在双层铁路客车中的互通通道 【技术领域】
本发明涉及在双层铰接式客车之间的互通通道，该客车具有有限的动态限界，并且它包括具有内高和处于较低水平面上的第一地板的下乘客室和位于所述下乘客室顶部上的具有内高和处于较高水平面上的第二地板的上乘客室。背景技术
文献DE-4335420涉及用于具有用于双层轨道车辆的楼梯的客车的互通区域，它是这样设计的，通过楼梯迅速进入上层的人在那里自己迅速找到位置并且舒适地移动到相应客车的座位上。该文献描述了在双层轨道车辆中与上层和楼梯中的互通区域相关地一些缺点，从而存在例如在上层中通道和楼梯连接部分过窄以及在车厢中的空间浪费的问题。根据该文献，这些问题可以通过在客车的端部区域中将两个相连客车的楼梯和走廊设置成相互斜对着来解决，因此形成一种X形布置，这样这些楼梯和走廊在比相连客车的上层略低的水平面处从在客车之间延伸的单个桥形件中延伸出。楼梯的出口区域和在每个主体的连接位置处的客车之间的互通区域的功能的组合据说能够提供空间节约的走道区域。
EP0336809披露了一种双层运送汽车的铁路货车，它在位于货车之间的互通通道中具有可变形的弹性隔膜。该文献的主要内容是折棚的结构和形状，由此试图能够自由地输送汽车和乘客。该文献还显示出两块连续地板，这确保货车地板能够在适当变形的帮助下延长，并且它们也这样封装在折棚内。但是没有解释这是如何实现的。这些货车打算用来输送汽车穿过英吉利海峡，为此货车的外部尺寸比普通铁路网络所允许的那些大得多。这些宽大的尺寸可以从铁轨宽度，该宽度在轨道内侧之间为1400mm，由此在该文献中所示的货车高度从铁轨的顶面开始测量大约为6060mm，并且其宽度大约为4730mm。另外，该货车的外形(在它们的上拐角区域处的横断面方面)超出普通铁路网络所允许的装载/动态限界。该货车的下地板成单个平面在普遍使用的两个具有四个轮子的轴转向架之间并且在这两个轴转向架上方延伸，这在具有根据UIC Code 505-1 OR Appendix 4的标准动态限界或外形的货车和客车中是不可能的，该规范限定了4660mm或4310mm的最大高度，因为在这些情况中两个轴转向架的上侧和限界的上限之间的空间不能容纳两个地板或甲板的可接受的高度。即，在两个轴转向架顶部上，有限的垂直空间不得不成为这样一种结构，其中在转向架的区域中只有一层，下地板在这些转向架之间的区域中从转向架的上侧向下设置以提供所要求的净空高度，正如在上述文献DE-4335420中所披露的一样。上述限制还可以用于所有其它适用于西欧和东欧中的普通铁路的动态限界以及适用于在其它大陆中的普通铁路的动态限界。
在图6中显示出在DE-4335420中所提出的通常所使用的现有技术结构，从该图中可以看到在门和楼梯区域周围的空间浪费以及在两个轴转向架上的空间浪费。可以计算出，客车总长度的只有大约40％能够设置带座位的两层，并且该车辆总长度的大约20％可以设置带座位的一层。这意味着，在普通客车中座位的有效覆盖率大约为40％+1/2·20％＝50％。根据DE-4335420在客车中座位的有效覆盖率大约为60％，这比普通客车高不了多少。
文献GB-589565和GB-1508173披露了铰接式铁路车辆，其中轮子如此受到引导，从而以较小的负入射角冲击轨道，从而使得该列车能够由轻型材料构成并且以高速运行且没有脱轨的危险。根据GB-589565，通过在转向架上安装一对轮子来获得这个条件，该转向架设置在两个相邻车辆之间，并且用来根据行驶方向闩锁在所述车辆的一个或另一个上。这些轮子围绕着共同轴线彼此独立地安装在转向架上。后一篇文献GB-1508173描述对具有车体的铰接式铁路车辆的改进，该车体的一个端部由设有轮对的运转的齿轮架或转向架或轭架支撑。车体还支撑在弹簧上，该弹簧压靠在运转齿轮架上并且相互对立地对称设置在该车辆的中心垂直纵向平面的每一侧面上。这些弹簧是可调节的气动弹簧以便减小乘客对不平衡离心力的感觉，这些感觉只有在列车达到预定最小值以上的速度并且只有在轨道具有足够的预定程度的曲率时出现。这两篇文献都只涉及轮子布置的结构和功能。
