DE1259927C2

DE1259927C2 - Wagengestellbrust fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1259927C2
Application number: DE1962T0022323
Authority: DE
Inventors: Ing Franz Salansky
Original assignee: Technica Ets
Priority date: 1962-06-15
Filing date: 1962-06-19
Publication date: 1974-11-14
Also published as: NL294111A; CH381267A; DE1259927B; NL125729C

Description

Die Erfindung trifft eine Wagengestellbrust für Schienenfahrzeuge zur wahlweisen Anordnung einer Mittelpufferkupplung oder von Seitenpuffern für Wagengestellrahmen mit Brustträgern und an diese unmittelbar anschließenden, etwa in Seitenpufferent-

träger(3) kraftübertragend anschließbare —Quer- 30 fernung über die ganze Länge des Wagengestellversteifung (18) verbundenen Spitzen (14) ausge- rahmens einheitlich durchlaufenden Hauptlangträbildeten Lagerung (13) für die Mittelpuff erkupp- "

lung zu den Enden der im Wagengestellrahmen als Brustträger dienenden Basisträger bilden und zur kraftschlüssigen, biegungssteifen und knickfesten Verbindung mit den Hauptlangträgern (1) die Schräggurte mit geraden Anschlußkanten (15) ausgebildet sind.

2. Wagengestellbrust nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
schweißen der Plattenrahmen (7 bis 12) sowohl mit dem Basisträger (5) als auch mit der als Verbindungssteg ausgebildeten Querversteifung (18) vorfabrizierte, starre Einheit in das erste Rahmenfeld des Wagengestellrahmens einsetzbar ist.

gern sowie in deren Endbereiche über Dreieckschenkel erfolgender Überleitung der Mittelpufferkräfte.

Der nachträgliche Einbau einer Mittelpufferkupplung ist bereits für einen Wagengestellrahmen bekanntgeworden, welcher außer Brustträgern und seitlichen Langträgern auch noch starkdimensionierte Mittellangträger als statisch maßgebliche Bauteile auf-

durch Aneinander- 40 weist. Diese Mittellangträger liegen beim genannten _Wag^_n (w_ag_eninijK}_e> Bild 258) nur im mittleren Bereich des Wagenrahmens gleichlaufend zu den seitlichen Langträgern, während sie von diesem mittleren Bereich aus als Diagonale abgebogen zu den 45 Bereichen der Seitenpuffer verlaufen. Zum nachträg-

3. Wagengestellbrust nach Anspruch 1 oder 2, liehen Einbau der Mittelpufferkupplung wurde der dadurch gekennzeichnet, daß die Schräggurte (10 Einbau weiterer Streben vorgesehen, um eine über und 11) der beiden Plattenrahmen (7 bis 12) durch Dreieckschenkel erfolgende Überleitung der Mittelvon der Zone der Mittelpufferkupplung zu den pufferkräfte in den Bereich der Seitenpuffer zu erZonen für Seitenpuffer verlaufende Raum für die 50 reichen.

Anlenkung der Mittelpufferkupplung frei lassende Da diese weiteren Streben, in deren Verbindungs-

Stege (16) starr miteinander verbunden sind. — :*_- -t· >*·.. 1 ~ .

4. Wagengestellbrust nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die

Schräggurte (10 bzw. 11) der beiden Platten- 55 sein. Ihr Gewicht" addiert" sIcn""beim"Einbau"der rahmen (7 bis 12) an ihren Außenkanten wenig- Mittelpufferkupplung zum Gewicht der als statische stens teilweise starr miteinander verbindenden
Stege (17), an welche zwischen den Hauptlangträgern (1) des Wagengestellrahmens gegebenen-

spitze die Mittelpufferkupplung gelagert ist, die gesamten Stoßkräfte der Mittelpufferkupplung aufzunehmen haben, müssen sie ebenfalls stark bemessen

Bauteile des Wagengestellrahmens stark dimensionierten, in deren Endstücken als Streben wirksamen

- - ~ ~ Mittellangträger, so daß sich ein sehr hoher Ge-

falls vorgesehene zusätzliche Langträger (2) mit 60 wichtsaufwand ergibt, welcher außerdem den Einbau ihren Enden kraftübertragend anschließbar sind. der Mittelpufferkupplung bei einem derartigen

5. Wagengestellbrust nach einem der An- Wagengestellrahmen mit hohen Kosten belastet
Spruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Diese hohen Kosten werden aber nach den druck-

gegenuber dem gegenseitigen Höhenabstand der schriftlichen Angaben zum geschilderten, bekannten beiden Plattenrahmen (7 bis 12) geringerer Höhe 65 Wagengestellrahmen noch als niedriger angesehen als der Hauptlangträger (1) zwecks bündiger An- die Kosten für den Einbau einer Mittelpufferkupplung schheßbarkeit eines der beiden Plattenrahmen an in Wagengestellrahmen mit parallel durchlaufenden den einen Flansch der Hauptlangträger die Langträgern. Für solche Wagengestellrahmen wurden

als Ergänzungsteile für den Mittelpufferbetrieb schwergewichtige Stahlgußeinheiten oder hochdimensionierte Blechkastenträger (britische Patentschrift 234 631) vorgesehen.

