DE2429547A1

DE2429547A1 - Drehgestelle fuer eisenbahnwagen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2429547A1
Application number: DE2429547A
Authority: DE
Inventors: Alan Henry Briggs
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1974-06-20
Publication date: 1975-01-16
Also published as: US3915095A; ZA743977B; FR2234168A1; GB1439655A; AU473679B2; FR2234168B1; SE389069B; BR7405113D0; BE816738A; AU7039274A; ES427533A1; CA1018824A; SE7408183L; AR202483A1; IT1014353B

Description

8 MÜNCHEN 2,

DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL-ING. GÜNTHER KOCH unser ze.chen: H 707 DR. TINO HAI BACH

BRITISH SIEEI CORPORATION London, England

Drehgestelle für Eisenbahnwagen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Drehgestelle für Eisenbahnwagen und betrifft insbesondere die Art und Weise, in der der Querträger mit den beiden seitlichen Längsrahmen verbunden wird.

Solche Drehgestelle werden gewöhnlich aus mehreren Teilen aufgebaut, d.h. der Querträger wird an den beiden Seitenrahmen befestigt. Bei dieser Herstellungsweise werden die Enden des Querträgers gewöhnlich mit den Seitenrahmen verschweißt, und es ist üblich, die Enden des Querträgers so zu bearbeiten, daß sie in zu ihrer Aufnahme bestimmte Öffnungen der Seitenträger passen. Bei einer bestimmten Ausführungsart eines solchen im G-rundriß allgemein H-förmigen Drehgestellrahmens werden als Hohlprofile ausgebildete Seitenrahmen verwendet, die an ihren Innen- und Außenwänden mit gleichachsi- gen Öffnungen versehen sind, und die Enden des Querträgers ragen durch diese Öffnungen und sind mit maschinell bearbeiteten Ringflächen versehen, die in Pluchtung mit den Wänden der Seitenrahmen gebracht und dann durch Kehlnahtschweißungen mit den Yfänden des Querträgers verbunden werden.

Bei dieser Konstruktionsart ergeben sich jedoch hohe Spannungskonzentrationen an den Schweißverbindungen, und

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daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zu schaffen, bei der die Schweißverbindungen nicht mehr in einer solchen Zone liegen, in der hohe statische und dynamische Beanspruchungen auftreten, sondern in einem Bereich, in dem mit geringeren Beanspruchungen zu rechnen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein '/erfahren geschaffen worden, das es ermöglicht, bei einem Drehgestell für einen Eisenbahnwagen den Querträger zwischen den beiden als Hohlprofile ausgebildeten Seitenrahmen zu befestigen, und bei dem die Enden des Querträgers mit Flanschen versehen werden, die jeweils längs ihres Randes mit benachbarten Flächen einer dazu passenden Öffnung oder Aussparung verschweißt werden, welche nur an der inneren TiTand des betreffenden Seitenrahmens ausgebildet ist.

Ferner ist durcn die Erfindung ein Drengestell für Eisenbahnwagen geschaffen worden, das einen Querträger besitzt, der zwischen zwei Seitenrahmen mit hohlem Querschnitt angeordnet ist, bei dem jedes Ende des Querträgers einen Flansch aufweist, und bei dem jeder dieser Flansche längs seines äußeren Randes mit einer benachbarten Fläche einer dazu passenden Öffnung oder Aussparung verschweißt ist, die nur auf der Innenseite des zugehörigen Seitenrahmens ausgebildet ist.

Der äußere Rand jedes der Flansche an den Snden des Querträgers kann vollständig innerhalb der inneren Wand des zugehörigen Seitenrahmens liegen und eine kreisrunde Form haben, und der Querschnitt des Querträgers kann mindestens im Bereich jedes Flansches durch Versteifungsrippen verstärkt sein.

Ferner ist es möglich, auch die äußere Wand jedes Seitenrahmens mit einer Öffnung zu versehen, die in Fluchtung mit der Öffnung oder Aussparung der inneren Wand steht.

Die Aussparung kann entweder durch einen ringförmigen Abschnitt abgegrenzt sein, der eine Schulter bildet und mit der betreffenden inneren Wand des Seitenträgers zusammenhängt, oder durch einen gesonderten Stützring, der im Inneren des

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Seitenrahmens an dem Seitenrahmen so befestigt ist, daß er in Fluchtung mit der Öffnung steht. Je nach den an die Schweißverbindungen zu stellenden Ansprüchen kann man diesen Ring dann entfernen, um die innere Schweißnaht freizulegen, woraufhin von der Innenseite her eine Schweißraupe aufgebracht wirdo

Ferner ist es möglich, die gesamte Konstruktion aus Gußstahl herzustellen.

