DE1455188A1

DE1455188A1 - Underframe for rail vehicles

Info

Publication number: DE1455188A1
Application number: DE19641455188
Authority: DE
Inventors: Franz Salansky
Original assignee: TECHNICA ETS
Current assignee: TECHNICA ETS
Priority date: 1963-09-18
Filing date: 1964-08-27
Publication date: 1969-03-27
Also published as: AT254247B

Description

üntergestellrafür Schienenfahrzeuge Die Erfindung besieht sich auf einen Untergestellrahmen für Schienenfahrzeuge. Zur Verwirklichung der Erfindung dien Untergestellrahman mit zwei in Abstand der Seitenpuffer angeordneten seit.. licheng durch Querträger verbundenen und zur Aufnahme des Hauptanteiles der I ngskxäfte vorgesehenen Langträgern und einem Kupplungsträger, dessen zur Befestigung einer Mittelpufferkupplung vorgesehene Lagerstelle gegen die Iasgträger dreieckförmig abgestiit zt ist.Undercarriage for rail vehicles The invention relates to an undercarriage frame for rail vehicles. To implement the invention, the underframe frame with two side buffers arranged at a distance from the side buffers is connected by cross members and provided to accommodate the main part of the I ngskxätze long beams and a coupling carrier whose bearing point provided for fastening a central buffer coupling is triangularly supported against the Iasgträger.

Die querliegenden Rahmenteile der Untergestellrahmen werden in üblicher Weise durch die Brustträger gebildet. Letztere tragen die Puffer und W.ssen als Biegeträger verhältnismäßig stark bemessen sein. Bei Ausstattung der Fahrzeuge mit Mittelpufferkupplungen wurden an ältere lahrxeugtypen die Brustträger auch zur Lagerung des Kupplungsschaftes herangezogen und wegen der damit bedingten hohen Biegebeanspruchung in Kastenprofilbauweise mit großer Breite hergestellt. Die von der Kupplung unmittelbar in den Brustträger eingeleiteten großen Kräfte verursachen einen bei größeren Serien von Güter. und Personenwagen unwirtschaftlich hohen Gewichtsaufwand.The transverse frame parts of the undercarriage frames are formed in the usual way by the chest supports. The latter carry the buffers and must be relatively strong as a bending beam. When the vehicles were equipped with central buffer couplings, the chest supports on older lahrxeug types were also used to mount the coupling shaft and, due to the resulting high bending stress, were made in a box-profile construction with a large width. The large forces introduced directly into the breast support by the coupling cause a large series of goods. and passenger cars uneconomically high weight expenditure.

Eine leichtere Bauweise wurde durch dreieckförmige Abstützung der im Abstand hinter dem Brustträger angeordneten ILagerstelle des Kupplungsschaftes gegen die Langträger ermöglicht. Hier muß der Brustträger nur 0,uerkraftkomponenten= also Zug- oder Knickbeanspruchungen aufnehmen und kann deshalb schwächer bemessen werden.A lighter construction was made by triangular support of the at a distance behind the breast support I bearing position of the coupling shaft against the solebar. Here the breast carrier only has to have 0, uerkraftcomponents = thus absorb tensile or buckling loads and can therefore be dimensioned weaker will.

Zur dreieckförmigen Abstützung der Lagerstelle dienen nach einem nicht zur Durchführung gelangten Vorschlage V-förmig schräggestellte Profilstreben, deren Enden mit dem Brustträger und mit den Enden von seitlichen Langträgern durch Knotenbleche verbunden werden. Diese Konstruktion ist jedoch gegen die im heutigen Bahnbetrieb auftretenden hohen Beanspruchungen zu wenig widerstandsfähig.For triangular support of the bearing point do not serve after one to carry out proposals V-shaped inclined profile struts, their Ends with the chest straps and with the ends of side long straps through gusset plates get connected. However, this construction is against that in today's railway operations The high stresses that occur are not sufficiently resistant.

Die Erfindung bedient sich nun gleichfalls der dreieckförmigen Abstützung der Lagerstelle zwecks 'Öberleitung des größten Anteiles der Iängakräfte in-die seitlichen Langträger mittels eines Kupplungsträgers.The invention now also makes use of the triangular support of the bearing point for the purpose of transferring the largest part of the longitudinal forces into the lateral solebar by means of a coupling carrier.