Infolge des großen Materialaufwandes und der erheblichen Gewichtsvergrößerung gegenüber dem nur für Seitenpuffer verwendbaren Rahmen konnten alle diese Anregungen ebensowenig Eingang in die Praxis finden wie ein anderer Gedanke, nämlich, den Blechfußboden des Wagenkastens wenigstens im Bereich des Wagengestellvorbaues in den Festigkeitsverband einzubeziehen (deutsche Patentschrift 613 728), um eine möglichst starre Überleitung der Stoßkräfte in die Langträger zu gewährleisten. Um bleibende Verformungen mit Sicherheit auszuschließen, ist auch bei einer solchen Konstruktion eine Überdimensionierung nicht zu vermeiden.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und eine sowohl gewichtsmäßig als auch arbeitsmäßig verbesserte Lösung bei einem Eisenbahnwagen erzielt werden, an dem wahlweise die Anordnung einer Mittelpufferkupplung oder von Seitenpuffern möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung der Wagengestellbrust als vorfabrizierte Einheit erreicht, bestehend aus einem Flansche aufweisenden Basisträger und einem biegungssteifen Paar im Abstand übereinander, senkrecht zur Stegebene des Basisträgers liegender Plattenrahmen von der Grundform gleichschenkeliger Dreiecke, die mit dem Basisträger über ihre Quergurte eine starre, knickfeste Einheit bilden, wobei in dem durch Verbindung zweier vorfabrizierter, mit ihren Spitzenbereichen gegeneinander weisender Wagengestellbrüste mit mindestens zwei seitlichen Hauptlangträgern gebildeten Wagengestellrahmen in jeder Wagengestellbrust die Schräggurte des Plattenpaares die Kraftüberleitungszonen von der im Bereich ihrer abgeschnittenen, durch eine— an gegebenenfalls vorgesehene zusätzliche Mittellangträger kraftübertragend anschließbare — Querversteifung verbundenen Spitzen ausgebildeten Lagerung für die Mittelpufferkupplung zu den Enden der im Wagengestellrahmen als Brustträger dienenden Basisträger bilden und zur kraftschlüssigen, biegungssteifen und knickfesten Verbindung mit den Hauptlangträgern die Schräggurte mit geraden Anschlußkanten ausgebildet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung jeder Wagengestellbrust als vorfabrizierte Einheit und den Zusammenbau zweier solcher Einheiten durch bloße Verbindung mit Langträgern zu einem Wagengestellrahmen ergeben sich nicht nur die aus der Vorfabrikation der Endstücke des Wagengestellrahmens folgenden arbeite- und zeitmäßigen Vorteile, sondern auch die Freizügigkeit in der Bemessung des den späteren Brustträger des Wagengestellrahmens bildenden Basisträgers der vorfabrizierten Einheit. Diese Bemessung kann allen Typen und Formen und Längen von Wagengestellrahmen durch Festlegung weniger, in Serien vorfabrizierter Baumuster von Wagengestellbrüsten angepaßt werden. Sie wirkt sich auch auf die notwendige Dimensionierung der Plattenpaare günstig aus. In allen Fällen gewährleisten die beiden zu einem Wagengestellrahmen verbundenen Wagengestellbrüste eine biegungssteife und knickfeste Ausbildung des gesamten Rahmens bei geringstmöglichem Gewichtsaufwand.

