EP2473390B1 - Längsverstärktes schienenfahrzeug - Google Patents

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EP2473390B1
EP2473390B1 EP10739312.6A EP10739312A EP2473390B1 EP 2473390 B1 EP2473390 B1 EP 2473390B1 EP 10739312 A EP10739312 A EP 10739312A EP 2473390 B1 EP2473390 B1 EP 2473390B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
railway vehicle
reinforcing
reinforcing tubes
vehicle according
reinforced
Prior art date
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Active
Application number
EP10739312.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2473390A1 (de
Inventor
Wilhelm Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG Oesterreich
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
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Filing date
Publication date
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Priority to PL10739312T priority patent/PL2473390T3/pl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors

Definitions

  • the invention relates to a longitudinally reinforced rail vehicle.
  • Rail vehicles especially passenger vehicles, are nowadays mostly produced as self-supporting metal structures.
  • a vehicle body is constructed from a base frame, end walls and a roof.
  • the undercarriage must be able to withstand the operating forces, especially the load, clutch pressure and tensile forces.
  • the undercarriage is often designed as a frame construction and usually comprises two outer longitudinal beams, a plurality of these longitudinal beams connecting cross member and is reinforced at the ends of the vehicle. This reinforcement takes place by means of so-called end pieces at the vehicle end and main cross members, which also include the bearings of the bogies (or individual axes).
  • end pieces at the vehicle end and main cross members, which also include the bearings of the bogies (or individual axes).
  • the invention is therefore based on the object to provide the structure of a rail vehicle, which can withstand a high clutch pressure and is easy and inexpensive to produce.
  • At least one reinforcing tube is guided between the reinforced car ends in recesses of the cross members and connected to the reinforced car ends.
  • the reinforcing tubes are not connected to the cross members in the recesses of the cross member, in particular not welded.
  • the reinforcing tubes are connected at their ends by means of suitable force introduction devices with the reinforced car ends.
  • the inventive solution facilitates the construction of a longitudinally reinforced rail vehicle, since according to the invention the reinforcing tubes are not welded to the cross members. This eliminates a large number of complicated welds.
  • the entire compressive strength of the reinforcing tubes is used, since no buckling of the reinforcing tubes is possible by the leadership in recesses of the cross member.
  • the usual distance for rail vehicles between the cross members is generally sufficient to prevent buckling of the reinforcing tubes.
  • An essential feature of the present invention is the complete elimination of all welds between the reinforcing tubes and the cross members, which also allows the use of non-weldable materials for the reinforcing tubes.
  • non-weldable materials for the reinforcing tubes.
  • carbon fiber or Kevlar tubes can thus also be used.
  • this also simplifies the use of (non-weldable) high-strength steels.
  • the reinforcing tubes can also be made of full material (reinforcing rods).
  • the reinforcing tubes between the reinforced car ends. It is possible on the one hand, the reinforcing tubes between the two Alternatively, to arrange main beams or between the two head pieces, in the latter embodiment, the reinforcing tubes are guided by recesses of the main carrier.
  • the reinforcing tubes are additionally used to guide liquid or gaseous media.
  • the end faces of the reinforcing tubes to close and provide suitable connection devices and set the dimensions of the reinforcing tubes according to the done by these connection devices weakening of the compressive strength.
  • the use of the reinforcing tubes for guiding electrical lines is advantageous.
  • the reinforcing tubes are not welded to the cross members, since it is ensured that no caused by welds irregularities of the inner pipe surface can occur, which could damage the power lines.
  • a further preferred embodiment provides for the guidance of the reinforcing tubes in sleeves, which are inserted into the spaces between the recesses of the cross member and the reinforcing tubes.
  • These sleeves are typically made of plastic and improve the guidance of the reinforcing tubes, thereby preventing even small buckling and virtually eliminating any noise produced by the reinforcing tubes.
  • these sleeves increase the resilience of the Reinforcing tubes in the axial direction, since they prevent even the slightest buckling of the reinforcing tubes.
  • FIG.1 shows by way of example and schematically a rail vehicle according to the prior art.
  • a rail vehicle comprises a body 1 and a base 11 and more Components (axles, wheels, etc.).
  • the undercarriage 11 is connected to the car body 1 and carries together with the car body 1, the dead loads and the load.
