DE29702058U1 - Schienengebundener Güterwagen, insbesondere Kesselwagen - Google Patents
Schienengebundener Güterwagen, insbesondere KesselwagenInfo
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Description
U.nr. 2629/2630GM *..##..# '..'.:.. ..·
Die Erfindung betrifft einen schienengebundenen Güterwagen, insbesondere Kesselwagen,
dessen Ladungsträger bei Überstössen auf die stirnseitig angeordneten Puffer gegenüber dem Untergestell begrenzt längsverschieblich gehalten ist.
Ein derartiger Güterwagen ist z. B. aus der DE 39 40 650 C1, der DE 41 32 047 A1
oder der DE 41 32 048 A1 bekannt. Der Ladungsträger (Behälter, Kessel) ist in Querrichtung über Endsättel und geeignete Halteelemente am Untergestell gehalten.
Die Verbindungskräfte zwischen Behälter und Untergestell werden durch ein elastisches Untergestell reduziert, weil ein Teil der Aufprallenergie in Federenergie
des Untergestells gespeichert wird. An jedem Ende des Behälters ist ein behälterseitiges
Anschlagstück befestigt, das einem untergestellseitigen Widerlager zugeordnet ist. Jedes mit dem Behälter verbundene Anschlagstück ist für Bewegungen in
Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende des Untergestells bezüglich des jeweils
zugeordneten Widerlagers zwangfrei längsverschieblich geführt, derart, daß Kräfte
und Energien aus einer Stoßeinleitung an einem Ende des Untergestells über das Untergestell und das Widerlager am stoßabgewandten Ende des Untergestells in
das zugeordnete Anschlagstück des Behälters am der Stoßrichtung abgewandten Ende in den Behälter eingeleitet werden. Durch diese Ausbildung wird die Verbindungsstelle
zwischen Aufbau und Untergestell bei hohen Krafteinleitungen in das Untergestell, insbesondere bei Pufferstößen auf der Seite des Pufferstoßes entlastet
und die auftretende Pufferkraft verringert. Das Untergestell ist in Längsrichtung reversibel
nachgiebig ausgebildet, wobei eine Energieaufnahme und ein nennenswerter Abbau der Pufferstoßkraft durch gezielte reversible Biegung der Trägerstruktur
oder von Teilen der Trägerstruktur der Kopfsektionen und/oder der Mittelsektion des
Untergestells erfolgt. Um diese zu erreichen weist die Mittelsektion zwei in horizontaler
Ebene mit Abstand angeordnete Langträger auf, die durch einen Strebverband verbunden sind, der die Langträger reversibel biegeweich miteinander koppelt und
.! 7
diese zu Biegeverformungen quer zur Längsrichtung de's'UnteTgestells mindestens
in der horizontalen Ebene zwingt.
Für bestimmte Einsatzfälle ist es allerdings wünschenswert, die Pufferkräfte weiter
zu erniedrigen und dazu beispielsweise das Untergestell noch weicher auszubilden.
Dem sind aber aus Stabilitätsgründen Grenzen gesetzt, da die Zulassungsbedingungen
für die Einstellung von Eisenbahnfahrzeugen bestimmte Festigkeiten bzw. maximale Verformungen beim Diagonalstoß oder den Anhebefall vorschreiben.
Bei derartigen, elastischen Untergestellkonstruktionen stellt sich die Frage nach der
richtigen Bemessung des Untergestells im Hinblick auf die geforderte Zulassungsgeschwindigkeit
für Auflaufversuche. Legt man das Untergestell für die maximale Zulassungsgeschwindigkeit vmax= 15 km/h nach ERRI B12/RP17 mit niedriger Federkonstante
aus, wird es bei höheren Geschwindigkeiten durch Ausknicken der Langträger und plastisches Verbiegen der Hauptquerträger und Kopfträger versagen.
Die Gefahr, daß eine derartige Konstruktion schon bei Auflaufgeschwindigkeiten von 15-20 km/h total versagt ist erheblich. Legt man das Untergestell für eine
höhere Auflaufgeschwindigkeit von z. B. vmax = 25 km/h aus, wird das Untergestell für
geringere Geschwindigkeiten, auch für die Zulassungsgeschwindigkeit vmax =15
km/h, sehr hart. In diesem Fall bietet diese Untergestellkonstruktion keinen nennenswerten
Vorteil gegenüber herkömmlichen Konstruktionen.