Die durch Aneinanderschweißen der Plattenrahmen sowohl mit dem Basisträger als auch mit der als Verbindungssteg ausgebildeten Querversteifung im Spitzenbereich der Platten vorfabrizierte starre Einheit läßt sich so ausbilden, daß sie in das erste Rahmenfeld des Wagengestellrahmens einsetzbar ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel

der erfindungsgemäßen Wagengestellbrust dargestellt; es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf die vorfabrizierte Wagengestellbrust mit den an sie angeschlossenen Langträgern des Wagenuntergestelles und dessen erstem Rahmenfeld,

F i g. 2 einen Längsschnitt nach der Linie H-II der Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie IH-III der F i g. 1 und

F i g. 4 einen der F i g. 3 entsprechenden Querschnitt mit einer anderen Ausführung der Verbindung zwischen Plattenrahmen und Langträgern.

ao Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht die als vorfabrizierte Einheit ausgebildete Wagengestellbrust aus dem Basisträger 5 und den beiden im Abstand übereinander angeordneten Plattenrahmen 7 bis 12 von der Grundform gleichschenkeliger Dreiecke. Jede

as Deckplatte 7, 12 bzw. 8, 12 des Plattenrahmens ist vorteilhaft aus einer einzigen Blechplatte gefertigt. Die in jeder Platte 7 bzw. 8 vorgesehene Durchbrechung 9 verringert deren Gewicht und formt die Plattenrahmen 7 bis 12 zu Dreiecksrahmen mit den die beiden gleichen Schenkel bildenden Schräggurten IO und 11 und den am Steg des Basisträgers 5 anliegenden Quergurten 12. Im Bereich, in welchem die beiden Schräggurte 10 und 11 zusammenlaufen, befinden sich Lageraugen 13 zur gelenkigen Befestigung der Mittelpufferkupplung. Alle Ecken der Platten 7 und 8 sind abgeschnitten, wobei oberhalb der Lageraugen 13 Stirnkanten 14 gebildet sind und die Schräggurte 10 und 11 mit geraden Anschlußkanten 15 zum Anschluß an die Hauptlangträger 1 ausgebildet sind. Die Quergurte 12 der Plattenrahmen 7 bis 12 sind über ihre ganze Länge mit dem Basisträger 5 durch Schweißung starr verbunden, wodurch die zumindest aus den Teilen 5 und 7 bis 12 bestehende vorfabrizierte Einheit als in sich knicksteifer Grundbauteil zur Herstellung von Wagengestellrahmen zur Verfügung steht.

Zur Herstellung eines Untergestellrahmens werden zwei vorfabrizierte Wagengestellbrüste 5, 7 bis 12 in eine mit ihren Spitzenbereichen gegeneinanderweisende Lage gebracht und mit mindestens zwei seitlichen Hauptlangträgern 1 aneinandergeschlossen. Hierbei liegen die geraden Anschlußkanten 15 der Plattenrahmen 7 bis 12 an den Enden der Hauptlangträger 1 an und werden mit diesen durch Schweißung verbunden.

In F i g. 1 sind außer den beiden seitlichen Hauptlangträgern 1 noch mittlere Langträger 3, weitere zwischen diesen und den Hauptlangträgern verlaufende zusätzliche Langträger 2 sowie Außenlangträger 4 vorgesehen. Außer den beiden Hauptlangträgern 1 sind jedoch weitere Langträger 2 und 3 grundsätzlich nicht erforderlich. Beim Ausführungsbeispiel dienen sie vor allem als Auflageorgane für den Wagenboden und die Wagenwände. Statisch spielen sie nur eine untergeordnete Rolle.

Um eine besonders gleichmäßige Beanspruchung beider Plattenrahmen 7 bis 12 zu gewährleisten, sind diese beim Ausführungsbeispiel noch durch mehrere

