkig miteinander verbunden sind und wobei die Breite eines Endmoduls größer ist als die Breite des Zwischenmoduls.

In der Regel bestehen Schienenfahrzeuge in Modulbauweise, auch bezeichnet als modulare Schienenfahrzeuge, aus Fahrwerksmodulen und weiteren Modulen, die zwischen den Fahrwerksmodulen angeordnet sind, wie z.B. Sänften oder Salonmodule, und weiterhin Vorbaumodulen die am Anfang und am Ende des Fahrzeugs angeordnet sind.

Wenn modulare Schienenfahrzeuge in bestehenden, älteren Streckennetzen (Bestandsnetzen) eingesetzt werden sollen, wo bisher beispielsweise 2,2 m oder 2,3 m breite, nicht modulare Schienenfahrzeuge im Einsatz waren, ergeben sich aus der schmalen Wagenkastenbreite keine platzoptimierten Bestuhlungsvarianten im Inneren des Fahrzeugs.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schienenfahrzeug anzugeben, das eine bessere Ausnutzung des Innenraums mit Sitzplätzen ermöglicht und in Bestandsnetzen einsetzbar ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Breite eines Wagenkastenmoduls wird quer zur Längsachse des Wagenkastenmoduls gemessen, insbesondere genau senkrecht zur Längsachse.

Ein "Wagenkastenmodul" wird nachfolgend auch verkürzt als "Modul" bezeichnet.

Ein erfindungsgemäßes modulares Schienenfahrzeug ermöglicht in dem breiteren ersten Modul eine größere Anzahl von Sitzplätzen quer zur Wagenlängsrichtung und dadurch eine größere Anzahl von Sitzplätzen im Vergleich zu einem gleich langen Schienenfahrzeug, das nur aus Modulen mit einer geringeren Breite als die Breite des ersten Moduls besteht. Wenn in Bestandnetzen nur Module mit geringerer Breite, beispielsweise 2,2 m oder 2,3 m Breite, eingesetzt werden, dann ist in solchen Modulen pro Sitzreihe nur eine 2+1 Bestuhlung mit ausreichend Gangbreite möglich, d.h. zwei nebeneinander angeordnete Sitze und ein weiterer Sitz, der durch einen Gang von den beiden anderen Sitzen getrennt ist. Das zweite Wagenkastenmodul kann demgemäß Sitzreihen mit einem ersten Paar nebeneinander angeordneter Sitze und mit einem einzelnen Sitz aufweisen, wobei das Sitzpaar von dem einzelnen Sitz durch einen Gang getrennt ist.

Im erfindungsgemäßen Fahrzeug ist im breiteren ersten Modul beispielsweise eine 2+2-Bestuhlung pro Reihe möglich, d.h. zwei nebeneinander angeordnete Sitze und nochmals zwei nebeneinander angeordnete Sitze, die durch einen Gang von den beiden anderen Sitzen getrennt sind. Anders ausgedrückt kann das erste Wagenkastenmodul demzufolge Sitzreihen mit einem ersten Paar nebeneinander angeordneter Sitze und einem zweiten Paar nebeneinander angeordneter Sitze aufweisen, wobei die Sitzpaare durch einen Gang voneinander getrennt sind. Beispielsweise hat das breitere erste Modul eine Breite von 2,4 m.

Das Breitenverhältnis von erstem zu zweitem Modul beträgt vorzugsweise 1,03 zu 1 bis 1,2 zu 1. Gemessen wird die Breite an der breitesten Stelle des jeweiligen Moduls, wenn das Modul nicht rechteckig ist.

Das Längenverhältnis von erstem zu zweitem Modul beträgt vorzugsweise 1,3 zu 1 bis 2,5 zu 1.

Der Abstand zwischen den Modulen beträgt vorzugsweise 0,7m bis 1,5m.

