EP2675689B1 - Wagenkasten eines schienenfahrzeugs mit längsträger für den übergangsbereich einer wagenkastenseitenwand zum wagenkastendach - Google Patents

Wagenkasten eines schienenfahrzeugs mit längsträger für den übergangsbereich einer wagenkastenseitenwand zum wagenkastendach Download PDF

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EP2675689B1
EP2675689B1 EP11708981.3A EP11708981A EP2675689B1 EP 2675689 B1 EP2675689 B1 EP 2675689B1 EP 11708981 A EP11708981 A EP 11708981A EP 2675689 B1 EP2675689 B1 EP 2675689B1
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EP
European Patent Office
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car body
roof
attachment point
projection
protrusion
Prior art date
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Active
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EP11708981.3A
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French (fr)
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EP2675689A1 (de
EP2675689B2 (de
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Britta FIECK
Lutz Rudolph
Darko SVRAKA
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Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
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Publication date
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Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
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    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/12—Roofs

Definitions

  • the invention relates to a car body of a rail vehicle with a side rail for the transition region of a car body side wall to the car body roof of a rail car body, wherein on the side members in a simple manner different car body roof sections can be attached, and a rail vehicle, comprising such a side rail, and also a method for manufacturing a rail car body with different roof sections.
  • Railcar bodies can have both curved roof areas, also referred to as contour roof areas, as well as flat roof areas or less steeply rising roof areas.
  • the roof level in the flat roof areas is lowered in relation to the roof level in the arched roof areas.
  • On the flat roof sections for example, air conditioners, Dachstromabterrorism energy storage or drive devices are arranged. By arranging such devices on flat roof areas is avoided that these devices protrude above the height level of the domed roof sections, or it is at least achieved that they protrude less far.
  • a roof pan has a horizontal or a substantially horizontal floor, which forms the roof surface, and rising side walls.
  • a roof trough can be connected to a contour roof. For example, a rectangular opening is created in a contour roof, in which a roof pan is welded.
  • EP 1839989 A2 describes a car body for rail vehicles with a lowered flat roof area.
  • a lateral structural body which is arranged at the upper end of the side wall, cut off to provide a point of attachment for a trough-shaped lowered flat roof area.
  • the disadvantage of such a solution is that a part of the lateral construction body has to be cut off in order to make accessible a point of attachment for attaching a flat roof area.
  • a carbody according to the first alternative of the preamble of independent claim 1 is known from EP 0 622 285 A1 ,
  • An object of the present invention is to facilitate the attachment of different roof areas with a different height, and in particular to facilitate the attachment of flat roof areas.
  • the invention proposes a car body, as indicated in the appended claims. Particularly advantageous embodiments of the car body are specified in the subclaims. Also provided is a rail vehicle body with different heights roof areas and a method for producing such a rail car body.
  • the invention relates to a car body with a side member or alternatively a side wall according to claim 1.
  • the term "towards the vehicle body inside” means that the second attachment point points to the right in the direction of travel.
  • the longitudinal member is a supporting element of the car body and extends in the vehicle longitudinal direction between the side wall and roof. In other words, it is arranged in the transition region from the side wall to the roof.
  • An inventive carrier is also referred to as the upper belt.
  • the longitudinal member may be a part of a car body in Integralbauweise or be intended for a car body in Integralbauweise.
  • the longitudinal member has an attachment point at which a first roof section can be attached and attached, for example an upwardly curved roof section, and a further attachment point, to which a second roof section, for example, a flat roof section can be attached and attached ,
  • first roof section and the “second roof section” are meant various types of roof, which can be arranged consecutively in the longitudinal direction of the carriage on the longitudinal member.
  • the difference between the mentioned first roof section and the mentioned second roof section is in particular that the first roof section protrudes upward beyond the second roof section.
  • first roof section is higher at its highest point than the second roof section.
  • second roof section for attachment of devices, such as air conditioners, energy storage devices, drive devices or Dachstromabêtn is provided, but not the first roof section.
  • the cross-sectional shape of a roof or a roof section may vary in its course in the carriage longitudinal direction.
  • the side member extends in the longitudinal direction of the car body, and preferably over the entire length of the car body.
  • the aforementioned attachment points for the side wall and the first and second roof sections extend over the entire length of the carrier, preferably over the entire length of the car body.
  • the cross-sectional shape of the longitudinal member over the entire length is substantially equal. The surfaces that define the attachment points, therefore, in particular over the entire length of the same width and possibly the same cross-sectional profile.
  • the longitudinal beam according to the invention is made in one piece, for example as an extruded profile, and extends in the car body longitudinal direction, preferably from the front end of the car body to the rear end of the car body.
  • the longitudinal member is an extruded profile made of metal, particularly preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the longitudinal member is an extruded profile with a hollow chamber structure, in particular made of aluminum, wherein the chambers may be separated by walls extending in the longitudinal direction.
  • the side member may be the same design and remain the same design, regardless of whether a first or a second roof section is attached to it or is.
  • the available, optionally the first and second attachment point are available. After attaching a first roof section at the first attachment point, the unused second attachment point in this section may remain on the carrier, and after attaching a second roof section at the second attachment point, the unused first attachment point in this section may remain on the carrier.
  • a car body side wall can be attached to the side member and connected to the side member.
  • An inventive longitudinal beam is arranged in particular both on the right in the direction of travel and the left in the direction of travel side wall of a car body.
  • the longitudinal members are arranged in mirror image to each other, based on a arranged between the side walls of symmetry plane.
  • the various roof sections in particular each extend from side member to side member and thus span the gap between the side walls.
  • the side members are arranged in the transition region from side wall to the roof of the car body.
  • transverse reinforcement element can be attached to a second roof section, for example by welding, which extends transversely through the carriage body and preferably on the second attachment point of a further longitudinal member according to the invention is mounted on the other side of the car body.
  • transverse stiffening elements are, for example, attachable to locations of the car body, where there is a first roof section and where the second attachment points of the side members on both sides (right and left) of the car body are not used for attaching a second roof section.
  • a transverse stiffening element extends in this case below a first roof portion from the second attachment point of a longitudinal member on one side of the car body to the second attachment point of a side member on the other side of the car body.
  • the transverse stiffening element made of metal, preferably aluminum.
  • the first roof section is an upwardly curved roof section.
  • a curved roof section is also referred to in this specification as a "contour roof” or “arched roof”.
  • the term “curved” includes all conceivable radii of curvature and curved shapes. Also, the radius of curvature may vary and / or the cross-sectional profile may be angled. If one considers a car body in cross-section, the contour roof runs e.g. starting from the right (or, in reverse, left) sidewall upwards, at any point between the right and left sidewalls reaches a highest point, a highest region or highest points, and goes to the left or, in reverse, right) side wall back down again.
  • the contour roof is preferably mirror-symmetrical to a symmetry plane assumed halfway between the side walls.
  • the second roof section may also be an upwardly curved roof section, but in particular does not project beyond the second roof section upwards.
  • the first roof section is a roof section with a horizontally extending plateau, which is arranged higher than the side edges of the first roof section, which are connected to the first attachment point.
  • the second roof section may also have a horizontally extending plateau, which is arranged higher than the side edges of the second roof section, which are attached to the second attachment point, as long as the first roof section projects beyond the second roof section.
  • the second roof section is a horizontally or substantially horizontally extending roof section.
  • a roof section is also referred to in this specification as a "flat roof”.
  • the flat roof between the right and left side wall is horizontal or substantially horizontal.
  • the flat roof attached to the second projection of the longitudinal member does not necessarily have to be exactly horizontal in every case, which is expressed by the term "substantially”.
  • Such a roof can have a slight angle of inclination, in particular of 5 ° to the horizontal, starting from both car body side walls in the direction of the car body center, wherein the roof can be angled upwards from both car body side walls or downwards from both car body side walls.
  • the angled roof areas of such a second roof section meet at the same angle of inclination in the middle of the car body each other.
  • the second roof portion is a horizontally extending flat roof which, at the shortest distance from the second attachment point of a longitudinal beam on one side of the car body (for example, the left side of the car body) to the second attachment point of a side member on the other side of the car body (for example the right side of the car body) runs.
  • connections between the roof sections and the side member and the side wall and the side member are preferably joint connections, which require heating of the parts to be joined. Most preferred is a weld or solder joint. In principle, however, other joining techniques, such as gluing or riveting, are also conceivable.
  • the attachment points of the longitudinal member preferably have profiled surfaces on which the provided roof sections of the car body can be attached.
  • An example is a protruding lip.
  • the profiled surface serves for attaching a first roof section.
  • the profiled surface serves for attaching a second roof section.
  • Roof sections may also have at their periphery a profiled surface which is complementary to a profiled surface at a point of attachment in its shape. After attaching a roof section to the attachment points can be a joint connection be made between the longitudinal member and the roof section, preferably a welded joint.
  • the first attachment point has a protruding lip on which a first roof section can be laid and which can be connected by a welded connection to the first roof section.
  • the second attachment point has a protruding lip on which a second roof section can be laid and which can be connected by a welded connection to the second roof section.
  • the projection or the projections and the lower portion extend in particular over the entire length of the carrier in the carriage longitudinal direction or at least over a longitudinal section in which different roof sections are fastened to the longitudinal carrier.
  • the lower portion preferably has a larger cross-sectional area in the cross-section of the side member than each of the projections.
  • the width of the lower portion is preferably greater than the width of the projections. The width is determined in a direction transverse to the longitudinal direction.
  • the lower portion is arranged in the assembled state of the car body over the side wall.
  • the sidewall is attached to the lower portion at the third attachment point.
  • the third attachment point is preferably at the lower end of the lower section. It is also possible that side wall and side members form an integral part.
  • the attachment point for the first roof section is located at the end of the first projection and the attachment point for the second roof section is located at the end of the second projection.
  • this special longitudinal member provides the welding-technical accessibility to each of the projections, without having to separate the projection which is not required in each case.
  • the first projection of the longitudinal member pointing vertically upwards or obliquely upwards remains standing. It can serve as a lateral shield for devices mounted on the second roof section, for example air conditioning systems, energy storage devices, drive devices or pantographs, and completely or partially cover such devices or their attachment points. In addition to a shield against impacts from the side, such as dust and dirt, the first projection can also perform the function of a screen. If the optical cladding or shielding of devices on a second roof section is not required, the first projection may itself also serve as a fastening point for devices.
  • first projection in the region of a second roof section in particular in the region of a flat roof section serve as a lateral roof boundary, which prevents a transfer of water over the roof edge.
  • first projection in the region of a flat roof section can prevent rainwater or water from running down the side walls of the roof from the car body mounted on the flat roof.
  • the first projection also serve itself as the derivation of water, as explained below.
  • the specially designed longitudinal beam described above is an extruded profile made of metal, particularly preferably made of aluminum.
  • the longitudinal member is an extruded profile with a hollow chamber structure, in particular made of aluminum.
  • a profile may have an outer (with respect to the interior of the car body) and an inner plate-shaped portion, which are connected by additional chamber walls.
  • Each projection and the lower portion of the longitudinal beam according to the invention may have an outer and an inner plate-shaped portion, which are interconnected by additional chamber walls.
  • the projections may also be formed from a single chamber of a hollow chamber profile. At its end, the projections are preferably closed, for example by a transverse wall.
  • the first projection has a drainage channel in its interior.
  • the drainage channel serves to discharge water from a roof section, preferably from a second roof section.
  • the drainage channel extends in the vehicle longitudinal direction.
  • a drainage channel extending in the vehicle longitudinal direction can extend over the entire length of the first projection or only along a part of the projection.
  • the first projection has at least one inflow opening and at least one outflow opening, between which the drainage channel extends.
  • the inflow opening (s) is accessible from the second roof section, for example by being arranged on the side of the projection which faces the second roof section.