  • Tensile and compressive forces are absorbed and transmitted solely by the undercarriage 11, for which purpose a reinforced end of the car 4 is provided at both ends of the undercarriage 11. This reinforced end of the car 4 absorbs the forces introduced by the buffers or towing hooks (or middle coupling).
  • Fig.2 shows by way of example and schematically a subframe of a rail vehicle according to the prior art. It is the bottom view of a base 11 shown.
  • the underframe 11 comprises two longitudinal members 2, a plurality of cross members 3, a main cross member 7 and a head piece 8.
  • the longitudinal members 2 extend over the entire length of the rail vehicle between the head pieces 8 and form together with the cross members 3 a frame, which the rail vehicle the required Gives strength.
  • This frame is planked with a floor 9, which may for example consist of corrugated metal sheet and which forms the basis of the passenger floor structure.
  • a reinforced car end 4 is provided in each case. This reinforced end of the car 4 comprises a head piece 8 and a main cross member 7.
  • the main cross member 7 are equipped with a pickup device for a bogie or for an axle, the head pieces 8 have receiving devices for buffers and couplings.
  • the main cross member 7 and the head piece 8 of a reinforced end of the car are in the in Fig.2 shown embodiment with a short, centrally located longitudinal beams connected. Compressive forces in the longitudinal direction of the rail vehicle can are transmitted almost exclusively by the two side members 2, since the car body 1 (in Fig.2 not shown) is not suitable for the transmission of compressive forces due to its structure.
  • Figure 3 shows by way of example and schematically a sectional view through a subframe of a rail vehicle according to the prior art. It is a section through a subframe 11 shown transversely to the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the two longitudinal members 2 are connected to a cross member 3, which have holes for weight saving.
  • the two side members 2 are substantially U-shaped.
  • a bottom 9 of corrugated sheet metal forms the lower outer shell of the rail vehicle.
  • Figure 4 shows an example and schematically a sectional view through a base of a rail vehicle according to the invention. It is the section through a subframe 11 transverse to the longitudinal direction of the rail vehicle as in Figure 3 shown.
  • the cross members 3 comprise recesses 6, through which reinforcing tubes 5 are guided.
  • These reinforcing tubes 5 are according to the invention at the points of penetration by the cross member 3 not connected to the cross members 3, and the recesses 6 of the cross member 3, in particular they are not welded.
  • the reinforcing tubes 5 extend loosely through the recesses 6 of the cross member 3.
  • two reinforcing tubes 5 are shown, but it is any other number Reinforcement tubes 5 possible.
  • the recesses 6 are designed so that they prevent buckling of the reinforcing tubes 5. For this purpose, it is necessary for the recesses 6 to have only slightly larger diameters than the reinforcing tubes 5.
  • Figure 5 shows by way of example and schematically the implementation of a reinforcing tube by a cross member. It is shown a longitudinal section through a reinforcing tube 5 in the region of penetration by a cross member 3.
  • a sleeve 10 surrounds the reinforcing tube 5 and guides it in a recess 6 of the cross member 3. This sleeve 10 is pushed onto the reinforcing tube 5 during assembly of the undercarriage 11 and then pressed into the recess 6.
  • the reinforcing tube 5 is guided without play in the recess 6, whereby any noise is suppressed and due to the improved leadership of the reinforcing tube buckling in case of load is further reduced.
  • Figure 6 shows by way of example and schematically a sleeve.
  • the three-dimensional view of a section through a sleeve 10 is shown.
  • This one-piece sleeve 10 can also be made in two parts in order to assemble them even after the assembly of the undercarriage 11 can.
  • Figure 7 shows by way of example and schematically a base of a rail vehicle according to the invention when force is introduced from the main cross member. It is the top view of a base 11 of one end of a rail vehicle shown. The other end of the rail vehicle is mirror-like.
  • the underframe 11 comprises two longitudinal members 1, a plurality of cross members 3, two main cross members 7 and two head pieces 8.
  • the longitudinal members 11 extend over the entire length of the rail vehicle between the head pieces 8 and form together with the cross members 3 a frame.
  • the cross member 3 are shown horizontally cut. Between the main cross beams 7 of both ends of the lower frame 11 extend two reinforcing tubes 5 in the longitudinal direction of the rail vehicle. These reinforcing tubes 5 penetrate the cross member 3 in recesses 6 of the cross member 3.