Entsprechend den wesentlichen Erfindungsmerkmalen ist der Brustträger zwischen den Langträgern ausschließlich durch die Basisgurte von als Kupplungsträger zwischen den Langträgern eingesetzten' mit einer Mittelausnehmung versehenen dreieckförmigen Rslmenplatten gebildet! wobei.die Basisgurte im Schwenkbereich des Schaftes einer in bekannter Weise zwischen den Rahmenplatten zu befestigenden Mittepufferkupplung zusätzliche an der Außenseite der Gurte angeordnete Versteifungen aufweisen.In accordance with the essential features of the invention, the chest support between the solebars is formed exclusively by the base belts of triangular brace plates which are used as coupling supports between the solebars and are provided with a central recess! wherein.die base belts have additional stiffeners arranged on the outside of the belts in the pivoting area of the shaft of a central buffer coupling to be fastened in a known manner between the frame plates.

In einer zweckmäßigen AusfiU=2ngsform des erfindungsgemäßen Untergestellrabaens weisen die Basisgurte der dreieckförmigen Rahmenplatten im Bereiche ihres Anschlusses'an die Langträger Verbreiterungen auf, die van der Außenkante der Basisgurte zur Wagenstirnseite hin abstehen und deren vordere Stirnkanten mit den Stirnflächen der Langträger durch je eine etirnseitig angesetzte Querplatte oder durch je ein kurzes Profilstück zur Anfnahm allenfalls zu befestigender Seitenpuffer verbunden sind, wobei zwischen den übereinanderliegenden Verbreiterungen je ein im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufender Steg ein-gesetzt ist.In an expedient embodiment of the underframe structure according to the invention, the base straps of the triangular frame plates have widened areas in the area of their connection to the solebar, which protrude from the outer edge of the base straps towards the front of the car and the front edges of which are attached to the end faces of the solebars transverse plate or a short profile piece are possibly connected to the page buffer Anfnahm to be fastened by each, with one which extends substantially parallel to the vehicle longitudinal web is set one between the superimposed spacers.

Die vorgeschlagene Bauweil3e des üntergestellrahmens macht diesen durch die Verwendung eines als Dreieckrahmen gestalteten und wirksamen Kupplungsträgers zur sicheren Aufnahme auch starker Druckstöße geeignet, wobei die versteiften Basisgurte den aufzunehmenden Knickkräften allein standzuhalten vermögen. Da überdies keine Biegemomente auftreten, ergeben. diese Basisgurte im Bereich zwischen den seitlichen Langträgern selbst den Brustträger und können. dessen Funktion, die Enden der seitlichen Langträger miteinander starr zu verbinden, übernehmen. Für die Vöglichkeit des allenfalls erforderlichen Aufsetzens von Seitenpuffern ist gleichfalls gesorgt. Besonders zu betonen ist noch der geringe Gewichtsaufwand der neuen Konstruktion, welcher Vorteil durch das Weg- lassen eines gesonderten Brustträgers aus Walzmaterial oder Blechprofil noch erhöht wird.The proposed construction of the underframe frame makes it suitable for the safe absorption of even strong pressure surges through the use of an effective coupling carrier designed as a triangular frame, with the stiffened base belts alone being able to withstand the buckling forces to be absorbed. Since, moreover, no bending moments occur, result. these basic belts in the area between the side long supports themselves and can. its function of rigidly connecting the ends of the lateral solebar with one another, take over. It is also possible to set up page buffers if necessary. To emphasize particularly is still the small extra weight of the new design, what advantage through the path can be a separate chest carrier from roll material or metal profile is enhanced.

In der Zeichnung sind zwei .Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Untergestellrahmens veranschaulicht, wobei die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt sein soll. Fig. 1 zeigt einen vereinfacht und verkürzt in der Draufsicht dargestellten Rahmen. Fig. 2 und 3 - zeigen einen Endteil des Rahmens in anderer Ausführungsform in der Draufsicht und Stirnansicht.In the drawing, two embodiments of the undercarriage frame according to the invention are illustrated, the invention not being limited to the exemplary embodiments shown. Fig. 1 shows a simplified and shortened frame shown in plan view. Figures 2 and 3 show an end part of the frame in another embodiment in plan view and end view.