Durch die variierende Breite der Module bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist eine sehr gute Ausnutzung des Lichtraumprofils auch in engen Kurven möglich, ohne dass das Lichtraumprofil überschritten wird. Das Lichtraumprofil ist das Profil, welches allseitig, vom Gleis aus gemessen, nicht überschritten werden darf, um z. B. bei Mehrgleisbetrieb bzw. in Engstellen mögliche Kollisionen sicher auszuschließen. Das Lichtraumprofil wird für die senkrechte Querebene des Fahrwegs bestimmt. Die Hüllkurve beschreibt beim Blick von oben auf das Gleis die Grenze, die von dem Schienenfahrzeug nicht überschritten werden darf. Die längs entlang des Schienenweges bestimmte Hüllkurve schneidet das in der Ebene quer zum Schienenweg liegende Lichtraumprofil.

Weiterhin ist das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug mit unterschiedlicher Breite sehr einfach zu fertigen. Es können unterschiedlich breite Module einzeln gefertigt werden und diese können dann zu einem Gesamtfahrzeug gelenkig verbunden werden.

Vorzugsweise sind in zumindest einem Abschnitt des Schienenfahrzeugs die ersten Wagenkastenmodule und die zweiten Wagenkastenmodule alternierend angeordnet, mehr bevorzugt ist das gesamte Schienenfahrzeug aus alternierenden ersten und zweiten Modulen zusammengesetzt. Es ist aber möglich, innerhalb des Schienenfahrzeugs zwei oder mehr erste Module direkt miteinander zu verbinden und/oder zwei oder mehr zweite Module direkt miteinander zu verbinden. Außer dem ersten und dem zweiten Modul können weitere Module vorhanden sein, die eine größere Breite als das erste Modul und eine andere Breite als das zweite Modul aufweisen. Weiterhin können ein oder zwei Endmodule oder Kopfmodule vorgesehen sein. Ein End- oder Kopfmodul kann die Breite des ersten Moduls aufweisen, wobei es dann ein Spezialfall des ersten Moduls ist, oder die Breite des zweiten Moduls aufweisen, wobei es dann ein Spezialfall des zweiten Moduls ist. Die Begriffe "erstes Modul" und "zweites Modul" bezeichnen eine unterschiedliche Breite, nicht die Funktion oder den Ort eines Moduls innerhalb des Schienenfahrzeugs.

Insbesondere weisen das erste Wagenkastenmodul und das zweite Wagenkastenmodul einen rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen Grundriss auf, wodurch sie besonders einfach zu fertigen sind. Wenn ein Endmodul ein Spezialfall eines ersten oder zweiten Moduls ist, dann kann das Endmodul von dem rechteckigen Grundriss zum äußeren Ende des Moduls hin abweichen. Das Endmodul weist dann vorzugsweise einen rechteckigen Abschnitt auf und einen Abschnitt, der zum äußeren Ende des Moduls hin verjüngt ist.

Die Funktion der Module ist nicht prinzipiell beschränkt. Das erste wie das zweite Modul können zum Beispiel ein Fahrwerksmodul, ein Drehgestellmodul oder ein Salonmodul sein. Ein Salonmodul ist ein Modul ohne Fahrwerk oder Drehgestell, das zwischen Fahrwerksmodulen/Drehgestellmodulen angeordnet ist. Das erste breite Wagenkastenmodul weist vorzugsweise ein Fahrwerk oder ein Drehgestell auf, ist also ein Fahrwerksmodul oder Drehgestellmodul. Die Anordnung eines Fahrwerks/Drehgestells an dem ersten Modul ist aufgrund dessen größerer Breite vorteilhaft. Bei einem Fahrwerk drehen die Räder im Vergleich zu einem Drehgestell entweder gar nicht oder um einen kleineren maximalen Winkel relativ zu dem Wagenkasten.

In einer Ausführungsform ist zwischen dem ersten Wagenkastenmodul und dem zweiten Wagenkastenmodul ein Faltenbalg oder Wellenbalg angeordnet. Durch die unterschiedliche Breite des ersten und des zweiten Moduls wird bei einer Kurvenfahrt der Faltenbalg oder Wellenbalg auf der Kurveninnenseite weniger komprimiert als bei gleicher Modulbreite und gleichem Abstand der Module und gleicher Ausgangslänge des Faltenbalgs oder Wellenbalges im gerade ausgerichteten Zustand. Unterschiedlich breite Module kommen sich bei in einer Winkelstellung beider Module im Randbereich weniger nahe als gleichbreite Module. Faltenbälge und Wellenbälge unterscheiden sich in Form und/oder in der Fertigung, wobei Faltenbälge und Wellenbälge insbesondere unterschiedlich genäht sind und/oder unterschiedliche Nahtformen aufweisen.

