DE2047507C3 - Brückenträger für Drehgestell-Schienenfahrzeuge, insbesondere für Triebfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brückenträger für Drehgestell-Schienenfahrzeuge, insbesondere für Triebfahrzeuge, mit durchgehenden Langträgern, die jeweils aus einem ausgesteiften Stegblech mit angeschweißten Ober- und Untergurten bestehen.

Brückenträger größerer Triebdrehgestell-Schienenfahrzeuge werden neuerdings nicht mehr in tragender Verbindung mit den Fahrzeug-Aufbauten, d. h. als Teilgruppe eines gesamttragenden Fahrzeugkastens, sondern als alleintragende Brückenträger gebaut. In diesem Fall werden die zum Fahrzeugkasterv gehörenden Aufbauten mit dem Brückenträger möglichst leicht lösbar derart verbunden, daß sie im Normalbetrieb nur umhüllende und keine tragende Funktion haben. Außer diesen Aufbauten (Seiten- und Stirnwände, Dach) wird auch die gesamte Einrichtung im Fahrzeugkasten wie Maschinen, Geräte und Vorräte vom Brückenträger allein getragen. Darüber hinaus muß der Brückenträger zur Aufnahme der Stoßkräfte sowie zur Übertragung und Durchleitung der Zugkräfte geeignet sein. Schließlich wird er beim Anheben des gesamten Fahrzeuges einschließlich der Drehgestelle erheblich auf Biegung beansprucht

Wegen der immer größer werdenden Leistungsanforderungen und mit Rücksicht auf die Schonung der Fahrzeuge sowie des Oberbaues müssen auch für die tragenden Baugruppen möglichst geringe Gewichte angestrebt werden.

Bekannte Brückenträger-Konstruktionen unter Verwendung durchlaufender normaler Walzprofile (Doppel-T-Träger und U-Träger) bringen zwar eine wesentliehe Herabsetzung der Herstellungs- und Reparaturkosten, sind für den Leichtbau aber ungeeignet.

Bei einer Reihe von Fahrzeug-Konstruktionen mit alleintragenden Brückenträgern wurde eine gute Tragfähigkeit durch kastenförmig geschweißte, durchlaufende Langträger erreicht. Je stärker das Gewichtslimit hierbei zum äußersten Leichtbau zwingt, desto höher werden die Kosten für Herstellung und Reparatur derartiger Konstruktionen. Die sehr umfangreichen Schweißarbeiten infolge der notwendigen, engmaschigen Verrippung bei Verwendung dünner Bleche verursachen hohe Vorspannungen, einen erheblichen Verzug und teure Richtarbeiten, da die geschlossenen Kästen nur sehr schwierig zu richten sind. Um den Aufwand an Schweiß- und Richtarbeiten etwas zu verringern, wurden mehrfach aus Blechen abgekantete Profilteile verwendet

Günstigere Lösungen lassen sich mit geschweißten, offenen Blechträgern erreichen. Dabei wird die Tragkonstruktion meistens aus einem Stegblech mit angeschweißten Ober- und Untergurten in Form von U-Trägern mit hohem Steg gebildet Die Gurte können dann leichter dem unterschiedlichen Spannungsverlauf durch ebenfalls unterschiedlich vorzusehende Gurtabmessungen angepaßt werden. Will man zur Gewichtsminderung jedoch auch unterschiedliche Stegblechdikken anwenden, so muß man den Nachteil zusätzlicher Schweiß- und Richtarbeiten in Kauf nehmen. Einen weiteren Nachteil stellt der sich zwangsläufig ergebende große Materialdickenunterschied zwischen Stegblech und Gurten dar, der zu ungünstigen Schweißverbindungen führt.

Sowohl bei den schmalen, aber sehr hohen Kastenträgern wie auch bei den offenen Langträgern zwingt die meist nicht befriedigende Torsions- und Knicksteifigkeit zu zusätzlichem Gewichtsaufwand.

Aus der GB-PS 7 86 548 ist es bekannt, einen Fahrzeugrahmen oben und unten mit rohrförmigen Tragelementen mit hohlkastenförmigem Querschnitt zu versehen. Allerdings ist die Verwendung von rohrförmigen Tragelementen nur für den Bau von Kraftfahrzeugrahmen bekanntgeworden, die nicht in dem Maße wie Brückenträger für Drehgestell-Schienen-Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßkräften sowie zur Übertragung und Durchleitung von Zugkräften geeignet sind. Ein Nachteil bei dieser Konstruktion ergibt sich insbesondere auch aus der Tatsache, daß bei dem bekannten Kraftfahrreugrahmen die unteren rohrförmigen Tragelemente im Bereich der Achsaufhängung unterbrochen sind. Der bekannte Kraftfahrzeugrahmen, der durch die Verbindung der rohrförmigen Tragelemente durch je zwei mit öffnungen versehene Stegbleche hohlkastenförmig ausgebildet ist, erfordert darüber hinaus einen relativ hohen Schweißaufwand und ist einer erhöhten Korrosionsgefahr ausgesetzt, somit also allein für kurzlebige Straßenfahrzeuge geeignet.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst leichten Brückenträger für Drehgestell-Schienenfahrzeuge zu schaffen, der ohne besonderen Schweißaufwand hergestellt werden kann. Darüber hinaus soll der Rahmen dem unterschiedlichen Spannungsverlauf anpaßbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ober- und Untergurte der Langträger — wie für sich bereits bekannt — aus Vierkantrohren bestehen, gegenüber deren Außenkanten die Stegbleche zurückgesetzt angeordnet sind.