  • the drain opening may be arranged at various locations, for example at a longitudinal end of the projection, which is arranged at the front end in the direction of travel or at the rear end of a car body.
  • a nozzle or a drain pipe may be attached at the outlet opening.
  • the embodiment just described can be combined particularly advantageously with an embodiment in which the first projection is formed from one or more chambers of a hollow chamber profile. Then, such a chamber serves as a drainage channel.
  • the dimensioning of the projections can basically be chosen freely.
  • the length of a projection is defined by the length of the longitudinal member in the vehicle longitudinal direction.
  • the depth of a projection corresponds to its extension from a base of the longitudinal member, in particular from the lower portion, to its free-standing end.
  • the ratio of the width to the depth of the projections may independently be greater than 1 or it may be less than one.
  • the width of a projection may vary in the depth direction. For example, at least one of the projections may taper towards its free end.
  • the projections preferably have a profiled surface on which the components of the car body intended for this purpose can be attached.
  • the profiled surface serves for applying a first roof section.
  • the profiled surface serves for applying a second roof section.
  • the roof sections may have at their edge a profiled surface which is complementary to a profiled surface at the end of an associated projection in its shape.
  • the first projection has at its free end a protruding lip on which a first roof section can be laid and which can be connected by a welded connection to the first roof section.
  • the first roof portion at its end, which is connected to the free end of the first projection, a protruding lip which is placed on the lip of the projection on the first projection when placing the roof section, and in turn on a welded joint can be joined to the first projection.
  • the first projection at the contact point to the resting Lip of the first roof section have a recess into which the lip of the first roof section is inserted and fits.
  • the second projection has at its free end a protruding lip on which a second roof section can be laid and which can be connected by a welded connection with the second roof section.
  • the second projection at the point of contact with the overlapping lip of the second roof section can have a depression into which the lip of the second roof section fits.
  • the lower portion of the side member may, for example, in the third attachment point, opposite to each other of the lower portion abknickende lips abut two of the end of a side wall member lips and wherein at the transition points of the abutting lips a welded joint between the side wall and the Longitudinal beams can be executed.
  • the first projection of the longitudinal member may extend vertically upwards or obliquely upwards.
  • “Slanted upwards” means that the first projection in cross-section (transverse to the longitudinal direction of the car body) rises towards the car inner side.
  • the first projection may extend in a straight direction or curved to its free end.
  • the projection may also be straight on one side (inside or outside) and curved on the other side (inside or outside).
  • the curvature can connect to the curvature of the contour roof.
  • the first projection extends obliquely upwards.
  • a preferred angle of the rectilinear extent of the first projection to an imaginary horizontal line is in particular 20 ° to 70 °.
  • a first roof section is attached, which extends at its lateral ends obliquely downwards.
  • the second projection points to the car body inside. It extends in cross section (transverse to the longitudinal direction of the car body) preferably horizontally or substantially horizontally.
  • the second projection may be straight or curved to its free end, with the straight shape being preferred.
  • Substantially horizontal with respect to the second projection means that it may extend up to an imaginary horizontal line up to 10 ° upwards or downwards by up to 10 °.
  • the second projection projects beyond the first projection in the horizontal direction in the direction of the vehicle body inside. In other words, this means that seen from above on the longitudinal member, the free end of the second projection is visible and is not covered by the first projection. In this embodiment, a particularly good welding accessibility of the second projection is given from above, because the weld is not covered by the first projection.
  • the depth of the first projection and the depth of the second projection are dimensioned so that an imaginary connecting line forms an angle of 40 ° to 50 ° from the free end of the first projection to the free end of the second projection with the horizontal ,
  • the free end is defined in the case of a projecting lip by the free end. Otherwise, at the free end, e.g. an outer wall of a hollow chamber profile.
  • the advantage of this embodiment is that the free end of the first projection can be used as a guide for a welding torch when a second roof section is welded to the second projection.
  • the welding torch in particular its combustion tube, is thereby supported or ajar against the free end of the first projection, and the burner opening of the welding torch is aligned with the free end of the second projection, against which the second roof section to be attached abuts.
  • a so aligned welding torch can be guided along in the carriage longitudinal direction at the free end of the first projection and a weld between the free end of the second projection and the adjacent flat roof part can be generated. In this process remains the Welding torch optimally aligned, in particular optimally to create an overlap seam between the second projection and the second roof section.
  • the second projection of the longitudinal member has on its underside a fastening means for fastening an inner lining or other components or assemblies.
  • the second projection of the longitudinal member has a double function, namely the function as a connection point for a second roof section and the function of a fastening point, e.g. for interior trim, for example interior ceilings, or other components, e.g. Cable ducts and elements of air conditioners.
  • a preferred example of a fastening means is a fastening rail, in particular a C-profile rail.
  • the attachment means may be a fastener affixed to the second protrusion, or the fastener may be made as an integral part of the second protrusion, for example as an area of the extruded profile.
  • Previously described longitudinal members may be connected to one or more first and / or second roof sections to form a component which is used as a mounting unit or preassembled module in the construction of vehicle bodies.
  • the invention also relates to a component for a rail vehicle body, comprising or consisting of previously described longitudinal members and one or more attached to the side rails first and / or second roof sections.
  • the carbody has a side wall.
  • the side wall now has itself attachment points for attaching various roof areas. Reference is made to the above disclosure of the points of application. In other words, the side wall and the side member form an integral, common component.
  • the invention also relates to a component for a rail vehicle car body, comprising a longitudinal carrier described above and one connected to the carrier Side wall.
  • a side wall is connected to a separately manufactured side member to a mounting unit or preassembled module.
  • the first and / or second projection may, as already described above, be executed.
  • a side wall may be constructed so that the first projection, viewed in cross-section, extends obliquely angled upward with respect to the carbody side wall.
  • the side wall according to the invention can be formed from extruded profiles, preferably from aluminum.
  • extruded profiles preferably from aluminum.
  • the side wall described may be connected to one or more first and / or second roof sections to form a component which is used as a mounting unit or preassembled module in the construction of car bodies.
  • the invention also relates to a component for a rail vehicle body, comprising or consisting of previously described side walls and one or more attached to the side walls of the first and / or second roof sections.
  • the invention relates to a rail vehicle having a carbody as previously described.
  • Preferred rail vehicles are metros, commuter trains, long-distance trains, high-speed trains and trams.
  • a longitudinal beam can be used in the method as described above, including all specific and preferred embodiments.
  • Inventive side members can be used in step a) of the method as a carrier on the right direction to the direction of travel and on the left side of the car body.
  • a joining device in particular a welding torch, is guided along the second attachment point, in particular on a second projection.
  • a joining device in particular a welding torch, is guided along the first attachment point, in particular on a first projection.
  • the carbody to be manufactured has at least one first roof section and at least one second roof section.
  • the arrangement of the roof sections can in principle be chosen arbitrarily and there may be a plurality of first roof sections, which alternate with a second or with a plurality of second roof sections. It is also possible to connect at least one third roof section at the first or second attachment point to the side member.
  • flat roof sections are provided at the front and rear end of the carbody and a contour roof section therebetween.
  • the joining steps of the method are preferably carried out by a joining technique that requires heating of the components to be joined. Particularly preferred is a welded joint or a solder joint. However, riveting or adhesive connections are also conceivable.
  • An opening may be present between a first roof section and a second roof section if the first roof section does not already have a gable at the transition point.
  • openings between first roof sections and second roof sections are closed.
  • a gable element such as a metal sheet or a suitably shaped hollow profile, inserted into the opening and connected at the upper edge with the edge of the first roof section and at the lower edge with the edge of the second roof section, preferably by a joint, in particular by welding ,
  • the Fig. 1 a and 1 b show a rail vehicle body 1, wherein the Fig. 1 a is a view from diagonally above and the Fig. 1 b a view from the side shows.
  • the car body has a head structure, which is arranged in the figure at the right end of the car body and the view falls in both illustrations on the right side wall 2.
  • the car body has at the front and at the rear end a horizontally extending car body roof 3 as a second roof section (flat roof ) on.
  • a curved car body roof 4 (contour roof) is arranged as the first roof section.
  • the show Fig. 1 a and 1 b window cut-outs 5 and door cut-outs 6 in the side wall. Between the contour roof 4 and the flat roofs 3, an opening 7 is present.
  • the Fig. 2 shows a cross section through the car body of Fig. 1 b along the line II. It is a cross section through the area of the car body, in which a contour roof is arranged. Shown are the right car body side wall 2, the left car body side wall 8, the car body floor 9 and the contour roof 4.
  • the longitudinal beam according to the invention is arranged in the marked portion X and is based on the Fig. 3 explained.
  • the body floor 9, the side walls 2, 8, the contour roof 4 and the longitudinal member are made of extruded profile parts with a hollow chamber structure.
  • the Fig. 3 shows the longitudinal beam 10 according to the invention with an attached right-side car body side wall 2 and an attached contour roof 4.
  • the longitudinal beam 10 is shown as a dark colored hollow chamber profile to facilitate the distinction to adjacent components. This is merely a graphical representation and does not mean that the side rail 10 must be made of a different material than a contour roof 4 or a side wall 2. Preferably, all these parts are made of aluminum.
  • the longitudinal member 10, formed from a hollow chamber profile, has an obliquely upwardly facing first projection 11 with a free end 12. The free end 12 forms the first attachment point for a first roof section. At the free end 12, the curved car body roof 4 is welded in this embodiment. Details of the welded connection are given in the following Fig. 4 described.
  • the longitudinal member 10 has a second projection 13 with a free end 14.
  • the free end 14 forms the second attachment point for a second roof section.
  • the second projection 13 points horizontally in the direction of the car body inside and is arranged below the first projection 11.
  • the first projection 11 is formed from a single chamber of a hollow chamber profile and it is tapered in the direction of its free end 12.
  • the second projection 13 is formed from two chambers of a hollow chamber profile and tapers in the direction of its free end 14.
  • the free end 14 of the second projection 13 is exposed, since no flat roof is mounted in this area of the car body.
  • the car body outside is denoted by the letter A and the car body inside by the letter B.
  • the dashed line which is drawn in extension of the side wall 2 forms, together with the car body side wall, the boundary line between the car body inside B and car body outside A according to the definition of this invention.
  • the dashed line corresponds to an imaginary extension of the side wall 2 upwards.
  • a corresponding dashed line is also in the Fig. 7 It is in the Fig. 3 to recognize that the second projection 13 over the first Projection 11 protrudes in the horizontal direction and that it protrudes beyond the first projection in the direction of the vehicle body inside B.
  • a fastening means 15 in the form of a downwardly open C-rail is provided in the bottom of the second projection 13, a fastening means 15 in the form of a downwardly open C-rail is provided.
  • the C-rail is an integral part of the extruded profile.
  • a lower portion 16 of the longitudinal member 10 is connected at its lower end 17, which here is the third attachment point, with the right side wall 2.
  • the lower portion 16 has at the lower end two mutually inwardly kinking lips 18, against which two of the end of the side wall 2 protruding lips 19.
  • the lips 18 and 19 are connected to each other by a welded joint, whereby the connection of the side wall 2 to the side member 10 and the lower portion 16 is made.
  • the side wall 2 also has a fastening means 20 in the form of a C-rail.
  • the Fig. 4 shows an enlarged section of the Fig. 3 in which the attachment point between the first projection 11 of the longitudinal member 10 and the contour roof 4 is shown. From the Fig. 4 It can be seen that the first projection 11 of the longitudinal member 10 at its free end 12 has a protruding lip 30, on which the contour roof 4 is placed. The contour roof 4 has at its end 31 in turn on a protruding lip 32, which lays on the Wagenkastenau type on the first projection 11. Between the end 31 of the contour roof 4 and the end 12 of the longitudinal member 10, a gap is formed as compensation for manufacturing tolerances.