In der aus Fig. 1 ersichtlichen grundsätzlichen Ausführungsform besitzt der Untergestellrahmen zwei langträger 1, die etwa in der Entfernung der bisher üblichen Seitenpuffer angeordnet sind. Mehrere Querträger 2 verbinden die langträger und unterteilen den Rahmen in mehrere Felder. Neben den Langträgern 1, die als Hauptl angträger den größten Teil der . axialen Beanspruchungen aufnehmen und dementsprechend bemessen sind, können noch weitere hangträger.3 außerhalb der Langträger 1 sowie Mittellangträger 4 vorgesehen sein, die jedoch schwächer bemessen sind als die langträger 1, da sie nur einen geringen Teil der Längskräfte aufzunehmen haben und in erster Linie zur Aufnahme des Fußbodens und für den Aufbau des Wagenkastens dienen. Die Enden der langträger 1 sind durch je ein Paar dreieckförmiger Platten 5, 6 starr miteinander verbunden, wobei diese Platten die tragenden Querteile des Üntergestellrahmena bilden und in diesem Sinne dis einzige Querverbindung der Langträger-in den äußsretan Rahmenfeldern ergeben: Eine in den Platten ausgebildete Ausnehmung 7 erbringt eine wesentliche Gewichtserleichterung und gestaltet die Platten zu Rahmenplatten mit den beiden Schräggurten 6 und dem Qüergurt 5. Im Spitzenbereich der Platten sind diese zur Befestigungsdes Schaftes der Mittelpufferkupplung eingerichtet und besitzen zu diesem Zwecke beispielsweise Lageraugen 8 zum Durchstecken eines Achsbolzens. Die seitlichen Ecken der Platten sind abgekantet und ihre an den Langträgern 1 anliegenden Kanten 9 sind mit den Langträgern verschweißt. Die beiden übereinanderliegenden Platten jedes Paares sind noch durch Stege miteinander verbunden, die zwischen den Schräggurten 6 sowie in den Anschlußbereichen der Platten an die Langträger angeordnet sind. Aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung sind diese Stege in Fig.1 nicht eingetragen. Der Quergurt 5 der Platten ist an seiner Außenseite mit Versteifungen z.B. Flacheisen 10 oder Profilstäben versehen. Im mittleren Bereich sind zwischen den Quergurten 5 der Platten keine Stege vorgesehen, um den Durchtritt des Kuppelknpfschaftes und den erforderlichen Schwenkbereich desselben zu gewährleisten.In the basic embodiment shown in FIG. 1, the undercarriage frame has two longitudinal girders 1, which are arranged approximately at a distance from the side buffers customary up to now. Several cross members 2 connect the longitudinal beams and divide the frame into several fields. In addition to the long girders 1, which as main long girders make up most of the. absorb axial loads and are dimensioned accordingly, additional hangträger.3 can be provided outside the solebar 1 as well as central solebar 4, but these are weaker than the solebar 1, since they only have to absorb a small part of the longitudinal forces and primarily to absorb of the floor and for the construction of the car body. The ends of the longitudinal beams 1 are connected by a respective pair of triangular plates 5, 6 rigidly to each other, these plates form the supporting cross-members of the Üntergestellrahmena and in this sense dis single cross-connection of the long carrier in the äußsretan frame fields arise: an opening formed in the plates recess 7 brings about a significant reduction in weight and forms the plates into frame plates with the two inclined belts 6 and the cross belt 5. In the tip area of the plates, these are set up to attach the shaft of the central buffer coupling and for this purpose have, for example, bearing eyes 8 for inserting an axle bolt. The lateral corners of the plates are bevelled and their edges 9 resting on the solebars 1 are welded to the solebars. The two superimposed plates of each pair are still connected to one another by webs which are arranged between the inclined belts 6 and in the connecting areas of the plates to the solebar. For the sake of simplifying the representation, these webs are not shown in FIG. The cross belt 5 of the plates is provided on its outside with stiffeners, for example flat iron 10 or profile bars. In the central area, no webs are provided between the transverse straps 5 of the plates in order to ensure the passage of the coupling shaft and the required pivoting range of the same.

