AT502761A2

AT502761A2 - Untergestell für eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: AT502761A2
Application number: AT16222005A
Authority: AT
Inventors: Wilhelm Mayer
Original assignee: Siemens Transportation Systems
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2007-05-15
Also published as: EP1931549A1; AT502761A3; WO2007038810A1; TW200724424A

Description

P9945
UNTERGESTELL FÜR EISENBAHNFAHRZEUGE
Die Erfindung betrifft einen Träger, insbesondere Quer- oder Längsträger, für ein Untergestell eines Schienenfahrzeug, welcher einen Ober- und einen Untergurt aufweist, die mittels eines Steges miteinander verbunden sind, wobei der Querträger eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Montageteils aufweist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Untergestell für ein Schienenfahrzeug, wobei das Untergestell zurnindest zwei mittels Querträgern verbundene Langträger aufweist.
Beim Bau von Untergestellen für Schienenfahrzeuge, insbesondere von Schienenfahrzeugen zur Personenbeförderung (z.B. Metro oder Reisezugwagen) müssen viele Randbedingungen eingehalten werden. Neben grundsätzlichen geometrischen Forderungen ist vor allem die Anordnung von Einbauten in dem Untergestell ein wichtiger Punkt.

Derartige Einbauten sind beispielsweise Geräte unter dem Wagen, Drehgestelle, Kupplungen, Kabelkanäle, Kabelschläuche und -röhre bzw. Druckluftrohre und Druckluftgeräte. All diese Komponenten benötigen einen gewissen Einbauraum. Vor allem in Höhenrichtung gestaltet sich die Anordnimg dieser Komponenten sehr schwierig. Bessere Isolierungen im Fussbodenbereich und aufwendigere Geräte im Untergestell führen zu einer Reduktion des für die tragende Struktur zur Verfügung stehenden Bauraums.
Gleichzeitig stellt der Montageaufwand einen die Herstellungskosten wesentlich bestimmenden Faktor dar. Insbesondere in Hinblick auf den Einbau elektrotechnischer Installationen wäre es vor allem wünschenswert, alle zu verlegenden Kabelbäume getrennt vom Fahrzeug vorzumontieren und zu prüfen sowie als eine gesamte Einheit in das Untergestell einzubauen.

Mit konventioneller Bauweise ist das nur bei Fahrzeugen möglich, welche eine grosse Fussbodenhöhe und damit viel Platz im Untergestell aufweisen.
Anhand der in den Figuren 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsformen soll der bekannte Stand der Technik veranschaulicht werden. In allen Figuren dieses Dokuments sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Schienenfahrzeuges gemäss dem Stand der Technik in Form eines typischen Metrofahrzeuges.
Figur 2 zeigt eine Unteransicht eines Abschnittes des Untergestells des Schienenfahrzeuges aus Fig. 1.

Fig.3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1.
Fig. 5 zeigt einen dem in Fig.4 dargestellten Schnitt entsprechenden Schnitt jedoch durch ein Schienenfahrzeug mit grosser Fussbodenhöhe.
Das in Fig. 1 dargestellte Schienenfahrzeug SCH weist einen Wagenkasten WKA sowie ein Untergestell UGS' mit ein Drehgestell DRE auf. Weiters ist in den Figuren ist die Schienenoberkante mit SOK bezeichnet.
Gemäss Fig. 2 bilden Lang LTR und Querträger QTR' des Untergestells UGS' eine leiterförmige Tragestruktur. Etwa alle 0,5 m ist ein Querträger QTR' angeordnet. An der Oberseite der Querträger QTR' liegt ein Wellblech WBL, welches die Struktur versteift.

Darüber ist (nicht dargestellt) der Fussbodenaufbau mit Isolierung und Fussbodenplatte angeordnet.
An der Unterseite der Querträger QTR' sind Montageteile in Form eines Kabelkanals KAB imd in Form von Druckluftverrohrungen DRU montiert.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, steht weiteren Einbauten EIN im Untergestell UGS' der restliche Einbauraum bis zur unteren Einschränkungslinie, die sich auf Grund von Einfederung, Kinematik und Mindestfreiraum ergibt, zur Verfügung.
Beim Auftreten akuter Platzprobleme in Höhenrichtung gibt es gemäss dem Stand der Technik zwei Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, die Verkabelung KAB und die Druckluftleitungen DRU durch Öffnungen bzw. Ausnehmungen AUS' der Querträger QTR' zu fädeln oder die Höhe der Querträger QTR' lokal zu reduzieren. Beides ist jedoch mit einem grossen Aufwand verbunden.

