AT519328A1

AT519328A1 - Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs

Info

Publication number: AT519328A1
Application number: ATA51014/2016A
Authority: AT
Inventors: Eckhart Rupert; Groszschädl Roman; Niederstätter Andreas
Original assignee: Siemens Ag Oesterreich
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-15
Also published as: AT519328B1; WO2018087025A1; ES2898352T3; RS63256B1; EP3523172A1; EP3523172B1; PL3523172T3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Wagenkasten zumindest ein Untergestell (1), zumindest eine erste Seitenwand (5) und eine zweite Seitenwand sowie zumindest ein Dach (2) aufweist. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass zumindest ein erster Träger (10) und ein zweiter Träger (11) vorgesehen sind, der zumindest erste Träger (10) und der zweite Träger (11) verschiebbar zueinander angeordnet sind und diese Verschiebbarkeit durch zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger (10) und dem zweiten Träger (11) blockiert ist. Durch die zweiteilige Ausführung der Trägeranordnung ergeben sich Vereinfachungen im Fertigungsprozess des Wagenkastens, insbesondere bei Fügevorgängen der ersten Seitenwand (5) und der zweiten Seitenwand mit dem Untergestell (1) und bzw. oder mit dem Dach (2).

Description

Zusammenfassung

Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Wagenkasten zumindest ein Untergestell (1), zumindest eine erste Seitenwand (5) und eine zweite Seitenwand sowie zumindest ein Dach (2) aufweist. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass zumindest ein erster Träger (10) und ein zweiter Träger (11) vorgesehen sind, der zumindest erste Träger (10) und der zweite Träger (11) verschiebbar zueinander angeordnet sind und diese Verschiebbarkeit durch zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger (10) und dem zweiten Träger (11) blockiert ist.

Durch die zweiteilige Ausführung der Trägeranordnung ergeben sich Vereinfachungen im Fertigungsprozess des Wagenkastens, insbesondere bei Fügevorgängen der ersten Seitenwand (5) und der zweiten Seitenwand mit dem Untergestell (1) und bzw. oder mit dem Dach (2).

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Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für einen

Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Wagenkasten zumindest ein Untergestell, zumindest eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand sowie zumindest ein Dach aufweist.

Wagenkästen von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen umfassen häufig Oberrahmen, die Seitenwände mit Dächern verbinden, sowie Langträger für die Verbindung von Seitenwänden mit Untergestellen.

Insbesondere Seitenwände aus Nirosta weisen nach Schweißvorgängen häufig erheblichen Verzug auf. Nachträgliche Wärmebehandlungen (thermisches Richten) sind für Seitenwände aus diesem Material nicht wirtschaftlich durchführbar. Weiterhin führen nachträgliche Wärmebehandlungen dazu, dass eine in einem vorhergehenden Fertigungsschritt durchgeführte Kaltverfestigung der Seitenwände zumindest teilweise abgebaut wird.

Aus dem Stand der Technik sind einteilige Langträger und Oberrahmen bekannt, die, um Verzug bzw. Verformungen aufweisende Seitenwände mit den Untergestellen und Dächern fügen zu können, häufig nachträglich angepasst werden müssen.

Aus dem Stand der Technik ist die EP 1 752 250 B1 bekannt.

Darin wird ein Laserschweißverfahren sowie geschweißte Verbindungen an Außenplatten und Strukturbauteilen von Wagenkästen für Schienenfahrzeuge beschrieben.

Weiterhin zeigt die DE 103 41 350 B4 eine lösbare Verbindung einer Seitenwand mit einem Untergestell. Es sind Zuganker vorgesehen, durch deren Vorspannung eine Seitenwandbeblechung gegen einen Außenlangträger gepresst wird. Die Lage der Seitenwand gegenüber dem Untergestell wird über Schiebesitze eingestellt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Trägeranordnung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer Trägeranordnung der eingangs genannten Art, bei der zumindest ein erster Träger und ein zweiter Träger vorgesehen sind, der zumindest erste Träger und der zweite Träger verschiebbar zueinander angeordnet sind und diese Verschiebbarkeit durch zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger und dem zweiten Träger blockiert ist.

Durch die zweiteilige Ausführung der Trägeranordnung ergeben sich Vereinfachungen im Fertigungsprozess des Wagenkastens. Der erste Träger kann beispielsweise mit dem Untergestell oder mit dem Dach des Wagenkastens verbunden sein, der zweite Träger mit der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand. Aufgrund des verschiebbaren Anordnung des ersten Trägers und des zweiten Trägers zu- bzw. gegeneinander, wobei diese verschiebbare Anordnung beispielsweise als Schiebesitzpassung ausgeführt sein kann, wird eine besonders leichte Fügbarkeit der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand mit dem Untergestell bzw. mit dem Dach erzielt.