  • the reinforcing tubes 5 are not connected to the cross members 3 at the points of this penetration.
  • the recesses 6 are shown enlarged excessively.
  • these recesses can, as in Figure 5 shown sleeves (not shown) to improve the guidance of the reinforcing tubes 5 and to prevent any noise.
  • a force introduction device 12 is provided, which guides the end of each reinforcing tube 5 and introduces the pressure forces from the main cross member 7 into the reinforcing tubes 5.
  • the embodiment of this force introduction device 12 is determined inter alia by the material pairing reinforcing tube 5 to main cross member 7. If these materials can be welded together, then it is recommended that they be welded at this point, whereby the force introduction device 12 can be made particularly simple.
  • Figure 8 shows by way of example and schematically a base of a rail vehicle according to the invention when force is introduced from the head piece. It is the base 11 from Figure 7 shown, wherein the introduction of force into the reinforcing tubes 5 already takes place from the head piece 8.
  • the reinforcing tubes 5 extend between the head pieces 8 of the two ends of the base frame 11 and penetrate next to the cross members 3 and the main cross member 7. For clarity, the main cross member 7 is shown partially cut. It is recommended that the bushings of the reinforcing tubes 5 through the main cross member 7 with sleeves 10 (not shown) equip.
  • Exemplary embodiment shows the principle of the introduction of force from the head piece 8, in concrete formations is to pay attention to the maximum span of the reinforcing tubes 5 to prevent buckling of the reinforcing tubes 5. If necessary, additional support points (cross members) are to be provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein längsverstärktes Schienenfahrzeug.
    • Stand der Technik
  • Schienenfahrzeuge, insbesondere Passagierfahrzeuge werden heute meistens als selbsttragende Metallkonstruktionen hergestellt. Dabei wird ein Fahrzeugkasten aus einem Untergestell, Stirnwänden und einem Dach aufgebaut. Das Untergestell muss den Betriebskräften, besonders den Beladungs- Kupplungsdruck- und Zugkräften standhalten. Dazu wird das Untergestell häufig als Rahmenkonstruktion ausgeführt und umfasst üblicherweise zwei außenliegende Längsträger, mehrere diese Längsträger verbindende Querträger und ist an den Fahrzeugenden verstärkt. Diese Verstärkung erfolgt mittels sogenannter Endstücke am Fahrzeugende und Hauptquerträgern, welche auch die Lagerungen der Drehgestelle (bzw. Einzelachsen) umfassen. Zur Zulassung von Schienenfahrzeugen ist es erforderlich bestimmte, oft für jedes Land unterschiedliche Normen zu erfüllen. Diese Normen fordern unter anderem den Nachweis, dass das Schienenfahrzeug einer bestimmten Längskraft (Kupplungsdruck) beschädigungsfrei widerstehen kann. Die für Europa gültige Norm UIC-566 fordert einen nachzuweisenden Kupplungsdruck von 2000kN, die für die USA gültige Norm fordert 3550kN. Ist die europäische Norm mittels zweier Längsträger noch gut erfüllbar, so erfordert ein Schienenfahrzeug, welches in den USA zugelassen werden soll einen höheren konstruktiven Aufwand. Typischerweise werden dabei zusätzliche Längsträger eingebaut, welche als sogenannte Mittellangträger bekannt sind. Mittellangträger wurden bereits im Jahr 1911 bei einem der ersten Personenwaggons aus Stahl verwendet. ("Pullman Sleeping Car Glengyle; The American Society of Mechanical Engineers; http://files.asme.org/ASMEORG/Communities/History/Landmarks/5 629.pdf).
  • Dem Fachmann sind mehrere konstruktive Lösungen für den Aufbau von Mittellangträgern bekannt, beispielsweise wird in US2002/0029721 ein Untergestellaufbau aus zwei außenliegenden und zwei innenliegenden Trägern vorgeschlagen. US 4,195,451 zeigt einen einzelnen Mittellangträger, ebenso US 3,631,811 . Eine besonders aufwendige Konstruktion ist in US 5,746,335 offenbart. Diese Konstruktion entkoppelt den Fahrzeugkasten vom Mittellangträger (engl. "center sill") mittels hydraulischer Komponenten.