Aus der DE 39 09 883 A1 ist es bekannt, bei einem gattungsähnlichen Eisenbahngüterwagen
zwischen den Anschlagstücken und dem jeweils zugeordneten Widerlager jeweils eine in Richtung auf die Quermittelebene des Eisenbahngüterwagens wirksame
Energieverzehreinrichtung anzuordnen, wobei als Energieverzehreinrichtung eine Druckfederanordnung oder eine Keilebene vorgeschlagen wird. Als nachteilig
erweist es sich, daß die sichere Rückstellung des Behälters nach einem Pufferstoß
gegenüber dem Untergestell nicht immer erreicht wird. Zur Abhilfe sind zusätzliche
Rückstelleinrichtungen erforderlich, was den Wartungsaufwand und die Wirtschaftlichkeit
ungünstig beeinflußt.
Auch bei dieser Konstruktion wird die elastische Ausbildung des Untergestells in die
Energieverzehrbilanz einbezogen. Die Energieverzehreinrichtung wird deshalb auf der dem Stoß abgewandten Seite des Untergestells wirksam angeordnet. Da - un-
abhängig von der Ausbildung der EnergleverzehrelhricTifüng -'sämtliche Auflaufkräfte
durch die gesamte Untergestellstruktur geführt werden müssen, stellt sich die Frage nach der kritischen Auflaufgeschwindigkeit, für die die Konstruktion auszubilden
ist. Um Totalschäden bei geringfügig über der Zulassungsgeschwindigkeit Hegenden
Auflaufstößen zu vermeiden, wird man die kritische Auflaufgeschwindigkeit höher ansetzen. Dies hat zur Folge, daß das Untergestell steifer ausgebildet sein
muß. Wenn das Energieverzehrglied z. B. bei vmax = 25 km/h ansprechen soll, muß
sich die Untergestellstruktur noch elastisch verhalten, darf also noch nicht fließen.
Bei einer diese Vorgaben berücksichtigende Auslegung des Untergestells sind aber
die Federwege des Untergestells sehr gering. Es ist sehr hart, d. h. unelastisch, und
die Energieaufnahme ist damit zu vernachlässigen. Es liegt also kein nennenswerter
Vorteil darin, das Energieverzehrglied nur auf dem dem Stoß abgewandten Ende des Untergestells anzuordnen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen, schienengebundenen
Güterwagen derart auszubilden, daß die Stoßenergie aus dem normalen Eisenbahnbetrieb an dem dem Stoß zugewandten Ende des Güterwagens
elastisch abgebaut werden und Stoßenergien aus Überstößen möglichst geringe plastische Verformungen und Zerstörungen am Güterwagen erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten, schienengebundenen
Güterwagen gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Eisenbahngüterwagen in Seitenansicht;
j j j## · ;
Fig. 2 den Eisenbahngüterwagen gemäß Fig* 1 nach einem Überstoß auf Wagenende
A mit längsverschobenem Ladungsträger;
Fig. 3 den Eisenbahngüterwagen gemäß Fig. 1 in Draufsicht im Teilschnitt;
5
Fig. 4 ein Querschnitt durch den Stützträger entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1;
Fig. 5 ein Querschnitt durch den Stützträger entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 1
und
10
10
Fig. 6 einen Querschnitt im Bereich eines Quersattels mit Längsführung in der
Ebene der Schnittlinie A-A in Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt einen Eisenbahngüterwagen mit Untergestell 1, Ladungsträger 2
(hier einen Kessel) sowie zwei Fahrwerken 3. Der Ladungsträger 2 ist auf Quersätteln
15 des Untergestells 1, wahlweise abgefedert, in einer Längsführung 16 längsverschieblich
gehalten und abgestützt sowie verdrehgesichert. Jedes Fahrwerk 3 (hier ein Drehgestell) ist mit dem ihm zugeordneten Endbereich des Ladungsträgers
2 in Längsrichtung im wesentlichen spielfrei fest über einen Stützträger 4 gehalten.
