DE1113233B - Selbsttragender Wagenkoerper, vorzugsweise fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Selbsttragender Wagenkoerper, vorzugsweise fuer Schienenfahrzeuge

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DE1113233B
DE1113233B DEV12204A DEV0012204A DE1113233B DE 1113233 B DE1113233 B DE 1113233B DE V12204 A DEV12204 A DE V12204A DE V0012204 A DEV0012204 A DE V0012204A DE 1113233 B DE1113233 B DE 1113233B
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DE
Germany
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car body
walls
car
self
vertical
Prior art date
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Pending
Application number
DEV12204A
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English (en)
Inventor
Friedrich Nuesken
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GOERLITZ WAGGONBAU VEB
Original Assignee
GOERLITZ WAGGONBAU VEB
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06End walls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Description

  • Selbsttragender Wagenkörper, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttragenden Wagenkörper, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge in Schalenspantenbauweise, der doppelstöckig ausgebildet sein kann und ab Pufferhöhe herabgezogen ist und bei dem die Rückenlehnen der Bestuhlung zum Versteifen des Wagenkastengerippes mit herangezogen werden.
  • Selbsttragende Wagenkörper sind schon in vielfältigster Form bekanntgeworden. So gibt es beispielsweise Eisenbahnwagenkörper mit am Außenumfang in Längsrichtung angebrachten schwachen Längsträgern und einem aus den Seitenwandebenen zur Mitte hin verlegten Hauptgerippe als Biegeträger aus einem Stab- oder Rahmenwerk. Die Bauhöhe des Hauptgerippes ist jedoch im Raum zwischen Fußboden und unterer Profilbegrenzung eingeschränkt, und nur die Seitenwände sind selbsttragend ausgebildet. Sie sind an der Aufnahme der Belastungskräfte nicht beteiligt. Diese Maßnahme wirkt sich auf das Wagengewicht nachteilig aus, da an sich tragfähige Teile zum Tragen nicht herangezogen werden. Die Höhe des Längs- und Querkräfte übertragenden Rahmen- oder Stabwerkes ist - wie schon erwähnt - begrenzt. Da aber das Gewicht eines Biegeträgers sich erhöht, je niedriger man ihn baut, bringt dieser Rahmen bedeutende Gewichtserhöhungen mit sich.
  • Weiterhin ist eine Querschnittsversteifung in Fahrgastgroßräumen von als dünnschaliges Rohr ausgebildeten Eisenbahnwagenkasten, bei der die Ebenen der Rückenlehnen der Bestuhlung die Versteifung enthalten, bekannt, wobei die Rahmenwerke der Sitzrückenlehnen, die mit der dünnschaligen Seitenwand und dem biegefesten Wagenkastenuntergestell starr verbunden sind, die Versteifung des unteren Teiles des Wagenquerschnittes bilden. Da hierbei keine Maßnahme zur Versteifung des Daches getroffen wurde, kann man zum Tragen vom Querschnitt des Daches nur etwa 50% heranziehen. Dadurch treten wiederum Teile, die besonders günstig zur Versteifung des Biegeträgers liegen, als belastend und nicht tragend auf, so daß man auch hier Nachteile durch sehr hohes Gewicht hat. Bei dieser Anordnung ist es nicht möglich, das Dach voll zum Tragen heranzuziehen, so daß sich diese Maßnahme ebenfalls auf das Gesamt-Wagenkastengewicht ungünstig auswirkt.
  • Es ist noch eine Querschnittsversteifung eines Wagenkastens bekannt, die aus horizontalen Elementen und vertikalen, nahe der Querschnittsmitte liegenden Leitern besteht, welche sich über den ganzen Querschnitt erstrecken zu dem Zweck, die Form des Querschnittes zu erhalten und die Verdrehsteifigkeit des Wagenkörpers zu erhöhen. Auch diese Bauweise ist unzweckmäßig, da die Seitenwände, die besonders geeignet wären, Querkräfte in Fahrtrichtung zu übertragen, gegen die mittlere Leiterkonstruktion entweder in vertikaler Richtung verschieblich sind oder, falls sie durch horizontale Biegeträger mit der Leiterkonstruktion verbunden werden, wiederum dadurch gewichtsmäßig Nachteile bringen, weil die vertikalen Leitern in der Querschnittsebene ebenfalls biegesteif gehalten werden müßten. Außerdem bleibt bei der bekannten Ausführung offen, wo die großen Flächen liegen, welche Längskräfte übertragen, was besonders wichtig ist, da ihre Lage eine ausschlaggebende Bedeutung für die Gewichtsverminderung hat.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wagenkörper zu schaffen, bei dem sowohl das Dach und der Boden als auch die Seitenwände und die Haut zum Tragen und zur Aufnahme sämtlicher Kräfte herangezogen werden, damit die tragende Konstruktion möglichst leicht wird, d. h., der gesamte zur Verfügung stehende Wagenkastenquerschnitt soll der Kraftübertragung dienen. Hierbei soll die allgemein übliche Schalenspantenbauweise Anwendung finden.
  • Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Wagenkörper dadurch gelöst, daß an den Kopfenden des Wagenkörpers in sich abgeschlossene Stirnpartien vorgesehen sind, die aus vertikalen, in Wagenlängsrichtung angeordneten Schubwänden mit Querträgern und Rahmenwerken bestehen, während das mit den Teilen der Stirnpartien kraftschlüssig verbundene Kastengerippe - wie bekannt - aus in den tiefsten und höchsten Punkten des Wagens in Nähe der senkrechten Wagenlängsmittelebene verlegten, durch Vertikalstäbe miteinander verbundenen Längsträgern besteht, die in die Stirnpartien hineinragen und mit den Schubwänden oben und unten verbunden sind, wobei am gesamten Wagenumfang, insbesondere an den Seitenwänden, in an sich bekannter Weise schwache Längsträger vorgesehen sind und die Vertikalstäbe durch Quer- und Diagonalstreben mit den Außenspanten versteift sind.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die in den Stirnpartien des Wagens in Wagenlängsrichtung angebrachten, vertikal stehenden, starken Schubwände, welche auch Längsträger miteinander verbinden und dadurch die großen Stoßkräfte in diese Träger übertragen, als Abort-, Gang- oder sonstige benötigte Wände ausgebildet. Im weiteren ist es vorteilhaft, daß bei Doppelstockfahrzeugen die Zwischenfußbodenlängsträger zwischen den Vertikalstäben angeordnet sind.
  • Um den ganzen zur Verfügung stehenden Querschnitt einschließlich der Haut gleichmäßig mittragen zu lassen, ist somit der Wagenkörper auf seiner ganzen Länge in Zellen eingeteilt, die einmal von den querschnittsformhaltenden, quer und diagonal verstrebten Spanten in den Rückenlehnen der Bestuhlung, zum anderen von einer versteiften Schale begrenzt werden. Dadurch werden außerordentlich feste, kaum verformbare, aneinandergereihte Elemente geschaffen, die außerordentlich leicht sind, da sie in Längsrichtung in ihrer Gesamtheit als voll mittragende Teile auftreten.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Wagenkörper ohne Kopfenden, der doppelstöckig ausgebildet ist, Abb. 2 das Kopfende mit Schubwänden.
  • Mit 1 und 1' sind die unteren und oberen einfachen Längsträger gekennzeichnet, während die Vertikalstäbe 2 die jeweilig übereinanderliegenden Längsträger 1 und 1' verbinden. Bei 3 werden die Zug- oder Druckkräfte eingeleitet, während tief ausgebildete Schubwände 4, vertikal stehend, ebenfalls die Längsträger 1 und 1' in den Stirnpartien verbinden. Querstreben 5 und Diagonalstreben 11 verbinden die Vertikalstäbe 2 mit den Außenspanten 6. An der Außenwand sind schwache Längsträger 7 angebracht, die ihrerseits die gesamten Außenspanten 6 wiederum verbinden. Dünne Bleche 8 schließen den Wagenkörper nach außen hin ab, wobei die Längsträger 1 und 1', die Außenspanten 6 und die schwachen Längsträger 7 mit ihnen starr verbunden sind. Kleinere, zur Stirnpartie gehörende Querträger 9 verbinden in der Stirnwand die Schubwände 4 mit schwachen Längsträgern 7. Rahmenwerke 12 schließen die Stirnpartien nach außen hin ab.
