DD274793B5 - Wagenkastenaufbau fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

thermischen Spannungen aus, erfordert jedoch einen hohen Fertigungsaufwand bei der Montage der Dächer und ist für die Herstellung von Seitenwänden für Schienenfahrzeuge weniger geeignet. Ebenso würde eine Vielzahl von nach außen stehender Falznähte einen optisch unzweckmäßigen Wagenkasten ergeben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, in Vermeidung der voranbeschriebenen Mängel, die Montage der Wagenkästen durch Erhöhung des Vorfertigungsgrades und wesentliche Reduzierung von Nacharbeiten bedeutend ökonomischer zu gestalten, wodurch eine Rationalisierung der technologischen Operationen und eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen zu erzielen und der Materialeinsatz zu optimieren ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen modular aufgebauten Wagenkastenaufbau zu schaffen, der es gestattet, paßfähig bleibende Montageeinheiten mit einem Hautblech aus metallisch oder plastbeschichtetem Stahl-Rollband, einschließlich ihres Innenausbaues, vorzufertigen und die Endmontage ohne thermische Wirkungen mit guter Möglichkeit des Korrosionsschutzes auszuführen. Dabei soll der Materialeinsatz durch geeignete Gestaltung der Elemente reduziert werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Hautblech mindestens im horizontalen Fügestoßbereich nach innen gezogen und unter Bildung einer rohrförmigen Wulstversteifung und einer parallel geführten punktverschweißten Überlappung als biege- und schubsteifer Fügestoß ausgebildet ist, daß die Montageeinheiten diese durch Überlappung des Hautbleches selbst gebildeten Randprofile aufweisen sowie das Hautblech verbindende Versteifungssegmente vorsieht und die Verbindung der Montageeinheiten untereinander oder mit dem die Montagebasis bildenden Untergestell unter Beilage von Dichtelementen durch kraftschlüssige Verbindungselemente erfolgt. Es ist weiterhin erfindungsgemäß, daß die kraftschlüssigen Verbindungselemente als zweiteilige hochfeste vorgespannte Bolzen mit Schließring ausgebildet sind. Des weiteren ist erfindungsgemäß, daß das Hautblech als metallisch oder metallisch und plastbeschichtetes Stahl-Kaltband ausgebildet ist. Im weiteren ist erfindungsgemäß, daß das Dichtelement als auf metallischer Trägerfolie aufgetragener Schmelzkleber ausgeführt und mit elektrischer Widerstandswärme beaufschlagbar ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1: einen Fügestoß zweier Montageeinheiten,

Fig. 2: einen Fügestoß zwischen Wagenkastenuntergestell und Seitenwand, Fig. 3: einen Querschnitt eines einstöckigen Wagenkastens.

Aus Fig. 1 ist die Ausbildung und der Fügestoß zweier Montageeinheiten ersichtlich, wie sie im Bereich der Seitenwände und Dächer des Reisezugwagens auftreten. Das Hautblech 1 ist im horizontalen Fügestoßbereich nach innen gezogen und unter Bildung einer rohrförmigen Wulstversteifung 2 punktverschweißt bis in den Vertikalbereich des Hautbleches 1 einlaufend überlappt und bildet damit das Randprofil 3 der Montageeinheit 4. Die innenliegenden Versteifungssegmente 5, bestehend aus den längsliegenden Pfetten/Beulversteifungen 6 und den quer angeordneten Spriegel/Seitenwandsäulen 7 mit vorzugsweise Z-förmigem Querschnitt, werden derartig an das Hautblech 1 angeschlossen, daß nur der innenliegende Flansch an die rohrförmige Wulstversteifung und der Steg der Spriegel/Seitenwandsäulen 7 im Überlappungsbereich mittels Schmelzschweißung an das Randprofil 3 angeschlossen wird. Alle anderen Verbindungen des Versteifungssegmentes 5 mit dem Hautblech 1, also die der Spriegel/Seitenwandsäulen 7 und der Pfetten/Beulversteifungen 6, sind Punktschweißungen. Diese Anordnung bewirkt im Zusammenhang mit der Anpassung der Breite der Montageeinheiten 4 an die handelsübliche Breite beschichteter vorzugsweise kaltgewalzter Blechbänder, daß die Montageeinheit 4 keine Längsschweißnähte aufweist. Die Fig. 1 enthält des weiteren die Darstellung der Verbindung der Montageeinheiten 4 untereinander. Diese Verbindung erfolgt derartig, daß die Randprofile 3 in ihrer Längsrichtung eine Lochreihe aufweisen und die Verbindung selbst unter Beilage eines Dichtelementes 8 mittels kraftschlüssiger Verbindungselemente, die als hochfest vorgespannte Bolzen 9, entsprechend Fig. 1 als Kopfbolzen ausgebildet, mit Schließring 10 erfolgt. Das Dichtelement 8 ist als ein auf einer metallischen Trägerfolie 11 aufgetragener Schmelzkleber 12 ausgeführt. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß nach erfolgter Ausführung der mechanischen Verbindung mittels der kraftschlüssigen Verbindungselemente die metallische Trägerfolie 11 mit elektrischer Widerstandserwärmung bis in den Schmelztemperaturbereich des Schmelzklebers 12 erwärmt und dadurch das Dichtelement 8 im Fügestoß der Montageeinheiten gemäß Fig. 1 aktiviert wird.

