EP3259169B1

EP3259169B1 - Verbindungsträger für zwei längsträger eines schienenfahrzeugs

Info

Publication number: EP3259169B1
Application number: EP16703972.6A
Authority: EP
Inventors: Jochen Brandstetter; Christian KÜTER; Gerald Schobegger; Martin Teichmann
Original assignee: Siemens Mobility Austria GmbH
Current assignee: Siemens Mobility Austria GmbH
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-02-10
Also published as: AT516912A3; US10745035B2; CN107207019B; CN107207019A; EP3259169A1; WO2016131691A1; RU2675757C1; US20180043909A1; AT516912A2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsträger zur Verbindung zweier Längsträger eines Fahrwerkrahmens eines Schienenfahrzeuges, mit zumindest einer Befestigungsstelle zur Aufnahme von Anbaukomponenten.

Stand der Technik

Fahrwerke von Schienenfahrzeugen umfassen in der Regel einen Fahrwerksrahmen mit zwei Längsträgern und einen diese verbindenden Querträger, Radsätze, welche über eine Primärfederung mit den Längsträgern verbunden sind, und zumindest eine Sekundärfederung zur Anbindung eines Wagenkastens. Zusätzlich dazu sind auch eine Reihe weiterer Anbaukomponenten zur Funktion der Fahrwerke bzw. der Schienenfahrzeuge notwendig, beispielsweise Elemente der Zugsicherung (Antennen) oder Leitungen bzw. deren Kabel- und Verrohrungskomponenten. Um diese Anbaukomponenten am Fahrwerksrahmen zu befestigen bzw. diese mit den Längsträgern zu verbinden, sind Verbindungsträger, auch Kopfträger genannt, bekannt, welche die beiden Längsträger miteinander verbinden und Befestigungsstellen aufweisen, um die Anbaukomponenten aufzunehmen. An solchen Befestigungsstellen sind beispielsweise Kabelschellen oder Konsolen mit dem Verbindungsträger, beispielsweise über Schraubenverbindungen, verbunden.
Die Verbindungsträger sind dabei in der Regel starr mit den Längsträgern verbunden. Dadurch fungieren die Verbindungsträger jedoch als zusätzliche Versteifung des Fahrwerksrahmens, was zu einer verringerten Verwinde-Fähigkeit der Längsträger gegeneinander im Betriebszustand führt. Starr verbundene Verbindungsträger können sich daher während des Betriebs wesentlich schlechter an Verwindungen des Gleises anpassen und diese in geringerem Maße ausgleichen, was eine Verschlechterung der lauftechnischen Eigenschaften des Fahrwerks nach sich zieht.
Es sind auch Verbindungsträger bekannt die von den Längsträgern entkoppelt angebracht sind oder aus verwindeweichen Profilen bestehen. Dadurch wird zwar die Verwinde-Fähigkeit der Längsträger wieder hergestellt, jedoch gleichzeitig die Eigenfrequenz gesenkt, sodass es während des Betriebs zu einem Aufschwingen der Bauteile kommen kann. Da dieses Aufschwingen jedenfalls zu vermeiden ist, unterliegen solche Verbindungsträger konstruktiven Kompromissen, welche jedenfalls mit entsprechenden Nachteilen verbunden sind.