Gegenüber den bekannten Brückenträgern für Drehgestell-Schienenfahrzeuge vermindert sich dadurch bei etwa gleicher Höhe des gesamten Langträgers die anteilige Höhe des einzuschweißenden durchlaufenden Steges beträchtlich. Seine Beulsteifigkeit gegenüber der lotrechten Belastung wird entsprechend vergrößert. Die in sich geschlossenen Vierkantrohr-Gurte verleihen dem Brückenträger außerdem eine gute Torsions- und Knicksteifigkeit. Das Stegblech

wird in bekannter Weise ausreichend gegen Beulen ausgesteift

Wird die Kombination zwischen Stegblech und Vierkantrohr-Gurten auch auf die die schwere Ausrüstung tragenden und die Langträger zur Knicklängenminderung verbindenden Querträger verwendet, so bringt dies zusätzliche Vorteile im Hinblick auf die dadurch ebenfalls verringerten Schweiß- und Richtarbeiten.

Ein weiterer Vorteil dieser Bauart ist beim Schweißen ι ο durch die Möglichkeit gegeben, beim Stegblech und den Vierkantrohren annähernd gleiche Materialdicken zu verwenden. Hinzu kommt noch, daß die Rohre spannungsfrei geglüht geliefert werden und somit ohne Sondermaßnahmen an beliebiger Stelle geschweißt werden können.

Einen weiteren Vorteil bringen die im Langträger durchlaufenden Hohlprofilgurte für die Leitungsverlegung. Innerhalb der Vierkantrohre der Ober- und Untergurte lassen sich vornehmlich durchlaufende Leitungen aller Art geschützt verlegen. Elektrische Leitungen können bei Bedarf zusätzliche Schutzrohre innerhalb der Gurte erhalten, um Isolationsschäden beim Einziehen zu vermeiden. Damit wird eine sonst meist aufwendige Leitungsverlegung mit vielen Durchdringungen an zum Teil tragenden Bauteilen vermieden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 enthalten, für die Schutz nur in Verbindung mit Anspruch 1 gelten solL

Zusammenfassend und mit Rücksicht auf die schon erwähnte Torsions- und Knicksteifigkeit sei gesagt, daß sich also bei dieser Bauart insgesamt Möglichkeiten zu einer erheblichen Gewichtsminderung gegenüber den geschweißten, offenen Blechträgern in U-Träger- oder Doppel-T-Träger-Form ergeben. Bei gleichbleibender Gewichtsbedingung kann man diesen Vorteil nutzen durch Verwendung normaier Baustahl-Qualitäten (St 35, St 37) anstelle des sonst notwendigen, in der Beschaffung wie auch in der Verarbeitung wesentlich teureren, hochfesten Stahles (st 52).

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Brückenträger vereinfacht dargestellt. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Brückenträgerhälfte in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Brückenträgerhälfte im lotrechten Schnitt durch die Längsmittelachse,

F i g. 3 den Querschnitt nach der Linie 111-111 in Fi g. 2 und

F i g. 4 den Querschnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 2.

Die seitlich durchlaufenden Langträger sind jeweils aus einem Stegblech 1, dessen Höhe nach den Stirnenden des Brückenträgers zu (in den F i g. 1 und 2 rechts) abnimmt, und aus gewalzten Vierkantrohren 2 und 3 bestehenden Ober- und Untergurten zusammengeschweißt. Das Stegblech 1 ist auf seiner Innenseite durch lotrechte Rippen 4 ausgesteift

Zwischen den beiden Langträgern sind Querverbindungen vorgesehen, und zwar im Bereich der Fahrzeugmitte (in dem zumeist größere Lasten, z. B. Transformatoren bei elektrischen Lokomotiven, zu befestigen sind), in dem Drehzapfenbereich (in denen der Brückenträger selbst auf die Drehgestelle abgestützt ist), in den Bereichen der Kopfstück-Anschlüsse und an den Stirnenden.

Wie aus den entsprechenden Querschnitten (Fig.3 bzw. 4) ersichtlich ist, ist im ersten Fall der Querträger ebenfalls aus einem mit lotrechten Rippen 5 ausgesteiften Stegblech 6 und zwei aus Vierkantrohren 7 bzw. 8 bestehenden Gurten zusammengeschweißt, während er im zweiten Fall in herkömmlicher Kastenbauart lediglich aus teils abgekanteten Blechen 9 besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Brückenträger für Drehgestell-Schienenfahrzeuge, insbesondere für Triebfahrzeuge, mit durchgehenden Langträgern, die jeweils aus einem ausgesteiften Stegblech mit angeschweißten Ober- und Untergurten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Untergurte der Langträger — wie für sich bereits bekannt — aus Vierkantrohren (2 und 3) bestehen, gegenüber deren Außenkanten die Stegbleche (1) zurückgesetzt angeordnet sind.

2. Brückenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ober- und Untergurte dienenden Vierkantrohre unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.

3. Brückenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ober- und Untergurte dienenden Vierkantrohre über ihre Länge unterschiedliche Wanddicke haben.

4. Brückenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die hauptsächlichen Querverbindungen ebenfalls Stegbleche (6) und aus Vierkantrohren (7 und 8) bestehende Ober- und Untergurte vorgesehen sind.