-
Kastenaufbau auf Hauptrahmen von Schienenfahrzeugen, insbesondere
von Drehgestellokomotiven Die Erfindung betrifft einen Kastenaufbau auf Hauptrahmen
von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Drehgestellokomotiven, bestehend aus einem
mit einer Außen- und einer Innenverkleidung versehenen Spriegelgerüst aus Profilstahl,
das mit dem Hauptrahmen zu einem tragenden Ganzen verschweißt ist.
-
Bei diesen bekannten Kastenaufbauten ist das Spriegelgerüst auf dem
Bodenblech eines vollständig geschweißten Hauptrahmens aufgeschweißt, der im wesentlichen
aus Längsrohren und leitersprossenartig aufgereihten Querblechen besteht und durch
weitere Längs- und Querbleche versteift ist. Das Spriegelgerüst selbst ist eine
Schweißkonstruktion aus Vierkantrohren, Hut- oder Z-Profilen und mit der aus Stahlblechen
bestehenden Außenverkleidung - auch Außenhaut genannt - verschweißt, so daß der
Hauptrahmen mit dem Spriegelgerüst und der Außenverkleidung ein tragendes Ganzes
bildet. Die Innenverkleidung des Spriegelgerüstes ist an diesem lediglich angeschraubt
und trägt nicht mit. Die Hohlräume des Spriegelgerüstes zwischen der Außenverkleidung
und der Innenverkleidung sind mit einem schallschluckenden und wärmeisolierenden
Mittel, meist Schlacken- oder Glaswolle, gefüllt. Nach dem Zusammenschweißen eines
derartigen Kastenaufbaues ergibt sich, daß die Bleche der Außenverkleidung stark
gewellt sind, obwohl die Spriegel an den Längsseiten des Aufbaues nach außen gebogen
sind, um durch eine Wölbung ein Verwerfen der Außenverkleidung zu verhindern. Da
indessen das Aussehen einer Lokomotive wesentlich von einer glatten Außenverkleidung
abhängt, sind anschließend umfangreiche Richtarbeiten und ein sorgfältiges Spachteln
der Lokomotive erforderlich, was einen hohen Zeitaufwand erfordert und dementsprechend
hohe Herstellungskosten zur Folge hat. Weiterhin ist es erforderlich, die an den
Seitenwänden zu verlegenden Rohrleitungen und Apparate entweder an dem Spriegelgerüst
selbst oder, da dies aus Platzgründen meist nicht möglich ist, an der tragenden
Außenverkleidung über Befestigungsunterlagen, Konsole od. dgl. anzubringen. Dies
bedingt wiederum eine Innenverkleidung und eine Isolierung mit Ausschnitten für
die Befestigungsunterlagen, was ebenfalls wieder einen beträchtlichen Zeitaufwand
und entsprechend hohe Herstellungskosten zur Folge hat. Außerdem ist ein dichtes
Abschließen der Isolierung kaum möglich, so daß sich die an sich unbrennbare Schlacken-
oder Glaswolle mit den im Innenraum als Öldunst herumschwebenden Ölteilchen vollsaugen
kann, wodurch eine erhebliche Brandgefahr gegeben ist. Es können zwar die einzelnen
Schlacken- oder Glaswolhnatten für sich mit einer öldichten Umhüllung versehen werden,
wodurch jedoch ein weiterer erheblicher Arbeits-und Kostenaufwand notwendig wird.
Das gleiche gilt für einen bekannten rahmenlosen selbsttragenden Wagenkastenaufbau,
bei dem das Spriegelgerüst und die Außenverkleidung ein tragendes Ganzes bilden.
-
Es ist zwar bei der sogenannten Schalenbauweise auch bekanntgeworden,
sowohl die Außen- als auch die Innenverkleidung zum Tragen heranzuziehen. Die umfangreichen
Richtarbeiten an der Außenverkleidung sind indessen dabei nach wie vor erforderlich.