EP 1 415 882 A1 zeigt einen Fahrwerkrahmen für ein Schienenfahrzeug, bei dem ein erster Längsträger und ein zweiter Längsträger über einen Kopfträger miteinander verbunden sind. Der Kopfträger weist einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt sowie einen Mittenabschnitt auf. Der erste Endabschnitt und der zweite Endabschnitt sind mittels Befestigungselementen mit dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger verbunden. Der Mittenabschnitt weist einen Antennenträger auf und ist mit dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt über Kunststoffelemente verbunden, um auf den Kopfträger wirkende Torsionsmomente bzw. Torsionsschwingungen zu dämpfen. EP 0 345 709 A1 offenbart einen Fahrwerksrahmen mit einem ersten Längsträger und einem zweiten Längsträger, welche über eine Querträgerstruktur miteinander verbunden sind. Mit der Querträgerstruktur ist ein in Fahrtrichtung und nach außen weisender Anschlussträger verbunden, welcher parallel zu einer Querrichtung des Fahrwerksrahmens ausgerichtet ist.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und einen Verbindungsträger zur Verbindung zweier Längsträger vorzuschlagen, welcher die Verwinde-Fähigkeit der Längsträger möglichst wenig beeinflusst und gleichzeitig einem Aufschwingen des Systems entgegenwirkt.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch einen Verbindungsträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß ist daher bei einem Verbindungsträger zur Verbindung zweier Längsträger eines Fahrwerkrahmens eines
Schienenfahrzeuges mit zumindest einer Befestigungsstelle zur Aufnahme von Anbaukomponenten vorgesehen, dass der Verbindungsträger zumindest ein erstes Trägerelement mit einem ersten Trägerabschnitt und ein zweites Trägerelement mit einem zweiten Trägerabschnitt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente sich in die jeweils entgegengesetzte Richtung nach außen hin öffnende Profile aufweisen, leistenförmig ausgebildet sind und durch zumindest zwei Verbindungsmittel kraftschlüssig derart miteinander verbunden sind, dass die Trägerabschnitte einander zumindest abschnittsweise überlappen, wobei je zumindest ein Befestigungselement zur Verbindung des Verbindungsträgers mit einem Längsträger des Fahrwerkrahmens vorgesehen ist und die Befestigungselemente einen Kontaktabschnitt aufweisen, welcher zwischen Befestigungsabschnitten der Trägerelemente angeordnet ist und über die Verbindungsmittel mit den Trägerelementen verbunden ist.
Die kraftschlüssige Verbindung der beiden Trägerelemente kann beispielsweise durch Verbindungsmittel wie Schrauben oder Nieten mit entsprechenden Bohrungen in den Trägerelementen realisiert werden. Ist der Verbindungsträger im Betriebszustand mit den Längsträgern verbunden, so kommt es im Belastungsfall zu einer Schwingungsanregung des Systems. An den Verbindungsstellen, an welchen die Verbindungsmittel die Trägerelemente miteinander verbinden, kommt es bei der Schwingungserregung des Systems zu Mikrobewegungen zwischen den Trägerelementen untereinander bzw. zwischen Trägerelementen und Verbindungsmitteln. Diese Mikrobewegungen führen zu einer Dämpfung des schwingungsfähigen Gesamtsystems und wirken damit einem Aufschwingen des Gesamtsystems entgegen. Die überlappenden Trägerabschnitte bilden dabei einen Großteil des Verbindungsträgers aus und dienen damit zur Überbrückung des Abstandes zwischen den Längsträgern. Durch die Überlappung ergeben sich dabei in Hinblick auf die Verwinde-Fähigkeit besonders günstige Eigenschaften.
Erfindungsgemäß sind das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement leistenförmig ausgebildet, sodass sich die Trägerelemente im Wesentlichen mit einem konstanten Querschnitt entlang einer Längsrichtung erstrecken, welche Längsrichtung vorzugsweise normal auf die Längsträger steht, und den Abstand zwischen den Längsträgern überbrücken. Die Trägerelemente sind dabei im Bereich der Trägerabschnitte grundsätzlich eben ausgebildet.
Um die Verwinde-Fähigkeit des Verbindungsträgers zu erhöhen, ist erfingungsgemäß vorgesehen, dass das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement im Querschnitt ein offenes Profil aufweisen. Dadurch wird das Torsions-Widerstandsmoment verringert, sodass der Verbindungsträger größere Verformungen bei einer Verwindung der Längsträger erlaubt. Die offenen Profil sind dabei so ausgerichtet, dass sie sich in die dem jeweils anderen Trägerelement abgewandte Richtung, mit anderen Worten nach außen, hin öffnen.
Bevorzugte Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Verbindungsträgers sehen dabei vor, dass es sich bei dem offenen Profil um ein L-Profil oder ein U-Profil handelt. Solche Profile sind fertigungstechnisch einfach herzustellen und stellen damit eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Guss- oder Schweißteilen dar. Die Trägerabschnitte werden dabei in der Regel durch einen senkrechten Teil des Profils gebildet; entweder der senkrechte Teil des L-Profils oder der senkrecht stehende Querteil des U-Profils.
