DE1455186C3 - Wagengestellbrust für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

3. Wagengestellbrust nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Mittellangträger (3) unmittelbar an Flansche des einen U-Querschnitt aufweisenden Querstückes (18) angeschlossen (F i g. 4) oder mittelbar über T-förmige, zwischen den Flanschen quer in das U-Profil eingesetzte Verbindungsplatten (19 und 20) mit dem an den Querträger (6) angeschlossenen Querstück starr verbunden sind (F i g. 1 und 2).

4. Wagengestellbrust nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querstück aus einer ebenen lotrechten Platte (22) mit einem der Außenseite waagerecht angesetzten Winkeleisen (23) besteht, welches mit dem Querträger (6) starr verbunden und dessen Enden mit den Enden der Mittellangträger (3) verschweißt sind.

5. Wagengestellbrust nach Anspruch 1 mit Mittellangträgern, dessen einer in der Fahrzeuglängsachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende dieses Mittellangträgers (24) unmittelbar an den Steg des U-Querschnitt aufweisenden mit dem Querträger (6) verbundenen Querstückes (18) angeschlossen und durch zwischen den Flanschen des Querstückes eingesetzte Verbindungsplatten (25) starr gehalten ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausgestaltung der im Patent 12 59 927 beschriebenen 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

ίο erfolgender Überleitung der Mittelpufferkräfte.

Nach Patent 12 59 927 besteht die Wagengestellbrust aus einem als Brustträger dienenden Basisträger und einem biegungssteifen Paar im Abstand übereinander, senkrecht zur Stegebene des Basisträgers liegender Plattenrahmen von der Grundform gleichschenkeliger Dreiecke, wobei die Schräggurte des Plattenpaares die Kraftüberleitungszonen von der im Bereich ihrer abgeschnittenen, durch eine Querversteifung verbundenen Spitzen ausgebildeten Lagerung für die Mittelpufferkupplung zu den Enden des mit den Hauptlangträgern und mit den Plattenrahmen kraftschlüssig verbundenen Basisträgers bilden.

Bei Ausbildung der Wagengestellbrust nach Patent 12 59 927 endet ihr Spitzenbereich im Abstand von dem das erste Rahmenfeld des Wagengestellrahmens abschließenden Querträger.

Diesen als mittragendes Element der Wagengestellbrust heranzuziehen und diese dadurch sparsamer bemessen zu können, ist die eigentliche Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß die abgeschnittenen Spitzen der in ihrer Grundform als gleichschenkelige Dreiecke ausgebildeten Plattenrahmen über die Querversteifung mit einem das erste Rahmenfeld abschließenden Querträger starr verbunden sind.

In der bevorzugten Ausführung der Wagengestellbrust nach Patent 12 59 927 mit Mittellangträgern ist eine stirnseitige Abstützung der Enden der beiden innersten Mittellangträger an einem Quersteg vorgesehen, der die beiden Plattenrahmen an ihren Stirnkanten im Spitzenbereich verbindet. Ebenso ist dort eine gleichartige Abstützung der zwischenliegenden Langträger an Stegen vorgesehen, die an den Außenkanten der Schräggurte angeordnet sind.

Bei der rechnerischen Erfassung der im Betrieb auftretenden außerordentlich hohen Stoßkräfte ergibt sich für jeden der vorgesehenen Mittellangträger ein Anteil von 7,15% und für jeden der beiden Hauptlangträger ein Anteil von 27,65% der gesamten auf die Wagengestellbrust einwirkenden Stoßbeanspruchung. Dabei werden die Schräggurte zufolge der Abstützung der äußeren Mittellangträger zusätzlich auf Biegung beansprucht und müssen daher entsprechend stark bemessen werden.