  • Keine der bekannten Bauweisen ermöglicht es, Schienenfahrzeuge aufzubauen, welche sehr hohem Kupplungsdruck widerstehen können, dabei aber mit geringem Konstruktions- und Materialaufwand herstellbar sind. Außerdem ist der Platzbedarf herkömmlicher Mittellangträger nachteilig.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines Schienenfahrzeugs anzugeben, welches einem hohen Kupplungsdruck widerstehen kann und dabei einfach und günstig herstellbar ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein längsverstärktes Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
  • Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird mindestens ein Verstärkungsrohr zwischen den verstärkten Wagenenden in Ausnehmungen der Querträger geführt und mit den verstärkten Wagenenden verbunden. Dabei werden die Verstärkungsrohre in den Ausnehmungen der Querträger nicht mit den Querträgern verbunden, insbesondere nicht verschweißt. Die Verstärkungsrohre werden an ihren Enden mittels geeigneter Krafteinleitungsvorrichtungen mit den verstärkten Wagenenden verbunden.
  • Dadurch ist der Vorteil erzielbar, ein längsverstärktes Schienenfahrzeug mit wesentlich geringerem Bauaufwand herstellen zu können als es mit den Lösungen gemäß dem Stand der Technik möglich ist. Insbesondere entfällt der Bauaufwand für einen geschweißten Mittelangträger, ebenso bleibt der sonst von einem Mittellangträger eingenommene Raum für andere Einbauten frei.
  • Die erfindungsgemäße Lösung erleichtert den Bau eines längsverstärkten Schienenfahrzeugs, da erfindungsgemäß die Verstärkungsrohre mit den Querträgern nicht verschweißt werden. Dadurch entfällt eine hohe Anzahl von komplizierten Schweißnähten.
  • Weiters ist es vorteilhaft, dass gemäß der vorgeschlagenen Lösung die gesamte Druckfestigkeit der Verstärkungsrohre genutzt wird, da durch die Führung in Ausnehmungen der Querträger kein Ausknicken dieser der Verstärkungsrohre möglich ist. Der bei Schienenfahrzeugen übliche Abstand zwischen den Querträgern ist im Allgemeinen ausreichend um ein Ausknicken der Verstärkungsrohre zu verhindern.
  • Eine wesentliche Eigenschaft gegenständlicher Erfindung ist der komplette Entfall aller Schweißverbindungen zwischen den Verstärkungsrohren und den Querträgern, wodurch auch die Verwendung nichtschweißbarer Materialien für die Verstärkungsrohre ermöglicht wird. Beispielsweise können somit auch Kohlefaser- oder Kevlarrohre eingesetzt werden. Insbesondere ist dadurch auch der Einsatz von (nichtschweißbaren) hochfesten Stählen vereinfacht.
  • Die Einleitung der Druckkräfte von den verstärkten Wagenenden in die Verstärkungsrohre erfolgt mittels geeigneter Krafteinleitungsvorrichtungen, welche entsprechend den jeweiligen Materialpaarungen und räumlichen Gegebenheiten auszuführen sind. Ist die Materialpaarung aus verstärkten Wagenenden und Verstärkungsrohren schweißbar, so empfiehlt sich eine Verschweißung dieser Bauteile. Ist keine Verschweißung möglich, bzw. vorgesehen, so sind geeignete Vorrichtungen vorzusehen, welche eine verläßliche Krafteinleitung in die Verstärkungsrohre gewährleisten und die unvermeidlichen Längentoleranzen des Schienenfahrzeugs ausgleichen. Beispielsweise empfehlen sich dazu Führungshülsen und in diese Führungshülsen eingelegte Keile, welche die Längetoleranzen ausgleichen.
  • Die Verstärkungsrohre können ebenfalls aus vollem Material bestehen (Verstärkungsstangen).
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Verstärkungsrohre zwischen den verstärkten Wagenenden anzuordnen. Dabei ist es einerseits möglich, die Verstärkungsrohre zwischen den beiden Hauptträgern oder alternativ zwischen den beiden Kopfstücken anzuordnen, wobei in letzterer Ausführung die Verstärkungsrohre durch Ausnehmungen der Hauptträger geführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden die Verstärkungsrohre zusätzlich zur Führung von flüssigen oder gasförmigen Medien genutzt. Dabei sind die Stirnflächen der Verstärkungsrohre zu verschließen und geeignete Anschlußvorrichtungen vorzusehen und die Dimensionierung der Verstärkungsrohre gemäß der durch diese Anschlußvorrichtungen erfolgten Schwächung der Druckfestigkeit festzulegen.