Um einerseits die Verwinde-Fähigkeit des Verbindungsträgers zu erhöhen und um andererseits das Gewicht des Verbindungsträgers zu reduzieren, sieht eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die Trägerelemente in den überlappenden Trägerabschnitten mehrere Öffnungen aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Trägerabschnitte zwischen 70% und 90%, bevorzugt zwischen 80% und 90%, der Länge der Trägerelemente ausbilden, sodass eine große Anzahl an Öffnungen vorgesehen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerelemente zwei jeweils überlappende Befestigungsabschnitte aufweisen, wobei die Verbindungsmittel in den Befestigungsabschnitten angeordnet sind. Durch die Verbindung der zwei Trägerelemente in den
Befestigungsabschnitten können die Trägerelemente sowohl miteinander als auch mit den Längsträgern verbunden werden, ohne dabei aufwändige konstruktive Maßnahmen vorzunehmen. Bevorzugt sind die Trägerelemente über jeweils zumindest zwei Verbindungsmittel pro Befestigungsabschnitt miteinander verbunden, um die Relativbewegung der Trägerelemente gegeneinander klein zu halten und die Steifigkeit des Verbindungsträgers zu erhöhen. So kann der Verbindungsträger beispielsweise an mit den Längsträgern starr verbundenen, bspw. verschweißten, Befestigungsplatten verbunden sein.
Zur einfachen Anbindung des Verbindungsträgers an die Längsträger sieht eine weitere bevorzugte Variante eines erfindungsgemäßen Verbindungsträgers vor, dass die Befestigungsabschnitte an den, im montierten Zustand in Richtung der Längsträger weisenden, Enden der Trägerabschnitte angeordnet sind. Durch die Anordnung der Befestigungsabschnitte in jenen Bereichen des Verbindungsträgers, welche den Längsträgern am nächsten sind, ist der, beispielsweise durch Befestigungselemente, zu überbrückende Abstand zwischen Verbindungsträger und Längsträgern möglichst klein.
Um die Verwinde-Fähigkeit der Längsträger gegeneinander weiter zu verbessern, indem die Torsionssteifigkeit verringert wird und gleichzeitig die Schubsteifigkeit des Verbindungsträgers erhöht wird, sieht die Erfindung vor, dass je zumindest ein Befestigungselement zur Verbindung des Verbindungsträgers mit einem Längsträger des Fahrwerkrahmens vorgesehen ist. Das Vorsehen von Befestigungselementen erlaubt darüber hinaus eine flexible Anbindung an verschiedene Längsträger und damit eine hohe Anpassbarkeit des Verbindungsträgers an verschiedene Drehgestelle.
Die Befestigungselemente weisen einen Kontaktabschnitt auf, welcher zwischen den Befestigungsabschnitten der Trägerelemente angeordnet ist und über die Verbindungsmittel mit den Trägerelementen verbunden ist. Durch die Aufnahme des, vorzugsweise ebenen, Kontaktabschnittes zwischen den beiden Trägerelementen, wobei die zur Verbindung der Trägerelemente vorgesehenen Verbindungsmittel ebenfalls die Befestigungselemente an den Trägerelementen fixieren, sind nur wenige separate Bauteile notwendig, welche den Verbindungsträger bilden. Ebenfalls wird durch die reduzierte Anzahl an Bauteilen und Verbindungsmitteln die, durch die Verbindungsmittel erzeugte, Schwingungsdämpfung begünstigt. Insbesondere sind dabei auch Mikrobewegungen zwischen dem Kontaktabschnitt, den Befestigungsabschnitten der Trägerelemente und den Verbindungsmitteln möglich.
Da auch die konstruktive Gestaltung der Befestigungselemente eine direkte Auswirkung auf die Festigkeit des Verbindungsträgers hat, sehen weitere bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sehen vor, dass die Befestigungselemente konsolenartig oder L-förmig ausgebildet sind. Durch die einfache und zweckmäßige derartige Gestaltung der Befestigungselemente, ist einerseits die Fertigung und Montage kostengünstig und andererseits wird eine hohe Schubsteifigkeit in Längsrichtung der Trägerelemente erreicht.