  • the first projection 11 has, at the point of contact with the lip 32, a recess 33 in which the lip 32 is fitted to create a flush transition from the contour roof 4 to the longitudinal member 10.
  • a recess 33 in which the lip 32 is fitted to create a flush transition from the contour roof 4 to the longitudinal member 10.
  • overlap welds are performed to add the contour roof 4 to the free end 12 of the first projection 11 of the longitudinal member 10.
  • the creation of such a welded joint is in the Fig. 5a and 5b shown.
  • the extension of the longitudinal member 10 in the carbody longitudinal direction is shown, in addition to a section through the longitudinal member 10 and a side wall 2 in the transverse direction.
  • the Fig. 5b shows only one section in the transverse direction.
  • Fig. 5a In sections, the extension of the longitudinal member 10 in the carbody longitudinal direction is shown, in addition to a section through the longitudinal member 10 and a side wall 2 in the transverse direction.
  • the Fig. 5b shows only one section in the transverse
  • the longitudinal member 10 is in one piece or in one piece, ie it extends seamlessly from one end of the car body, which in the Fig. 5a on the right edge of the picture, to the other end of the car body, in the view of the Fig. 5a on the left side, but not in the figure itself.
  • the longitudinal member 10 is in Transition region arranged from the side wall 2 to the roof 4 and is also referred to as top chord.
  • the welding accessibility of the first projection 11 for creating a welded connection to the contour roof 4 is shown.
  • the welding torch 50 can be applied to create a weld from the inside of the car body.
  • the welding accessibility to the first projection 11 is given without the second projection 13 has to be separated.
  • the welding torch 50 can even be leaned against the second projection 13 and in the car body longitudinal direction (in the direction of the viewer at Fig. 5b ) are guided along the second projection 13.
  • the Fig. 6 shows a section through a car body 1 along in the Fig. 1 b illustrated line II-II. It is a section through a region of the car body 1, in which a flat roof 3 is mounted.
  • the longitudinal member 10 of the invention connects the car body side walls 2, 8 with the flat roof 3. Otherwise, for further explanation of the figure to the explanations to Fig. 2 Be referred.
  • the Fig. 7 shows the detail Y from the Fig. 6 in magnification.
  • a side wall 2 is attached to the third end 17, which here is the third attachment point of the lower portion 16 and a flat roof 3 is attached to the free end 14 of the second projection 13.
  • the free end 12 of the first projection 11 is exposed and the projection 11 also remains in the flat roof area on the car body.
  • the projection 11 protrudes beyond the level of the flat roof 3 and can serve as a side shield for devices mounted on the flat roof (not shown here), such as air conditioners.
  • the projection may completely or partially obscure the device to the outer side of the car body A when viewed from the side (in the image from left to right).
  • Fig. 7 will be on the Fig. 3 directed.
  • the Fig. 8 shows an enlarged section of the Fig. 7 in which the junction of flat roof 3 to the second projection 13 of the longitudinal member 10 is shown in detail.
  • the second projection 13 has at its end 14 a protruding lip 40 on which the contour roof 3 is placed.
  • the contour roof 3 has at its end 41 a lip 42 which rests on the second projection 13.
  • the second projection 13 has a recess 43 into which the lip 42 of the flat roof 3 fits.
  • welds are created in the carriage longitudinal direction (in this view, in the direction of the viewer) to add the flat roof 3 to the free end 14 of the projection 13.
  • the free-standing first projection 11 can serve as a guide for a welding torch 50.
  • the welding torch 50 is guided in the carriage longitudinal direction (viewing direction of the observer) along the projection 11 in order to create a welded connection between the flat roof 3 and the second projection 13.
  • the burner tube 51 of the welding torch 50 is ajar against the edge of the protruding lip 30 at the free end 12 of the first projection 11 and the opening 52 of the burner tube 51 aligned with the free end 14 of the second projection 13.
  • the welding torch By passing the welding torch at the end of the lip 30 at the free end 12 of the first projection 11 in the longitudinal direction of the carriage, the welding torch remains at the optimum angle, which is approximately 45 ° here, to create a lap weld between the flat roof 3 and the second projection 13 aligned.
  • the burner nozzle 51 abuts the end of the lip 30.
  • the length of the first projection 11, including the lip 30, and the length of the second projection 13 are dimensioned so that an imaginary connecting line from the end of the lip 30 to the free end 14 of the second projection 13 with the horizontal (here For example, the roofline of the flat roof 3) forms an angle of about 45 °.
  • the outermost point of the projection 11 is the end 35 of the lip 30.
  • the first projection 11 would ideally be dimensioned such that an imaginary connecting line from the free end 12 to the free end 14 forms an angle of 45 ° with the horizontal.
  • the Fig. 9 also shows the very good welding accessibility of the joint of flat roof 3 to the second projection 13 of the longitudinal member, because the second projection 13 protrudes over the first projection 11 in the horizontal direction (horizontally to the left in this illustration).
  • Fig. 10 shows the drainage of a flat roof area 3.
  • the first projection 11 of a longitudinal member 10 has in its interior a drainage channel.
  • the first Projection 11 is formed from a single chamber of a hollow chamber profile, such as in Fig. 3 and 4 represented, and this hollow chamber serves as a drainage channel.
  • the drainage channel extends in the carriage longitudinal direction and only along a part of the projection 11.
  • the drainage channel runs from an inlet opening 60 to a drainage opening 61.
  • the inlet opening 60 is accessible from a flat roof section 3.
  • the walls of the profile hollow chamber of the first projection 11 are partially removed, whereby a drainage niche has been created. Regions of the profile hollow chamber of the first projection 11, in which no drainage channel is provided, are closed with a plate 64.
  • the drainage opening 61 is arranged in the lower region of the hollow profile chamber of the first projection 11 and is located at the bottom at the longitudinal end 63 of the projection 11 and thus at the end of the vehicle body 1.
  • the profile chamber of the first projection is closed at the longitudinal end 63 by a plate 65, so that draining water is discharged exclusively through the downwardly facing drain opening 61. In principle, it would also be possible to leave the profile chamber of the first projection laterally open and drain water through this opening.
  • a pipe socket 62 is welded to the first projection 11.
  • a further piping can be connected to specifically discharge effluent water to certain positions of the undercarriage (not shown) of the car body 1, for example, to the center of the track bed.
  • the direction of flow of the running of the flat roof section 3 water is indicated by arrows. As indicated by the arrows, water is directed from the flat roof to the end of the car.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs mit einem Längsträger für den Übergangsbereich einer Wagenkastenseitenwand zum Wagenkastendach eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens, wobei an den Längsträger in einfacher Weise verschiedene Wagenkastendachabschnitte angebracht werden können, und ein Schienenfahrzeug, aufweisend einen solchen Längsträger, und auch ein Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens mit verschiedenen Dachabschnitten.
  • Schienenfahrzeug-Wagenkästen können sowohl gewölbte Dachbereiche, auch bezeichnet als Konturdachbereiche, als auch Flachdachbereiche oder weniger steil aufragende Dachbereiche aufweisen. Das Dachniveau in den Flachdachbereichen ist gegenüber dem Dachniveau in den gewölbten Dachbereichen abgesenkt. Auf den Flachdachabschnitten sind beispielsweise Klimaanlagen, Dachstromabnehmer Energiespeicher oder Antriebseinrichtungen angeordnet. Durch die Anordnung solcher Einrichtungen auf Flachdachbereichen wird vermieden, dass diese Einrichtungen über das Höhenniveau der gewölbten Dachabschnitte herausragen, oder es wird zumindest erreicht, dass sie weniger weit herausragen.
  • Die Flachdachbereiche bei Wagenkästen wurden bisher beispielsweise mit einer Dachwanne realisiert. Eine solche Dachwanne weist einen horizontalen oder einen im Wesentlichen horizontalen Boden auf, der die Dachfläche bildet, und ansteigende Seitenwände. Eine Dachwanne kann mit einem Konturdach verbunden werden. Beispielsweise wird in einem Konturdach eine rechteckige Öffnung geschaffen, in welche eine Dachwanne eingeschweißt wird.
  • EP 1839989 A2 beschreibt einen Wagenkasten für Schienenfahrzeuge mit einem abgesenkten Flachdachbereich. Zum Einsetzen eines solchen Flachdachbereiches wird ein seitlicher Konstruktionskörper, der am oberen Ende der Seitenwand angeordnet ist, abgeschnitten, um eine Ansatzstelle für einen wannenförmigen abgesenkten Flachdachbereich zu schaffen. Der Nachteil einer solchen Lösung liegt darin, dass ein Teil des seitlichen Konstruktionskörpers abgetrennt werden muss, um eine Ansatzstelle zum Anfügen eines Flachdachbereiches zugänglich zu machen.
  • Ein Wagenkasten gemäß der ersten Alternative des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 ist bekannt aus EP 0 622 285 A1 .
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Befestigen unterschiedlicher Dachbereiche mit einer unterschiedlichen Höhe zu erleichtern, und insbesondere das Befestigen von Flachdachbereichen zu erleichtern.
  • Als Lösung schlägt die Erfindung einen Wagenkasten vor, wie in den beigefügten Patentansprüchen angegeben. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Wagenkastens sind in den Unteransprüchen angegeben. Ebenfalls angegeben wird ein Schienenfahrzeug-Wagenkasten mit unterschiedlich hohen Dachbereichen und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schienenfahrzeug-Wagenkastens.
  • Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten mit einem Längsträger oder alternativ einer Seitenwand nach Anspruch 1.
  • Im Sprachgebrauch dieser Beschreibung entspricht die "Wagenkasteninnenseite" der Wagenkasteninnenseite einer Seitenwand oder einer gedachten Verlängerung einer Seitenwand nach oben. Der Begriff "in Richtung Wagenkasteninnenseite" bedeutet nicht zwingend, dass eine Ansatzstelle oder ein nachfolgend noch beschriebener Vorsprung in den Innenraum des Wagenkastens zeigt, denn dies ist zumindest nicht der Fall, wenn an die Ansatzstelle oder den Vorsprung ein Dachabschnitt angesetzt ist. Der Begriff "in Richtung Wagenkasteninnenseite" bedeutet also nicht zwingend "in Richtung Wageninnenraum". Zur Verdeutlichung dienen die folgenden Beispiele: Ist der Längsträger über einer in Fahrtrichtung rechten Seitenwand angeordnet, so bedeutet der Begriff "in Richtung Wagenkasteninnenseite", dass die zweite Ansatzstelle in Fahrtrichtung nach links weist. Ist der Längsträger über einer in Fahrtrichtung linken Seitenwand angeordnet, so bedeutet der Begriff "in Richtung Wagenkasteninnenseite", dass die zweite Ansatzstelle in Fahrtrichtung nach rechts weist. Entsprechendes gilt für eine erste Ansatzstelle oder einen (nachfolgend beschriebenen) ersten oder zweiten Vorsprung, sofern diese in ihrer Ausrichtung mit Bezug auf eine Wagenkasteninnenseite definiert sind. Eine weitere Erläuterung der Wagenkasteninnenseite und Wagenkastenausßenseite wird in der Figurenbeschreibung gegeben.
  • Der Längsträger ist ein tragendes Element des Wagenkastens und verläuft in Wagenlängsrichtung zwischen Seitenwand und Dach. Anders ausgedrückt ist er im Übergangsbereich von der Seitenwand zum Dach angeordnet. Ein erfindungsgemäßer Träger wird auch als Obergurt bezeichnet. Der Längsträger kann ein Teil eines Wagenkastens in Integralbauweise sein bzw. für einen Wagenkasten in Integralbauweise bestimmt sein.
  • Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung weist der Längsträger eine Ansatzstelle auf, an der ein erster Dachabschnitt angesetzt und angebracht werden kann, beispielsweise ein nach oben gewölbter Dachabschnitt, und eine weitere Ansatzstelle, an der ein zweiter Dachabschnitt, beispielsweise ein Flachdachabschnitt angesetzt und angebracht werden kann. Dadurch können je nach Bedarf an den Längsträger verschiedene Dachabschnitte angebracht werden und innerhalb des gleichen Schienenfahrzeugwagens können z.B. abwechselnd verschiedene Dachabschnitte geschaffen werden. Mit dem "ersten Dachabschnitt" und dem "zweiten Dachabschnitt" sind verschiedene Dachtypen gemeint, die in Wagenlängsrichtung aufeinander folgend am Längsträger angeordnet werden können. Der Unterschied zwischen dem erwähnten ersten Dachabschnitt und dem erwähnten zweiten Dachabschnitt besteht insbesondere darin, dass der erste Dachabschnitt nach oben über den zweiten Dachabschnitt hinausragt. Dies bedeutet insbesondere, dass der erste Dachabschnitt an seinem höchsten Punkt höher ist als der zweite Dachabschnitt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass vorzugsweise nur der zweite Dachabschnitt zur Anbringung von Vorrichtungen, beispielsweise Klimaanlagen, Energiespeichern, Antriebseinrichtungen oder Dachstromabnehmern, vorgesehen ist, nicht jedoch der erste Dachabschnitt. Die Querschnittform eines Daches oder eines Dachabschnitts kann in seinem Verlauf in Wagenlängsrichtung variieren.
  • Wenn der Längsträger in den Wagenkasten eingebaut ist, so erstreckt er sich in Längsrichtung des Wagenkastens, und vorzugsweise über die gesamte Länge des Wagenkastens. Die genannten Ansatzstellen für die Seitenwand und die ersten und zweiten Dachabschnitte erstrecken sich über die gesamte Länge des Trägers, vorzugsweise über die gesamte Länge des Wagenkastens. Insbesondere ist die Querschnittsform des Längsträgers über die gesamte Länge im Wesentlichen gleich. Die Oberflächen, die die Ansatzstellen definieren, weisen daher insbesondere über die gesamte Länge die gleiche Breite und ggf. das gleiche Querschnittsprofil auf.
  • Der erfindungsgemäße Längsträger ist einstückig gefertigt, beispielsweise als Strangpressprofil, und erstreckt sich in Wagenkastenlängsrichtung vorzugsweise vom vorderen Ende des Wagenkastens bis zum hinteren Ende des Wagenkastens. Besonders bevorzugt ist der Längsträger ein Strangpressprofil aus Metall, besonders bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Besonders bevorzugt ist der Längsträger ein extrudiertes Profil mit einer Hohlkammerstruktur, insbesondere aus Aluminium, wobei die Kammern durch in Längsrichtung verlaufende Wände getrennt sein können.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäßen Längsträgers liegt darin, dass an ihm zur Anbringung verschiedener Dachabschnitte keine mechanische Bearbeitung vorgenommen werden muss. Über seine gesamte Länge, vorzugsweise die gesamte Wagenlänge, kann der Längsträger gleich gestaltet sein und auch gleich gestaltet bleiben, unabhängig davon, ob an ihm ein erster oder ein zweiter Dachabschnitt angebracht ist oder wird. Es stehen die vorhandenen, wahlweise die erste und zweite Ansatzstelle zur Verfügung. Nach Anbringen eines ersten Dachabschnitts an der ersten Ansatzstelle kann die nicht genutzte zweite Ansatzstelle in diesem Abschnitt am Träger verbleiben, und nach Anbringen eines zweiten Dachabschnitts an der zweiten Ansatzstelle kann die nicht genutzte erste Ansatzstelle in diesem Abschnitt am Träger verbleiben.
  • An der nach unten oder schräg nach unten zeigenden dritten Ansatzstelle kann eine Wagenkastenseitenwand an den Längsträger angesetzt und mit dem Längsträger verbunden werden. Ein erfindungsgemäßer Längsträger wird insbesondere sowohl über der in Fahrtrichtung rechten als auch der in Fahrtrichtung linken Seitenwand eines Wagenkastens angeordnet. Die Längsträger sind spiegelbildlich zueinander angeordnet, bezogen auf eine zwischen den Seitenwänden angeordnete Symmetrieebene. Die verschiedenen Dachabschnitte erstrecken sich insbesondere jeweils von Längsträger zu Längsträger und überspannen damit den Zwischenraum zwischen den Seitenwänden. Im fertiggestellten Wagenkasten sind die Längsträger im Übergangsbereich von Seitenwand zum Dach des Wagenkastens angeordnet.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Längsträgers besteht darin, dass man insbesondere an seiner zweite Ansatzstelle alternativ zu einem zweiten Dachabschnitt zumindest ein Querversteifungselement anbringen kann, beispielsweise durch Schweißen, das sich quer durch den Wagenkasten erstreckt und vorzugsweise an der zweiten Ansatzstelle eines weiteren erfindungsgemäßen Längsträgers auf der anderen Seite des Wagenkastens befestigt ist. Solche Querversteifungselemente sind beispielsweise an Stellen des Wagenkastens anbringbar, an denen sich ein erster Dachabschnitt befindet und an denen die zweiten Ansatzstellen der Längsträger zu beiden Seiten (rechts und links) des Wagenkastens nicht zur Anbringung eines zweiten Dachabschnittes genutzt sind. Ein Querversteifungselement erstreckt sich in diesem Fall unterhalb eines ersten Dachabschnitts von der zweiten Ansatzstelle eines Längsträgers auf der einen Seite des Wagenkastens bis zur zweiten Ansatzstelle eines Längsträgers auf der anderen Seite des Wagenkastens. Vorzugsweise besteht das Querversteifungselement aus Metall, vorzugsweise Aluminium. Durch die Anbringung solcher Querversteifungselemente kann das Schwingungsverhalten des Wagenkastens verbessert werden, insbesondere bei Wagenkästen, deren andere Teile auch in Aluminium-Integralbauweise gefertigt sind.
  • Vorzugsweise ist der erste Dachabschnitt ein nach oben gewölbter Dachabschnitt. Ein gewölbter Dachabschnitt wird in dieser Beschreibung auch als "Konturdach" oder "Bogendach" bezeichnet. Der Begriff "gewölbt" schließt alle denkbaren Krümmungsradien und Bogenformen ein. Auch kann der Krümmungsradius variieren und/oder kann das Querschnittsprofil abgewinkelt sein. Betrachtet man einen Wagenkasten im Querschnitt, so verläuft das Konturdach z.B. ausgehend von der rechten (oder, in umgekehrter Betrachtung, linken) Seitenwand nach oben, erreicht an einem beliebigen Punkt zwischen der rechten und der linken Seitenwand einen höchsten Punkt, einen höchsten Bereich oder höchste Punkte, und verläuft zur linken oder, in umgekehrter Betrachtung, rechten) Seitenwand hin wieder abwärts. Vorzugsweise ist das Konturdach spiegelsymmetrisch zu einer auf halber Strecke zwischen den Seitenwänden angenommenen Symmetrieebene. Auch der zweite Dachabschnitt kann ein nach oben gewölbter Dachabschnitt sein, der aber insbesondere den zweiten Dachabschnitt nicht nach oben überragt.
  • In einer weiteren Variante ist der erste Dachabschnitt ein Dachabschnitt mit einem horizontal verlaufenden Plateau, das höher angeordnet ist als die Seitenränder des ersten Dachabschnitts, die mit der ersten Ansatzstelle verbunden sind. Auch der zweite Dachabschnitt kann ein horizontal verlaufenden Plateau aufweisen, das höher angeordnet ist als die Seitenränder des zweiten Dachabschnitts, die an der zweiten Ansatzstelle angebracht sind, solange der erste Dachabschnitt den zweiten Dachabschnitt nach oben überragt.
  • Vorzugsweise ist der zweite Dachabschnitt ein horizontal oder im Wesentlichen horizontal verlaufender Dachabschnitt. Ein solcher Dachabschnitt wird in dieser Beschreibung auch als "Flachdach" bezeichnet. Betrachtet man einen Wagenkasten im Querschnitt, so verläuft das Flachdach zwischen der rechten und linken Seitenwand horizontal oder im Wesentlichen horizontal. Das an den zweiten Vorsprung des Längsträgers angebrachte Flachdach muss nicht in jedem Fall exakt horizontal verlaufen, was mit dem Begriff "im Wesentlichen" ausgedrückt ist. Ein solches Dach kann ausgehend von beiden Wagenkastenseitenwänden in Richtung Wagenkastenmitte einen leichten Neigungswinkel, insbesondere von zu 5° zur Horizontalen aufweisen, wobei das Dach von beiden Wagenkastenseitenwänden aus nach oben oder von beiden Wagenkastenseitenwänden aus nach unten abgewinkelt sein kann. Die abgewinkelten Dachbereiche eines solchen zweiten Dachabschnitts treffen bei gleichem Neigungswinkel in der Mitte des Wagenkastens aufeinander.
  • Am meisten bevorzugt ist der zweite Dachabschnitt ein horizontal verlaufendes Flachdach, das auf der kürzesten Strecke von der zweiten Ansatzstelle eines Längsträgers auf der einen Seite des Wagenkastens (beispielsweise der linken Seite des Wagenkastens) zur zweiten Ansatzstelle eines Längsträgers auf der anderen Seite des Wagenkastens (beispielsweise der rechten Seite des Wagenkastens) verläuft.
  • Die Verbindungen zwischen den Dachabschnitten und dem Längsträger sowie der Seitenwand und dem Längsträger sind vorzugsweise Fügeverbindungen, die ein Erwärmen der zu fügenden Teile erfordern. Am meisten bevorzugt ist eine Schweiß- oder Lötverbindung. Denkbar sind prinzipiell aber auch andere Fügetechniken, wie beispielsweise Kleben oder Nieten.
  • Die Ansatzstellen des Längsträgers weisen vorzugsweise profilierte Oberflächen auf, an denen die vorgesehenen Dachanschnitte des Wagenkastens angesetzt werden können. Ein Bespiel ist eine vorspringende Lippe. Im Fall der ersten Ansatzstelle dient die profilierte Oberfläche zum Ansetzen eines ersten Dachabschnitts. Im Fall der zweiten Ansatzstelle dient die profilierte Oberfläche zum Ansetzen eines zweiten Dachabschnitts. Dachabschnitte können an ihrem Rand ebenfalls eine profilierte Oberfläche aufweisen, die zu einer profilierten Oberfläche an einer Ansatzstelle in ihrer Form komplementär ist. Nach Ansetzen eines Dachabschnitts an die Ansatzstellen kann eine Fügeverbindung zwischen dem Längsträger und dem Dachabschnitt hergestellt werden, vorzugsweise eine Schweißverbindung.
  • In einer speziellen Ausführungsform weist die erste Ansatzstelle eine hervorstehende Lippe auf, auf die ein erster Dachabschnitt gelegt werden kann und die durch eine Schweißverbindung mit dem ersten Dachabschnitt verbunden werden kann. In einer anderen speziellen Ausführungsform weist die zweite Ansatzstelle eine hervorstehende Lippe auf, auf die ein zweiter Dachabschnitt gelegt werden kann und die durch eine Schweißverbindung mit dem zweiten Dachabschnitt verbunden werden kann.
  • In einer speziellen Ausführungsform stellt die Erfindung einen Wagenkasten zur Verfügung, aufweisend
    • einen in Einbaulage unteren Abschnitt, der die dritte Ansatzstelle aufweist,
    • einen in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben vorspringenden ersten Vorsprung mit einem freien Ende, das die erste Ansatzstelle für den ersten Dachabschnitt aufweist, und/oder
    • einen in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite vorspringenden zweiten Vorsprung, der unter dem ersten Vorsprung angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, das die zweite Ansatzstelle für den zweiten Dachabschnitt aufweist.