Außerdem ist der Zwischenraum zwischen den beiden Verkleidungen nicht mehr zugänglich,
was bei der hohen Lebensdauer von Lokomotiven und deren rauhen Betriebsbedingungen
aus Korrosionsgründen bedenklich erscheint.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist daher darin zu sehen, einen Kastenaufbau
auf Hauptrahmen von Schienenfahrzeugen nach der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
bei dem die erheblichen Nachrichtarbeiten an der Außenverkleidung vermieden sind,
um eine weitgehende Senkung des Arbeitsaufwandes und damit auch der Kosten zu ermöglichen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß lediglich die Innenverkleidung
des Spriegelgerüstes als tragende Verkleidung des Kastenaufbaues vorgesehen ist.
-
Im Flugzeugbau ist es zwar bekannt, beispielsweise bei mehrwandigen
Flugzeugrümpfen eine Innenbekleidung tragend auszubilden. Dabei sind auf der Außenseite
der Innenverkleidung Querversteifungen
und auf deren Innenseite
Längsversteifungen vorgesehen, während die Außenverkleidung nichttragend ausgeführt
ist. Da jedoch Flugzeugrümpfe, falls nicht Holz vorgesehen wird, aus vergüteten
Leichtmetall-Legierungen bestehen und diese aus: Festigkeitsgründen nicht durch
Schweißen verbunden werden können, tritt hierbei niemals das der Erfindung zugrunde
liegende, aus dem vollständigen Schweißen des Aufbaues herrührende Problem auf,
so daß dem Fachmann die Lösung durch die bekannten Flugzeugrümpfe weder angeboten
noch nahegelegt wird.
-
Schließlich ist noch ein selbsttragender Wagenkasten für Schienenfahrzeuge
bekannt, bei dem die Außen- und Innenverkleidung nichttragend ausgebildet ist. Dabei
muß jedoch das Spriegelgerüst entsprechend den von ihm allein aufzunehmenden Kräften
ausgebildet werden, so daß dieses verhältnismäßig schwer ausfällt. Letzteres widerspricht
den heute gestellten Forderungen des Leichtbaues, so daß diese Art von Wagenkastenaufbauten
wegen ungenügender Materialausnutzung im Schienenfahrzeugbau praktisch nicht mehr
verwendet wird.
-
Durch die vorstehend genannte Maßnahme wird insofern eine vorteilhafte
Lösung der Erfindungsaufgabe gewährleistet, als es damit möglich ist, ohne Einbuße
an Festigkeit und ohne Gewichtszunahme die Außenverkleidung in einfacher Weise,
z. B. durch Stoßpunkten, Blindnieten oder am vorteilhaftesten durch Kleben praktisch
ohne Welligkeit auf das Spriegelgerippe aufzubringen, so daß ohne Richtarbeiten
und nur mit geringem Aufwand an Lackierarbeiten eine einwandfreie Außenverkleidung
der Lokomotive erzielt wird. Dabei ist es auch nicht mehr notwendig, die lotrechten
Spriegel der Längswände nach außen zu wölben, da ein Wölben der seitlichen Außenverkleidung
in einfacher Weise durch Futterstücke erzielbar ist, die eine der jeweils gewünschten
Wölbung entsprechende Form aufweisen. Ein genaues Richten der Innenverkleidung ist
nicht notwendig, da diese das Aussehen der Lokomotive nicht beeinträchtigt. Die
Verlegung von Rohrleitungen und die Anbringung von Apparaten ist denkbar einfach,
denn diese können an beliebiger Stelle der tragenden Innenverkleidung ohne großen
konstruktiven Aufwand befestigt werden, so daß bereits in der Konstruktion infolge
großzügigerer Planung eine erhebliche Zeitersparnis erzielt wird, ganz abgesehen
von nachträglichen Umdispositionen und Änderungen. Ausschnitte in den Schlacken-