Um verschiedene Anwendungsbereiche und Beschleunigungsniveaus auszugleichen, ist in einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbindungsträgers vorgesehen, dass die Befestigungselemente jeweils zumindest ein Elastomerelement aufweisen, über welches Elastomerelement die Befestigungselemente mit dem jeweiligen Längsträger verbindbar sind. Bei Einsatz solcher Elastomerelemente nehmen diese Verformungen aus der Verwindung auf und übernehmen ebenfalls Dämpfungsfunktion.
Um Anbaukomponenten in einfacher Art und Weise mit dem Verbindungsträger verbinden zu können, weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante das erste Trägerelement zumindest einen Aufnahmeabschnitt auf, welcher winkelig, vorzugsweise rechtwinkelig, vom ersten Trägerabschnitt absteht, wobei die zumindest eine Befestigungsstelle am Aufnahmeabschnitt angeordnet ist. Dabei kann der Aufnahmeabschnitt beispielsweise als ein waagrecht stehender Teil des L- oder U-Profils ausgebildet sein. Dadurch dass der Aufnahmeabschnitt zumindest eine Befestigungsstelle zur Aufnahme von Anbaukomponenten aufweist, können die Anbaukomponenten, beispielsweise über an den Befestigungsstellen verschraubte Kabelschellen, schnell und ohne großen Aufwand mit dem Verbindungsträger verbunden werden.
In einer weiteren nicht beanspruchten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das zweite Trägerelement, zusätzlich zum bzw. anstelle des Aufnahmeabschnittes des ersten Trägerelements, zumindest einen weiteren Aufnahmeabschnitt aufweist, welcher winkelig, vorzugsweise rechtwinkelig, vom zweiten Trägerabschnitt absteht, wobei zumindest eine Befestigungsstelle am weiteren Aufnahmeabschnitt angeordnet ist. Die Befestigungsstellen können dabei beispielsweise auch als konsolenartige Auskragungen der Aufnahmeabschnitte ausgebildet sein, an welchen die Aufnahme der Anbaukomponenten erfolgt. Durch die flexible Gestaltung und Anordnung der Befestigungsstellen an den Aufnahmeabschnitten, lässt sich so ein erfindungsgemäßer Verbindungsträger einfach an das jeweilige Drehgestell und die aufzunehmenden Anbaukomponenten anpassen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Trägerelemente, vorzugsweise auch die Befestigungselemente, als Blech-Biegeteile ausgeführt. Metallische Bleche weisen dabei besonders günstige mechanische Eigenschaften auf, welche den hohen BelastungsAnforderungen genügen, und ermöglichen eine Anbindung der Anbaukomponenten bei relativ geringen Wandstärken, sodass auch eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu Verbindungsträgern nach dem Stand der Technik möglich ist.
Durch die Herstellung der Elemente in einem Biegeverfahren werden Schweißnähte vermieden, welche die Festigkeitseigenschaften in der Regel negativ beeinträchtigen, was auf die Kerbspannungen in der Schweißnahtwurzel und die Änderungen im metallischen Gefüge aufgrund der Wärmeeinwirkung beim Schweißen zurückzuführen ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, dass die Blech-Biegeteile aus Edelstahl gefertigt sind, da Edelstahl keine weitere Lackierung oder Beschichtung benötigt, um gegen Korrosion geschützt zu sein. So werden auch Stellen, wie beispielsweise jene Stellen an denen die Verbindungsmittel angeordnet sind, an denen eine herkömmliche Beschichtung oder Lackierung nicht möglich ist bzw. im Laufe der Zeit abgerieben oder abgetragen wird, gegen Verschleiß und Korrosion geschützt.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Fahrwerksrahmen eines Schienenfahrzeuges mit zwei Längsträgern und einem die Längsträger verbindenden erfindungsgemäßen Verbindungsträger. Beim Fahrwerksrahmen handelt es sich dabei um einen Fahrwerksrahmen eines Drehgestells eines Schienenfahrzeuges, an welches mittels des Verbindungsträgers Anbaukomponenten angebunden sind. Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht dabei vor, dass der Verbindungsträger über die Befestigungselemente mit den Längsträgern verbunden ist. Weisen die Befestigungselemente dabei Elastomerelemente auf, so sind diese Elastomerelemente zwischen den Befestigungselementen und den Längsträgern angeordnet. Besonders einfach und stabil lassen sich die Befestigungselemente dann mit den Längsträgern verbinden, wenn die Befestigungselemente einen auskragenden Abschnitt aufweisen, welcher sich in Richtung der jeweiligen Längsträger erstreckt. Dieser auskragende Abschnitt, welcher als Teil eines L-förmigen oder konsolenartigen Profils ausgebildet sein kann, ermöglicht eine besonders flexible Anbindung des Verbindungsträgers an unterschiedlichen Positionen des Längsträgers, beispielsweise direkt an den Längsenden oder in der zwischen den Längsträgern aufgespannten lichten Weite.