文献EP-0642964披露了一种双层铰接式列车，它由铰接连接的车头单元和中间单元、位于铰接连接处的单轴转向架、在中间单元处的入口和在铰接连接处的通道以及可操作连接和不可连接的双层中间单元和双层车头单元构成，并且在每个中间单元的一个端部具有单轴转向架和在铰接连接处具有可动铰接连接件。因此，在转向架中的两个轮子之间具有常规轴。该文献没有显示出任何悬挂件和弹簧。在双层单元之间的铰接连接处的通道构成为双层的，每层为在下层和上层每一层中的单独通道形式，并且这些双层单元包括在一个端部与双层单元的外轮廓对准的周围封闭的通道折棚，和在另一个端部的端面框架表面上容纳该通道折棚的凸缘。在铰接连接处的铰接连接件可沿着三条轴线移动，并且具有这样一种结构，它接受包括横向力和支撑力在内的水平和垂直力。将较少的(lacking)悬挂件设置在该结构中的方案显示出通道高度基本上比在该文献的附图中所披露的更小。该设计是这样的，在转向架和铰链中存在非常大的力和力矩，因此需要非常重型的结构。发明概述
本发明的主要目的在于提高在用于普通铁路网络中的铁路客车中座位的有效覆盖率。这意味着，该客车具有符合在欧洲的UIC Code505-1 OR Appendix 4的外形，或者符合其它相应国家或国际规范或标准的外形，这些标准适用于至少在包括延伸进城市、城镇等中的铁路网络部分的铁路网络中的普通铁路，并且该客车应该具有尽可能多的座位。本发明的第二个目的在于在客车中实现这些结构特征，从而列车能够以高速无故障地行驶。本发明的第三个目的在于使得所述改进方案具有尽可能简单且可靠的结构，并且避免任何多余的成本。
所述问题和上述目的可以通过以下方案来实现：一种在两个相邻客车之间的区域处的轮架，并且具有下中心部分和一对由单独轴承支撑并且通过该轴承与所述轮架连接的轮子；一种通道，其中第一桥形件在两个相邻客车之间延伸，所述第一桥形件与相邻客车的第一地板基本上处于相同的较低水平面中，第二桥形件在所述两个相邻客车之间延伸，所述第二桥形件基本上处在于相邻客车的第二地板相同的较高水平面中，并且第一地板和第一桥形件的所述较低水平面在所述轮子的最高圆周点之下。
现在我们惊讶地注意到，可以避免必须通过单块地板在轮子的区域和在客车之间引导乘客，并且相反可以在客车之间设置两个桥形件和走道作为上地板和下地板的延伸，由此可以很大地减少空间浪费。根据本发明的这种布置的最大优点在于，实际上座位的有效覆盖率很容易达到至少80％-90％。这意味着，客车的几乎整个长度都设有两层布满座位的甲板或地板。另一个优点在于，客车之间的两个走道具有适当的净空高度。附图的简要说明
现在将参照以下附图对本发明进行详细说明。
图1大体上显示出在根据本发明的的双层铰接式客车之间设有互通通道的一部分列车，在穿过图2的垂直中心平面I-I的纵向剖面中；
图2显示出根据本发明具有下桥形件和上桥形件的互通通道以及在相邻客车之间具有一对单独滚动轮的轮架布置，部分在穿过图1的垂直平面II-II的横向剖面中并且部分沿着相应方向；
图3在与图2相同的视图中放大地显示出图1的互通通道和在相邻客车之间具有一对单独轮子的轮架布置；
图4详细显示出从图3的区域IV看由根据本发明的互通通道构成并且包围着它们的折棚；
图5示意性地显示出在图2的平面视图V中在根据本发明的互通通道内在客车之间延伸的客车的上下地板处的桥形件；
图6在与图1相同的视图中大体上显示出根据现有技术的一部分列车，其中每节客车设有转向架单元，每个转向架单元是在每节客车的两个端部处的两个轴转向架，还显示出在互通通道区域中的单层地板。优选实施方案的详细说明