  • Die folgende Beschreibung betrifft den Fall, dass zwei Vorsprünge vorhanden sind. Sie gilt jedoch entsprechend für die Fälle, in denen nur der erste Vorsprung oder nur der zweite Vorsprung vorhanden ist.
  • Der Vorsprung oder die Vorsprünge und der untere Abschnitt erstrecken sich insbesondere über die gesamte Länge des Trägers in Wagenlängsrichtung oder zumindest über einen Längsabschnitt, in dem verschiedene Dachabschnitte am Längsträger befestigt werden. Der untere Abschnitt weist im Querschnitt des Längsträgers vorzugsweise eine größere Querschnittsfläche auf als jeder der Vorsprünge. Alternativ oder zusätzlich ist die Breite des unteren Abschnitts vorzugsweise größer als die Breite der Vorsprünge. Die Breite wird in einer Richtung quer zur Längsrichtung bestimmt. Der untere Abschnitt ist im zusammengebauten Zustand des Wagenkastens über der Seitenwand angeordnet. Die Seitenwand ist an der dritten Ansatzstelle an den unteren Abschnitt angebracht. Die dritte Ansatzstelle befindet sich vorzugsweise am unteren Ende des unteren Abschnitts. Es ist auch möglich, dass Seitenwand und Längsträger ein integrales Teil bilden.
  • Die Ansatzstelle für den ersten Dachabschnitt befindet sich am Ende des ersten Vorsprungs und die Ansatzstelle für den zweiten Dachabschnitt befindet sich am Ende des zweiten Vorsprungs. Dadurch kann je nach Bedarf an den ersten Vorsprung des Längsträgers ein erster Dachabschnitt angebracht werden und an den zweiten Vorsprung des Längsträgers ein zweiter Dachabschnitt, sodass verschiedene Dachabschnitte an einem Wagenkasten geschaffen werden können.
  • Bei diesem speziellen Längsträger ist im Fall einer Fügeverbindung durch Schweißen die schweißtechnische Zugänglichkeit zu jedem der Vorsprünge gegeben, ohne dass der jeweils nicht benötigte Vorsprung abgetrennt werden muss. Dies bedeutet z.B., dass der zweite Vorsprung am Längsträger in einem Längsabschnitt ungenutzt bleiben kann, wenn in dem Längsabschnitt an den ersten Vorsprung ein erster Dachabschnitt angeschweißt wird und umgekehrt.
  • Wenn ein zweiter Dachabschnitt anbracht wird, verbleibt somit insbesondere der senkrecht nach oben oder schräg nach oben zeigende erste Vorsprung des Längsträgers stehen. Er kann als seitliche Abschirmung für auf dem zweiten Dachabschnitt angebrachte Vorrichtungen, beispielsweise Klimaanlagen, Energiespeicher, Antriebseinrichtungen oder Dachstromabnehmer, dienen und solche Vorrichtungen oder deren Befestigungsstellen ganz oder teilweise verdecken. Neben einer Abschirmung gegen Einwirkungen von der Seite, wie beispielsweise Staub und Dreck, kann der erste Vorsprung auch die Funktion eines Sichtschutzes ausüben. Wenn die optische Verkleidung oder Abschirmung von Vorrichtungen auf einem zweiten Dachabschnitt nicht erforderlich ist, kann der erste Vorsprung auch selbst als Befestigungsstelle für Vorrichtungen dienen.
  • Außerdem kann der erste Vorsprung im Bereich eines zweiten Dachabschnitts, insbesondere im Bereich eines Flachdachabschnitts als seitliche Dachbegrenzung dienen, die einen Übertritt von Wasser über die Dachkante verhindert. So kann der erste Vorsprung im Bereich eines Flachdachabschnitts beispielsweise verhindern, dass Regenwasser oder Wasser aus einer auf dem Flachdach angebrachten Klimaanlage über die Seitenränder des Daches den Wagenkasten herunterläuft. Neben der Funktion als Begrenzung kann der erste Vorsprung auch selbst der Ableitung von Wasser dienen, wie weiter unten erläutert.
  • Vorzugsweise ist der zuvor beschriebene speziell ausgeführte Längsträger ein Strangpressprofil aus Metall, besonders bevorzugt aus Aluminium. Besonders bevorzugt ist der Längsträger ein extrudiertes Profil mit einer Hohlkammerstruktur, insbesondere aus Aluminium. Vorzugsweise kann ein solches Profil einen äußeren (in Bezug auf das Innere des Wagenkastens) und einen inneren plattenförmigen Bereich aufweisen, die durch zusätzliche Kammerwände verbunden sind. Jeder Vorsprung sowie der untere Abschnitt des erfindungsgemäßen Längsträgers kann einen äußeren und einen inneren plattenförmigen Bereich aufweisen, die durch zusätzliche Kammerwände miteinander verbunden sind. Ebenso können die Vorsprünge aber auch aus einer einzigen Kammer eines Hohlkammerprofils gebildet sein. An ihrem Ende sind die Vorsprünge vorzugsweise geschlossen, beispielsweise durch eine Querwand.
  • In einer speziellen Ausführungsform des Längsträgers weist der erste Vorsprung in seinem Inneren einen Entwässerungskanal auf. Der Entwässerungskanal dient der Ableitung von Wasser von einem Dachabschnitt, vorzugsweise von einem zweiten Dachabschnitt. Vorzugweise erstreckt sich der Entwässerungskanal in Wagenlängsrichtung. Ein sich in Wagenlängsrichtung erstreckender Entwässerungskanal kann sich über die gesamte Länge des ersten Vorsprungs erstrecken oder nur entlang eines Teiles des Vorsprungs. Der erste Vorsprung weist mindestens eine Zuflussöffnung und mindestens eine Abflussöffnung auf, zwischen denen sich der Entwässerungskanal erstreckt. Die Zuflussöffnung(en) ist vom zweiten Dachabschnitt aus zugänglich, beispielsweise indem sie auf der Seite des Vorsprungs angeordnet ist, die dem zweiten Dachabschnitt zugewandt ist. Die Abflussöffnung kann an verschiedenen Stellen angeordnet sein, beispielsweise an einem längsseitigen Ende des Vorsprungs, welches am in Fahrtrichtung vorderen Ende oder am hinteren Ende eines Wagenkastens angeordnet ist. An der Abflussöffnung kann ein Stutzen oder ein Abflussrohr angebracht sein.
  • Die soeben beschriebene Ausführungsform ist besonders vorteilhaft mit einer Ausführungsform kombinierbar, bei der der erste Vorsprung aus einer oder mehreren Kammern eines Hohlkammerprofils gebildet ist. Dann dient eine solche Kammer als Entwässerungskanal.
  • Die Dimensionierung der Vorsprünge kann grundsätzlich frei gewählt werden.
  • Die Länge eines Vorsprungs wird durch die Länge des Längsträgers in Wagenlängsrichtung definiert. Die Tiefe eines Vorsprungs entspricht seiner Erstreckung von einer Basis des Längsträgers, im speziellen vom unteren Abschnitt, bis zu seinem freistehenden Ende.
  • In einer Querschnittsansicht (quer zur Längsrichtung des Wagenkastens) durch den Längsträger betrachtet kann das Verhältnis der Breite zur Tiefe der Vorsprünge unabhängig voneinander, größer als 1 sein oder es kann kleiner als 1 sein. Die Breite eines Vorsprungs kann in Tiefenrichtung variieren. Beispielsweise kann sich zumindest einer der Vorsprünge in Richtung seines freien Endes verjüngen.
  • An ihren Enden weisen die Vorsprünge vorzugsweise eine profilierte Oberfläche auf, an welcher die dafür vorgesehenen Bauteile des Wagenkastens angesetzt werden können. Im Fall des ersten Vorsprungs dient die profilierte Oberfläche zum Ansetzen eines ersten Dachabschnitts. Im Fall des zweiten Vorsprungs dient die profilierte Oberfläche zum Ansetzen eines zweiten Dachabschnitts. Die Dachabschnitte können an ihrem Rand eine profilierte Oberfläche aufweisen, die zu einer profilierten Oberfläche am Ende eines zugehörigen Vorsprungs in ihrer Form komplementär ist. Nach Ansetzen eines Dachelements kann eine Fügeverbindung zwischen dem Ende des betreffenden Vorsprungs und dem Dachelement hergestellt werden, vorzugsweise eine Schweißverbindung.
  • In einer speziellen Ausführungsform weist der erste Vorsprung an seinem freien Ende eine hervorstehende Lippe auf, auf die ein erster Dachabschnitt gelegt werden kann und die durch eine Schweißverbindung mit dem ersten Dachabschnitt verbunden werden kann. Bei dieser Ausführungsform weist vorzugsweise auch der erste Dachabschnitt an seinem Ende, welches mit dem freien Ende des ersten Vorsprungs verbunden wird, eine hervorstehende Lippe auf, die beim Auflegen des Dachabschnitts auf die Lippe des Vorsprungs auf den ersten Vorsprung gelegt wird, und die ihrerseits über eine Schweißverbindung an den ersten Vorsprung gefügt werden kann. Zur Schaffung einer ebenen Verbindungsstelle kann der erste Vorsprung an der Kontaktstelle zur aufliegenden Lippe des ersten Dachabschnitts eine Vertiefung aufweisen, in welche die Lippe des ersten Dachabschnitts eingelegt wird und sich einpasst.
  • In einer anderen speziellen Ausführungsform weist der zweite Vorsprung an seinem freien Ende eine hervorstehende Lippe auf, auf die ein zweiter Dachabschnitt gelegt werden kann und die durch eine Schweißverbindung mit dem zweiten Dachabschnitt verbunden werden kann. Bei dieser Ausführungsform weist vorzugsweise auch der zweite Dachabschnitt an seinem Ende, welches mit dem freien Ende des zweiten Vorsprungs verbunden wird, eine hervorstehende Lippe auf, die beim Auflegen des Dachabschnitts auf die Lippe des Vorsprungs auf den zweiten Vorsprung gelegt wird, und die ihrerseits über eine Schweißverbindung an den zweiten Vorsprung gefügt werden kann. Zur Schaffung einer ebenen Verbindungsstelle kann der zweite Vorsprung an der Kontaktstelle zur aufliegenden Lippe des zweiten Dachabschnitts eine Vertiefung aufweisen, in welche sich die Lippe des zweiten Dachabschnitts einpasst.
  • Der untere Abschnitt des Längsträgers kann bei der dritten Ansatzstelle beispielsweise zwei gegenüberliegende, zur Innenseite des unteren Abschnitts zueinander abknickende Lippen aufweisen, an denen zwei vom Ende eines Seitenwandelements hervorstehende Lippen anliegen und wobei an den Übergangsstellen der aneinander anliegenden Lippen eine Schweißverbindung zwischen der Seitenwand und dem Längsträger ausgeführt werden kann.
  • Der erste Vorsprung des Längsträgers kann senkrecht nach oben oder schräg nach oben verlaufen. "Schräg nach oben" bedeutet, dass der erste Vorsprung im Querschnitt (quer zur Längsrichtung des Wagenkastens) zur Wageninnenseite hin ansteigt. Der erste Vorsprung kann in gerader Richtung oder gekrümmt zu seinem freien Ende verlaufen. Der Vorsprung kann auch auf einer Seite (innen oder außen) gerade und auf der anderen Seite (innen oder außen) gekrümmt sein. Die Krümmung kann an die Krümmung des Konturdachs anschließen. Besonders bevorzugt erstreckt sich der erste Vorsprung schräg nach oben.
  • Ein bevorzugter Winkel der geradlinigen Erstreckung des ersten Vorsprungs zu einer gedachten horizontalen Linie beträgt insbesondere 20° bis 70°. An einem schräg nach oben verlaufenden Vorsprung ist vorteilhaft ein erster Dachabschnitt anbringbar, der an seinen seitlichen Enden schräg nach unten verläuft. Insbesondere sind der Winkel des schräg noch oben verlaufenden ersten Vorsprungs und der Winkel des Verlaufs des Dachabschnitts an seinem Ende jeweils zur Horizontalen identisch.