Somit ist es gemäß der Erfindung im Gegensatz zu den bis jetzt bekannten, aus mehreren Teilen aufgebauten Konstruktionen der genannten Art mit Hilfe der Flansche an den Enden des Querträgers möglich, die Schweißverbindungen weiter von der gemeinsamen Achse der Enden des Querträgers weg nach außen zu verlegen, so daß eine Spannungsanhäufung vermieden wird, und daß durchgehende Schweißverbindungen anstelle von Kehlnahtschweißverbindungen hergestellt werden können, was zur Folge hat, daß die gesamte Konstruktion in einem größeren Ausmaß derjenigen eines einstückigen Drehgestells aus Stahlguß ähnelt,

Außerdem wird gemäß der Erfindung im Vergleich zu der bekannten Konstruktion, bei der sich die Enden des Querträgers durch die Seitenträger erstrecken, eine Verringerung des Gewichtes des Drehgestells erzielt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht eines Drehgestells für Eisenbahnwagen ;

Fig. 2 einen in einem erheblich größeren Maßstab gezeichneten Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 im Vergleich zu Fig. 2 in einem noch größeren Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Schweißverbindung nach Fig. 2; und

Fig. 4 einen verkleinerten Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2.

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Das in Fig. 1 dargestellte Drehgestell bildet eine im Grundriß allgemein H-förmige Konstruktion mit einem an zwei Seitenrahmen 2 befestigten Querträger 1. Auf dem Querträger sind zwei seitliche Tragstücke 3 montiert, die zu beiden Seiten eines zentralen Drehschemels 4 angeordnet sind, und an denen sich der Aufbau des Eisenbahnwagens abstützt. In nicht dargestellten Achslagergehäusen sind an den Enden der beiden Seitenrahmen 2 zwei Räder- und Achsenbaugruppen 5 drehbar gelagert.

Gemäß Fig. 2 bis 4 hat jeder Seitenrahmen 2 einen hohlen rechteckigen Querschnitt und ist an seinen Seitenwänden mit je einer kreisrunden Öffnung 7 bzw. 8 versehen. Die Öffnung Y in der äußeren Wand ist vorgesehen, um das Gewicht des Drehgestells zu verringern, und um bestimmte Teile auf eine noch zu erläuternde Weise zugänglich zu machen, während die Öffnung b der inneren Wand als maschinell bearbeitete Aussparung ausgebildet ist, an die sich ein angegossener ringförmiger Stützabschnitt bzw. eine Schulter 9 anschließt, durch welche die Lage des zugehörigen Flansches 10 am benachbarten Ende des Querträgers 1 bestimmt wird.

Der Querträger 1, der mindestens im Bereich seiner Enden einen hohlen kreisrunden Querschnitt hat, weist gemäß Fig. 2 und 4 mehrere damit zusammenhängende Versteifungsrippen 11 auf, die dazu dienen, den Querträger mindestens im Bereich jedes Flansches 10 zu verstärken.

Gemäß Fig. 2 ist die äußere Stirnfläche 12 des Flansches 10 maschinell so bearbeitet, daß sie sich zur Anlage an der Ringschulter 9 bringen läßt; somit bestimmen die beiden Anlageflächen die Breite der fertigen Baugruppe oder Konstruktion, und der äußere Rand 13 des Flansches 10 ist gemäß Fig. 2 und 3 auf ähnliche Weise bearbeitet wie der Rand der Öffnung 8 des Seitenrahmens 2, so daß ein Trog 14 von allgemein V-förmigem Querschnitt zum Aufnehmen von Schweißmetall vorhanden ist. Der Öffnungswinkel des Troges 14 beträgt mindestens 60°, und außerdem hat der Trog eine Basis 15 von vorbestimmter Breite, damit sich der Schweißstab in Berührung mit der Ringschulter 9 bringen läßt.

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-F-

Somit sind die betreffenden Teile zur Vorbereitung des Hersteilens der Schweißverbindung so bearbeitet, daß die richtige Lage der Teile sowohl in seitlicher Richtung als auch in der Längsrichtung bestimmt ist, aamit eine parallele Lage der beiden Seitenrahmen 2 gewährleistet ist.

Die zu verschweißenden Teile werden in der richtigen Lage miteinander verspannt, woraufhin die ringförmige durchgehende Schweißnaht 16 angebracht wird, die sich nach innen bis zu der Ringschulter 9 erstreckt. Zu diesem Zweck kann man den Schweißkopf längs des Troges 14 bewegen, oder man kann die gesamte Baugruppe um die Achse des Querträgers 1 gegenüber einem ortsfesten Schweißkopf drehen.