Es ist günstig, wenn zumindest während des Fügens des zumindest ersten Trägers mit dem zweiten Träger zwischen dem zumindest ersten Träger und dem zweiten Träger ein Spalt vorgesehen ist.

Durch diese Maßnahme wird ein Distanzausgleich zwischen der Seitenwand und dem Untergestell bzw. dem Dach, der beispielsweise bei Wärmeverzug aufgrund eines Schweißvorgangs an einem Seitenwandblech oder bei Positionsfehlern aufgrund von Fertigungstoleranzen erforderlich ist, erzielt.

Es können automatisierte Schweißvorgänge mit durchgängigen Längsnähten an Seitenwandblechen durchgeführt werden. Weiterhin werden mechanische Belastungen des Wagenkastens aufgrund des Fügevorgangs durch diese Maßnahme reduziert.

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Ferner wird bei einer Aufbringung von Zugspannungen auf Seitenwandbleche das Ausmaß nachträglich erforderlicher Richtarbeiten, die für einen Erhalt der erforderlichen Ebenheit der Seitenwandbleche nötig sind, reduziert. Darüber hinaus können die erforderliche Genauigkeit in der Fertigung durch Vergrößerung zulässiger Fertigungstoleranzen und somit die Kosten gesenkt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen beispielhaft:

Fig.	1:	Einen Seitenriss eines Wagenkastens mit einem Untergestell und einem Oberrahmen,
Fig.	2:	Einen Seitenriss einer ersten beispielhaften Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung mit einem ersten Träger auf einem Untergestell und einem zweiten Träger auf einer ersten Seitenwand in geschnittener Darstellung, und
Fig.	3:	Einen Seitenriss einer zweiten beispielhaften Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung mit einem ersten Träger auf einem Dach und einem zweiten Träger auf einer ersten Seitenwand in geschnittener Darstellung.

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Fig. 1 zeigt einen Seitenriss eines Wagenkastens eines

Schienenfahrzeugs.

Ein Untergestell 1 ist auf einem ersten Fahrwerk 22 und einem zweiten Fahrwerk 23 gelagert. Mit einer ersten Seitenwand 5, die Türen und Fenster aufweist, sind das Untergestell 1 sowie ein Dach 2 verschweißt.

Zwischen dem Untergestell 1 und der ersten Seitenwand 5 sind ein Langträger 8 sowie zwischen der ersten Seitenwand 5 und dem Dach 2 ein Oberrahmen 9 angeordnet.

Der Langträger 8 und der Oberrahmen 9 sind als je eine erfindungsgemäße Trägeranordnung ausgebildet.

Der Wagenkasten weist eine in Fig. 1 nicht sichtbare, hinter der ersten Seitenwand 5 angeordnete und parallel zu dieser ausgerichtete zweite Seitenwand auf, die mit dem Untergestell und dem Dach 2 verbunden ist. Die zweite Seitenwand weist zwei erfindungsgemäße Trägeranordnungen auf. Eine ist zwischen der zweiten Seitenwand und dem Untergestell 1, eine weitere zwischen der zweiten Seitenwand und dem Dach 2 angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs als Seitenriss, wobei ein Querschnitt der Trägeranordnung dargestellt ist. Die Trägeranordnung ist auf der in Fig. 2 gezeigten linken Seite eines Wagenkastenquerschnitts angeordnet. Auf der rechten, in Fig.

nicht dargestellten Seite des Wagenkastenquerschnitts ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Trägeranordnung vorgesehen.

Ein Untergestell 1 des Wagenkastens ist über einen Langträger 8 des Wagenkastens, der als erfindungsgemäße Trägeranordnung ausgebildet ist und einen ersten Träger 10 und einen zweiten Träger 11 aufweist, mit einer ersten Seitenwand 5 des Wagenkastens verbunden. Die Anordnung des Untergestells 1, des Langträgers 8 und der ersten Seitenwand 5 auf dem Wagenkasten ist in Fig. 1 dargestellt.

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Die erste Seitenwand 5 ist in Nirosta ausgeführt. Dabei handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, dass die erste Seitenwand 5 aus Schwarzstahl etc. gefertigt ist.

Der erste Träger 10 ist mit dem Untergestell 1 verschweißt, der zweite Träger 11 auf einer Außenseite 6 der ersten Seitenwand 5 durchgängig mit dieser verschweißt und auf einer Innenseite 7 der ersten Seitenwand 5 im Bereich nicht dargestellter Steher an die erste Seitenwand 5 geheftet.

