DE19721267A1

DE19721267A1 - Tragstruktur für Flächenelemente für Wagenkästen und Untergestelle von Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE19721267A1
Application number: DE1997121267
Authority: DE
Inventors: Hans Gruening; Michael Hohenstein; Ulrich Dipl Ing Nowack
Original assignee: Linke Hofmann Busch GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: DE19721267B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur für Flächenelemente für Wagenkästen und Untergestelle von Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 30 06 371 A1 oder der DE 38 23 208 A1 ist es bekannt, unter den flä chigen Fußbodenelement von Eisenbahngüterwagen ein relativ eng gefächertes Tragwerk aus Stahlträgern anzuordnen. Das Tragwerk hat dabei im Wesentlichen die Last aus seinem Eigengewicht, der Bodenplatte samt Aufbauten und der Zula dung abzustützen.

Aus der DE 29 10 755 A1 ist ein Fußboden für Schienenfahrzeuge bekannt, bei dem das Tragelement für die Fußbodenplatte aus einer möglichst großflächig und nach Art eines Gitterrostes aus einem eckigen Rahmen mit daran angeformten gitterför migen Verstrebungen ausgebildeten Hartschaumplatte besteht.

Gitterroste mit ineinander gesteckten und verschweißten Stegblechen sowie Bo denplatten mit Gittern aus gleichartigen, geschlitzten Metallstreifen sind z. B. aus der DE 34 42 509 A1, gleichartige Gitterroste für Schienenfahrzeuge aus der US 2,878,761 bekannt.

Aus der Zeitschrift "Leichtbau der Verkehrsfahrzeuge, Heft 411969, Seiten 188-192" ist es bekannt, den Wagenkastenrohbau in Baukastenbauweise mit vorgefertigten Bauuntergruppen zu fertigen. Die Seitenwände werden dabei aus vorgefertigten Kleinsektionen zusammengesetzt, die jeweils eine geschweißte Tragstruktur aus Profilen aufweisen, auf die eine Außenbeblechung durch Punktschweißen aufge bracht ist.

Das Fertigen einer Tragstruktur für Wandelemente und Untergestelle von Schienen fahrzeugen erfordert eine erhebliche Anzahl von Einzelteilen wie Trägern, Profilen und Flanschen, die aufwendig einzeln verschweißt werden müssen. Dazu müssen die Vorrichtungen zum Festhalten der Einzelteile in Schweißposition eine Vielzahl von Anschlägen und Auflagen aufweisen. Pro Einzelteil muß mit zwei Anschlägen und zwei Auflagen sowie einem Niederhalten gerechnet werden. Die Vorrichtung muß hergestellt, eingerichtet, nivelliert und gewartet werden. Außerdem müssen alle Teile der Tragstruktur, die zum Außenlangträger liegen, angepaßt werden. Durch das Anpassen entsteht zusätzlich ein großer Anteil an Richtarbeiten, die als Folge von Schweißschrumpf bzw. zu großem Schweißschrumpf nötig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Flächenelemente für Schienenfahr zeuge eine ausreichend belastbare Tragstruktur aufzufinden, die wirtschaftlicher, als bisher zu fertigen ist, indem insbesondere der Aufwand für notwendige Vorrichtun gen und für aufwendige Nacharbeiten, wie z. B. für das Richten nach Schweiß schrumpf, verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Tragstruktur gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Profil, hier ein U-Profil, in Draufsicht

Fig. 2 das Profil gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3 zwei Profile einer Tragstruktur in perspektivischer Darstellung in montagefer tiger Lage;

Fig. 4 zwei gefügte Profile gleicher Steghöhe im Teilschnitt in einem Knotenpunkt in Seitenansicht;

Fig. 5 zwei gefügte Profile unterschiedlicher Steghöhe im Teilschnitt in einem Kno tenpunkt in Seitenansicht;

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Profil mit zwei Gurten und Ausnehmungen zu beiden Seiten des Steges in Draufsicht und

Fig. 7 das Profil gem. Fig. 6 in Seitenansicht.