In Fig. 2 ist dargestellt, inwieweit diese Realisierungsform der Erfindung für den Fügestoß zwischen Wagenkastenuntergestell und Seitenwand modifiziert werden kann. Das die Montagebasis des Wagens bildende Untergestell weist in seiner üblichen Ausführung bedingt durch die Längskraftübertragung in der Pufferebene steife Walzprofillangträger 13 auf. Die Modifizierung für den Fügestoß im Untergestell-Seitenwandbereich besteht darin, daß auf die Flanschen der Walzprofillangträger 13 des Untergestells mittels bekannter Bolzenschweißverfahren Gewindebolzen in Reihenanordnung aufgeschweißt werden, die im kraftschlüssigen Verbindungselement den hochfest vorgespannten Bolzen 9 bilden. Das Dichtelement 8 ist in gleicher Ausführung, wie vorstehend dargestellt, als ein auf einer metallischen Trägerfolie 11 aufgetragener Schmelzkleber 12 ausgebildet.

Die Fig.3 stellt am Beispiel des Querschnittes eines einstöckigen Wagenkastens dar, wie aus den vorgefertigten Montageeinheiten 4 mittels der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fügestöße der Wagenkasten modular aufgebaut ist. Der Längsfügestoß im Anschlußbereich Untergestell-Seitenwand ist entsprechend Fig. 2, alle anderen Längsfügestöße im Seitenwand und Dachbereich entsprechend Fig. 1 ausgebildet. Indem der Seitenwandbereich des Wagens aus zwei und der Dachbereich aus drei Montageeinheiten 4 gebildet wird, ist im Zusammenhang mit der Ausbildung der Fügestöße die vorstehend genannte Bedingung erfüllt, daß die Breite der jeweiligen Montageeinheit 4 die Breite der handelsüblichen beschichteten vorzugsweise kaltgewalzten Blechbänder nicht überschreitet, so daß durchlaufende Schweißlängsnähte, die im Leichtbau den Ausgangspunkt von Nacharbeiten verursachenden Schrumpfwirkungen sowie Restriktionen im Korrosionsschutz und Montageprozeß bilden, im Bereich der Hautbleche 1 ausgeschaltet werden und die Montageeinheiten 4 selbst bei ihrem eigenen Montageprozeß paßfähig bleiben und keiner Operationen mit Nacharbeitscharakter, wie Spannen und Richten mittels thermischer Verfahren sowie einem Spachteln zum Ausgleichen von fertigungsbedingten Unebenheiten der Hautbleche 1, mehr bedürfen. Fig.3 macht auch deutlich, daß der erfindungsgemäße Wagenkastenaufbau durch Variation von Breite und Krümmungsradius der Montageeinheiten 4 vielfältige Möglichkeiten des Designs erschließt.

Claims (4)

1. Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeuge, insbesondere Reisezugwagen, in Differentialbauweise, bestehend aus Hautblech und als Versteifungssegmente ausgebildete Profilgerippe, die aus vorgefertigten Montageeinheiten modular aufgebaut sind, gekennzeichnet dadurch, daß das Hautblech (1) mindestens im horizontalen Fügestoßbereich nach innen gezogen und unter Bildung einer rohrförmigen Wulstversteifung (2) und einer parallel geführten punktverschweißten Überlappung als biege- und schubsteifer Fügestoß ausgebildet ist, daß die Montageeinheiten (4) diese durch Überlappung des Hautbleches (1) selbst gebildeten Randprofile (3) aufweisen sowie das Hautblech (1) verbindende Versteifungssegmente (5) vorsieht und die Verbindung der Montageeinheiten (4) untereinander oder mit dem die Montagebasis bildenden Untergestell unter Beilage von Dichtelementen (8) durch kraftschlüssige Verbindungselemente erfolgt.

2. Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die kraftschlüssigen Verbindungselemente als zweiteilige hochfest vorgespannte Bolzen (9) mit Schließring (10) ausgebildet sind.

3. Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Hautblech (1) als metallisch oder metallisch und plastbeschichtetes Stahl-Kaltband ausgebildet ist.

4. Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Dichtelement (8) als auf metallischer Trägerfolie (11) aufgetragener Schmelzkleber (12) ausgeführt und mit elektrischer Widerstandswärme beaufschlagbar ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeuge, insbesondere Reisezugwagen, in Differentialbauweise, bestehend aus Hautblech und als Versteifungssegmente ausgebildete Profilgerippe, die aus biegesteifen vorgefertigten Montageeinheiten aufgebaut sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Im Schienenfahrzeugbau ist es ganz allgemein bekannt, den Wagenkasten im Rohbau in geschweißter Ausführung zu fertigen und anschließend die Innenausstattung zu komplettieren. Dabei werden für den Rohbau erst die Gerippe für Untergestell, Seitenwand und Dach, bestehend aus Quer· und Längsträgern, errichtet, diese miteinander verbunden und anschließend mit Blech bespannt. Die Verbindung erfolgt in Ganzschweißung. Danach wird der Aufbau der Isolierschicht, der Innenverkleidung und der Einbau der Innenausstattung durchgeführt. Es ist weiterhin allgemein bekannt. Wagenkasten in Großsektionsbauweise zu errichten. Dabei werden die Großsektionen für Fußböden, Seitenwand und Dach auf separaten Vorrichtungen metallbauseitig vorgefertigt, mit einem Isolieraufbau, meist mit Isolierschaum, versehen und als fertige Großbauteile zum Wagen komplettiert. Von dieser Sektionsbauweise sind verschiedene Modifikationen bekannt. So sieht ein bekannter Fahrzeugaufbau (DE 1158541) vor, den Wagenkasten in der mittigen vertikalen Längsebene zu trennen und ihn somit aus zwei großen, den halben Wagenkasten umfassenden tragförmigen Teilen zusammenzusetzen, die, jedes Teil separat, aus Deckschichten und Stützstoffen bestehen. Des weiteren ist ein Wagenkasten (DE-GM 1738240) bekannt, bei dem die Teilung mittels in sich über die ganze Wagenlänge erstreckende Bahnen erfolgt und diese Bahnelemente als ausgeschäumte Schalenteile ausgebildet sind. Diese bekannten Wagenkastenaufbauten haben den gemeinsamen Nachteil, daß bei der Herstellung der Gerippe-Blech-Einheit durch die Schweißung ein hoher Wärmeeintrag in die Blechhaut und damit der Eintrag von Spannungen mit daraus resultierender Verformung erfolgt, die nur durch aufwendige Nacharbeit, beispielsweise Richten, zu beseitigen sind. Im weiteren ist eine Schweißverbindung für metallische Rahmenteile und eine dünne metallische Außenhaut (DE 2837061) bekannt, bei der das Rahmenteil einen mit der Innenfläche der Außenhaut zu verbindenden Randabschnitt und dieser die Innenfläche der Außenhaut berührende Rippen besitzt. Damit wird die thermische Wirkung auf die Außenhaut infolge der Aufnahme der resultierenden Verformung durch die Rippen des Rahmenteiles minimiert. Dies erfordert eine komplizierte Ausbildung des Rahmens und führt zu einem erheblichen Mehraufwand bei der Fertigung, wobei die Auswirkungen des Wärmeeintrages durch die Schweißung nicht vollkommen ausgeschlossen sind. Weiterhin sieht eine Montageeinheit für Wagenkasten (DD 81668) vor, die sich über die gesamte Wagenlänge erstreckenden vorgefertigten Schalenteile gekrümmt auszubilden und das Außenblech an dem Profilgerippe lediglich durch Punktschweißung zu befestigen. Bei dieser Lösung ist von Nachteil, daß durch separate Längsprofile, als notwendige Versteifungselemente, ein höherer Materialeinsatz zu verzeichnen ist. Hinsichtlich der Gestaltung des Wagenkastens wirkt sich nachteilig aus, daß ein Teil des Fügeelementes als Abdeckprofil außerhalb des Wagenkastens liegt und dadurch eine Wulst markiert. Des weiteren ist eine Dachbeplankung (US 3545147) bekannt, bei der die Herstellung der Dächer in der Anhänger- und Wohnmobilindustrie große Platten und Blechstreifen mittels an dem Dachblech selbst bestehenden Flanschen und einer Steckkappe sowie einem Dichtungsstreifen durch Walzen oder anderweitiges Pressen miteinander form- und kraftschlüssig gefügt werden. Dieses Verfahren schließt zwar den Eintrag von