Bei Vorhandensein von Mittellangträgern ¢ können die Enden derselben an die Plattenspitzen angeschlossen werden, so daß von den Plattenspitzen aus ein geringer Anteil der axialen Belastung unmittelbar in die Mittellangträger übergeleitet werden kann.In the presence of mid-length girders ¢ the ends of the same be connected to the plate tips, so that a a small proportion of the axial load is transferred directly to the central longitudinal girders can be.

Bei Verwendung von Mittelpufferkupplungen werden die von letzteren eingeleiteten Bdanspruchungen von der Lagerstelle 8 über die Schräggurte 6 in den Anschlußbereich der Lang- -träger übergeleitet. Die Gurte 5 und 6 der Platten werden dabei auf Zug bzw. Knickung beansprucht. Zufolge der vorgesehenen Stege und Versteifungen 10 können die Platten auch bei auftretenden starken-Stößen den dabei wirksamen.hohen Knickbeanspruchungen standhalten, wobei sie keinerlei Biegebeanspruchungen unterliegen. Die verhältnismäßig langen Schweißnähte an den Kanten 9 ergeben eine winkelsteife Verbindung mit den Langträgern 1 und zufolge der-paarweisen Abordnung der Platten wird der Rahmen auch den Betriebsverhältnissen-entsprechend verwindungssteif. Alle diese Vorzüge lassen die Platten 5, 6 geeignet erscheinen, die Funktionen eines Brustträgers zu übernehmen und diesen somit vollwertig zu ersetzen.If central buffer couplings are used, those of the latter initiated bond claims from depository 8 via the diagonal belts 6 transferred into the connection area of the solebar. The straps 5 and 6 of the panels are subjected to tension or buckling. According to the provided webs and Stiffeners 10 can the plates even when strong impacts occur withstand effective high buckling loads, without any bending loads subject. The relatively long weld seams at the edges 9 result in a Angularly rigid connection with the solebar 1 and according to the paired delegation the plates, the frame becomes torsion-resistant according to the operating conditions. All these advantages make the plates 5, 6 appear suitable, the functions of a To take over the breast strap and thus to replace it in full.

Aus Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung ein Endstück des Untergestellrahmens mit abgeänderter Ausführung der den Brustträger ersetzenden Platten dargestellt. Bei dieser Ausführung sind die zwischen den Schräggurten 6 eingesetzten Stege 11 sowie die nur im Endbereich zwischen den Quergurten 5 eingesetzten Stege 12 gestrichelt angedeutet. An die Basiskante 13 der Platten sind im Anschlußbereich derselben durch Blechstreifen 14 gebildete Verbreiterungen vorgesehen, welche eine Verlängerung der Seitenkanten 9 ergeben und ermöglichen, die Platten im äußersten Rahmenfeld etwas nach innen zu versetzen, so daß die Basiskante nicht mit der Stirnkante des Untergestellrahmens zusammenfällt. Der Bereich des Anschlusses der Platten an die Langträger 1 kann noch durch etwa axial .verlaufende Stege 15 verstärkt werden, die sich auch über die Verbreiterungen 14 erstrecken. Letztere können mit den :-Platten aus einem.Stück hergestellt sein..Es erweist sichferner als zweckmäßig, bei dieser Ausführungsform eine zusätzliche stirnseitige Verbindung der Verbreiterungen 14 und der Langträger 1 bzw. 3 durch Platten 10 oder kurze Profilstücke zu schaffen, wodurch kurze Träger zum Ansetzen von Seitenpuffern gebildet werden.From Fig. 2, an end piece of the undercarriage frame with a modified design of the plates replacing the breast support is shown in an enlarged view. In this embodiment, the webs 11 inserted between the inclined chords 6 and the webs 12 inserted only in the end area between the transverse chords 5 are indicated by dashed lines. At the base edge 13 of the plates in the connection area of the same formed by sheet metal strips 14 widenings are provided, which result in an extension of the side edges 9 and allow the plates in the outermost frame field to be shifted slightly inward so that the base edge does not coincide with the front edge of the underframe. The area of the connection of the plates to the solebar 1 can be reinforced by approximately axially extending webs 15 which also extend over the widenings 14. The latter can be made with the: plates from one piece .. It also proves to be useful in this embodiment to create an additional front-side connection of the widenings 14 and the longitudinal beams 1 or 3 by plates 10 or short profile pieces, thereby short beams to set up page buffers.