根据本发明在双层铰接式铁路客车1之间的互通通道9是几个结构部件的组合。用于乘客的双层客车1具有下乘客室7和位于下乘客室顶部上的上乘客室8。如图1中所示下乘客室具有内高H3以及在第一下水平面H1a处具有座椅的第一地板3，并且为乘客沿着客车走动以及进出他们的座位提供了必要的垂直空间。如后面所述一样下乘客室7的第一地板3设置在位于每节客车的端部24、25处的轮子13a、13b的轮对23之间，即在从贯穿轮子的最高点的直线向下的水平面上。同样，如图1所示上乘客室8具有内高H4以及在较高的水平面H2处具有座椅的第二地板4，并且为乘客沿着客车走动以及进出他们的座位提供必要的垂直空间。与下乘客室的长度L3实际上一样，位于下乘客室上方的上乘客室具有基本上等于客车1的长度L1的长度L4，这确保客车内的总空间得到非常高的利用。下乘客室的长度L3只比客车的总长度L1略短，由于为位于客车之间的带有轮架10的轮对设有悬挂装置29，例如一对用来支撑客车重量的弹簧，这将在后面进行详细说明。无论如何由至少局部包括在相邻客车的相邻端部24、25之间的间隙26中(这总是必须的)的这套悬挂装置29所需要的纵向空间意味着在下乘客室中的有用空间损失非常小并且实际上上乘客室的有用空间没有损失。当然，在上乘客室8和下乘客室7之间需要有楼梯35，但是在客车中的一个无遮蔽楼梯只导致减少了几个座位。当与普通双层铁路客车相比时，如图6所示，可以看出标准动态限界的上限和两个轴转向架的上侧之间的高度部分(设置在每节客车的两个端部处)如此之小以致于在这些区域中只能将位于一个水平面上的乘客室布置转向架上方。这导致空间的相当大的损失，这与由楼梯导致的空间损失一起在涉及普通客车的空间利用上具有非常消极的影响。
对于一般的铁路网络而言，客车以及货车的横向尺寸是有严格标准的，并且在涉及进出城市和较大的人口中心的列车方面，至少在欧洲大陆中受到相当大的限制并且在英国受到更大的限制，还有在美国也受到一定程度的限制。例如在西欧UIC Code 505-1 OR Appendix 4是通常要遵守的标准。沿着垂直方向，所限定的动态限界较小，从而对于位于相互顶部上的两个乘客室而言可接受的内高不能在正常的两个轴转向架的区域中得到，该转向架带有的轮子具有对于所需要的载荷承载能力和高速而言足够大的直径。这是为什么下地板通常在比轮子的最高圆周点更低的水平面中在轮子之间延伸(不考虑轮子布置)的原因。在这些标准条件下，标准动态限界的上限和所述轮子之间的高度部分Hp小于两个重叠乘客室7、8的内高的总和H3+H4，即H3+H4≥Hp。实际上净空高度-即位于底层或地板之间的空间应该被总计-但是因为在客车中的地板和天花板的厚度与内高相比非常小所以这些厚度可以忽略不计。这个所述高度部分Hp和轮子的滚动直径φ的总和应该在最大上等于垂直动态限界或者小于该垂直动态限界，即Hp+φ≤“动态限界”，由此高度部分和直径的总和Hp+φ接近垂直动态限界。轮子12a、12b的直径φ取决于它们所承载的重量以及列车所要求的速度。通常轮子直径φ至少为800mm并且优选为900mm至950mm。下乘客室7的内高H3基本上与上乘客室8的内高H4相同。
每节相邻客车1a和1b或1b和1a的相邻端部24、25都由轮架10支撑，该轮架与其轮子13a、13b一起定位在位于两节相邻客车之间的区域处(至少部分位于间隙26内)。参考标号1通常用于客车，并且参考标号1a、1b只用于这样的场合中，其中要将相邻客车相互区分开。相邻客车的相邻端部24、25之间的间隙26需要为使客车沿着弯曲的轨道相对于彼此转动提供空间，即允许在相邻客车的纵向轴线之间偏转180°的角度。轮架具有下中心部分11，这表示轮架10沿着与客车的长度L1横向的方向具有U字形，并且一对轮子12a、12b由单独的轴承13支撑并且通过它们支撑在所述轮架上，如在图2中可以看出。在轮子的轮对23中的这些轮子12a、12b具有共同的轴线14，但是不是共同的轴。