Das in Fig. 1 dargestellte Profil 1 weist eine oder mehrere Ausnehmungen 2 auf, die in der Ebene ihres Steges 3 und der Ebene eines vom Steg 3 abgewinkelten Gurtes 4 angeordnet sind. Jede Ausnehmung 2 weist eine erste Ausnehmung 5 von im we sentlichen rechteckigem Querschnitt auf. Die erste Ausnehmung 5 weist eine Kante 6 auf, die im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Profils 1 ausgerichtet ist. Parallel zu den Seitenkanten 7 der ersten Ausnehmung 5 ist eine Schlitzaus nehmung 8 angeordnet, deren Breite größer als die Dicke des Steges 3 ausgebildet ist.

Der abgewinkelte Gurt 4 ist auf der Seite der ersten Ausnehmung 5 angeordnet, und die erste Ausnehmung 5 ist in diesem Gurt 4 als offener Durchbruch 9 weitergeführt.

Die Schlitzausnehmung 8 ist an einer Seitenkante 7 der ersten Ausnehmung 5 an geordnet, derart, daß die Ausnehmung 2, in Seitenansicht auf den Steg 3 des Profils 1, die Kontur eines Stuhles in Seitenansicht aufweist.

Ein das erste Profil 1 kreuzende, spiegelbildlich und um vorzugsweise 90° ge drehte, zweite Profil 10 greift in die Ausnehmung 2, d. h. in den Durchbruch 8, die erste Ausnehmung 5 und die Schlitzausnehmung 8 des ersten Profils 1 ein. Es ent steht eine Tragstruktur aus sich kreuzenden, steckbaren Profilen 1, 10, die nach dem ineinanderstecken einen oder mehrere Knotenpunkte ausbilden, je nach Anzahl der Profile 1, 10 und Kreuzungspunkte.

Die Gurte 4 der beiden Profile 1, 10 bilden eine Ebene. Die Profile 1, 10 sind in den Knotenpunkten (Kreuzungspunkten) fest miteinander verbunden, vorzugsweise mit tels Schweißverfahren (Schweißnähte 12), mittels Löt- oder Klebeverfahren oder anderer geeigneter Fügeverfahren.

Die Profile 1, 10 der Tragstruktur sind vorzugsweise Biegeprofile aus Metall, insbe sondere Stahl.

Die Profile 1, 10 der Tragstruktur weisen in einer bevorzugten Ausführungsform an der dem Gurt 4 gegenüberliegenden Seite einen weiteren, abgewinkelten zweiten Gurt 11 auf, wodurch eine stabilere, belastbarerer Tragstruktur gebildet ist.

Der zweite Gurt 11 der Profile 1, 10 kann gem. Fig. 6 wie Gurt 4 gleichfalls Durch brüche 8 und der Steg 3 an diesen Stellen Ausnehmungen 2 aufweisen.

Der zweite Gurt 11 der Profile 1, 10 kann in die gleiche Richtung wie der Gurt 4 ab gewinkelt sein, derart, daß ein U-Profil gebildet ist.

Der zweite Gurt 11 der Profile 1, 10 kann in einer anderen Ausführungsform zur ent gegengesetzten Seite des ersten Gurtes 4 abgewinkelt sein, derart, daß ein Z-Profil gebildet ist. Das Z-Profil weist in einer bevorzugten Ausführungsform bezüglich sei nes Steges 3 um 90° abgewinkelte Gurte 4, 11 auf.

Tragstrukturen mit Profilen 1, 10 in Form von U-Profilen werden vorzugsweise für Bodenelemente bzw. Untergestell-Tragstrukturen eingesetzt.

Tragstrukturen mit Profilen 1, 10 in Form von Z-Profilen werden vorzugsweise für Wandelemente von Schienenfahrzeugen eingesetzt, wobei Profile 1, 10 mit um je weils 90° bezüglich des Steges 3 abgewinkelte Gurte 4, 11 besonders geeignet sind.

Zum Ineinanderstecken werden die zweiten Profile 10 gegenüber dem ersten Profil 1 spiegelbildlich um 180° bezüglich ihrer Längsachse gedreht und um 90° aus der Längsrichtung verschwenkt. Damit entsteht eine gitterrostartige Tragstruktur in der erfindungsgemäßen Ausbildung.

Die Tragstruktur für Wagenkästen und/oder Untergestellen von Schienenfahrzeugen wird somit aus sich kreuzende, steckbare Profile gebildet, die nach dem ineinander stecken und gegenseitiger Fixierung z. B. Schweißen, eine Vielzahl von Knoten punkten (Kreuzungspunkten) aufweist.