Gefädelt kann üblicherweise nur der Kabelbaum selbst jedoch ohne Stecker - werden, sodass die Kabelbäume nicht vorkonfektioniert werden können. Ein Ausschneiden der Querträger QTR' findet manchmal auch Anwendung. Dies erfordert aber an den Querträgern QTR' massive geschweisste Verstärkungen und ist nur anwendbar, wenn der zusätzliche Platzbedarf auf wenige Millimeter beschränkt ist.
Figur 4 zeigt die Situation in Bereich eines Drehgestells DRE. Der Hauptquerträger HQT' dient dazu, die Kräfte zwischen Wagenkasten WKA und dem Drehgestell DRE zu übertragen. In der Mitte des Hauptquerträgers HQT' ist eine so genannte Längsmitnahme LMM angeordnet, welche die Längs und Querkräfte aufnimmt und in den Hauptquerträger HQT' weiterleitet. Seitlich der Längsmitnahme LMM sind mit FED bezeichnete Luftfedern ange .,*
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ordnet.

Die Kabel KAB imd Druckluftrohre DRU müssen hier sehr geschickt in dem zur Verfügung stehenden Einbauraum EBR angeordnet werden, um keine Probleme mit der Luftfeder FED und der Längsmitnahme LMM zu bekommen. Üblicherweise gibt es auch hier Öffnungen bzw. Ausnehmungen AUS' in dem Hauptquerträger HQT', durch welche Kabel KAB und Rohre DRU eingefädelt werden können. Von Nachteil sind hierbei vor allem die hohen Montagekosten.
In Fig. 5 ist eine spezielle Variante dargestellt, wie sie gemäss dem Stand der Technik bei einem Fahrzeug mit sehr grosser Fussbodenhöhe zum Einsatz kommt. Bei dieser Variante sind Teile der Verkabelung in der Mitte oberhalb der Längsmitnahme LMM geführt. Hier ist es wegen der am Hauptquerträger HQT' angebrachten Abstandsleisten ABL möglich, vor der Montage der Längsmitnahme LMM einen Kabelbaum einzubauen.

Zu beachten ist hier, dass die Längsmitnahme LMM hier keinen integralen Bestandteil des Hauptquerträgers HQT' bildet. Diese Art des Einbaus eignet sich jedoch nur für Schienenfahrzeuge mit hoher Fussbodenhöhe.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, im Untergestell eines Schienenfahrzeuges den zur Verfügung stehenden Einbauraum, bei gleich bleibenden äusseren Abmessungen des Untergestells zu vergrössern und gleichzeitig einen einfachen Einbau von Montageteilen, insbesondere von Elektroinstallationen und E)ruckluftverrohrungen, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Träger der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ausnehmung auf Seiten des Untergurtes offen ist, sodass der Montageteil von dieser Seite in die Ausnehmung einführbar ist,

wobei ein mit dem Untergurt verbindbarer Hilfsuntergurt zum Verschliessen der Ausnehmung nach Aufnahme des Montageteils vorgesehen ist.
Es ist ein Verdienst der Erfindung, durch die spezielle Ausbildung von Trägern des Untergestells, insbesondere von Quer- bzw. Längsträgern eine sehr platzsparende Anordnung von Montageteilen, wie beispielsweise Kabelkanälen oder Druckluftverrohrungen, im Bereich eines Untergestells eines Schienenfahrzeuges zu ermöglichen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung in Bezug auf die Längserstreckung des Querträgers in einem mittleren Bereich des Querträgers angeordnet.

Hierdurch lässt sich ein in Bezug auf die Geometrie eines Untergestells besonders einfacher Einbau gewährleisten, da sich Montageteile zentral in der Mitte des Untergestells anordnen lassen. ..* .2.
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Weiters ist es von Vorteil, wenn der Obergurt des Quer- oder Längsträgers zumindest im Bereich der Ausnehmung durchgehend ist.