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Stege untereinander starr verbunden. Zwischen den platte 7 bzw. 8 aus deren Breite gegen die Mitte des übereinanderliegenden Schräggurten 10 und 11 ist je Wagengestellrahmens zu. Dies wird durch die Form ein Steg 16 eingeschweißt. Im Bereich der Lager- der Durchbrechung 9 und durch den Verlauf der äugen 13 lassen die Stege 16 einen Raum für die Außenkanten der Schräggurte 10 und 11 erreicht. Mittelpufferkupplung frei. Am anderen Ende sind 5 Der Erfindungsgegenstand kann somit bewußt zu diese Stege 16 bis an die Hauptlangträger 1 heran- einem Träger gleichen Widerstandes gegen Biegung geführt. An die Außenkanten der Schräggurte 10 und ausgestaltet werden. Daraus ergibt sich, daß durch 11 sind gleichfalls Stege 17 angesetzt, an welche die einen solchen Träger die aus der Kupplung eingeleizusätzlichen Langträger 2 mit ihren Enden anstoßen {eten Beanspruchungen auf die Hauptlangträger 1 und durch Schweißung starr verbunden sind. io übergeleitet werden, ohne diese an den Enden auf Die Querversteifung 18 am Spitzenbereich der bei- Biegung zu beanspruchen. Gegebenenfalls genügt es, den Platten 7 und 8 wird beim Ausführungsbeispiel durch entsprechende Breitenbemessung die Schrägdurch einen Absehlußsteg, eine Abschlußplatte gurte 10 und 11 allein als Träger gleichen Widerod. dgl. gebildet, wobei die starre Verbindung mit den Standes gegen Biegung zu gestalten.
Stirnkanten 14 der beiden Platten 7 und 8 und den 15 Bei etwaigem Vorhandensein zusätzlicher Langr mittleren Langträgern 3 durch Schweißung erfolgt. träger 2, 3 und 4 können diese einen Teil der Be-Auch die in F i g. 1 dargestellten Außenlangträger 4 anspruchung unmittelbar von den Schräggurten 10 sind vorteilhaft mit dem Basisträger 5 verschweißt und 11 übernehmen, wodurch die Hauptlangträger 1 und durch Versteifungsbleche 21 auch mit den entsprechend entlastet werden. Der Basisträger S, der Hauptlangträgern 1 verwindungsfest verbunden. 20 als Wagenbrustträger somit keiner Knickgefahr ausWenn der lotrechte Abstand der Plattenrahmen 7 gesetzt ist, kann daher auch verhältnismäßig schwach bis 12 gleich ist der Höhe der Hauptlangträger 1, bemessen und mit niedrigen Flanschen versehen sein, können die seitlichen Anschlußkanten 15 der Platten Um die Überleitung der Zug- und Druckbeansprueinfach an die Flansche der Träger angeschlossen chungen von den Schräggurten 10 und 11 auf die werden. Bei geringerer Höhe der Träger (F i g. 3) er- 25 Hauptlangträger 1 ohne Überbeanspruchung der scheint es zweckmäßig, die obere Platte 7 bündig an Schweißnähte zu gewährleisten, müssen die Anden oberen Flansch der Trägers 1 anzuschweißen. schlußkanten IS hinreichend lang bemessen sein. Da-Der Seitenrand 22 der unteren Platte 8 könnte dann mit nun die Breite der Sehräggurte 10 und Il mit im einfachsten Fall, wie F i g. 4 zeigt, aufwärts ge- Rücksicht auf die Länge der Anschlußkanten 15 picht bogen und durch Schweißung mit dem unteren 30 übermäßig groß gewählt werden muß, können die Trägerflansch starr verbunden werden. Im Ausfüh- Außenkanten der Sehräggurte 10 μηί 11 mit Ausrungsbeispiel nach F i g. 3 ist zur Verbindung der kehlungen 23 an die Änschlußkanten 15 bzw. an die Anschlußkanten 15 der unteren Platte 8 mit dem Stirnkanten 14 anschließen (Fig. 1).
unteren Trägerflansch ein Winkeleisen 19 vorgesehen, In der vorteilhaften Ausführung nach Fig. 1 liegt an dessen lotrechten Schenkel die Seitenkante der 35 die Wagengestellbrust im ersten, durch den Quer-Platte 8 angeschweißt ist und dessen horizontaler träger 6 begrenzten Feld des Wagengestellrahmens. Schenkel mit dem unteren Trägerflansch verschweißt Die aus den beschriebenen Teilen vorfabrizierte ist. Beim Ausführungsbeispiel sind an dem Winkel Wagengestellbrust kann nicht nur für den Neubau noch Versteifungsrippen 20 von festigkeitsmäßig ent- von Wagengestellrahmen, sondern auch zur nachsprechender Anzahl und Anordnung zur Querver- 40 träglichen Ausstattung eines auf Seitenpufferbetrieb steifung angeordnet. abgestellten Eisenbahnwagens mit Mittelpufferjaipp-Bei Anordnung von Verbindungsstegen sind diese jungen herangezogen werden, ps ist dann lediglich vorteilhaft bereits in der vorfabrizierten Einheit vor- notwendig, die beiden ursprunglichen Brustträger gesehen. vom bestehenden Wagengestellrahmen abzunehmen, Die Zug- und Stoßkräfte werden von der Mittel- 45 sodann die erfindungsgemäße Wagengestellbrust einpufferkupplung ausschließlich über die Lageraugen zusetzen und mit den Langträgern zu Verschweißen. 13 in die Wagengestellbrust eingeleitet und von dieser Die Zwischenfelder des Gestellrahmens bleiben hjer-Stelle aus in zwei durch die Sehräggurte 10 und 11 bei völlig unverändert.