  • Ebenso ist die Verwendung der Verstärkungsrohre zur Führung von elektrischen Leitungen vorteilhaft. Insbesondere zur Führung elektrischer Hochspannungsleitungen, welche ohnedies in leitfähigen Rohren geführt werden müssen. Dabei ist auch wesentlich, dass die Verstärkungsrohre nicht mit den Querträgern verschweißt werden, da solcherart sichergestellt ist, dass keine von Schweißnähten hervorgerufenen Unregelmäßigkeiten der innerer Rohroberfläche entstehen können, welche die Hochspannungsleitungen beschädigen könnten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht die Führung der Verstärkungsrohre in Hülsen vor, welche in die Zwischenräume zwischen den Ausnehmungen der Querträger und den Verstärkungsrohren eingeführt werden. Diese Hülsen werden typischerweise aus Kunststoff gefertigt und verbessern die Führung der Verstärkungsrohre, wodurch auch geringes Ausknicken unterbunden wird und eliminieren praktisch jegliche von den Verstärkungsrohren hervorgerufenen Geräusche. Weiters erhöhen diese Hülsen die Belastbarkeit der Verstärkungsrohre in axialer Richtung, da sie auch geringstes Ausknicken der Verstärkungsrohre verhindern.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen beispielhaft:
    • Fig.1 ein Schienenfahrzeug gemäß dem Stand der Technik.
    • Fig.2 ein Untergestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik.
    • Fig.3 eine Schnittdarstellung durch ein Untergestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik.
    • Fig.4 eine Schnittdarstellung durch ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs.
    • Fig.5 die Durchführung eines Verstärkungsrohres durch einen Querträger.
    • Fig.6 eine Hülse.
    • Fig.7 ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs bei Krafteinleitung aus dem Hauptquerträger.
    • Fig.7 ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs bei Krafteinleitung aus dem Kopfstück.
    Ausführung der Erfindung
  • Fig.1 zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug gemäß dem Stand der Technik. Ein Schienenfahrzeug umfasst einen Wagenkasten 1 und ein Untergestell 11 sowie weitere Bauteile (Achsen, Räder, etc.). Das Untergestell 11 ist mit dem Wagenkasten 1 verbunden und trägt gemeinsam mit dem Wagenkasten 1 die Eigenlasten und die Beladung. Zug- und Druckkräfte werden allein durch das Untergestell 11 aufgenommen und übertragen, wozu an beiden Enden des Untergestells 11 ein verstärktes Wagenende 4 vorgesehen ist. Dieses verstärkte Wagenende 4 nimmt die von den Puffern bzw. Zughaken (oder Mittelkupplung) eingeleiteten Kräfte auf.
  • Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch ein Untergestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik. Es ist die Untersicht auf ein Untergestell 11 dargestellt. Das Untergestell 11 umfasst zwei Längsträger 2, mehrere Querträger 3, einen Hauptquerträger 7 und ein Kopfstück 8. Die Längsträger 2 erstrecken sich über die gesamte Länge des Schienenfahrzeugs zwischen den Kopfstücken 8 und bilden zusammen mit den Querträgern 3 einen Rahmen, welcher dem Schienenfahrzeug die erforderliche Festigkeit verleiht. Dieser Rahmen ist mit einem Boden 9 beplankt, welcher beispielsweise aus gewelltem Metallblech bestehen kann und welcher die Basis des Passagierfußbodenaufbaus bildet. An beiden Enden des Untergestells 11 ist jeweils ein verstärktes Wagenende 4 vorgesehen. Dieses verstärkte Wagenende 4 umfasst ein Kopfstück 8 und einen Hauptquerträger 7. Diese Bauteile sind äußerst massiv aufgebaut, da durch sie alle Beladungs-und Betriebskräfte eingeleitet werden. Die Hauptquerträger 7 sind mit einer Aufnahmevorrichtung für ein Drehgestell bzw. für eine Achse ausgestattet, die Kopfstücke 8 weisen Aufnahmevorrichtungen für Puffer und Kupplungen auf. Der Hauptquerträger 7 und das Kopfstück 8 eines verstärkten Wagenendes sind in dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem kurzen, mittig liegenden Längsträger verbunden. Druckkräfte in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs können fast ausschließlich durch die beiden Längsträger 2 übertragen werden, da der Wagenkasten 1 (in Fig.2 nicht dargestellt) sich aufgrund seines Aufbaus nicht zur Übertragung von Druckkräften eignet.
  • Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schnittdarstellung durch ein Untergestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik. Es ist ein Schnitt durch ein Untergestell 11 quer zur Längsrichtung des Schienenfahrzeugs dargestellt. Die beiden Längsträger 2 sind mit einem Querträger 3 verbunden, welche zur Gewichtsersparnis Löcher aufweisen. In gezeigtem Ausführungsbeispiel sind die beiden Längsträger 2 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Ein Boden 9 aus gewelltem Metallblech bildet die untere Außenhülle des Schienenfahrzeugs.
  • Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schnittdarstellung durch ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs. Es ist der Schnitt durch ein Untergestell 11 quer zur Längsrichtung des Schienenfahrzeugs wie in Fig.3 dargestellt. Erfindungsgemäß umfassen die Querträger 3 Ausnehmungen 6, durch welche Verstärkungsrohre 5 geführt sind. Diese Verstärkungsrohre 5 sind an den Stellen der Durchdringung durch die Querträger 3 erfindungsgemäß nicht mit den Querträgern 3, bzw. den Ausnehmungen 6 der Querträger 3 verbunden, insbesondere sind sie nicht angeschweißt. Die Verstärkungsrohre 5 verlaufen lose durch die Ausnehmungen 6 der Querträger 3. In gezeigtem Ausführungsbeispiel sind zwei Verstärkungsrohre 5 dargestellt, es ist jedoch jede andere Anzahl an Verstärkungsrohren 5 möglich. Die Ausnehmungen 6 sind so gestaltet, dass sie ein Ausknicken der Verstärkungsrohre 5 verhindern. Dazu ist es erforderlich, dass die Ausnehmungen 6 nur minimal größere Durchmesser als die Verstärkungsrohre 5 aufweisen.
  • Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch die Durchführung eines Verstärkungsrohres durch einen Querträger. Es ist ein Längsschnitt durch ein Verstärkungsrohr 5 im Bereich der Durchdringung durch einen Querträger 3 dargestellt. Eine Hülse 10 umschließt das Verstärkungsrohr 5 und führt es in einer Ausnehmung 6 des Querträgers 3. Diese Hülse 10 wird beim Zusammenbau des Untergestells 11 auf das Verstärkungsrohr 5 aufgeschoben und anschließend in die Ausnehmung 6 gedrückt. Dadurch wird das Verstärkungsrohr 5 spielfrei in der Ausnehmung 6 geführt, wodurch jegliche Geräuschentwicklung unterbunden wird und aufgrund der verbesserten Führung des Verstärkungsrohres ein Ausknicken im Belastungsfall weiter verringert wird.
  • Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch eine Hülse. Es ist die dreidimensionale Ansicht eines Schnitts durch eine Hülse 10 dargestellt. Diese einteilige Hülse 10 kann ebenso zweiteilig hergestellt werden um sie auch nach erfolgtem Zusammenbau des Untergestells 11 montieren zu können.