Eine Versetzung der Platten in das Innere des äußersten Rahmenfeldes ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Kupplung an der Austrittestelle.einen größeren Raum benötigt, der bei Vorhandensein eines Brustträgers nicht gegeben wäre.An offset of the panels in the interior of the outermost frame field is advantageous, for example, if the coupling at the exit point has a larger Requires space that would not be available if a chest strap were present.

Beider Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist zur beispielsweisen Befestigung der Mittelpufferkupplung im Spitzenbereich der Platten 5, 6 eine zylindrische Büchse 17, eingesetzt, die das Gehäuse für die Pufferfederung bildet.Both the embodiment according to FIG. 2 is for example fastening the central buffer coupling in the tip area of the plates 5, 6 a cylindrical sleeve 17, used, which forms the housing for the buffer suspension.

Die Ausführungeform nach Fig. 2 läßt erkennen, daß die Quergurte 5 der Platten über ihre ganze Länge gegen Knickung versteift sind, wobei sich diese Versteifung aus Stegen 12 im Endbereich zwischen den Platten und aus im mittleren Bereich an den Außenseiten angebrachten Versteifungsprofilen 1ƒ zusammensetzt. Die letztbeschriebene Bauweise des TJntergestellrahmens eignet sich besonders zur Anwendung von Seitenpuffern in der Zeit des Überganges auf die Mittelpufferkupplung. Die hier besonders widerstandsfähige Gestaltung der Quergurte läßt den Untergestellrahmen für Spezialfahrzeuge besonders geeignet erscheinen, bei welchen im Rangierbetrieb besonders hohe Stoßbelastungen zu erwarten sind, wie dies beispielsweise bei Waggons für Schüttgut, z.B. bei Kohlenwaggons, der Fall ist.The embodiment according to FIG. 2 shows that the transverse straps 5 of the plates are stiffened against kinking over their entire length, whereby these Stiffening from webs 12 in the end area between the plates and off in the middle Stiffening profiles 1ƒ attached to the area on the outside. The last-described construction of the underframe frame is particularly suitable for Use of side buffers during the transition to the central buffer coupling. The particularly resistant design of the cross straps here leaves the undercarriage frames appear particularly suitable for special vehicles, in which Particularly high shock loads are to be expected in shunting operations, as is the case, for example is the case with wagons for bulk goods, e.g. coal wagons.

Die =Versteifung der Quergurte 5 der Platten 5, 6 gegen Knickbeanspruchungen kann auch auf andere Weise bewirkt werden. So können an den Außenseiten der Quergurte über deren ganze Länge durchlaufende Profilleisten aufgesetzt werden, wobei auf die Stege °12 verzichtet werden könnte. Ferner besteht die Möglichkeit, den Querschnitt der Quergurte 5 durch Pressen rinnenförmig zu gestalten.The = stiffening of the transverse straps 5 of the plates 5, 6 against buckling loads can also be effected in other ways. So can on the outside of the cross straps Continuous profile strips are placed over their entire length, with the webs ° 12 could be dispensed with. There is also the possibility of the cross-section to shape the cross belts 5 channel-shaped by pressing.