Der Stützträger 4 weist an einem Ende ein Gelenk 5 zur Fahrwerksanbindung und an seinem anderen Ende ein Stützlager 6 zur Aufnahme eines mit dem Ladungsträger
2 fest verbundenen Anschlagstückes 7 auf. Die Stützträger 4 sind bei Längsverschiebungen
gegenüber dem Untergestell 1 - hervorgerufen durch einen Überstoß - jeweils über eine in Längsrichtung wirksame Überstoß-Energieverzehreinrichtung
8 im Untergestell 1 abgestützt und geführt. Somit sind die an den Enden des Güterwagens angeordneten Fahrwerke 3 gemeinsam mit dem Ladungsträger 2
gegenüber dem Untergestell 1 längsverschieblich gehalten und erfahren im wesentlichen
einen gleichen Verschiebeweg X.
Die Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8 weist Energieverzehrglieder 8a auf, die
technisch parallel aber räumlich hintereinander angeordnet sind. Um vorzugsweise
symmetrische Belastungen des Untergestells 1, insbesondere auch bei einem diagonalen
Pufferstoß, zu erreichen, ist neben der Hintereinanderschaltung eine paarige, nebeneinanderliegende Anordnung von Energieverzehrgliedern 8a zweckmä-
ßig. Der bei einem Überstoß auf ein Wagene'hde wirksamen Uberstoß-Energieverzehreinrichtung
8 eines Wagenendes sind Energieverzehrglieder 8a der Überstoß-Energieverzehreinrichtung
8 an beiden Stützträgern 4, d. h. an beiden Wagenenden zugeordnet; sowohl am dem Überstoß zugewandten als auch am dem Überstoß abgewandten
Ende. Bei einem Überstoß auf das Ende A des Untergestells 1 (siehe Fig. 2) wird jeweils ein Teil der zweiteilig ausgebildeten Überstoß-Energieverzehreinrichtung
8 beider Wagenenden beaufschlagt, da jeder Stützträger 4 mit den Anschlagstücken
7 zu beiden Seiten in Wagenlängsrichtung von Energieverzehrgliedern 8a eingefaßt ist. Die Energieverzehrglieder 8a sind gleichartig ausgebildet.
Die Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8 ist vorteilhaft durch sich plastisch gezielt
verformende Energieverzehrglieder 8a gebildet, da durch die plastische Verformung
eine nahezu konstante Verzögerung der Verschiebebewegung des Ladungsträgers 2 und des mit ihm verbundenen Fahrwerks 3 gegenüber dem Untergestell 1 auf dem
Verschiebeweg X erreicht wird.
Eine einfach auszuführende und wirtschaftliche Ausbildung der Energieverzehrglieder
8a kann z. B. durch Rohre, sogenannte Überstoß- oder Stauchrohre erfolgen.
Zum Einheben des Ladungsträgers 2 auf das Untergestell 1 können die Energieverzehrglieder
8a durch geeignete Mittel vorgespannt werden. Ein gegebenenfalls vorzusehendes Längs- und/oder Querspiel kann durch Anpaßstücke vorgenommen
werden.
Jeder Stützträger 4 ist im Hauptquerträger 9 und/oder zwischen den Langträgern 10
des Untergestells 1 geführt.
Das Gelenk 5 zur Fahrwerksanbindung ist im normal Betrieb unterhalb und etwa in
der senkrechten Ebene des Hauptquerträgers 9 angeordnet. Nach einem Überstoß weist diese Anordnung Längsversatz in der Größe des Verschiebeweges X der
Stützträger 4 auf.
Die Überstoß-Energieverzehreinrichtungen 8 sind zur Erfüllung der Auflaufversuche
nach ERRI B12/RP17 für ein Ansprechen bei Auflaufgeschwindigkeiten über vmax =
15 km/h ausgelegt. Eine Auslegung für höheVe AuffaufgeschwTndigkeiten ist durch
Anpassen und andere Bemessung der Überstoß-Energieverzehreinrichtungen 8 leicht möglich, auch für Nachrüstungen erfindungsgemäß ausgebildeter Güterwagen.