In einer Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform haben die Seitenwände des Faltenbalgs oder Wellenbalgs auf der Seite des ersten Wagenkastenmoduls einen größeren Abstand zueinander als auf der Seite des zweiten Wagenkastenmoduls. Anders ausgedrückt laufen die Seitenwände des Faltenbalgs oder Wellenbalgs in Blickrichtung vom ersten Modul zum zweiten, schmaleren Modul aufeinander zu. Die Seitenwände verlaufen somit von oben betrachtet konisch, oder, anders ausgedrückt, trichterförmig. Auch bei dieser Form wird der Faltenbalg oder Wellenbalg auf der Kurveninnenseite weniger komprimiert als bei gleicher Modulbreite und gleichem Abstand der Module im gerade ausgerichteten Zustand. Die konische Form des Faltenbalgs oder Wellenbalges hat weiterhin eine positive Wirkung auf die Balgkinematik, da die einzelnen Wellen bzw. Falten sich besser bewegen lassen und weniger aneinander scheuern. Zusätzlich kann mit der Trichterform der Fahrgaststrom beeinflusst werden. In einer noch spezielleren Variante sind Fahrzeugtüren in den zweiten, schmaleren Modulen angeordnet und nicht in den ersten, breiteren Modulen. Der trichterförmige Balg verengt sich in Richtung zweites Modul und damit Richtung Tür. Fahrgästen im ersten Modul wird durch die Trichterform, die vorzugsweise eine leichte aber merkliche Trichterform ist, die Richtung zur Tür intuitiv angezeigt.

Die Art des Schienenfahrzeugs ist an sich nicht beschränkt. Vorzugsweise ist das Schienenfahrzeug ein leichtes Schienenfahrzeug, insbesondere eine Straßenbahn. Nachfolgend die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1

eine Straßenbahn, die aus mehreren Modulen zusammengesetzt ist,

Fig. 2

eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs von oben betrachtet

Fig. 3

einen Grundriss eines ersten, breiteren Wagenkastenmoduls und

Fig. 4

eine schematische Ansicht von oben auf eine Wellenbalg-Verbindung zwischen zwei Wagenkastenmodulen.

Die Fig. 1 zeigt ein modular aufgebautes Schienenfahrzeug, hier eine Straßenbahn 1. Die Straßenbahn 1 ist zusammengesetzt aus ersten Modulen 2, 4, 6 und zweiten Modulen 3, 5. Die Module sind untereinander durch in Fig. 1 nicht weiter dargestellte Drehgelenke verbunden und zwischen den Modulen sind Wellenbälge 10, 11, 12, 13 angeordnet. Erste Module und zweite Module sind also in diesem Fahrzeug alternierend angeordnet. Die ersten Module 2, 6 sind Endmodule, die jeweils einen Fahrerstand aufweisen, auch bezeichnet als Kopfmodule. Unter den ersten Modulen 2, 4, 6 ist jeweils ein Fahrwerk in Form eines Drehgestells 7, 8, 9 angebracht. Somit sind in diesem Beispiel die ersten Module 2, 4, 6 Fahrwerksmodule. Die zweiten Module 3, 5 sind Salonmodule ohne Fahrwerk und weisen auf jeder Seite zwei Schwenkschiebetüren mit jeweils zwei aneinander stoßenden Türblättern auf.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil des Schienenfahrzeugs 1 aus Fig. 1. Dargestellt sind das Endmodul 2 als erstes Modul, das Salonmodul 3 als zweites Modul und das Fahrwerksmodul 4 als ein weiteres erstes Modul. Schematisch dargestellt sind Drehgestelle 7, 8 unter dem ersten Modul 2 und dem ersten Modul 4. Die Teile mit den Bezugszeichen 7 und 8 können alternativ Fahrwerke sein. Die ersten Module 2, 4 weisen eine Breite B1 auf, die größer ist als die Breite B2 des zweiten Moduls 3. Im Spezialfall beträgt die Breite B1 2.400 mm und die Breite B2 2.300 mm. Wie erwähnt, sind die ersten Module 2, 4 Drehgestell- /Fahrwerksmodule, wobei das erste Modul 2 auch gleichzeitig ein Endmodul mit einem Fahrerstand ist. Das Endmodul 2 weist einen rechteckigen Abschnitt 16 und einen sich verjüngenden Abschnitt 15 auf, in dem der Fahrerstand untergebracht ist. Die Module 3, 4 weisen jeweils einen rechteckigen Grundriss auf. Das Schienenfahrzeug 1 ist in der Fig. 2 bei einer Kurvenfahrt dargestellt und setzt auf Schienen 14 auf. Die gestrichelte Linie 17 zeigt die Hüllkurve 17.