Die Erfindung setzt sich nun für diese Ausbildung des Patentes 12 59 927, also mit Mittellangträgern, zum Ziel, jegliche Biegebeanspruchung an der Wagengestellbrust, also insbesondere auch an den Schräggurten der Plattenrahmen, auszuschalten, um ungünstige Beanspruchungen von Teilen des Wagengestellrahmens zu vermeiden und den Gewichtsaufwand für die einzelnen Bauteile möglichst niedrig zu halten. Es ist daher erforderlich, auf eine Abstützung von Mittellangträgern an den Schräggurten der Plattenrahmen zu verzichten. Die bisher von den äußeren Mittellangträgern aufge_: nommenen Beanspruchungen müssen daher auf die Hauptlangträger und die innersten Mittellangträger

aufgeteilt werden. Aus der Rechnung ergibt sich dann ein Anteil der Stoßkraft von 34,1% für jeden der beiden Hauptlangträger und von 8,9% für jeden der beiden innersten Mittellangträger. Letztere sind daher einer höheren Knickbelastung ausgesetzt. Eine solche möglichst zu vermeiden, ist Zweck der Erfindung in der Bauart mit Mittellangträgern.

Die Erfindung löst dieses Problem vorteilhaft dadurch, daß ein Stirnkanten der dreieckförmigen Platten verbindendes Querstück wenigstens eine zu diesen Platten parallele Verbindungsplatte trägt, deren in Richtung der Langträger liegende Seitenränder mit den Enden der Mittellangträger durch Schweißung verbunden sind, und wenigstens eine dieser Verbindungsplatten mit dem Querträger verbunden ist. Dabei sind die innersten Mittellangträger im Spitzenbereich der Plattenrahmen nach den weiteren Unteransprüchen so abgestützt, daß diese Abstützung einer starren Einspannung der Trägerenden gleichkommt. Da die Schräggurte jetzt nur reine Zug- und Druckkräfte zu übertragen haben, kann die Stärke der Plattenrahmen um etwa 20% und auch die Breite der Schräggurte herabgesetzt werden, wodurch sich eine beachtliche Gewichtserleichterung der gesamten Wagengestellbrust ergibt.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß gestalteten Wagengestellbrust veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die als Kupplungsträger gestaltete Wagengestellbrust,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie V- V der F i g. 1 in etwas vergrößerter Darstellung,

Fig.3 eine andere Art der Verbindung der Mittellangträger mit dem Querstück der Plattenrahmen in einem Teilschnitt und die

F i g. 4 und 5 weitere Ausführungsmöglichkeiten dieser Verbindung in der Draufsicht.

Der mit einem Endteil im Prinzip vereinfacht dargestellte Wagengestellrahmen umfaßt, wie aus F i g. 1 ersichtlich, zwei Hauptlangträger 1, den Brustträger 5 und einen das erste Rahmenfeld abschließenden Querträger 6. Es sind ferner noch die Mittellangträger 2 und 3 und die außerhalb der Hauptlangträger angeordneten Zusatzlangträger 4 vorgesehen. Die beiden im Abstand übereinander angeordneten Plattenrahmen 7 und 8 haben die Grundform eines gleichschenkeligen Dreiecks und sind aus je einer einzigen Blechplatte gefertigt. Eine in den Platten vorgesehene Durchbrechung 9 verringert das Gewicht und formt die Platten zu Dreiecksrahmen mit den beiden gleichen Schenkeln 10 und 11 und dem quer zu den Langträgern liegenden Quergurt 12. Zur gelenkigen Befestigung der Mittelpufferkupplung sind im Spitzenbereich der Rahmenplatten die Lageraugen 13 vorgesehen.