Ein erster Profilabschnitt 12 des ersten Trägers 10 liegt im Bereich einer Unterseite 3 des Untergestells 1 an diesem an. Ein zweiter Profilabschnitt 13 verbindet über gerundete Abschnitte den ersten Profilabschnitt 12 mit einem dritten Profilabschnitt 14, der im Bereich einer Oberseite 4 des Untergestells 1 an diesem anliegt. Der erste Profilabschnitt 12 ist parallel zu dem dritten Profilabschnitt 14 ausgerichtet, der zweite Profilabschnitt 13 schräg dazu angeordnet.

Ein vierter Profilabschnitt 15 ist über einen gerundeten Abschnitt mit dem dritten Profilabschnitt 14 verbunden und schräg zu diesem ausgerichtet.

Der zweite Träger 11 weist einen fünften Profilabschnitt 16, einen sechsten Profilabschnitt 17 sowie einen siebenten Profilabschnitt 18 auf. Der fünfte Profilabschnitt 16 ist entlang einer Außenseite 6 der ersten Seitenwand 5 angeordnet, der siebente Profilabschnitt 18 entlang einer Innenseite 7. Der sechste Profilabschnitt 17 verbindet über gerundete Abschnitte den fünften Profilabschnitt 16 mit dem siebenten Profilabschnitt 18.

Der sechste Profilabschnitt 17 ist orthogonal und der siebente Profilabschnitt 18 parallel zu dem fünften Profilabschnitt 16 ausgerichtet.

Über eine Schiebesitzpassung zwischen dem ersten Träger 10 und dem zweiten Träger 11 sowie über einen Spalt 19 im / 17

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Bereich zwischen dem dritten Profilabschnitt 14, dem vierten Profilabschnitt 15, dem fünften Profilabschnitt 16 und dem sechsten Profilabschnitt 17 können während des Fügens der ersten Seitenwand 5 mit dem Untergestell 1 Verformungen, beispielsweise Schweißverzug an der ersten Seitenwand 5, ausgeglichen werden.

Dieser Ausgleich erfolgt über Relativbewegungen zwischen dem ersten Träger 10 und dem zweiten Träger 11 und bzw. oder über Verformungen des ersten Trägers 10 und bzw. oder des zweiten Trägers 11 im Bereich des Spalts 19.

Fig. 2 zeigt einen Zustand der erfindungsgemäßen

Trägeranordnung nach dem Fügen der ersten Seitenwand 5 mit dem Untergestell 1. In diesem Zustand ist der erste Träger 10 mit dem zweiten Träger 11 stoffschlüssig über eine erste Schweißnaht 20 und eine zweite Schweißnaht 21 verbunden.

Die erste Schweißnaht 20 ist zwischen dem zweiten Profilabschnitt 13 des ersten Trägers 10 und dem fünften Profilabschnitt 16 des zweiten Trägers 11 angeordnet, die zweite Schweißnaht 21 zwischen dem vierten Profilabschnitt 15 des ersten Trägers 10 und dem siebenten Profilabschnitt 18 des zweiten Trägers 11.

In Fig. 3 ist eine zweite beispielhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs dargestellt, wobei ein Querschnitt der Trägeranordnung gezeigt wird. Die Trägeranordnung ist auf der in Fig. 3 dargestellten linken Seite eines Wagenkastenquerschnitts angeordnet. Auf der rechten, in Fig.

nicht sichtbaren Seite des Wagenkastenquerschnitts ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Trägeranordnung vorgesehen. Im Wesentlichen zeigt Fig. 3 jene konstruktiven Prinzipien, die auch in Fig. 2 dargestellt sind.

Ein Dach 2 des Wagenkastens ist über einen Oberrahmen 9 des

Wagenkastens, der als erfindungsgemäße Trägeranordnung ausgebildet ist und einen ersten Träger 10 sowie einen / 17

201621726 zweiten Träger 11 aufweist, mit einer ersten Seitenwand 5 des Wagenkastens verbunden. Die Anordnung des Dachs 2, des Oberrahmens 9 und der ersten Seitenwand 5 auf dem Wagenkasten wird in Fig. 1 gezeigt.

Der erste Träger 10 weist einen ersten Profilabschnitt 12, einen zweiten Profilabschnitt 13, einen dritten Profilabschnitt 14 und einen vierten Profilabschnitt 15 auf, die über abgerundete Abschnitte miteinander verbunden sind. Der zweite Profilabschnitt 13 ist orthogonal, der dritte Profilabschnitt 14 parallel und der vierte Profilabschnitt 15 schräg zu dem ersten Profilabschnitt 12 angeordnet. Über eine Unterseite 3 des Dachs 2 ist der zweite Profilabschnitt 13 mit dem Dach 2 verschweißt. Der dritte Profilabschnitt 14 ist über eine Oberseite 4 des Dachs 2 mit diesem verschweißt.