轮架的下面部分11的上表面102处于比轮子12a、12b的轴线14更低的水平面中，通过用单独的轴承安装，从而这些轮子可以以不同的转速转动。因此，下中心部分位于轴线14下面。这些客车还包括沿着客车的横向方向在其间具有间距W2的两个位置28a、28b处安装在轮架10和车体之间的悬挂装置29。该悬挂装置29在这两个位置28a、28b处刚性连接在两节相邻客车中的一个的主体上的靠近其端部的支撑区域27c处，这两节相邻客车的另一个的端部通过至少一对支撑杆27a、27b支撑在客车的两个纵向侧面处，例如大致在悬挂装置的所述支撑位置28a、28b的垂直区域中，并且跨过间隙26。支撑杆27a、27b通过悬挂装置在位于基本上比另一节客车中的安装位置更高的水平面的位置处与那节客车连接，这由这些支撑杆支撑。因此来自两节相邻客车的相邻端部24、25的负载通过悬挂装置29和具有轮对23的单个轮架10承载。相邻客车1a、1b还在它们之间包括两对30连接杆31a、31b。在这两对30中的连接杆(每对都在这些客车的一个纵向侧面处)由控制杆32通过铰链33纵向连接并且插入。每根控制杆32枢轴固定在轮架10的横向相对的端部区域中的一个上，并且连接杆通过固定铰链34与相邻客车的相对端部连接。跨过间隙26的连接杆31a、31b和控制杆32使在列车两侧上的相互纵向运动分开，在一侧上为缩短运动而在另一侧上为加长运动，以便轮架在轨道的切线和轮子的滚动平面之间如此产生平行性。因此，这两根连接杆31a、31b通过它们的控制杆在相邻客车之间形成可变长度连接。支撑杆27a、27b承载垂直力以及客车之间的部分横向力，并且连接杆31a、31b通过控制杆32为轮对提供引导，从而其轴线14总是与轨道方向垂直。铰链结构还包括在这些图中未详细显示出的两根连杆100，每根连杆100从相邻客车的端部朝着彼此延伸并且通过铰链101连接。连杆100通过它们的铰链101连接相邻客车1a、1b、1a等而不会与轮架形成任何接触。通过铰链101的有效转动点的垂直线和水平轴线14重合即彼此相交。通常连杆100和铰链101通过下中心部分11设置在空间左边，即连杆和铰链在下中心部分上方但是在第一桥形件5下方在客车之间延伸，并且优选连杆和铰链可以大致位于轴线的高度或者低于该轴线。这种布置有助于避免在客车的连接中出现任何瞬间力。这个铰链结构承载着纵向力和部分横向力，但是没有承载任何在客车之间出现的垂直力。在每两节客车之间之间的铰接连接的其它技术特征即铰接结构、控制杆32、连接杆31a，21b、支撑杆27a，27b和悬挂装置29的结构细节没有更详细地说明，因为本发明并不依靠这些附加的特征。
在通道中，根据本发明具有在两个相邻客车1a、1b之间延伸的第一桥形件5，该第一桥形件基本上处于第二下水平面H1b处并且位于相邻客车的第一地板3上，并且还包括在这两节相邻客车1a、1b之间延伸的第二桥形件6。第一地板的第一下水平面H1a和第一桥形件的第二下水平面H1b在轮子的最高圆周点P之下。在这些图中所示的本发明的实施方案中，第二下水平面H1b处于比第一下水平面H1a略高的水平面处，之间存在小的高度差ΔH，由此第一桥形件5的第二下水平面H1b设置在位于轴线14和轮子的最高圆周点P之间的高度处。为了获得优选没有楼梯的连续地板面以使得乘客容易走动尤其是残疾人能够例如借助它们的轮椅走动，第一地板3在客车的两个端部处设有从第一下水平面H1a上升到第二下水平面H1b的斜坡36。根据轮子13a和13b之间的轮架10的结构和尺寸，可以将第一桥形件设置在与第一地板3基本上相同的水平面处。在该实施方案中，第一桥形件的第二下水平面H1b和第一地板的第一下水平面H1a可以与大致在轴线14的高度处一样低。无论如何第一地板3的第一下水平面H1a和第一桥形件5的第二下水平面H1b在轮子的最高圆周点P之下，并且通常处于最高圆周点P和轮子的共同轴线14之间的某个位置。因此第一桥形件5在轮对的轮子12a和12b之间并且在轮架10的下中心部分11的上方在客车1b到1a到1b之间延伸。第二桥形件6基本上处于与相邻客车的第二地板4相同高的水平面H2处。第一桥形件通常座靠在第一地板3上或靠在连续且相邻的客车的斜坡36上。同样，第二桥形件6通常座靠在连续且相邻客车的第二地板4上。只要可能，第一桥形件5的第二下水平面H1b应该比轮子的最高圆周点P更靠近所述轮对的共同轴线14。