In Fig. 3 fällt der Blick von oben auf das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Drehgestell-/ Fahrwerksmodul 4. Gezeigt ist ein Querschnitt durch den Innenraum. Dargestellt ist eine Gelenkpfanne 18, als Teil eines Gelenks zur Verbindung mit einem angrenzenden Salonmodul, beispielsweise dem Modul 3 aus Fig. 2. Im Innenraum des Fahrwerksmoduls 4, das ein erstes, breiteres Modul im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, ist eine Vielzahl Stühle bzw. Sitze vorgesehen. Mit Bezugszeichen versehen ist beispielhaft ein Sitzpaar 19 und ein weiteres Sitzpaar 19'. In diesem Beispiel ist pro Reihe eine sogenannte 2+2-Bestuhlung vorgesehen. Rechts und links der Längsachse L des Moduls 4 befinden sich jeweils zwei nebeneinander angeordnete Sitze, bzw. jeweils ein Sitzpaar, die durch einen Mittelgang getrennt sind. Beispielhaft sind für eine Sitzreihe das Sitzpaar 19 und das Sitzpaar 19'. Dargestellt sind drei Sitzreihen mit jeweils einer 2+2-Bestuhlung. Nicht dargestellt ist in Fig. 3 ein schmaleres Salonmodul 3 (siehe Fig. 2), worin eine 2+1-Bestuhlung vorgesehen ist.

In der Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Übergangsbereich zwischen dem ersten Modul 4 und dem zweiten Modul 3 dargestellt. Zwischen den Modulen 3, 4 befindet sich das Gelenk 20 mit den gegeneinander drehbaren Teilen 18 und 21, die jeweils mit einem der Module 3 oder 4 verbunden sind. Über dem Gelenk 20 ist, hier nicht dargestellt, eine Drehscheibe angeordnet. Weiterhin ist zwischen dem ersten Wagenkastenmodul 4 und dem zweiten Wagenkastenmodul 3 ein schematisch dargestellter Faltenbalg 11, der alternativ ein Wellenbalg sein kann, angeordnet, um den Übergang nach außen hin zu verschließen. In der dargestellten Schnittansicht sind zwei Seitenwände 22, 23 des Faltenbalgs 11 zu sehen. Die Seitenwände 22, 23 weisen auf der Seite des ersten Wagenkastenmoduls 4, also zu dem Modul 4 hin, einen größeren Abstand voneinander auf als auf der Seite des zweiten Wagenkastenmoduls 3. Somit nimmt in dieser Ansicht der Faltenbalg einen trichterförmigen Verlauf, d.h. der Faltenbalg verengt sich vom breiteren ersten Modul 4 zum schmaleren zweiten Modul 3 hin. Alternativ ist in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine parallele Anordnung der Seitenwände 22, 23 möglich.

Zusätzlich ist ersichtlich, dass zu Optimierung von Hüllkurventhematik in unterschiedlichen Schieneninfrastrukturnetzen in Abhängigkeit von jeweilig unterschiedlich kleinsten Kurvenradien die Länge der Seitenwände 22 und 23 unterschiedlich sein kann. Sie ist definiert als Abstand 24 zweier Module zueinander, der einen Bereich zwischen 0,7 m und 1,5 m in einnehmen kann.