Durch die durchgehende Ausbildung des Obergurtes wird eine hohe Belastbarkeit des Quer- oder Längsträgers erzielt.
Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch mit einem Untergestell der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch lösen, dass das Untergestell mehrere erfindungsgemässe Träger, insbesondere Quer- oder Längsträger, aufweist, wobei die Träger so angeordnet sind, dass ein vormontierter Montageteil als Ganzes vor Befestigen der Hilfsuntergurte an den Trägern durch Einsetzen in die Ausnehmungen an dem Untergestell montierbar ist.
Dank der Erfindung ist es möglich einen sich in Längsrichtung des Untergestells über mehrere Querträger erstreckenden Montageteil vorzumontieren und hernach als Ganzes in das Untergestell einzubauen.
Bevorzugter Weise sind die Träger und die Ausnehmungen so angeordnet,

dass der Montageteil vor Befestigen der Hilfsuntergurte aus einer im Wesentlichen normal zu einer Fussbodenebene des Schienenfahrzeuges verlaufenden Richtung in die Ausnehmungen einsetzbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein einfacher Einbau des Montageteils von unten erfolgen kann, wodurch die Montage wesentlich vereinfacht wird.
In einer einfach und kostengünstig zu realisierenden Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ausnehmungen mehrerer Träger im Wesentlichen gleichsinnig orientiert und hintereinander angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen in einem Bereich um eine Längsmittelachse des Untergestells angeordnet sind.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Hilfsuntergurt eines Hauptquerträgers durch eine Längsmitnahme des Untergestells gebildet ist.

Bei dieser Ausführungsform ist gewährleistet, dass der Montageteil auf sehr einfache Weise durch den Hauptquerträger geführt werden kann.
Um eine gute Kraftübertragung zu gewährleisten, kann eine Verbindung zwischen der Längsmitnahme und dem Hauptquerträger mittels eines in die Ausnehmung eingreifenden Absatzes formschlüssig ausgebildet sein.
Bevorzugterweise ist der Montageteil ein Kabelbaum oder eine Druckluftverrohrung. Dies hat den Vorteil, dass durch den platzsparenden Einbau dieser Installationen, der Einbauraum für andere Einbauten vergrössert wird. Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im Folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in der Zeichnung dargestellt sind.

In dieser zeigen schematisch:
Fig. 6 einen Schnitt gemäss Fig.3 jedoch durch ein erfindungsgemässes Schienenfahrzeug;
Fig. 7 einen Schnitt gemäss Fig.4 jedoch durch ein erfindungsgemässes Schienenfahrzeug;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemassen Untergestells und
Fig. 9 eine Explosionsdarstellung des Untergestell aus Fig. 8.
Gemäss Fig. 6 weist ein erfindungsgemässer Querträger QTR für ein Untergestell UGS eines Schienenfahrzeuges SCH einen Obergurt OBG und einen Untergurt UTG auf, die über einen Steg STE miteinander verbunden sind. Der Querträger QTR weist eine Ausnehmung AUS zur Aufnahme eines Montageteils MON auf. Die Ausnehmung AUS ist auf Seiten des Untergurtes UTG offen, sodass der Montageteil von dieser Seite in die Ausnehmung einführbar ist.

Weiters ist ein mit dem Untergurt UTG verbindbarer Hilfsuntergurt HUG zum Verschliessen der Ausnehmung AUS nach Aufnahme des Montageteils vorgesehen. Der Hilfsuntergurt HUG ist mit der Unterseite des Querträgers QTR, d.h. den Untergurten UTG, verbunden - bevorzugterweise verschraubt. Dadurch ist eine einfache Montage des Hilfsuntergurtes HUG gewährleistet. Die Ausnehmung AUS ist in Bezug auf die Längserstreckung 1 des Querträgers QTR in einem mittleren Bereich BER des Querträgers QTR angeordnet. Weiters ist der Obergurt OBG im Bereich BER der Ausnehmung AUS durchgehend ausgebildet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Obergurt OBG über die gesamte Länge 1 des Querträgers QTR durchgehend ausgebildet.
Gemäss Fig. 7 wird der der Hilfsuntergurt HUG eines Hauptquerträgers HQT des Untergestells UGS durch eine Längsmitnahme LMM für ein Drehgestell DRE gebildet.

Die Längsmitnahme LMM ist bevorzugter Weise mit der Unterseite, d. h. dem Untergurt UTG, des Hauptquerträges HQT verschraubt. Zusätzlich zur Verschraubung können die E>ruckkräfte über eine formschlüssige Gestaltung der Verbindung mit einem Absatz ABS übertragen werden. Gemäss Fig. 8 und 9 weist ein erfindungsgemässes Untergestell UGS mittels Querträgern QTR verbundene Langträger LTR auf. Bei dem Untergestell UGS sind jedoch mehrere erfindungsgemässe Querträger QTR vorgesehen. In einem längsseitigen Endbereich des Untergestells UGS ist weiters ein erfindungsgemässer Längsträger LTR' angeordnet.