Die Plattenrahmen 7 und 8 (F i g. 1 und 2) sind im Spitzenbereich durch innenliegende Laschen 17 verstärkt. Zur Verbindung der Stirnkanten 14 dient ein Querstück 18, für welches mit besonderem Vorteil ein U-Querschnitt gewählt wird. Dieses U-Profil liegt mit seinem Steg an den Stirnkanten 14 an. Das Querstück 18 trägt zwei zu den Plattenrahmen parallelliegende Verbindungsplatten 19 und 20, die eine T-förmige Gestalt haben und mit ihrem mittleren abstehenden Teil in das U-Eisen eingeschweißt sind. Die Lage der beiden Verbindungsplatten am Querstück ist so gewählt, daß die obere Verbindungsplatte 19 am oberen Flansch und die untere Verbindungsplatte 20 am unteren Flansch des Querträgers 6 anliegt. Beide Platten sind mit dem Querträger durch Schweißnähte verbunden. Die seitlich abstehenden Teile der oberen Verbindungsplatte 19 stoßen mit ihren Stirnkanten an die Mittellangträger 3 und sind mit diesen gleichfalls durch Schweißung starr verbunden. Die Dimensionen der an dieser Stelle zusammenwirkenden Teile werden so gewählt, daß die Flansche des U-Eisens 18 am Steg des Querträgers 6 anliegen, doch ist dies für die Kräfteübertragung nicht ausschlaggebend. Die Mittellangträger 2 sind nicht bis an die Schenkel 10 und 11 der Plattenrahmen 7 und 8 herangeführt sondern lediglich mit dem Querträger 6 starr verbunden.

Die innersten Mittellangträger 3 sind in üblicher Weise gleichfalls mit dem Querträger 6 verbunden. Da sich die Verbindungsnaht der Trägerenden an den Seitenkanten der Verbindungsplatte 19 über eine größere Länge erstreckt, wird dadurch so wie bei den Hauptlangträgern 1 die Wirkung einer festen Einspannung der Trägerenden erzielt, so daß nunmehr auch die schwächeren Mittellangträger 3 höhere Druckbeanspruchungen aufnehmen können.

An der Wagengestellbrust sind alle Teile, welche die Pufferkräfte zu übertragen haben, nunmehr lediglich Zug- bzw. Druckbeanspruchungen ausgesetzt. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Abmessungen der Rahmenplatten wesentlich herabzusetzen. In erster Linie kann eine geringere Plattenstärke gewählt werden, aber auch die Breite der Schräggurte (Schenkel 10 und 11) und die Größe und Form der Druchbrechung 9 kann in günstiger Weise verändert werden. Zur Veranschaulichung der erzielbaren Herabsetzung der Abmessungen ist in F i g. 1 die Umrißform der Plattenrahmen für die vergleichsweise Ausbildung nach dem Stammpatent 12 59 927 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Es läßt sich besonders deutlich erkennen, daß insbesondere der Spitzenbereich der Rahmenplatten trotz Aufnahme größerer Stützkräfte wesentlich schmäler als bisher gehalten werden kann. Zur Versteifung des Übergangs in die Schenkel 10 und 11 genügen die an der Innenfläche angeschweißten Laschen 17, die aus dem ausgestanzten Teil der Durchbrechung 9 gewonnen werden können, wodurch Rohmaterial gespart wird. Einer Dimensionsverminderung kommt auch der Umstand zugute, daß gerade durch die größeren und gefährlicheren Stoßbeanspruchungen bei Anwendung einer Mittelpufferkupplung die Schräggurte auf Zug beansprucht werden. Bei Verwendung von Seitenpuffern wird der Hauptanteil der Stoßkräfte von den Hauptlangträgern 1 aufgenommen, so daß in diesem Fall die Knickbeanspruchung der Schräggurte (Schenkel 10 und 11) in verhältnismäßig niedrigen Grenzen bleiben wird.

Zur Versteifung der Verbindung der Verbindungsplatten 19 und 20 mit dem Querstück 18 können noch Versteifungsbleche 21 angeschweißt werden, wie dies besonders aus F i g. 2 hervorgeht.

Zur Herstellung der Einspannverbindung der Mittellangträger 3 mit dem Querstück 18 würde eine einzige Verbindungsplatte ausreichen. Es ist jedoch statisch günstiger, wie aus F i g. 2 ersichtlich, zwei Verbindungsplatten zu verwenden, die den Querträger 6 einschließen. Dadurch wird auch der Querträger zur Aufnahme von Druckkräften herangezogen, von welchem diese Kräfte auf die einzelnen Langträger verteilt werden. Über den Querträger können also auch die Mittellangträger 2 geringe axiale Beanspruchungen erhalten. Zur Verstärkung der Einspannung der Mittellangträger 3 könnten noch eine weitere Verbindungsplatte angeordnet werden, die in der Höhe des oberen Flansches des

Mittellangträgers 3 liegt und bündig mit der Rahmenplatte 7 verläuft.