Hach der fertigstellung der Schweißnaht 16 icann man die Ringschulter 9 ζ.ΰ. durch Abschleifen mit der Hand entiernen, wobei dieser Arbeitsschritt dadurch ermöglicht wird, daß die Ringschulter über die zugehörige Öffnung 7 zugänglich ist; hierauf kann man gegebenenfalls auf die Innenseite der freigelegten durchgehenden Schweißnaht 16 zusätzlich eine Schweißraupe aufbringen.

Alternativ ist es möglicn, anstelle einer angegossenen Ringschulter 9 einen gesonderten, entsprechend bearbeiteten Ring an der Innenseite der inneren Wand jedes Seitenträgers zu befestigen, um die gewünschte Lagebestimmung zu ermöglichen. Dieser Ring kann dann später in der vorstehend beschriebenen Weise wieder entfernt werden.

Zwar .ist die Erfindung vorstehend bezüglich bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben, doch sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Abänderungen möglich. Um die miteinander zu verschweißenden Teile der- Baugruppe in jeder Beziehung stabil in ihrer Lage zu halten, kann man z.'ß. die bearbeiteten Paßflächen einerseits mit einem Keil und andererseits mit einem Schlitz versehen oder eine ähnliche Verankerung vorsehen, um relative Drehbewegungen der Enden des Querträgers und der Seitenrahmen zu verhindern. Hierdurch wird gewährleistet, daß die

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Seitenralimen eine Lage in der gleichen waagerechten Ebene
einnehmen, ferner wäre es möglich, eine Lagebestimmung durch die Verwendung von Querträgerflanschen und Seitenrahmenöffnungen von unrunder Form zu gewährleinten, doch würde diese Maßnahme die Durchführung einer komplizierteren maschinellen Bearbeitung bedingen.

Ansprüche:

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Claims

A I 3 Ϊ E Ü C H E

1. Drehgestell für Eisenbahnwagen mit einem zwischen zwei —S-eitenrahmen mit hohlem Querschnitt "befestigten Querträger, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Ende des Querträgers (1) einen Flansch (10) aufweist, und daß jeder Flansch längs seines äußeren Sandes durch eine Schweißnaht (16) nur mit einer Fläche einer dazu passenden Öffnung oder Aussparung (8) der inneren Seitenwand des zugehörigen Seitenrahmens (2) verbunden ist.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Rand jedes Flansches (10) des Querträgers (1) vollständig innerhalb der inneren Wand des zugehörigen Seitenrahmens (2) angeordnet ist.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere fiand jedes Flansches (10) an den Enden des Querträgers (1) kreisrund ist.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Querträger (1) mindestens im Bereich jedes Flansches (10) durch Versteigungsrippen (11) verstärkt ist.

[?. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , "daß die äußere viand jedes Seitenrahmens (2) in Fluchtung mit der Öffnung oder Aussparung (6) der inneren Wand mit einer Öffnung (7) versehen ist.

6. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung oder Öffnung (8) der inneren Wand jedes Seitenträgers (2) durch einen mit der inneren Wand zusammenhängenden ringförmigen Schulterabschnitt (9) oder einen gesonderten Stützring abgegrenzt wird, der an der Innenfläche der inneren Y/and des Seitenträ- ■ gers so befestigt ist, daß er die innere Öffnung (8) umgibt.

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—ft—

7. Verfahren zum Befestigen eines Querträgers zwischen zwei Seitenrahmen mit hohlem Querschnitt zum Herstellen eines Drehgestells für Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden des Querträgers jeweils mit einem Plansch verseilen werden, und daß jeder Plansch längs seines äußeren Randes nur mit benachbarten Flächen einer dazu passenden Öffnung oder Aussparung verschweißt wird, mit der die innere Wand des zugehörigen Seitenrahmens versehen worden ist.

ö. Verfahren nach Anspruch Y, dadurch gekennzeichnet , daß die Aussparung zum Aufnehmen des zugehörigen Flansches des Querträgers durch eine ringförmige Schulter, die sich innerhalb des Seitenrahmens an die innere Wand anschließt und die Öffnung umgibt, oder durch einen gesonderten Stützring abgegrenzt wird, der innerhalb des Seitenrahmens an der inneren Wand so befestigt ist, daß er die Öffnung umgibt, und daß nach dem Fertigstellen der Schweißnähte die Singschultern bzw.· die gesonderten Stützringe entfernt werden, um die Schweißnaht im Inneren jedes Seitenträgers freizulegen, woraufhin auf jede Schweißnaht von der Innenseite jedes Seitenträgers aus eine Schweißraupe aufgebracht wird.

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