  • Fig.7 zeigt beispielhaft und schematisch ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs bei Krafteinleitung aus dem Hauptquerträger. Es ist die Aufsicht auf ein Untergestell 11 eines Endes eines Schienenfahrzeugs dargestellt. Das andere Ende des Schienenfahrzeugs ist spiegelgleich aufgebaut. Das Untergestell 11 umfasst zwei Längsträger 1, mehrere Querträger 3, zwei Hauptquerträger 7 und zwei Kopfstücke 8. Die Längsträger 11 erstrecken sich über die gesamte Länge des Schienenfahrzeugs zwischen den Kopfstücken 8 und bilden zusammen mit den Querträgern 3 einen Rahmen. Die Querträger 3 sind horizontal geschnitten dargestellt. Zwischen den Hauptquerträgern 7 beider Enden des Untergestells 11 verlaufen zwei Verstärkungsrohre 5 in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs. Diese Verstärkungsrohre 5 durchdringen die Querträger 3 in Ausnehmungen 6 dieser Querträger 3. Die Verstärkungsrohre 5 sind an den Stellen dieser Durchdringung nicht mit den Querträgern 3 verbunden. Zur Verdeutlichung dieses Merkmals gegenständlicher Erfindung sind die Ausnehmungen 6 übermäßig vergrößert dargestellt. In diese Ausnehmungen können, wie in Fig.5 gezeigt, Hülsen 10 eingeführt werden (nicht dargestellt) um die Führung der Verstärkungsrohre 5 zu verbessern und jegliche Geräuschentwicklung zu verhindern. An jedem Ende der Verstärkungsrohre 5 ist eine Krafteinleitungsvorrichtung 12 vorgesehen, welche das Ende jedes Verstärkungsrohres 5 führt und die Druckkräfte von dem Hauptquerträger 7 in die Verstärkungsrohre 5 einleitet. Die Ausführung dieser Krafteinleitungsvorrichtung 12 wird unter anderem von der Materialpaarung Verstärkungsrohr 5 zu Hauptquerträger 7 bestimmt. Sind diese Materialien miteinander verschweißbar, so empfiehlt es sich, sie an dieser Stelle zu verschweißen, wodurch die Krafteinleitungsvorrichtung 12 besonders einfach gestaltet werden kann.
  • Fig.8 zeigt beispielhaft und schematisch ein Untergestell eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs bei Krafteinleitung aus dem Kopfstück. Es ist das Untergestell 11 aus Fig.7 dargestellt, wobei die Krafteinleitung in die Verstärkungsrohre 5 bereits aus dem Kopfstück 8 erfolgt. Die Verstärkungsrohre 5 verlaufen zwischen den Kopfstücken 8 der beiden Enden des Untergestells 11 und durchdringen neben den Querträgern 3 auch den Hauptquerträger 7. Zu Verdeutlichung ist der Hauptquerträger 7 dazu teilweise geschnitten dargestellt. Es empfiehlt sich, die Durchführungen der Verstärkungsrohre 5 durch den Hauptquerträger 7 mit Hülsen 10 (nicht dargestellt) auszustatten. Gegenständliches Ausführungsbeispiel zeigt das Prinzip der Krafteinleitung aus dem Kopfstück 8, in konkreten Ausformungen ist auf die maximale Stützweite der Verstärkungsrohre 5 zu achten um ein Ausknicken der Verstärkungsrohre 5 zu verhindern. Dabei sind gegebenenfalls zusätzliche Stützstellen (Querträger) vorzusehen.
    • Liste der Bezeichnungen
    • 1
    Wagenkasten
    2
    Längsträger
    3
    Querträger
    4
    Verstärktes Wagenende
    5
    Verstärkungsrohr
    6
    Ausnehmung
    7
    Hauptquerträger
    8
    Kopfstück
    9
    Boden
    10
    Hülse
    11
    Untergestell
    12
    Krafteinleitungsvorrichtung

Claims (9)

  1. Längsverstärktes Schienenfahrzeug, umfassend einen Wagenkasten (1), Längsträger (2), Querträger (3) und verstärkte Wagenenden (4) dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den verstärkten Wagenenden (4) in Längsrichtung angeordnete Verstärkungsrohre (5) vorgesehen sind, welche mittels Hülsen in Ausnehmungen (6) der Querträger (3)geführt sind.
  2. Längsverstärktes Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrohre (5) zwischen den Hauptquerträgern (7) beider Wagenenden angeordnet sind.
  3. Längsverstärktes Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrohre (5) zwischen den Kopfstücken (8) beider Wagenenden angeordnet sind und durch Ausnehmungen der Hauptquerträger (7) geführt sind.
  4. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verstärkungsrohre (5) aus vollem Material bestehen.
  5. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrohre (5) mit den verstärkten Wagenenden (4) verschweißt sind.
  6. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen aus Kunststoff gefertigt sind.
  7. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen mehrteilig gefertigt sind
  8. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsrohr (5) Öffnungen in der Mantelfläche aufweist.
  9. Längsverstärktes Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsrohr (5) an den Enden verschlossen ist und Anschlüsse für flüssige oder gasförmige Medien aufweist.
EP10739312.6A 2009-09-02 2010-07-19 Längsverstärktes schienenfahrzeug Active EP2473390B1 (de)

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