  • Werden in 3 Druck- oder Zugkräfte eingeleitet, so übertragen die Schubwände 4 die Kräfte in die Längsträger 1 und 1', und zwar zum größten Teil in die unteren Längsträger, zum kleineren in die oberen. Außerdem werden durch die kleineren Querträger 9 Teile dieser Kräfte über das Rahmenwerk 12 in die schwachen Längsträger 7 übertragen, so daß sich der gesamte Wagenquerschnitt an der Aufnahme dieser Längskräfte beteiligt. Ebenso beteiligen sich die Bleche 8 in ihrer mittragenden Breite in Nähe der schwachen Längsträger 7 daran. Zur Versteifung des Wagenkörpers, -insbesondere der schwachen Längsträger 7 und der Längsträger 1 und 1', dienen die Querstreben 5 und Diagonalstreben 11 sowie die Vertikalstäbe 2. Durch sie wird die Knicklänge der Längsträger, die ohne sie über die gesamte Wagenlänge reichen würde, weitgehend verkürzt. Bei Belastung durch Vertikalkräfte wirkt der Wagenkörper in seiner Gesamtheit als biegesteifer Balken, da seine Querschnitte durch die Vertikalstäbe 2 und die Querstreben 5 in ihrer Form gehalten werden. Die Diagonalverstrebungen 11 machen den Wagenkörper verdreh- und formsteif. Aus der normalen Belastung durch die Nutzlast und das Eigengewicht resultiert auch die gleichmäßig starke Dimensionierung der Träger 1 und 1' und die Möglichkeit eines Schwächerwerdens der Querschnitte der Längsprofile 7 zur Mitte der Wagenhöhe hin. Im großen und ganzen werden also die Kräfte und Spannungen am gesamten Umfang des Wagenkörpers gleichmäßig verteilt und alle Bauteile zum Tragen herangezogen, auch die versteiften Bleche. Es hat sich ergeben, daß mit dieser Auslegung eine steife Konstruktion und dabei ein niedriges Sitzplatzgewicht erzielt wird.
  • Diese Anordnung kann in den verschiedensten Formen Anwendung finden. So können die Längsträger 1 und 1' in ein- oder mehrfacher Anzahl zur Verwendung kommen. Ebenso kann die Erfindung in einfachen oder doppelstöckigen Wagen angewendet werden. Bei Doppelstockwagen ist zu beachten, daß ein Zwischenfußbodenlängsträger 10 zwischen den Vertikalstäben 2 eingezogen werden muß, der entweder nur zum Tragen des Zwischenfußbodens eingezogen wird oder auch zur Aufnahme vornehmlich von Druck- und Zugkräften herangezogen werden kann.
  • Anspruch 3 ist ein echter Unteranspruch und gilt nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Selbsttragender Wagenkörper, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge in Schalenspantenbauweise, der doppelstöckig ausgebildet sein kann und ab Pufferhöhe herabgezogen ist und bei dem die Rückenlehnen der Bestuhlung zum Versteifen des Wagenkastengerippes mit herangezogen werden; dadurch gekennzeichnet, daß an den Kopfenden des Wagenkörpers in sich abgeschlossene Stirnpartien vorgesehen sind, die aus vertikalen, in Wagenlängsrichtung angeordneten Schubwänden (4) mit Querträgern (9) und Rahmenwerken (12) bestehen, während das mit den Teilen der Stirnpartien kraftschlüssig verbundene Kastengerippe wie bekannt aus in den tiefsten und höchsten Punkten des Wagens in Nähe der senkrechten Wagenlängsmittelebene verlegten, durch Vertikalstäbe (2) miteinander verbundenen Längsträgern (1 und 1') gebildet wird, die in die Stirnpartien hineinragen und mit den Schubwänden (4) oben und unten verbunden sind, wobei am gesamten Wagenumfang, insbesondere an den Seitenwänden, in an sich bekannter Weise schwache Längsträger (7) angeordnet sind und die Vertikalstäbe (2) durch Quer- (5) und Diagonalstreben (11) mit den Außenspanten (6) - versteift sind.
  2. 2. Wagenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubwände (4) als Abort-, Gang- oder andere benötigte Wände ausgebildet sind.
  3. 3. Wagenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Doppelstockfahrzeugen die Zwischenfußbodenlängsträger (10) zwischen den Vertikalstäben (2) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 472 685, 647 370, 680 561, 877155; USA.-Patentschriften Nr. 2 075 939, 2 223 746.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008289B1 (ru) * 2005-02-16 2007-04-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ф.Е. Транс" Кузов цельнометаллического грузового вагона

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE472685C (de) * 1926-09-29 1929-03-06 Christoph & Unmack Akt Ges Schienenfahrzeug
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DE647370C (de) * 1933-01-18 1937-07-03 Curt Stedefeld Dipl Ing Eisenbahnwagenkoerper
DE680561C (de) * 1936-10-07 1939-08-31 Louis Renault Verfahren zur Herstellung von Metallhohlkoerpern
US2223746A (en) * 1938-09-03 1940-12-03 Pacific Railway Equipment Comp Vehicle body construction
DE877155C (de) * 1942-06-24 1953-05-21 Kurt Prange Dr Fahrzeuggehaeuse fuer Land-, Luft- oder Wasserfahrzeuge

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