因为第二桥形件6位于第一桥形件5上方，第一桥形件5位于显著比轮子的最高圆周点P低并且靠近第一地板3的第一下水平面的第二下水平面H1b处，所以根据本发明的互通通道具有位于第一桥形件5上方或从它向上的下走道15，它从一个相邻客车1a或1b中的下乘客室7延伸到在另一个相邻客车1b或1a中的下乘客室7。下走道15沿着位于客车悬挂装置的安装位置28a、28b之间的间隔W2并且在它里面在客车之间延伸。该下走道15具有基本上等于或者接近下乘客室的高度H3的内高H5。下走道的内高H5和下乘客室7的内高H3之间的可能差异为高度差ΔH，它是下乘客室的内高H3的一小部分。该高度差ΔH小于下乘客室的内高H3的20％，优选小于15％并且通常为5％-10％。互通通道根据本发明还具有位于第二桥形件6上方的上走道16，它从一个相邻客车1a或1b中的上乘客室8延伸到在另一个相邻客车1b或1a中的上乘客室8。这个上走道16具有接近上乘客室的高度H4的内高H6。在大多数情况下，上走道16的内高H6实际上与上乘客室的内高H4相同。因为由乘客引起的负载较小和客车之间的间隙26很小，桥形件5、6的厚度可以非常小例如10mm至30mm，因此约为桥形件厚度的高度变化应该没有必要考虑。下走道15具有内宽W5，它基本上小于下乘客室7的内宽W3，并且上走道16具有内宽W6，它基本上小于上乘客室8的内宽W4。走道的这些较小的宽度W5、W6是可接受的并且是切实可行的，因为它们的宽度足以使乘客走动，并且使得能够使用简单且轻型的桥形件5、6。
在构造和紧固这些桥形件方面，相邻客车中的一个包括固定在第一地板3中并且可绕着垂直线V转动地将第一桥形件5连接在客车上的闩锁20，以及固定在第二地板4中并且可绕着垂直线V转动地将第二桥形件6连接在的客车上的闩锁20。这些闩锁20可以是位于这些桥形件的一个纵向端部附近的简单垂直销结构，它构成用来防止桥形件不小心脱开并且使得桥形件能够绕着垂直线V进行转动运动，所述垂直线穿过所述销。枢轴转动运动在列车沿着弯曲轨道行进时出现。没有设置枢轴转动连接的相邻并且相邻客车的另一个包括一对固定在第一地板3中的侧面止动件21以及固定在第二地板4中的一对侧面止动件21，由此这些侧面止动件在第一和第二桥形件5、6的两个侧面处横向设置。在这些止动件和桥形件的纵向侧面19之间通常有一个小间隙C，用来在客车进入沿着和离开弯曲轨道时进行转动期间使桥形件的侧面能够沿着侧面止动件21在其引导下滑动。这些侧面止动件还可以包括用于将桥形件安装在相应客车1上的结构，并且防止桥形件不小心脱开。因为相邻客车的两个相邻端部24、25同时由它们两个所共有的悬挂装置29支撑，所以在相邻客车1a和1b和1a等的这些邻接端部24和25之间存在非常小的垂直运动，如果在根本上有话，从而使得这些桥形件能够简单地连接在客车上，优选直接连接在这些相邻客车的第一和第二地板3，4和/或它们的支撑件上。因此，这些桥形件5，6很难被运动列车中的乘客注意到。
这些客车还包括包围着该通道的折棚装置39。该折棚装置39基本上从所应用的动态限界向内设定，因此该折棚装置39沿着预定的限制线或上走道16和下走道15的结合区域延伸，如在图2中可以清楚地看出一样。这种布置确保了降低了在走道中的噪音，提高了整洁度并且使乘客能够感觉到走道是实际乘客室7、8的一部分。还可以分别为上下走道设置单独的折棚装置来代替用于两个走道的单个共同的折棚装置。