  • Der zweite Vorsprung weist zur Wagenkasteninnenseite. Er verläuft im Querschnitt (quer zur Längsrichtung des Wagenkastens) vorzugsweise horizontal oder im Wesentlichen horizontal. Der zweite Vorsprung kann gerade oder gekrümmt zu seinem freien Ende verlaufen, wobei die gerade Form bevorzugt ist. Im Wesentlichen horizontal bedeutet mit Bezug auf den zweiten Vorsprung, dass er zu einer gedachten horizontalen Linie um bis zu 10° nach oben ansteigend oder um bis zu 10° nach unten abfallend verlaufen kann.
  • In einer speziellen Ausführungsform ragt der zweite Vorsprung über den ersten Vorsprung in horizontaler Richtung in Richtung Wagenkasteninnenseite hinaus. Dies bedeutet anders ausgedrückt, dass von oben auf den längsträger gesehen das freie Ende des zweiten Vorsprungs sichtbar ist und nicht vom ersten Vorsprung verdeckt wird. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders gute schweißtechnische Zugänglichkeit des zweiten Vorsprungs von oben gegeben, denn die Schweißstelle wird nicht durch den ersten Vorsprung verdeckt.
  • In einer speziellen Variante sind im Querschnitt betrachtet die Tiefe des ersten Vorsprungs und die Tiefe des zweiten Vorsprungs so bemessen, dass eine gedachte Verbindungslinie vom freien Ende des ersten Vorsprungs zum freien Ende des zweiten Vorsprungs mit der Horizontalen einen Winkel von 40° bis 50° bildet. Das freie Ende ist im Fall einer vorspringenden Lippe durch deren freies Ende definiert. Andernfalls befindet sich am freien Ende z.B. eine Außenwand eines Hohlkammerprofils.
  • Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass das freie Ende des ersten Vorsprungs als Führung für einen Schweißbrenner genutzt werden kann, wenn an den zweiten Vorsprung ein zweiter Dachabschnitt angeschweißt wird. Der Schweißbrenner, insbesondere sein Brennerohr, wird dabei an dem freien Ende des ersten Vorsprungs abgestützt oder angelehnt und die Brenneröffnung des Schweißbrenners auf das freie Ende des zweiten Vorsprungs ausgerichtet, an welchem der anzufügende zweite Dachabschnitt anliegt. Ein so ausgerichteter Schweißbrenner kann in Wagenlängsrichtung am freien Ende des ersten Vorsprungs entlanggeführt werden und eine Schweißnaht zwischen dem freien Ende des zweiten Vorsprungs und dem anliegenden Flachdachteil kann erzeugt werden. Bei diesem Vorgang bleibt der Schweißbrenner optimal ausgerichtet, insbesondere optimal zur Schaffung einer Überlappnaht zwischen zweitem Vorsprung und dem zweiten Dachabschnitt.
  • In noch einer Ausführungsform weist der zweite Vorsprung des Längsträgers an seiner Unterseite ein Befestigungsmittel zur Befestigung einer Innenverkleidung oder anderweitiger Bauteile oder Baugruppen auf. In dieser Ausführungsform hat der zweite Vorsprung des Längsträgers eine Doppelfunktion, nämlich die Funktion als Anschlussstelle für einen zweiten Dachabschnitt und die Funktion einer Befestigungsstelle, z.B. für eine Innenverkleidung, beispielsweise Innenraumdecken, oder anderweitige Bauteile, wie z.B. Kabelkanäle und Elemente von Klimaanlagen.
  • Ein bevorzugtes Beispiel für ein Befestigungsmittel ist eine Befestigungsschiene, insbesondere eine C-Profil-Schiene. Das Befestigungsmittel kann ein am zweiten Vorsprung befestigtes Befestigungsmittel sein, oder das Befestigungsmittel kann als integraler Teil des zweiten Vorsprungs gefertigt sein, beispielsweise als Bereich des Strangpressprofils.
  • Zuvor beschriebene Längsträger können mit einem oder mehreren ersten und/oder zweiten Dachabschnitten zu einem Bauteil verbunden sein, das als Montageeinheit bzw. vormontierten Baugruppe beim Bau von Wagenkästen eingesetzt wird. Somit betrifft die Erfindung auch ein Bauteil für einen Schienenfahrzeug-Wagenkasten, aufweisend oder bestehend aus zuvor beschriebenen Längsträgern und einem oder mehreren an den Längsträgern angebrachten ersten und/oder zweiten Dachabschnitten.
    Alternativ weist der Wagenkasten eine Seitenwand auf.
  • Im Unterschied zum zuvor beschriebenen Längsträger weist die Seitenwand nun selbst Ansatzstellen zum Anbringen verschiedener Dachbereiche auf. Auf die obige Offenbarung zu den Ansatzstellen wird verwiesen. Anders ausgedrückt bilden die Seitenwand und der Längsträger ein integrales, gemeinsames Bauteil.
  • Die Erfindung betrifft aber auch ein Bauteil für einen Schienenfahrzeugwagenkasten, umfassend einen zuvor beschriebenen Längsträger und eine mit dem Träger verbundene Seitenwand. Bei diesem Gegenstand ist eine Seitenwand mit einem separat hergestellten Längsträger zu einer Montageeinheit bzw. vormontierten Baugruppe verbunden.
  • In einer speziellen Ausführungsform weist die Seitenwand die folgenden Elemente auf:
    • einen in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben vorspringenden ersten Vorsprung mit einem freien Ende, das die erste Ansatzstelle für den ersten Dachabschnitt aufweist und/oder
    • einen in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite vorspringenden zweiten Vorsprung, der unter dem ersten Vorsprung angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, das die zweite Ansatzstelle für den zweiten Dachabschnitt aufweist.
  • Der erste und/oder zweite Vorsprung kann, wie bereits oben beschrieben, ausgeführt sein. Insbesondere kann eine Seitenwand so aufgebaut sein, dass der erste Vorsprung, im Querschnitt betrachtet, gegenüber der Wagenkastenseitenwand schräg nach oben abgewinkelt verläuft.
  • Die erfindungsgemäße Seitenwand mit samt dem ersten und zweiten Vorsprung kann aus Strangpressprofilen ausgebildet sein, vorzugsweise aus Aluminium. Auch hierzu wird auf die oben bereits aufgeführten Erläuterungen zu Strangpressprofilen Bezug genommen.
  • Die beschriebene Seitenwand kann mit einem oder mehreren ersten und/oder zweiten Dachabschnitten zu einem Bauteil verbunden sein, das als Montageeinheit bzw. vormontierten Baugruppe beim Bau von Wagenkästen eingesetzt wird. Somit betrifft die Erfindung auch ein Bauteil für einen Schienenfahrzeug-Wagenkasten, aufweisend oder bestehend aus zuvor beschriebenen Seitenwänden und einem oder mehreren an den Seitenwänden angebrachten ersten und/oder zweiten Dachabschnitten.
  • In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug, das einen Wagenkasten aufweist wie zuvor beschrieben. Bevorzugte Schienenfahrzeuge sind Metros, Nahverkehrszüge, Fernverkehrszüge, Hochgeschwindigkeitszüge und Straßenbahnen. Besonders bevorzugt sind Schienenfahrzeuge in Integralbauweise.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens mit mindestens einem ersten Dachabschnitt und mindestens einem zweiten Dachabschnitt, wobei der erste Dachabschnitt bei Betrachtung in Längsrichtung über den zweiten Dachabschnitt nach oben hinausragt, und wobei bei dem Verfahren,
    1. a) über der dem Bereich der rechten Wagenkastenseitenwand und über dem Bereich der linken Wagenkastenseitenwand eines Wagenkastens jeweils ein einstückiger Längsträger angeordnet wird, der die folgenden Elemente aufweist:
      • eine senkrecht nach oben oder schräg nach oben in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende erste Ansatzstelle für einen ersten Dachabschnitt,
      • eine in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende zweite Ansatzstelle für einen zweiten Dachabschnitt, die unter der ersten Ansatzstelle angeordnet ist,
      • eine in Einbaulage nach unten oder schräg nach unten weisende dritte Ansatzstelle für eine Wagenkastenseitenwand,
    2. b) eine rechte und eine linke Wagenkastenseitenwand jeweils an die dritten Ansatzstellen der beiden Längsträger gefügt werden,
    3. c) einer oder mehrere erste Dachabschnitte an die ersten Ansatzstellen der beiden Längsträger gefügt werden und einer oder mehrere zweite Dachabschnitte an die zweiten Ansatzstellen der beiden Längsträger gefügt werden, sodass erste und zweite Dachabschnitte in Wagenlängsrichtung angeordnet werden und in einem Längsabschnitt des Längsträgers entweder nur ein erster oder nur ein zweiter Dachabschnitt angeordnet wird.
  • Eingesetzt werden kann in dem Verfahren ein Längsträger wie bereits oben beschrieben, einschließlich aller speziellen und bevorzugten Ausführungsformen. Erfindungsgemäße Längsträger können in Schritt a) des Verfahrens als Träger auf der zur Fahrtrichtung rechten und auf der linken Seite des Wagenkastens eingesetzt werden.
  • In einer Variante des Verfahrens wird beim Fügen des einen oder der mehreren ersten Dachabschnitte an die erste Ansatzstelle, insbesondere an einen ersten Vorsprung, eine Fügevorrichtung, insbesondere ein Schweißbrenner, an der zweiten Ansatzstelle, insbesondere an einem zweiten Vorsprung, entlanggeführt.
  • In einer weiteren Variante des Verfahrens wird beim Fügen des einen oder der mehreren zweiten Dachabschnitte an die zweite Ansatzstelle, insbesondere an einen zweiten Vorsprung, eine Fügevorrichtung, insbesondere ein Schweißbrenner, an der ersten Ansatzstelle, insbesondere an einem ersten Vorsprung, entlanggeführt.
  • Der herzustellende Wagenkasten weist mindestens einen ersten Dachabschnitt und mindestens einen zweiten Dachabschnitt auf. Die Anordnung der Dachabschnitte kann prinzipiell beliebig gewählt werden und es können mehrere erste Dachabschnitte vorhanden sein, die sich mit einem zweiten oder mit mehreren zweiten Dachabschnitten abwechseln. Es ist auch möglich, zumindest einen dritten Dachabschnitt an der ersten oder zweiten Ansatzstelle mit dem Längsträger zu verbinden. In einer speziellen Ausführungsform eines Wagenkastens sind Flachdachabschnitte am vorderen und hinteren Wagenkastenende vorgesehen und dazwischen ein Konturdachabschnitt. Die Fügeschritte des Verfahrens werden vorzugsweise durch eine Fügetechnik durchgeführt, die eine Erwärmung der zu fügenden Bauteile erfordert. Besonders bevorzugt ist eine Schweißverbindung oder eine Lötverbindung. Denkbar sind aber auch Niet- oder Klebeverbindungen.