Der zweite Träger 11 umfasst einen fünften Profilabschnitt 16, einen sechsten Profilabschnitt 17 und einen siebenten Profilabschnitt 18, die über abgerundete Abschnitte miteinander verbunden sind. Der sechste Profilabschnitt 17 ist orthogonal, der siebente Profilabschnitt 18 parallel zu dem fünften Profilabschnitt 16 ausgerichtet.

Der fünfte Profilabschnitt 16 ist entlang einer Innenseite 7 der ersten Seitenwand 5 ausgerichtet und im Bereich dieser Innenseite 7 an die erste Seitenwand 5 geheftet. Der siebente Profilabschnitt 18 ist entlang einer Außenseite 6 der ersten Seitenwand 5 ausgerichtet und im Bereich dieser Außenseite 6 mit der ersten Seitenwand 5 verschweißt.

Über eine Schiebesitzpassung zwischen dem ersten Träger 10 und dem zweiten Träger 11 sowie über einen Spalt 19 im Bereich zwischen dem ersten Profilabschnitt 12, dem zweiten Profilabschnitt 13, dem sechsten Profilabschnitt 17 und dem siebenten Profilabschnitt 18 können während des Fügens der ersten Seitenwand 5 mit dem Dach 2 Verformungen, beispielsweise Schweißverzug an der ersten Seitenwand 5, und sonstige Fehler, wie z.B. Positionsfehler aufgrund von Fertigungstoleranzen etc., ausgeglichen werden.

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Fig. 3 zeigt einen Zustand der erfindungsgemäßen Trägeranordnung nach dem Fügen der ersten Seitenwand 5 mit dem Dach 2. In diesem Zustand ist der erste Träger 10 mit dem zweiten Träger 11 stoffschlüssig über eine erste Schweißnaht 10 20 und eine zweite Schweißnaht 21 verbunden.

Die erste Schweißnaht 20 ist zwischen dem ersten

Profilabschnitt 12 des ersten Trägers 10 und dem fünften Profilabschnitt 16 des zweiten Trägers 11 angeordnet, die zweite Schweißnaht 21 zwischen dem dritten Profilabschnitt 14 15 des ersten Trägers 10 und dem siebenten Profilabschnitt 18 des zweiten Trägers 11.

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Liste der Bezeichnungen

Untergestell

Dach

Unterseite

Oberseite

Erste Seitenwand

Außenseite

Innenseite

Langträger

Oberrahmen

Erster Träger

Zweiter Träger

Erster Profilabschnitt

Zweiter Profilabschnitt

Dritter Profilabschnitt

Vierter

Profilabschnitt

Fünfter Profilabschnitt

Sechster Profilabschnitt

Siebenter Profilabschnitt

Spalt

Erste Schweißnaht

Zweite Schweißnaht

Erstes Fahrwerk

Zweites Fahrwerk ₉ / 17 ^{9 10}

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Claims

Patentansprüche

1. Trägeranordnung für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit zumindest einem Untergestell, zumindest einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand sowie zumindest einem Dach, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Träger (10) und ein zweiter Träger (11) vorgesehen sind, der zumindest erste Träger (10) und der zweite Träger (11) verschiebbar zueinander angeordnet sind und diese Verschiebbarkeit durch zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger (10) und dem zweiten Träger (11) blockiert ist.
2. Trägeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Anordnung des ersten Trägers (10) und des zweiten Trägers (11) als Schiebesitzpassung ausgeführt ist.
3. Trägeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger (10) und dem zweiten Träger (11) als stoffschlüssige Verbindung ausgeführt ist.
4. Trägeranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Verbindung zwischen dem zumindest ersten Träger (11) und dem zweiten Träger (12) als kraftschlüssige Verbindung ausgeführt ist.
5. Trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während des Fügens des zumindest ersten Trägers (10) mit dem zweiten Träger (11) zwischen dem zumindest ersten Träger (10) und dem zweiten Träger (11) ein Spalt (19) vorgesehen ist.
6. Trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder

5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zumindest erste ¹¹

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Träger (10) mit dem zumindest einen Untergestell (1) verbunden ist.
7. Trägeranordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder

5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zumindest erste Träger (10) mit dem zumindest einen Dach (2) verbunden ist.
8. Trägeranordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Träger (11) mit der zumindest ersten Seitenwand (5) verbunden ist.
9. Trägeranordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Träger (11) mit der zweiten Seitenwand verbunden ist.

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Patentamt