5
5
Um eine höhere elastische Aufnahmefähigkeit des Untergestells 1 zu erreichen,
ohne die Funktion der erfindungsgemäßen Ausbildung zu beschränken, kann zusätzlich
zu den Puffern 11 das Kopfstückes 12 des, Untergestells 1 elastisch ausgebildet
werden. Das Kopfstück 12 ist am amboßartigen, weitgehend starren Hauptquerträger
9 des Untergestells 1 abgestützt. Weiter können zusätzlich oder wahlweise im Kopfstück 12 Energieverzehrelemente 13 angeordnet sein, die am weitgehend
starren Hauptquerträger 9 abgestützt sind. Die Energieverzehrelemente 13
können z. B. als Tellerfederpakete ausgebildet werden, die symmetrisch an den Abstützpunkten
der beiden Außenträger 14 des Kopfstückes 12 am Hauptquerträger
zwischen diesen angeordnet sind.
Die Anschlagstücke 7 des Ladungsträgers 2 sind mit Querspiel in den Stützlagern
gelagert. Durch lose Auflage des Ladungsträgers 2 und Querspiel wird eine gewisse
Verbindung des Untergestells 1 relativ zum Ladungsträger 2 zugelassen, wodurch eine höhere Entgleisungssicherheit erzielt wird. Gegebenenfalls können auch
Rückstellfedern zur Rückführung des Ladungsträgers 2 in die Normallage vorgesehen
werden.
Die Längsführung 16 im Bereich der Quersättel 15 weist gleichfalls Querspiel auf
oder ist über eine Feder 17 vorgespannt.
Die Funktion des Stoßenergieabbaus beim erfindungsgemäßen Güterwagen kann
zusammenfassend wie folgt dargestellt werden:
- Bis zur maximalen Zulassungsgeschwindigkeit von derzeit Vm3x = 15 km/h wird die
Stoßenergie von den Puffern 11 und - falls ausbildungsgemäß vorgesehen - im
elastisch ausgebildeten Kopfstück 12 aufgenommen und abgebaut.
..7
- Bei größeren Auflaufgeschwindigkeiten aß'ca. &ngr;™* -&Iacgr;8 bis*20 Km/h beginnt die
Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8 wirksam zu werden und nimmt kinetische
Energie auf. Da bei Verwendung von Überstoßrohren die Stauchlänge geschwindigkeitsabhängig
ist, kann die Verzögerung des Ladungsträgers 2 annähemd konstant auf dem Verschiebeweg X gehalten werden.
- Bei einer Auflaufgeschwindigkeit bis ca. vmax= 35 km/h (derzeit höchste, übliche
Rangiergeschwindigkeit) ist die Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8 erschöpft. Selbstverständlich läßt sich der Zeitpunkt der Erschöpfung durch entsprechende
Auslegung und Bemessung der Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8 auch für andere Geschwindigkeiten einstellen.
- Bei Auflaufgeschwindigkeiten ab ca. &ngr; = 35 km/h beginnt sich bei üblicher Auslegung
und Bemessung das Untergestell 1 plastisch zu verformen.
1. Untergestell
2. Ladungsträger 3. Fahrwerk
4. Stützträger
5. Gelenk
6. Stützlager
7. Anschlagstück
8. Überstoß-Energieverzehreinrichtung 8a Energieverzehrglied
9. Hauptquerträger
10. Langträger
11. Puffer
12. Kopfstück
13. Energieverzehrelement
14. Außenträger
15. Quersattel
16. Längsführung 17. Feder
Claims (15)
1. Schienengebundener Güterwagen, insbesondere Kesselwagen, dessen Ladungsträger
bei Überstößen auf die stirnseitig angeordneten Puffer gegenüber dem Untergestell begrenzt längsverschieblich gehalten ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die an den Enden des Güterwagens angeordneten Fahrwerke (3)
gemeinsam mit dem Ladungsträger (2) gegenüber dem Untergestell (1) längsverschieblich
sind, wobei jedes Fahrwerk (3) mit dem ihm zugeordneten Endbereich des Ladungsträgers (2) in Längsrichtung im wesentlichen spielfrei fest über
einen Stützträger (4) gehalten ist, der einerseits ein Gelenk (5) zur Fahrwerksanbindung
und andererseits ein Stützlager (6) zur Aufnahme eines mit dem Ladungsträger
(2) fest verbundenen Anschlagstückes (7) aufweist, und daß die Stützträger (7) bei Längsverschiebungen um einen Verschiebeweg (X) - hervorgerufen
durch einen Überstoß -jeweils über eine in Längsrichtung wirksame Überstoß-Energieverzehreinrichtung (8) im und gegenüber dem Untergestell (1)
abgestützt und geführt sind.