oder Glaswollmatten sind ebensowenig erforderlich wie ein besonderer Schutz derselben
gegen eindringenden Öldunst, weil die tragende Innenverkleidung völlig dicht ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist noch darin zu sehen, daß das Anschweißen
der tragenden Innenverkleidung von außen her erfolgen kann und somit schon während
dieser Zeit der Innenraum der Lokomotive für andere Arbeiten zugänglich ist, wodurch
eine wesentliche Verkürzung der Herstellungsdauer eintritt. Schließlich ist die
tragende Innenverkleidung des Kastenaufbaues den Witterungseinflüssen nicht ausgesetzt,
und leichtere Beschädigungen der Lokomotive wirken sich nicht nachteilig auf die
Festigkeit des Kastenaufbaues aus.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt Abb. 1 eine Seitenansicht des Hauptrahmens einer Drehgestellokomotive
mit aufgeschweißtem Spriegelger'üst und Innenverkleidung, Abb.2 einen Querschnitt
durch einen Hauptrahmen mit einem Kastenaufbau, dessen seitliche Spriegel nach außen
gewölbt sind, Abb. 3 einen Ausschnitt eines Querschnittes längs der Linie III-111
in Abb. 4 durch eine Seitenwand des Kastenaufbaues nach Abb: 2 in vergrößertem Maßstab,
Abb. 4 einen Ausschnitt eines waagerechten Längsschnittes längs der Linie IV-IV
in Abb. 3 durch eine Seitenwand des Kastenaufbaues nach Abb. 2 in vergrößertem Maßstab,
Abb. 5 einen Querschnitt durch einen Hauptrahmen mit einem Kastenaufbau, dessen
Spriegel gerade ausgebildet und zum Erzielen einer Wölbung außen mit Futterstücken
versehen sind, Abb. 6 einen Ausschnitt eines Querschnittes längs der Linie V-V in
Abb. 7 durch eine Seitenwand des Kastenaufbaues nach Abb. 5 in vergrößertem Maßstab
und Abb. 7 einen Ausschnitt eines waagerechten Längsschnittes längs der Linie VI-VI
in Abb. 6 durch eine Seitenwand des Kastenaufbaues nach Abb. 5 in vergrößertem Maßstab.
-
Der Kastenaufbau nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 bis 4 besteht
aus einem geschweißten Spriegelgerüst 1, das mit einer Innenverkleidung 2 und einer
Außenverkleidung 3 versehen ist. Das Spriegelgerüst 1 ist auf dem vollständig geschweißten
Hauptrahmen 4 einer Drehgestelllokomotive aufgeschweißt, der in bekannter Weise
aus zwei rohrförmigen Längsträgern 5 mit leitersgrossenartig aufgereihten Querblechen
6 besteht, die seitlich durch Längsbleche 7 und oben durch ein Bodenblech 8 abgedeckt
sind. Das Spriegelgerüst 1 ist aus Profilstahlstücken, z. B. aus Vierkantrohren,
Hut-, Z- und anderen bekannten Profilen hergestellt.
-
Die einzelnen Spriegel 9 aus Profilstahl sind im wesentlichen waagerecht
und lotrecht angeordnet und miteinander verschweißt, derart, daß ihre nach außen
gerichteten Flächen bzw. ihre dem Inneren des Aufbaues zugewandten Flächen jeweils
in einer Ebene liegen. Die lotrecht angeordneten und mit dem Bodenblech 8 des Hauptrahmens
4 verschweißten Spriegel 9 sowie die Dachspriegel sind nach außen gewölbt, um ein
glattes Aufbringen der Außenverkleidung 3 zu ermöglichen.
-
Gemäß der Erfindung ist das Spriegelgerüst 1 auf den dem Innenraum
zugekehrten Seiten mit einer aus Stahlblechtafeln 2 abestehenden durchgehenden Innenverkleidung
2 versehen, die fest mit dem Spriegelgerüst 1 verschweißt ist, so daß der Hauptrahmen
4, das Spriegelgerüst 1 und die Innenverkleidung 2 ein tragendes Ganzes bilden.