verlaufende Komponenten zerlegt, die unmittelbar an Die erfindungsgemäße Wagengestellbrust vereinigt den Enden der Hauptlangträger 1 angreifen. Bei 50 die Vorteile eines einfachen, gewichtlich leichten AufStoßkräften wirken die Sehräggurte 10 und 11 dem- baues des Wagengestellrahmens sowie günstiger nach als Zuggurte, bei von der Kupplung ausgeübten statischer Belastungen der beiden Endfelder des GeZugkräften hingegen als Druckgurte. Da die Schräg- Stellrahmens bei gleichzeitiger Entlastung der bisher gurte 10 und 11 die Hauptbelastung zu übertragen ungünstig beanspruchten ]xad am meisten gefährdehaben, ist ihre Breite entsprechend ihrer Be- 55 ten Brustträger. Durch die unterbrochene Schweißanspruchung relativ groß bemessen. Zufolge der drei- verbindung der Enden der Hauptlangträger mit der eckförmigen Gestaltung der Plattenrahmen 7 bis 12 biegungssteifen Wagengestellbrust wird gewisserwird eine unmittelbare Überleitung der hohen Be- maßen eine feste Einspannung der Enden der Hauptanspruchungen infolge des Fahrbetriebes auf die langträger geschaffen, deren jfCnickfestigkeit damit Hauptlangträger 1 erzielt. Der Ouergurt 12 jedes 60 wesentlich erhöht wird. Im Zusammenhang mit einer Piattenrahmens 7 bis 12 und der als Wagenbrust- solchen Einspannung ergibt sich auch eine gute Yerträger wirksame Basisträger 5 sind praktisch nicht windungssteifigkeit des gesamten Wagengestellauf Biegung beansprucht und übernehmen nur Zug- rahmens, wodurch wenigstens solche Schwingungen und Druckkräfte, die sich aus der Beanspruchung unterdrückt werden, die besonders bei großem Radder Sehräggurte 10 und 11 ergeben. 65 stand und hoher Fahrgeschwindigkeit in Kurven das Wje aus F i g. 1 des Ausführungsbeispiels ersieht- Abheben einzelner Laufräder von den Schienen verlieh, nimmt von der Durchbrechung 9 jede Rahmen- Ursachen könnten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wagengestellbrust für Schienenfahrzeuge zur wahlweisen Anordnung einer Mittelpufferkupplung oder von Seitenpuffern für Wagengestellrahmen mit Brustträgern und an diese unmittelbar anschließenden, etwa in Seitenpufferentfernung über die ganze Länge des Wagengestellrahmens einheitlich durchlaufenden Hauptlangträgern sowie in deren Endbereiche über Dreieckschenkel erfolgende Überleitung der Mittelpufferkräfte, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Wagengestellbrust als vorfabrizierte Einheit, bestehend aus einem Flansche aufweisenden Basisträger (5) und einem biegungssteifen Paar im Abstand übereinander, senkrecht zur Stegebene des Basisträgers liegender Plattenrahmen (7 bis 12) von der Grundform gleichschenkeliger Dreiecke, die mit dem Basisträger (5) über ihre Quergurte (12) eine starre, knickfeste Einheit bilden, wobei in dem durch Verbindung zweier vorfabrizierter, mit ihren Spitzenbereichen gegeneinander weisender Wagengestellbrüste mit min^ destens zwei seitlichen Hauptlangträgern gebildeten Wagengestellrahmen in jeder Wagengestellbrüst die Schräggurte (10 und 11) des Plattenpaares die Kraftüberleitungszonen von der im Bereich ihrer abgeschnittenen, durch eine — an gegebenenfalls vorgesehene zusätzliche Mittellang-

Seitenpartien des anderen Plattenrahmens bei ebenflächigen Seitenbereichen unter Zwischenlage eines durch Querrippen (20) versteiften Winkeleisens (19) an den Flansch des jeweiligen Hauptlangträgers angeschlossen sind (Fig. 3).

6. Wagengestellbrust nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegenüber dem gegenseitigen Höhenabstand der beiden Plattenrahmen (7 bis 12) geringerer Höhe der Hauptlangträger (1) zwecks bündiger Anschließbarkeit eines der beiden Plattenrahmen an den einen Flansch der Hauptlangträger die Seitenpartien des anderen Plattenrahmens zur unmittelbaren Befestigung am anderen Flansch mit aufwärts gebogenen Seitenrändern (22) ausgebildet sind (F i g. 4).

7. Wagengestellbrust nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einheitlicher Stärke jedes Plattenrahmens (7 bis 12) die Schräggurte (10 und 11) mit einer größeren Breite ausgebildet sind als der Quergurt (12).