Gemäß einer weiteren nicht beanspruchten Ausführungsvariante des Fahrwerkrahmens, schließt der Verbindungsträger einen rechten Winkel mit beiden Längsträgern ein. Da die Längsträger in bekannter Weise parallel zueinander ausgerichtet sind und der Verbindungsträger im Wesentlichen geradlinig verläuft, führt ein rechter Winkel zwischen Längsträgern und Verbindungsträgern dazu, dass der Verbindungsträger parallel zu einem Querträger des Fahrwerkrahmens verläuft und damit bei einer Verwindung der Längsenden des Fahrwerkrahmens gegeneinander zu einer gleichmäßigen Verformung der Längsträger führt.
Sind der Querschnitt des ersten Trägerelements in einer Längsrichtung des Fahrwerkrahmens und der Querschnitt des zweiten Trägerelements entgegen der Längsrichtung des Fahrwerkrahmens geöffnet, also sind die Trägerelemente mit anderen Worten in bzw. gegen die Fahrtrichtung ausgerichtet, so wird die Verwindung der Längsenden der Längsträger nicht behindert.
Da der Verbindungsträger nicht zwingend in der, durch die Parallelität der Längsträger gebildeten, lichten Weite zwischen den Längsträgern, angeordnet sein muss, sondern auch vom Querträger des Fahrwerksrahmen aus gesehen hinter den Längsenden der Längsträger angeordnet sein kann, um die Längsträger in Längsrichtung des Verbindungsträgers zu überlappen, ist in einer nicht beanspruchten. Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerksrahmens vorgesehen, dass die Länge der Trägerelemente zwischen 80% und 120%, bevorzugt 90% und 110%, der lichten Weite zwischen den beiden Längsträgern beträgt.
Eine weitere nicht beanspruchte. Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Verbindungsträger vom Querträger des Fahrwerkrahmens aus gesehen hinter einer Radachse des Schienenfahrzeuges angeordnet ist, um dort die benötigten Befestigungsstellen für die zu montierenden Anbaukomponenten bereitzustellen.

Kurzbeschreibung der Figuren

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figuren sind als beispielhaft zu verstehen und sollen den Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Es zeigen:

Fig. 1: eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbindungsträgers
Fig. 2: eine erste axonometrische Ansicht des Verbindungsträgers
Fig. 3: eine zweite axonometrische Ansicht des Verbindungsträgers
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Fahrwerkrahmens mit Verbindungsträger
Fig. 5: eine axonometrische Ansicht des mit dem Fahrwerksrahmen verbundenen Verbindungsträgers

Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt deutlich die einzelnen Komponenten aus denen der Verbindungsträger aufgebaut ist: Ein erstes Trägerelement 1 und ein zweites Trägerelement 2 sind im Wesentlichen leistenförmig ausgebildet und erstrecken sich in erster Linie entlang einer Längenrichtung. Beide Trägerelemente 1,2 weisen dabei ein U-förmiges Profil auf, wobei sich die Profile in die jeweils entgegengesetzte Richtung nach außen hin öffnen, sodass sich die ebenen Abschnitte der Trägerelemente 1,2 gegenüberliegen. In den in Längsrichtung gesehen endseitigen Abschnitten der Trägerelemente 1,2, welche, wie in Figur 2 beschrieben, als ein erster 7 und zweiter Befestigungsabschnitt 8 ausgebildet sind, ist jeweils ein erstes 9 bzw. zweites Befestigungselement 10 angeordnet.