  • Zwischen einem ersten Dachabschnitt und einem zweiten Dachabschnitt kann eine Öffnung vorhanden sein wenn der erste Dachabschnitt an der Übergangsstelle nicht bereits einen Giebel aufweist. In einem optionalen weiteren Schritt des Verfahrens werden Öffnungen zwischen ersten Dachabschnitten und zweiten Dachabschnitten verschlossen. Beispielsweise kann ein Giebelelement, wie beispielsweise ein Blech oder ein passend geformtes Hohlprofil, in die Öffnung eingesetzt und an der Oberkante mit dem Rand des ersten Dachabschnitts und an der Unterkante mit dem Rand des zweiten Dachabschnitts verbunden werden, vorzugsweise durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch Schweißen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1a, 1b
    den Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs in zwei verschiedenen Perspektiven,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch den Wagenkasten der Fig. 1 b entlang der Linie I-I,
    Fig. 3
    eine Vergrößerung des Ausschnittes X aus der Fig. 2, worin ein Längsträger mit einem angefügten Konturdach gezeigt ist,
    Fig. 4
    einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 3, der den Übergang von Längsträger zum Konturdach zeigt,
    Fig. 5a, 5b
    die Herstellung einer Schweißverbindung zwischen Konturdach und Längsträger,
    Fig. 6
    einen Querschnitt durch den Wagenkasten der Fig. 1 b entlang der Linie II-II,
    Fig. 7
    eine Vergrößerung des Ausschnitts Y aus der Fig. 6, wobei ein Längsträger mit einem angefügten Flachdach gezeigt ist,
    Fig. 8
    einen Ausschnitt aus der Fig. 7, der den Übergang von einem Längsträger zu einem Flachdach zeigt,
    Fig. 9
    die Herstellung einer Schweißverbindung zwischen einem Längsträger und einem Flachdachelement,
    Fig. 10
    einen Längsträger im Bereich eines Flachdaches, wobei der erste Vorsprung einen Entwässerungskanal aufweist.
  • Die Fig. 1 a und 1 b zeigen einen Schienenfahrzeug-Wagenkasten 1, wobei die Fig. 1 a eine Ansicht von schräg oben und die Fig. 1 b eine Ansicht von der Seite zeigt. Der Wagenkasten weist eine Kopfstruktur auf, die in der Abbildung am rechten Ende des Wagenkastens angeordnet ist und der Blick fällt bei beiden Abbildungen auf die rechte Seitenwand 2. Der Wagenkasten weist am vorderen und am hinteren Ende ein horizontal verlaufendes Wagenkastendach 3 als zweiten Dachabschnitt (Flachdach) auf. Dazwischen ist ein gewölbtes Wagenkastendach 4 (Konturdach) als erster Dachabschnitt angeordnet. Außerdem zeigen die Fig. 1 a und 1 b Fensterausschnitte 5 und Türausschnitte 6 in der Seitenwand. Zwischen dem Konturdach 4 und den Flachdächern 3 ist eine Öffnung 7 vorhanden.
  • Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Wagenkasten der Fig. 1 b entlang der Linie I-I. Es handelt sich um einen Querschnitt durch den Bereich des Wagenkastens, in dem ein Konturdach angeordnet ist. Gezeigt sind die rechte Wagenkastenseitenwand 2, die linke Wagenkastenseitenwand 8, der Wagenkastenboden 9 und das Konturdach 4. Der erfindungsgemäße Längsträger ist im markierten Abschnitt X angeordnet und wird anhand der Fig. 3 erläutert. Der Wagenkastenboden 9, die Seitenwände 2, 8, das Konturdach 4 und der Längsträger sind aus extrudierten Profilteilen mit einer Hohlkammerstruktur gefertigt.
  • Die Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Längsträger 10 mit einer angefügten rechten Wagenkastenseitenwand 2 und einem angefügten Konturdach 4. Der Längsträger 10 ist als dunkel gefärbtes Hohlkammerprofil dargestellt, um die Unterscheidung zu benachbarten Bauteilen zu erleichtern. Dies ist lediglich eine zeichnerische Darstellung und bedeutet nicht, dass der Längsträger 10 aus einem anderen Material gefertigt sein muss als ein Konturdach 4 oder eine Seitenwand 2. Vorzugsweise bestehen alle diese Teile aus Aluminium. Der Längsträger 10, gebildet aus einem Hohlkammerprofil, weist einen schräg nach oben zeigenden ersten Vorsprung 11 mit einem freien Ende 12 auf. Das freie Ende 12 bildet die erste Ansatzstelle für einen ersten Dachabschnitt. Am freien Ende 12 ist in dieser Ausführungsform das gewölbte Wagenkastendach 4 angeschweißt. Details zu der Schweißverbindung sind nachfolgend in der Fig. 4 beschrieben. Außerdem weist der Längsträger 10 einen zweiten Vorsprung 13 mit einem freien Ende 14 auf. Das freie Ende 14 bildet die zweite Ansatzstelle für einen zweiten Dachabschnitt. Der zweite Vorsprung 13 weist horizontal in Richtung Wagenkasteninnenseite und ist unter dem ersten Vorsprung 11 angeordnet. Der erste Vorsprung 11 ist aus einer einzigen Kammer eines Hohlkammerprofils gebildet und er ist in Richtung seines freien Endes 12 verjüngt. Der zweite Vorsprung 13 ist aus zwei Kammern eines Hohlkammerprofils gebildet und in Richtung seines freien Endes 14 verjüngt. Das freie Ende 14 des zweiten Vorsprungs 13 liegt frei, da in diesem Bereich des Wagenkastens kein Flachdach angebracht ist. Die Wagenkastenaußenseite ist mit dem Buchstaben A und die Wagenkasteninnenseite mit dem Buchstaben B bezeichnet. Die gestrichelte Linie, die in Verlängerung der Seitenwand 2 eingezeichnet ist, bildet zusammen mit der Wagenkastenseitenwand die Grenzline zwischen Wagenkasteninnenseite B und Wagenkastenaußenseite A nach der Definition dieser Erfindung. Die gestrichelte Linie entspricht einer gedachten Verlängerung der Seitenwand 2 nach oben. Eine entsprechende gestrichelte Linie ist auch in der Fig. 7 dargestellt.Es ist in der Fig. 3 zu erkennen, dass der zweite Vorsprung 13 über den ersten Vorsprung 11 in horizontaler Richtung hervorsteht und dass er über den ersten Vorsprung in Richtung Wagenkasteninnenseite B hervorsteht. In der Unterseite des zweiten Vorsprungs 13 ist ein Befestigungsmittel 15 in Form einer nach unten geöffneten C-Schiene vorgesehen. Die C-Schiene ist ein integraler Bestandteil des Strangpressprofils. Ein unterer Abschnitt 16 des Längsträgers 10 ist an seinem unteren Ende 17, das hier die dritte Ansatzstelle ist, mit der rechten Seitenwand 2 verbunden.
  • Der untere Abschnitt 16 weist am unteren Ende zwei zueinander nach innen abknickende Lippen 18 auf, an denen zwei vom Ende der Seitenwand 2 hervorstehende Lippen 19 anliegen. Die Lippen 18 und 19 sind durch eine Schweißverbindung miteinander verbunden, wodurch die Verbindung von Seitenwand 2 zum Längsträger 10 bzw. dessen unteren Abschnitt 16 hergestellt ist. In der gezeigten Ausführungsform weist auch die Seitenwand 2 ein Befestigungsmittel 20 in Form einer C-Schiene auf.
  • Die Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 3, in dem die Ansatzstelle zwischen dem ersten Vorsprung 11 des Längsträgers 10 und dem Konturdach 4 dargestellt ist. Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, dass der erste Vorsprung 11 des Längsträgers 10 an seinem freien Ende 12 eine hervorstehende Lippe 30 aufweist, auf die das Konturdach 4 gelegt ist. Das Konturdach 4 weist an seinem Ende 31 seinerseits eine hervorstehende Lippe 32 auf, die sich an der Wagenkastenaußenseite auf den ersten Vorsprung 11 legt. Zwischen dem Ende 31 des Konturdachs 4 und dem Ende 12 des Längsträgers 10 ist ein Spalt als Ausgleich für Fertigungstoleranzen gebildet. Der erste Vorsprung 11 weist an der Kontaktstelle zur Lippe 32 eine Vertiefung 33 auf, in welche die Lippe 32 zur Schaffung eines bündigen Übergangs von Konturdach 4 zu Längsträger 10 eingepasst ist. Am Ende 34 der Lippe 32 des Konturdachs und am Ende 35 der Lippe 30 des Längsträgers 10 werden Überlappschweißnähte ausgeführt, um das Konturdach 4 an das freie Ende 12 des ersten Vorsprungs 11 des Längsträgers 10 zu fügen. Die Schaffung einer solchen Schweißverbindung ist in den Fig. 5a und 5b gezeigt. In der Fig. 5a ist ausschnittweise auch die Ausdehnung des Längsträgers 10 in Wagenkastenlängsrichtung gezeigt, zusätzlich zu einem Schnitt durch den Längsträger 10 und eine Seitenwand 2 in Querrichtung. Die Fig. 5b zeigt nur einen Schnitt in Querrichtung. In Fig. 5a ist erkennbar, dass der Längsträger 10 einteilig bzw. einstückig ist, d.h. er erstreckt sich nahtlos von einem Ende des Wagenkastens, welches in der Fig. 5a am rechten Bildrand zu sehen ist, zum anderen Ende des Wagenkastens, das in der Ansicht der Fig. 5a auf der linken Seite ist, in der Figur selbst aber nicht mehr gezeigt ist. Der Längsträger 10 ist im Übergangsbereich von der Seitenwand 2 zum Dach 4 angeordnet und wird auch als Obergurt bezeichnet. In den Fig. 5a und 5b ist die schweißtechnische Zugänglichkeit des ersten Vorsprungs 11 zur Schaffung einer Schweißverbindung zum Konturdach 4 gezeigt. Der Schweißbrenner 50 kann zur Schaffung einer Schweißnaht von der Innenseite des Wagenkastens angesetzt werden. Die schweißtechnische Zugänglichkeit zum ersten Vorsprung 11 ist gegeben, ohne dass der zweite Vorsprung 13 abgetrennt werden muss. Gegebenenfalls kann der Schweißbrenner 50 sogar an den zweiten Vorsprung 13 angelehnt werden und in Wagenkastenlängsrichtung (in Blickrichtung des Betrachters bei Fig. 5b) an dem zweiten Vorsprung 13 entlanggeführt werden.
  • Die Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen Wagenkasten 1 entlang der in der Fig. 1 b dargestellten Linie II-II. Es handelt sich um einen Schnitt durch einen Bereich des Wagenkastens 1, in dem ein Flachdach 3 angebracht ist. Der erfindungsgemäße Längsträger 10 verbindet die Wagenkastenseitenwände 2, 8 mit dem Flachdach 3. Ansonsten kann zur weiteren Erläuterung der Figur auf die Erläuterungen zur Fig. 2 Bezug genommen werden.
  • Die Fig. 7 zeigt den Ausschnitt Y aus der Fig. 6 in Vergrößerung. Eine Seitenwand 2 ist an das dritte Ende 17, das hier die dritte Ansatzstelle ist, des unteren Abschnitts 16 angefügt und ein Flachdach 3 ist an das freie Ende 14 des zweiten Vorsprungs 13 angefügt. Das freie Ende 12 des ersten Vorsprungs 11 liegt frei und der Vorsprung 11 verbleibt auch im Flachdachbereich an dem Wagenkasten. Der Vorsprung 11 ragt über das Niveau des Flachdachs 3 hinaus und kann als seitliche Abschirmung für auf dem Flachdach angebrachte Vorrichtungen (hier nicht gezeigt) dienen, wie z.B. Klimaanlagen. Je nach Dimensionierung einer solchen Vorrichtung und des Vorsprungs 11 kann der Vorsprung die Vorrichtung ganz oder teilweise zur Wagenkastenaußenseite A bei seitlicher Betrachtung (im Bild von links nach rechts) verdecken. Zur Erläuterung weiterer Merkmale der Fig. 7 wird auf die Fig. 3 verwiesen.