2. Schienengebundener Güterwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überstoß-Energieverzehreinrichtung (8) Energieverzehrglieder (8a) aufweist,
die technisch parallel aber räumlich hintereinander angeordnet sind.
3. Schienengebundener Güterwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Überstoß-Energieverzehreinrichtung (8) Energieverzehrglieder (8a) der Überstoß-Energieverzehreinrichtung (8) an beiden Stützträgern (4)
zugeordnet sind, daß heißt, sowohl am dem Überstoß zugewandten als auch am dem Überstoß abgewandten Ende des Wagens.
4. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überstoß-Energieverzehreinrichtung (8) durch sich plastisch gezielt verformende Energieverzehrglieder (8a) gebildet ist, die bei der
plastischen Verformung eine nahezu konstante Verzögerung der Verschiebebewegung des Ladungsträgers (2) und des mit ihm verbundenen Fahrwerks (3)
gegenüber dem Untergestell (1) auf dem Verschiebeweg (X) gestattet.
..1O
5. Schienengebundener Güterwagen nach "einem* der'Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Energieverzehrglieder (8a) der Energieverzehreinrichtung
(8) gleichartig ausgebildet sind und an jedem Stützträger (4) in Längsrichtung des Wagens sowohl vor als auch hinter dem Anschlagstück (7) des Ladungsträgers
(2) angeordnet sind.
6. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Energieverzehrglieder (8a) als Rohre ausgebildet sind.
7. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Stützträger (4) im Hauptquerträger (9) und/oder zwischen
den Langträgern (10) des Untergestells (1) geführt ist.
8. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gelenk (5) zur Fahrwerksanbindung im Normalbetrieb unterhalb und etwa in der senkrechten Ebene des Hauptquerträgers (9) angeordnet
ist und lediglich nach einem Überstoß diese Anordnung Längsversatz in der Größe des Verschiebeweges (X) der Stützträger (4) aufweist.
9. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überstoß-Energieverzehreinrichtungen (8) so ausgelegt sind, daß diese für eine vorgebbare Auflaufgeschwindigkeit wirksam eingestellt
bzw. ausgebildet sind.
10. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überstoß-Energieverzehreinrichtungen (8) so ausgelegt
sind, daß diese für eine Auflaufgeschwindigkeit ab ca. 15 km/h wirksam eingestellt
sind bzw. ausgebildet sind.
11. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kopfstück (12) elastisch nachgiebig ausgebildet ist und am weitgehend starren Hauptquerträger (9) abgestützt ist.
12. Schienengebundener Güterwagen näch'Änsprüch'IT, datfuruh gekennzeichnet,
daß im Kopfstück (12) Energieverzehrelemente (13) angeordnet sind, die
am weitgehend starren Hauptquerträger (9) des Kopfstückes (12) abgestützt
sind.
13. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Anschlagstück (7) des Ladungsträgers (2) mit Querspiel
in den Stützlagem (6) gelagert ist.
14. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ladungsträger (2) im Quersattel (15), wahlweise abgefedert,
in Längsführungen (16) geführt ist.
15. Schienengebundener Güterwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsführung (16) Querspiel aufweist oder über eine
Feder (17) vorspannt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29702058U DE29702058U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Schienengebundener Güterwagen, insbesondere Kesselwagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29702058U DE29702058U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Schienengebundener Güterwagen, insbesondere Kesselwagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29702058U1 true DE29702058U1 (de) | 1998-03-05 |
Family
ID=8035578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29702058U Expired - Lifetime DE29702058U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Schienengebundener Güterwagen, insbesondere Kesselwagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29702058U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018107385U1 (de) | 2018-12-21 | 2020-03-24 | Feldbinder Spezialfahrzeugwerke Gmbh | Untergestell für einen schienengebundenen Güterwagen |
-
1997
- 1997-02-06 DE DE29702058U patent/DE29702058U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018107385U1 (de) | 2018-12-21 | 2020-03-24 | Feldbinder Spezialfahrzeugwerke Gmbh | Untergestell für einen schienengebundenen Güterwagen |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980416 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ALSTOM LHB GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: LINKE-HOFMANN-BUSCH GMBH, 38239 SALZGITTER, DE Effective date: 19981221 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000310 |
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Effective date: 20030221 |
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R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20050901 |