Das erste Befestigungselement 9 weist dabei einen ebenen Kontaktabschnitt 11 auf, welcher zwischen den beiden Trägerelementen 1,2 angeordnet ist und mit zwei Verbindungsmitteln 5, welche als Gewindeschrauben, Durchgangsbohrung und Gewindemuttern ausgebildet sind, mit den Trägerelementen 1,2 verbunden ist. Dadurch werden die Trägerelemente 1,2 voneinander beabstandet und mittels der Verbindungsmittel 5 über das erste Befestigungselement 9 kraftschlüssig miteinander verbunden. Zusätzlich dazu ist das erste Befestigungselement 9 in Längsrichtung gesehen L-förmig ausgebildet, sodass ein auskragender Abschnitt des ersten Befestigungselementes 9 in dieselbe Richtung weist, in die das zweite Trägerelement 2 geöffnet ist. Kontaktabschnitt 11 und auskragender Abschnitt 15 schließen dabei einen rechten Winkel ein. Am auskragenden Abschnitt 15 weist das erste Befestigungselement 9 zwei Elastomerelemente 14 auf, über welche der Verbindungsträger an einem Längsträger eines Fahrwerksrahmens befestigbar ist.
Analog dazu ist auch das zweite Befestigungselement 10 ausgebildet, sodass die beiden Trägerelemente 1,2 über den Kontaktabschnitt 11 der beiden Befestigungselemente 9, 10 mit jeweils zwei Verbindungsmitteln 5 kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Zusätzlich dazu sind im Zentrum des Verbindungsträgers zwei weitere Verbindungsmittel 5 angeordnet, welche zusätzlich eine Distanzhülse aufweisen, um den Abstand zwischen den Trägerelementen 1,2 zu überbrücken. Diese dienen zur weiteren Versteifung des Verbindungsträgers. Sind die beiden Befestigungselemente 9,10 im montierten Zustand mit den Längsträgern des Fahrwerkrahmens verbunden, so kommt es, bei betriebsbedingter Schwingungsanregung, in den Bereichen der Trägerelemente 1,2, die kraftschlüssig über die jeweiligen Kontaktabschnitte 11 miteinander verbunden sind, und an den Verbindungsmitteln 5 zu Mikrobewegungen in den Kontaktstellen. Diese Mikrobewegungen haben eine schwingungsdämpfende Eigenschaft und verhindern so ein Aufschwingen des gesamten Schwingungssystems, umfassend den Fahrwerksrahmen und den Verbindungsträger.
Die Trägerelemente 1,2 weisen jeweils zueinander korrespondierende erste 6a und zweite 6b Öffnungen 6 auf, um das Gewicht des Verbindungsträgers zu reduzieren und gleichzeitig die Verwinde-Fähigkeit zu erhöhen, in anderen Worten die Verwinde-Steifigkeit zu reduzieren.
Figur 2 zeigt den Verbindungsträger in einem assemblierten Zustand, wobei die Lage der Teile zueinander nicht von der zuvor beschriebenen abweicht. Insbesondere sind in dieser Abbildungen die verschiedenen Abschnitte der Trägerelemente 1,2 näher dargestellt. Das erste Trägerelement 1 weist in seinem zentralen Abschnitt normal auf die Längsrichtung gesehen einen ersten Trägerabschnitt 3 auf, in welchem die ersten Öffnungen 6a angeordnet sind. Der erste Trägerabschnitt 3 stellt dabei jenen ebenen Teil des U-Profils auf, welcher von den beiden winkelig abstehenden Teilen begrenzt ist. Gleichermaßen ist der entsprechende überlappende Abschnitt des zweiten Trägerelementes 2 als ein zweiter Trägerabschnitt 4 ausgebildet, in welchem die zweiten Öffnungen 6b angeordnet sind, sodass sich nach dem Verbinden der Trägerelemente 1,2 gemeinsame Öffnungen 6 ausbilden.