Die einzelnen Stahlblechtafeln 2a der Innenverkleidung 2 sind unter sich verschweißt,
vorteilhaft derart, daß die gegenseitigen Verbindungsnähte 10 jeweils auf einen
Spriegel 9 zu liegen kommen und gleichzeitig zur Verbindung mit diesem dienen. Zur
weiteren Verstärkung der Verbindung sind auch die freien Kanten der Spriegel 9 mit
den anliegenden Stahlblechtafeln 2a verschweißt. Bei Z-förmigen Profilen wird dabei
vorteilhaft nur die Stirnfläche des zuliegenden Flansches 11 mit den Stahlblechtafeln
2 a der Innenverkleidung 2 verschweißt, da ein Verschweißen der abgerundeten Kanten
12, der meist durch Abkanten hergestellten Profile erhebliche Mengen Schweißgut
erfordert und daher ein starkes Verwerfen der Stahlblechtafeln 2 a der Innenverkleidung
2 hervorruft. Die Dicke der
Stahlblechtafeln 2 a richtet sich dabei
nach der Größe und dem Gewicht der an der Innenverkleidung 2 anzubringenden Rohrleitungen
und Apparate und beträgt üblicherweise 2 bis 3 mm. Durch diese Ausbildung wird eine
vollkommen dichte und sehr tragfähige Innenverkleidung 2 geschaffen, an der die
Rohrleitungen und Apparate bzw. deren Stützgerüste ohne große Vorbereitungen beliebig
angeschweißt werden können.
-
Die nichttragende Außenverkleidung 3 ist aus wesentlich dünneren Blechtafeln
3 a hergestellt, die mit dem Spriegelgerüst 1, falls es sich um Stahlblechtafeln
handelt, durch das weitestgehend verzugfreie Punktschweißen nach dem Stoßpunktschweißverfahren
verbunden werden. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Außenverkleidung 3 mit
Leichtmetallblechtafeln durchzuführen und diese durch Kleben, z. B. mittels Kunstharzkleber,
Nieten mittels Blindniete oder Schrauben auf dem Spriegelgerüst zu befestigen. Letztere
Befestigungsarten sind selbstverständlich auch für Stahlbleche anwendbar. Die Stoßfugen
13 der einzelnen Blechtafeln sind dabei vorteilhaft wiederum auf den Spriegeln 9
vorgesehen. Die Zwischenräume des Spriegelgerüstes 1 zwischen Außen- und Innenverkleidung
3 und 2 sind in üblicher Weise durch ein schall- und wärmeisolierendes Mittel 14,
wie z. B. Glaswolle, Schlackenwolle, Kunststoffschaum od. dgl., ausgefüllt.
-
Es ist nun nicht notwendig, den erfindungsgemäß ausgebildeten Aufbau
mit gebogenen Spriegeln 9 auszuführen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 bis 7 ist das gesamte Spriegelgerüst
1 aus geraden Spriegeln 9 gefertigt, die im Beispielsfalle als Vierkantrohre ausgebildet
sind. Um nun aber wieder eine glatte, leicht gewölbte Außenverkleidung 3 zu erzielen,
sind zwischen den nach außen gerichteten Flächen der Spriegel 9 und den Blechtafeln
3 a der Außenverkleidung 3 Futterstücke 15 vorgesehen. Diese liegen mit ihrer nach
innen gewandten Fläche auf den Spriegeln 9 auf, während ihre nach außen weisende
Fläche entsprechend der vorgesehenen Wölbung ausgebildet ist, auf der die Blechtafeln
3 a der Außenverkleidung 3 nach einer der bekannten Arten befestigt sind. Die Futterstücke
15 können aus beliebigem geeignetem Werkstoff, vorteilhaft Holz, Kunststoff oder
Leichtmetall hergestellt sein, wobei letzteres den Vorteil bietet, daß auch Leichtmetallblechtafeln
durch Punktschweißen nach dem Stoßpunktschweißverfahren angeschweißt werden können.
Die Befestigung der Futterstücke 15 auf den Spriegeln 9 kann je nach dem für sie
verwendeten Werkstoff durch Schweißen, Nieten, Schrauben, Kleben od. dgl. erfolgen
Dabei ist es auch ohne weiteres möglich, die Futterstücke 15 breiter als die Spriegel
auszubilden, so daß die Auflage und Befestigungsfläche für die Blechtafeln 3 a der
Außenverkleidung 3 vergrößert werden kann.
-
Die. Ansprüche 2 und 3 sind reine Unteransprüche und gelten nur in
Verbindung mit Anspruch 1.