  • Die Fig. 8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 7, in dem die Verbindungsstelle von Flachdach 3 zum zweiten Vorsprung 13 des Längsträgers 10 detailliert dargestellt ist. Der zweite Vorsprung 13 weist an seinem Ende 14 eine hervorstehende Lippe 40 auf, auf die das Konturdach 3 gelegt ist. Das Konturdach 3 weist an seinem Ende 41 eine Lippe 42 auf, die auf dem zweiten Vorsprung 13 aufliegt. Zur Schaffung einer ebenen Verbindungsstelle von Flachdach 3 zu zweitem Vorsprung 13 weist der zweite Vorsprung 13 eine Vertiefung 43 auf, in welche sich die Lippe 42 des Flachdachs 3 einpasst. Am Ende 44 der Lippe 42 und am Ende 45 der Lippe 40 werden in Wagenlängsrichtung (in dieser Darstellung in Blickrichtung des Betrachters) Überlappschweißnähte geschaffen, um das Flachdach 3 an das freie Ende 14 des Vorsprungs 13 zu fügen.
  • In der Fig. 9 ist gezeigt, wie der freistehende erste Vorsprung 11 als Führung für einen Schweißbrenner 50 dienen kann. Der Schweißbrenner 50 wird in Wagenlängsrichtung (Blickrichtung des Betrachters) an dem Vorsprung 11 entlanggeführt, um eine Schweißverbindung zwischen dem Flachdach 3 und dem zweiten Vorsprung 13 zu schaffen. Das Brennerrohr 51 des Schweißbrenners 50 wird an den Rand der hervorstehenden Lippe 30 am freien Ende 12 des ersten Vorsprungs 11 angelehnt und die Öffnung 52 der Brennerrohrs 51 auf das freie Ende 14 des zweiten Vorsprungs 13 ausgerichtet. Indem man den Schweißbrenner derart am Ende der Lippe 30 am freien Ende 12 des ersten Vorsprungs 11 in Wagenlängsrichtung entlangführt, bleibt der Schweißbrenner im optimalen Winkel, der hier in etwa 45° beträgt, zur Schaffung einer Überlappschweißnaht zwischen dem Flachdach 3 und dem zweiten Vorsprung 13 ausgerichtet. In der hier gezeigten Ausführungsform liegt die Brennerdüse 51 am Ende der Lippe 30 an. In der hier gezeigten Ausführungsform ist die Länge des ersten Vorsprungs 11, inklusive Lippe 30, und die Länge des zweiten Vorsprungs 13 so bemessen, dass eine gedachte Verbindungslinie von dem Ende der Lippe 30 zum freien Ende 14 des zweiten Vorsprungs 13 mit der Horizontalen (hier beispielsweise die Dachlinie des Flachdachs 3) einen Winkel von etwa 45° bildet. Der äußerste Punkt des Vorsprungs 11 ist das Ende 35 der Lippe 30. Sofern am freien Ende 12 des ersten Vorsprungs 11 keine Lippe 30 vorgesehen ist, bildet das Ende 12, hier in Form eines abschließenden Profilsteges, selbst den äußersten Punkt und den Abstützpunkt für die Brennerdüse 51. In diesem Fall wäre der erste Vorsprung 11 idealerweise so bemessen, dass eine gedachte Verbindungslinie vom freien Ende 12 zum freien Ende 14 mit der Horizontalen einen Winkel von 45° bildet. Die Fig. 9 zeigt auch die sehr gute schweißtechnische Zugänglichkeit der Verbindungsstelle von Flachdach 3 zum zweiten Vorsprung 13 des Längsträgers, weil der zweite Vorsprung 13 über den ersten Vorsprung 11 in horizontaler Richtung (in dieser Darstellung horizontal nach links) hervorsteht.
  • Fig. 10 zeigt die Entwässerung eines Flachdachbereiches 3. Der erste Vorsprung 11 eines Längsträgers 10 weist in seinem Inneren einen Entwässerungskanal auf. Der erste Vorsprung 11 ist aus einer einzigen Kammer eines Hohlkammerprofils gebildet, wie z.B. in Fig. 3 und 4 dargestellt, und diese Hohlkammer dient als Entwässerungskanal. Der Entwässerungskanal erstreckt sich in Wagenlängsrichtung und nur entlang eines Teiles des Vorsprungs 11. Der Entwässerungskanal verläuft von einer Zuflussöffnung 60 bis zu einer Abflussöffnung 61. Die Zuflussöffnung 60 ist von einem Flachdachabschnitt 3 aus zugänglich. Im Bereich der Zuflussöffnung sind die Wände der Profilhohlkammer des ersten Vorsprungs 11 teilweise entfernt, wodurch eine Abflussnische geschaffen wurde. Bereiche der Profilhohlkammer des ersten Vorsprungs 11, in denen kein Entwässerungskanal vorgesehen ist, sind mit einer Platte 64 verschlossen. Die Abflussöffnung 61 ist im unteren Bereich der Hohlprofilkammer des ersten Vorsprungs 11 angeordnet und sie befindet sich unten am längsseitigen Ende 63 des Vorsprungs 11 und damit am Ende des Wagenkastens 1. Die Profilkammer des ersten Vorsprungs ist am längsseitigen Ende 63 durch eine Platte 65 verschlossen, damit abfließendes Wasser ausschließlich durch die nach unten weisende Abflussöffnung 61 abgeleitet wird. Prinzipiell wäre es auch denkbar, die Profilkammer des ersten Vorsprungs seitlich offen zu lassen und Wasser durch diese Öffnung abzuleiten. An der Abflussöffnung 61 ist ein Rohrstutzen 62 an den ersten Vorsprung 11 angeschweißt. An den Rohrstutzen 62 kann eine weitere Verrohrung angeschlossen werden, um abfließendes Wasser gezielt an bestimmte Positionen des Untergestells (nicht gezeigt) des Wagenkastens 1 abzuleiten, beispielsweise zur Mitte des Gleisbetts. Die Fließrichtung des vom Flachdachabschnitt 3 ablaufenden Wassers ist durch Pfeile angedeutet. Wie durch die Pfeile erkennbar, wird Wasser vom Flachdach an das Ende des Wagens geleitet.

Claims (12)

  1. Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, aufweisend
    einen einstückig ausgebildeten Längsträger (10), aufweisend:
    - eine in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende erste Ansatzstelle (12)
    - eine in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite (B) weisende zweite Ansatzstelle (14), die unter der ersten Ansatzstelle (12) angeordnet ist,
    - eine in Einbaulage nach unten oder schräg nach unten weisende dritte Ansatzstelle (17) für eine Wagenkastenseitenwand (2, 8),
    oder alternativ
    eine Seitenwand, aufweisend an ihrem oberen Ende
    - eine in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben weisende erste Ansatzstelle (12),
    - eine in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende zweite Ansatzstelle (14), die unter der ersten Ansatzstelle (12) angeordnet ist,
    wobei
    - an der ersten Ansatzstelle (12) des Längsträgers (10) oder der Seitenwand ein erster Dachabschnitt (4) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    - an der zweiten Ansatzstelle (14) des Längsträgers (10) oder der Seitenwand ein zweiter Dachabschnitt (3) angebracht ist, sodass der erste Dachabschnitt über den zweiten Dachabschnitt nach oben hinausragt,
    oder an der zweiten Ansatzstelle (14) des Längsträgers (10) oder der Seitenwand zumindest ein Querversteifungselement angebracht ist.
  2. Wagenkasten nach Anspruch 1, wobei der Längsträger aufweist:
    - einen in Einbaulage unteren Abschnitt (16), der die dritte Ansatzstelle (17) aufweist,
    - einen in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben in Richtung Wagenkasteninnenseite vorspringenden ersten Vorsprung (11) mit einem freien Ende, das die erste Ansatzstelle (12) aufweist, und/oder
    - einen in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite (B) vorspringenden zweiten Vorsprung (13), der unter dem ersten Vorsprung angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, das die zweite Ansatzstelle (14) aufweist.
  3. Wagenkasten nach Anspruch 1, wobei die Seitenwand aufweist:
    - einen in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben vorspringenden ersten Vorsprung (11) mit einem freien Ende, das die erste Ansatzstelle (12) aufweist und/oder
    - einen in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite vorspringenden zweiten Vorsprung (13), der unter dem ersten Vorsprung angeordnet ist und ein freies Ende aufweist, das die zweite Ansatzstelle (14) aufweist.
  4. Wagenkasten nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der zweite Vorsprung (13) in Einbaulage über den ersten Vorsprung (11) in horizontaler Richtung hervorsteht.
  5. Wagenkasten nach Anspruch 4, bei dem die Tiefe des ersten Vorsprungs und die Tiefe des zweiten Vorsprungs so bemessen sind, dass eine gedachte Verbindungslinie vom freien Ende des ersten Vorsprungs zum freien Ende des zweiten Vorsprungs mit der Horizontalen einen Winkel von 40° bis 50° bildet.
  6. Wagenkasten nach einem der Ansprüche 2-5, bei dem der zweite Vorsprung (13) an seiner Unterseite ein Befestigungsmittel (15) zur Befestigung einer Innenverkleidung oder anderweitiger Bauteile oder Baugruppen aufweist.
  7. Wagenkasten nach einem der Ansprüche 2-6, bei dem der erste Vorsprung aus einer oder mehreren Kammern eines Hohlkammerprofils gebildet ist und eine der Kammern einen Entwässerungskanal bildet.
  8. Wagenkasten nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste Dachabschnitt ein gewölbter Dachabschnitt ist und der zweite Dachabschnitt ein horizontaler oder im Wesentlichen horizontaler Dachabschnitt ist.
  9. Schienenfahrzeug, aufweisend einen Wagenkasten nach einem der Ansprüche 1-8.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens mit mindestens einem ersten Dachabschnitt, sowie mindestens einem zweiten Dachabschnitt oder einem Querversteifungselement, wobei bei dem Verfahren,
    a) über dem Bereich der rechten Wagenkastenseitenwand und über dem Bereich der linken Wagenkastenseitenwand eines Wagenkastens jeweils ein einstückiger Längsträger (10) angeordnet wird, der die folgenden Elemente aufweist:
    - eine in Einbaulage senkrecht nach oben oder schräg nach oben in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende erste Ansatzstelle (12) für einen ersten Dachabschnitt,
    - eine in Einbaulage in Richtung Wagenkasteninnenseite weisende zweite Ansatzstelle (14) für einen zweiten Dachabschnitt oder für ein Querversteifungselement, wobei die zweite Ansatzstelle (14) unter der ersten Ansatzstelle (12) angeordnet ist,
    - eine in Einbaulage nach unten oder schräg nach unten weisende dritte Ansatzstelle (17) für eine Wagenkastenseitenwand,
    b) eine rechte und eine linke Wagenkastenseitenwand jeweils an die dritten Ansatzstellen (17) der beiden Längsträger (10) gefügt werden,
    c) einer oder mehrere erste Dachabschnitte an die ersten Ansatzstellen (12) der beiden Längsträger (10) gefügt werden und
    d) einer oder mehrere zweite Dachabschnitte an die zweiten Ansatzstellen (14) der beiden Längsträger (10) gefügt werden, sodass erste und zweite Dachabschnitte in Wagenlängsrichtung angeordnet werden, in einem Längsabschnitt des Längsträgers (10) entweder nur ein erster oder nur ein zweiter Dachabschnitt angeordnet wird und der erste Dachabschnitt über den zweiten Dachabschnitt nach oben hinausragt,
    oder zumindest ein Querversteifungselement an den zweiten Ansatzstellen (14) der beiden Längsträger (10) angebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fügen des einen oder der mehreren ersten Dachabschnitte an die erste Ansatzstelle eine Fügevorrichtung, insbesondere ein Schweißbrenner, an der zweiten Ansatzstelle entlanggeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fügen des einen oder der mehreren zweiten Dachabschnitte an die zweite Ansatzstelle eine Fügevorrichtung, insbesondere ein Schweißbrenner, an der ersten Ansatzstelle entlanggeführt wird.
EP11708981.3A 2011-02-14 2011-02-14 Wagenkasten eines schienenfahrzeugs mit längsträger für den übergangsbereich einer wagenkastenseitenwand zum wagenkastendach Active EP2675689B2 (de)

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