An den längsseitigen Enden der Trägerelemente 1,2 sind die Befestigungsabschnitte 7,8 angeordnet, welche in Kontakt mit den Kontaktabschnitten 11 der Befestigungselemente 9,10 stehen und in welchen die jeweils zwei Verbindungsmittel 5 die Trägerelemente 1,2 über die Befestigungselemente 9,10 verbinden. Genauer weist das erste Trägerelement 1 an einem Ende einen ersten Teil 7a des ersten Befestigungsabschnittes 7 und am gegenüberliegenden Ende einen ersten Teil 8a des zweiten Befestigungsabschnittes 8 auf. Das zweite Trägerelement 2 weist einen den ersten Teil 7a des ersten Befestigungsabschnittes 7 überlappenden zweiten Teil 7b des ersten Befestigungsabschnittes 7 und einen analogen zweiten Teil 8b des zweiten Befestigungsabschnittes 8 auf. Die Trägerabschnitte 3,4 nehmen dabei etwa 75% der Länge des Verbindungsträgers ein.
In Figur 3 sind, wie auch schon in Figur 2 angedeutet, zwei Aufnahmeabschnitte 12 dargestellt. Diese erstrecken sich in einem rechten Winkel zum die Öffnungen 6 aufweisenden ebenen Teil des ersten Trägerabschnittes 3 vom zweiten Trägerelement 2 weg. Ein Aufnahmeabschnitt 12 ist damit im vorliegenden Ausführungsbeispiel als jener Teil des offenen U-Profils ausgebildet, welcher auf der selben Seite ausgebildet ist in die sich die Befestigungselemente 9,10 erstrecken, in anderen Worten also auf der Oberseite des Verbindungsträgers. In diesem Aufnahmeabschnitt 12 sind Befestigungsstellen 17 zur Aufnahme von Anbaukomponenten, wie beispielsweise Elemente der Zugsicherung (Antennen) oder Leitungen bzw. deren Kabel- und Verrohrungskomponenten, angeordnet, welche im vorliegenden Fall als Durchgangsbohrungen ausgeführt sind. An diesen Befestigungsstellen 17, lassen sich nun in einfacher Art und Weise Kabelschellen oder andere verschraubbare Verbindungselemente befestigen. Um das Gewicht des Verbindungsträgers weiter zu reduzieren, weist der Aufnahmeabschnitt 12 vier weitere Öffnungen 13 auf. Ein zweiter Aufnahmeabschnitt 12 ist als der andere Teil des offenen U-Profils ausgebildet, also mit anderen Worten der Unterseite des Verbindungsträgers. Auch dieser Aufnahmeabschnitt 12 weist Befestigungsstellen 17 auf.
Das zweite Trägerelement 2 weist analog zum ersten Trägerelement 1 zwei weitere Aufnahmeabschnitte 16 auf, die rechtwinkelig auf der Ober- bzw. Unterseite des zweiten Trägerelements 2 vom zweiten Trägerabschnitt 4 abstehen bzw. in diesem Fall durch das U-Profil des zweiten Trägerelements 2 ausgebildet sind. Die am weiteren Aufnahmeabschnitt 16 angeordneten Befestigungsstellen 17, sind dabei als mit Durchgangsbohrungen versehene auskragende Abschnitte ausgebildet.
Durch die flexible Gestaltung und Anordnung der Befestigungsstellen 17 an den Aufnahmeabschnitten 12, lässt sich so ein erfindungsgemäßer Verbindungsträger einfach an das jeweilige Drehgestell und die aufzunehmenden Anbaukomponenten anpassen.
Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Fahrwerksrahmen mit Verbindungsträger. Der Verbindungsträger bzw. das erste und zweite Trägerelement 1,2 ist dabei über das erste Befestigungselement 9 mit einem ersten Längsträger 18 und über das zweite Befestigungselement 10 mit einem zweiten Längsträger 19 verbunden, wobei die Längsträger 18, 19 parallel zu einer Längsrichtung 21 ausgerichtet sind. Die Längsträger 18, 19 sind des Weiteren durch zwei Querträger 20 verbunden, über welche der Kraftfluss zwischen den Längsträgern 18, 19 fließt, wobei die Querträger 20 normal zur Längsrichtung 21 ausgerichtet sind. Der Verbindungsträger ist parallel zu den Querträgern 20, also ebenfalls normal zur Längsrichtung 21, ausgerichtet. In Figur 4 sind der Übersicht halber noch einmal jene Befestigungsstellen 17 dargestellt, welche in einer Sicht von oben auf den Fahrwerksrahmen sichtbar sind. Ebenfalls zu erkennen ist, dass der Verbindungsträger an einem Ende der Längsträger 18, 19 angeordnet ist und damit in Längsrichtung 21 gesehen vom Querträger 20 aus hinter einer, nicht dargestellten, Radachse des Schienenfahrzeugs. Figur 5 dagegen zeigt nochmals deutlich die auskragenden Abschnitte 15 der Befestigungselemente 9,10 welche über Elastomerelemente 14 mit den Längsträgern 18, 19 verbunden sind.