Die Einspannverbindung der Enden der Mittellangträger 3 kann in verschiedenen Arten ermöglicht werden. So zeigt F i g. 3 eine Ausführung dieser Verbindung, bei welcher das Querstück aus einer ebenen Platte 22 besteht, die ein horizontal angeordnetes aufgeschweißtes Winkeleisen 23 trägt. Die Enden der Mittellangträger 3 sitzen auf den Enden des Winkeleisens 23 auf und sind mit diesen verschweißt. Die Größe des Winkeleisens ist so gewählt, daß es mit seiner Vorderkante an den Querträger 6 anschließt. So wie bei der Ausführungsart nach F i g. 2 kann auch hier eine untere Verbindungsplatte 20 zur starren Verbindung des Querstückes mit dem Querträger 6 angeordnet werden. Versteifungsplatten 21 können auch bei dieser Ausführung eine zusätzliche Versteifung der Einspannverbindung gewährleisten.

Bei Verwendung eines U-Profils als Querstück 18 können, wie F i g. 4 zeigt, die Enden der Mittellangträger 3 unmittelbar an die Flansche des U-Profils angeschweißt werden. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Einspannverbindung noch durch Verbindungsplatten 19 und 20 bzw. zusätzliche Versteifungsplatten 21 (F i g. 1 und 2) verstärkt werden. Der Übersichtlichkeit halber sind diese Platten in Fig.4 nicht eingezeichnet.

Die Ausführungsform nach F i g. 5 bezieht sich auf Wagengestellbrüste, bei welchen die beiden Mittellangträger 3 durch einen einzigen in der Längsachse des Wagens angeordneten Langträger 24 ersetzt sind. Das Querstück 18 ist hier gleichfalls durch ein U-Profil gebildet, an welches das Ende des Langträgers 24 unmittelbar herangeführt ist. Die Einspannverbindung wird durch Verbindungsplatten 25 erzielt, die einerseits in das U-Profil eingeschweißt und andererseits mit den Flanschen des beispielsweise ein I-Profil aufweisenden Langträgers durch längere Schweißnähte starr verbunden sind. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Querträger 6 in die Verbindung einbezogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

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 erfolgender Überleitung der Mittelpufferkräfte, nach Patent 12 59 927, wobei die Wagengestellbrust aus einem als Brustträger dienenden Basisträger und einem biegungssteifen Paar im Abstand übereinander, senkrecht zur Stegebene des Basisträgers liegender Plattenrahmen von der Grundform gleichschenkeliger Dreiecke besteht, und die Schräggurte des Plattenpaares die Kraftüberleitungszonen von der im Bereich ihrer abgeschnittenen, durch eine Querversteifung verbundenen Spitzen ausgebildeten Lagerung für die Mittelpufferkupplung zu den Enden des mit den Hauptlangträgern und mit den Plattenrahmen kraftschlüssig verbundenen Basisträgers bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschnittenen Spitzen der in ihrer Grundform als gleichschenkelige Dreiecke ausgebildeten Plattenrahmen (7 und 8) über die Querversteifung (Querstück 18, Platte 22, Winkeleisen 23) mit einem das erste Rahmenfeld abschließenden Querträger (6) starr verbunden sind.

2. Wagengestellbrust nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stirnkanten (14) der dreieckförmigen Plattenrahmen (7 und 8) verbindendes Querstück (18) wenigstens eine zu diesen Platten parallele Verbindungsplatte (19 bzw. 20) trägt, deren in Richtung der Langträger liegende Seitenränder mit den Enden der Mittellangträger (3) durch Schweißung verbunden sind, und wenigstens eine dieser Verbindungsplatten (19 bzw. 20) mit dem Querträger (6) verbunden ist (F i g. 1 und