Die Träger QTR und LTR' sind hierbei so angeordnet, dass ein vormontierter Montageteil MON, beispielsweise ein Kabelbaum KAB oder Druckluftverrohrungen DRU, vor Bef estigen der Hilfsuntergurte HUG an den Trägern QTR, LTR' durch Einsetzen in die Ausnehmungen AUS als Ganzes an dem Untergestell UGS montierbar ist. Somit kann der Montageteil MON vor seinem Einbau in das Untergestell UGS zusammengesetzt werden und im Ganzen in das Untergestell UGS eingebaut werden, auch wenn sich der Montageteil MON in seiner Länge über mehrere Querträger QTR erstreckt. Die Träger QTR, LTR' und die Ausnehmungen AUS sind bevorzugterweise so angeordnet, dass der Montageteil MON vor Befestigen der Hilfsuntergurte HUG aus einer im Wesentlichen normal zu einer Fussbodenebene des Schienenfahrzeuges SCH verlaufenden Richtung in die Ausnehmungen AUS einsetzbar ist.

In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Ausnehmungen AUS mehrerer Querträger QTR im Wesentlichen gleichsinnig orientiert und hintereinander angeordnet, wobei die Ausnehmungen AUS in einem Bereich um eine Längsmittelachse des Untergestells UGS angeordnet sind.
Nach Einsetzen des Montageteils MON in die Ausnehmungen AUS bzw. Einbau des Montageteils MON in das Untergestell UGS werden die Hilfsuntergurte HUG mit den Untergurten UTG der Träger QTR und LTR' verbunden - vorzugsweise verschraubt.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Träger, insbesondere Quer- (QTR) oder Längsträger (LTR'), für ein Untergestell (UGS) eines Schienenfahrzeug (SCH), welcher einen Ober- (OBG) und einen Untergurt (UTG) aufweist, die mittels eines Steges (STE) miteinander verbunden sind, wobei der Querträger (QTR) eine Ausnehmung (AUS) zur Aufnahme eines Montageteils (MON) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (AUS) auf Seiten des Untergurtes (UTG) offen ist, sodass der Montageteil von dieser Seite in die Ausnehmung einführbar ist, wobei ein mit dem Untergurt (UTG) verbindbarer Hilfsuntergurt (HUG) zum Verschliessen der Ausnehmung nach Aufnahme des Montageteils (MON) vorgesehen ist.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung(AUS) in Bezug auf die Längserstreckung des Querträgers (QTR) in einem mittleren Bereich des Querträgers (QTR) angeordnet ist.

3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurt (OBG) zumindest im Bereich der Ausnehmung (AUS) durchgehend ist.

4. Untergestell (UGS) für ein Schienenfahrzeug (SCH), wobei das Untergestell (UGS) zumindest zwei mittels Querträgern (QTR) verbundene Langträger (LTR) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergestell (UGS) mehrere Träger, insbesondere Quer- (QTR) oder Längsträger (LTR'), nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist, wobei die Träger so angeordnet sind, dass ein vormontierter Montageteil (MON) als Ganzes vor Befestigen der Hilfsuntergurte (HUG) an den Trägern durch Einsetzen in die Ausnehmungen (AUS) an dem Untergestell (UGS) montierbar ist.

5. Untergestell (UGS) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger und die Ausnehmungen (AUS) so angeordnet sind, dass der Montageteil (MON) vor Befestigen der Hilfsuntergurte (HUG) aus einer im Wesentlichen normal zu einer Fussbodenebene des Schienenfahrzeuges (SCH) verlaufenden Richtung in die Ausnehmungen (AUS) einsetzbar ist.

6. Untergestell (UGS) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (AUS) mehrerer Träger im Wesentlichen gleichsinnig orientiert und hintereinander angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen (AUS) in einem Bereich um eine Längsmittelachse des Untergestells (UGS) angeordnet sind.

7. Untergestell (UGS) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsuntergurt (HUG) eines Hauptquerträgers (HQT) durch eine Längsmitnahme (LMM) des Untergestells (UGS) gebildet ist.

8. Untergestell (UGS) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der Längsmitnahme (LMM) und dem Hauptquerträger (HQT) mittels eines in die Ausnehmung (AUS) eingreifenden Absatzes (ABS) formschlüssig ausgebildet ist.

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9. Untergestell (UGS) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageteil (MON) ein Kabelbaum oder eine Druckluftverrohrung (DRU) ist.

Wien, den