Die Flächenauflage auf der Tragstruktur wird für Wand- und Deckenelemente vor zugsweise durch eine mittels Punktschweißung befestigte Beblechung gebildet, die als Außenwand dient.

Bezugszeichenliste

1

Profil

2

Ausnehmung

3

Steg

4

Gurt

5

erste Ausnehmung

6

Kante

7

Seitenkante

8

Schlitzausnehmung

9

Durchbruch

10

zweites Profil

11

zweiter Gurt

12

Schweißnaht

Claims

1. Tragstruktur für Flächenelemente für Wagenkästen und Untergestelle von Schienenfahrzeugen, wobei die Tragstruktur aus sich kreuzende, steckbare Profile gebildet ist, die nach dem Ineinanderstecken mindestens einen Kno tenpunkt ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (1, 10) der Tragstruktur gleichartige Ausnehmungen (2) aufweisen, die in der Ebene ih res Steges (3) und mindestens eines vom Steg (3) abgewinkelten Gurtes (4) angeordnet sind, daß jede Ausnehmung (2) eine erste Ausnehmung (5) von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt aufweist, daß sich von der Kante (6) der ersten Ausnehmung (5), die im wesentlichen parallel zur Längser streckung der Profile (1, 10) ausgerichtet, ist - ausgehend von der Kante (6) der ersten Ausnehmung (2) und parallel zu den Seitenkanten (7) der ersten Ausnehmung (5) - eine Schlitzausnehmung (8) auf den Gurt (4) erstreckt, de ren Breite größer als die Dicke des Steges (3) ausgeführt ist, daß der abge winkelte Gurt (4) auf der Seite der ersten Ausnehmung (5) angeordnet ist und die erste Ausnehmung (5) in diesem Gurt (4) als offener Durchbruch (9) weitergeführt ist, daß ein das erste Profil (1) kreuzende, spiegelbildlich be züglich seiner Längsachse um 180° und bezüglich seiner Längsrichtung um vorzugsweise 90° gedrehtes, zweites Profil (10) in den Durchbruch (9), die erste Ausnehmung (5) und die Schlitzausnehmung (8) des ersten Profils (1) eingreift, wobei die Gurte (4) beider Profile (1, 10) eine Ebene bilden und daß die Profile (1, 10) in den Knotenpunkten miteinander fest verbunden sind.

2. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schlitzausnehmung (7) an einer Seite der ersten Ausnehmung (5) angeordnet ist, derart, daß die Ausnehmung (2) - in Seitenansicht auf den Steg (3) des Profiles (1) - die Kontur eines Stuhles in Seitenansicht aufweist.

3. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Profile (1, 10) der Tragstruktur Biegeprofile aus Metall sind.

4. Tragstruktur für Flächenelemente nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (1, 10) der Tragstruktur an der dem Gurt (4) gegenüberliegenden Seite einen weite ren, abgewinkelten, zweiten Gurt (11) aufweisen.

5. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Gurt (11) der Profile (1, 10) gleichfalls Durchbrüche (8) und der Steg (3) an diesen Stellen Ausnehmungen (2) aufweisen.

6. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Gurte (4, 11) der Profile (1, 10) zu einer Richtung abgewinkelt sind, derart, daß ein U-Profil geformt ist.

7. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Gurte (4, 11) der Profile (1, 10) zu entgegensetzten Seiten abgewinkelt sind, derart, daß ein Z-Profil geformt ist.

8. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 4, 5 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Z-Profil bezüglich seines Steges (3) um 90° abge winkelte Gurte (4, 11) aufweist.

9. Tragstruktur für Flächenelemente nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (1, 10) in den Knotenpunkten (Kreuzungspunkten) mittels Schweiß-, Löt- oder Klebe verfahren fest miteinander verbunden sind.

10. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß eine Tragstruktur mit Profilen (1, 10) in Ausbildung mit U-Profilen vorzugsweise für Bodenelemente Verwendung findet.

11. Tragstruktur für Flächenelemente nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Tragstruktur mit Profilen (1, 10) in Ausbildung mit Z-Profi len mit um jeweils 90° bezüglich des Steges (3) abgewinkelten Gurten (4, 11) vorzugsweise für Wandelemente Verwendung findet.

12. Tragstruktur für Flächenelemente nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenauf lage auf der Tragstruktur durch eine mittels Punktschweißung befestigte Be blechung gebildet ist