Bezugszeichenliste:

1: erstes Trägerelement
2: zweites Trägerelement
3: erster Trägerabschnitt
4: zweiter Trägerabschnitt
5: Verbindungsmittel
6: Öffnung
7: erster Befestigungsabschnitt
8: zweiter Befestigungsabschnitt
9: erstes Befestigungselement
10: zweites Befestigungselement
11: Kontaktabschnitt der Befestigungselemente 9,10
12: Aufnahmeabschnitt
13: weitere Öffnung
14: Elastomerelement
15: auskragender Abschnitt der Befestigungselemente 9,10
16: weiterer Aufnahmeabschnitt
17: Befestigungsstelle
18: erster Längsträger
19: zweiter Längsträger
20: Querträger
21: Längsrichtung

Claims

Verbindungsträger zur Verbindung zweier Längsträger (18,19) eines Fahrwerkrahmens eines Schienenfahrzeuges, mit zumindest einer Befestigungsstelle (17) zur Aufnahme von Anbaukomponenten, wobei der Verbindungsträger zumindest ein erstes Trägerelement (1) mit einem ersten Trägerabschnitt (3) und ein zweites Trägerelement (2) mit einem zweiten Trägerabschnitt (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (1,2) sich in die jeweils entgegengesetzte Richtung nach außen hin öffnende Profile aufweisen, leistenförmig ausgebildet sind und durch zumindest zwei Verbindungsmittel (5) kraftschlüssig derart miteinander verbunden sind, dass die Trägerabschnitte (3,4) einander zumindest abschnittsweise überlappen, wobei je zumindest ein Befestigungselement (9,10) zur Verbindung des Verbindungsträgers mit einem Längsträger (18,19) des Fahrwerkrahmens vorgesehen ist und die Befestigungselemente (9,10) einen Kontaktabschnitt (11) aufweisen, welcher zwischen Befestigungsabschnitten (7,8) der Trägerelemente (1,2) angeordnet ist und über die Verbindungsmittel (5) mit den Trägerelementen (1,2) verbunden ist.
Verbindungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den offenen Profilen um L-Profile handelt.
Verbindungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den offenen Profilen um U-Profile handelt.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (1,2) in den überlappenden Trägerabschnitten (3,4) mehrere Öffnungen (6) aufweisen.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (1,2) zwei jeweils überlappende Befestigungsabschnitte (7,8) aufweisen, wobei die Verbindungsmittel (5) in den Befestigungsabschnitten (7,8) angeordnet sind.
Verbindungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsabschnitte (7,8) an den, im montierten Zustand in Richtung der Längsträger (18,19) weisenden, Enden der Trägerabschnitte (3,4) angeordnet sind.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Befestigungselemente (9,10) konsolenartig ausgebildet sind.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Befestigungselemente (9,10) L-förmig ausgebildet sind.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Befestigungselemente (9,10) jeweils zumindest ein Elastomerelement (14) aufweisen, über welches Elastomerelement (14) die Befestigungselemente (9,10) mit dem jeweiligen Längsträger (18,19) verbindbar sind.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelement (1) zumindest einen Aufnahmeabschnitt (12) aufweist, welcher winkelig, vorzugsweise rechtwinkelig, vom ersten Trägerabschnitt (3) absteht, wobei zumindest eine Befestigungsstelle (17) am Aufnahmeabschnitt (12) angeordnet ist.
Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (1,2), vorzugsweise auch die Befestigungselemente (9,10), als Blech-Biegeteile ausgeführt sind.
Verbindungsträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blech-Biegeteile aus Edelstahl gefertigt sind.
Fahrwerksrahmen eines Schienenfahrzeuges mit zwei Längsträgern (18,19) und zumindest einem die Längsträger (18,19) verbindenden Verbindungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12.