Die die Brustträger erfindungsgemäß ersetzenden Platten ermöglichen somit durch ihre zweifache Funktion, nämlich der Biegungsbeanspruchungenausschaltenden Überleitung der'' axialen Belastungen und der winkelsteifen kraftschlüssigen Verbindung der-tragenden langträger'-an ihren Endbereichen, eine wesentliche Gewichtserleichterung des gesamten Rahmens, die sich dadurch ergibt, daß auf die stark bemessenen Brustträger und zugehörigen Verstrebungen verzichtet werden kann, wobei die bei Verwendung von Mittelpufferkupplungen zu deren Befestigung auch bei der bisherigen Bauweise mit Brustträgern erforderlichen Kupplungsträger nunmehr selbst die Funktion der Brustträger übernehmen. Die besondere Wirtschaftlichkeit dieser Bauweise ist nicht zuletzt auch dadurch begründet, daß der Einbau der serienmäßig vorgefertigten Platten bzw. Plattenpaare einen geringeren Arbeitszeitaufwand erfordert als die bisherige f#aüweise unter Verwendung von Brustträgern. Dieser-Umstand fällt auch beim Umbau von Waggons'besonders ins Gewicht, weil diese Waggons dann nur über eine verhältnismäßig kurze Zeit aus dem Verkehr gezogen werden müssen.The plates that replace the breast supports according to the invention thus enable a significant reduction in weight of the entire frame due to their dual function, namely the transfer of the '' axial loads and the angularly rigid, non-positive connection of the supporting longitudinal supports '' at their end areas, namely the transfer of bending stresses, which results from the fact that the heavily dimensioned chest straps and associated struts can be dispensed with, with the coupling straps required when using central buffer couplings to attach them, even with the previous construction with chest straps, now taking on the function of the chest straps themselves. The particular efficiency of this design is not least motivated by the fact that the incorporation of standard prefabricated plates or pairs of plates a lower work requires time than the previous f # aüweise using chest straps. This fact-also falls during the conversion of Waggons'besonders significant because these cars must then be considered only over a relatively short time from circulation.

Alle diese Vorteile der erfindungsgemäßen Bauweise des Untergestellrahmens bestehen auch dann, wenn die Platten in umgekehrter Zage mit nach außen weisendem Spitzenbereich eingebaut werden. Eine solche Bauweise kann für Spezialfahrzeuge ohne Verwendung von Seitenpuffern zweckmäßig sein, wobei dann der guppelkopfschaft nicht mehr zwischen den Platten liegt und sein deshalb vergrößerter Schwenkbereich nicht mehr durch die Quergurte 5 oder durch einen Brustträger begrenzt ist. Es wird dadurch möglich, den Plattenabstand der Höhe der Langträger gleichzuhalten, so daß die Längsachse des Kuppelkopfschaftes in die Ebene der Schwerlinien der Langträger zu liegen kommt und demnach exzentrische Azialbelastungen des Untergestellrahmens vermieden sind.All these advantages of the construction of the undercarriage frame according to the invention also exist when the plates are installed in an inverted manner with the tip area pointing outwards. Such a construction can be useful for special vehicles without the use of side buffers, in which case the guppel head shaft is no longer between the plates and its increased pivoting range is therefore no longer limited by the transverse straps 5 or by a chest support. This makes it possible to keep the plate spacing equal to the height of the solebar, so that the longitudinal axis of the dome head shaft comes to lie in the plane of the gravity lines of the solebar and therefore eccentric social loads on the underframe are avoided.

Claims

P a t e n t a n t a n s p r ü c h e 1. Underframe frame for rail vehicles with two lateral buffers arranged approximately at a distance from the side buffers connected and intended to absorb the main part of the longitudinal forces and a coupling carrier, the one for which a central buffer coupling is intended to be attached Bearing point is supported triangularly against the solebar, characterized in that that the chest straps between the long straps (1) exclusively through the base straps (5) used as a coupling carrier between the long members (1), with a Triangular frame plates (5, 6) provided with a central recess are formed, wherein the base belts (5) in the pivoting range of the shaft between one in a known manner the frame plates (5, 6) to be attached to the central buffer coupling Have stiffeners (10) arranged on the outside of the belts.

2. Underframe according to claim 1, characterized in that the base belts (5) of the triangular Frame plates (5,6) in the area of their connection to the longitudinal girder (1) widenings (14) that extend from the outer edge (13) of the base belts to the front of the car protrude above and their front end edges with the end faces of the solebar (1, 3) by a transverse plate (16) attached to the front or by a short one Profile piece connected and connected to accommodate side buffers that may need to be fastened where between the above: one inside the other Flares (14) one web (15) each running essentially parallel to the longitudinal axis of the vehicle is inserted is.