DE4102476A1 - Selbsttragende haube fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft selbsttragende Hauben für Fahrzeuge, insbesondere für Eisenbahngüterwagen, die in Verbindung mit Stirnwänden und ggf. fest angeordnetem Mittelportal den Laderaum des Fahrzeugs abdecken und in Schließstellung in einer Ebene liegen.

Selbsttragende Hauben der eingangs genannten Art sind aus DE-OS 33 12 001, DE-C-9 23 669 sowie aus DE-A-29 10 799 bekannt. Hierbei muß eine den Laderaum abdeckende Haube mittels einer Betätigungseinrichtung angehoben und über das Mittelportal und die sich in Schließstellung befindliche andere Haube verschoben werden. Der Raum innerhalb der Fahrzeugumgrenzungslinie kann daher optimal als Laderaum genutzt werden. Die Hauben können zur Ladegutsicherung in Fahrzeugquerrichtung sowie zur Stabilisierung der Stirnwände infolge auftretender Längskräfte, z. B. durch Pufferstöße, beitragen.

Nachteilig bei den bekannten Hauben ist die zu geringe Steifig­ keit der Wände, vor allem bei Druckwechselbeanspruchungen, wie sie im Eisenbahnverkehr bei hohen Geschwindigkeiten im Tunnel, insbesondere bei Zugbegegnungen auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, selbsttragende Hauben für Fahrzeuge, insbesondere für Eisenbahngüterwagen so zu ge­ stalten, daß sie hohen Druckwechselbelastungen sowie Windkräften standhalten und gegebenenfalls als Ladegutsicherung und als in ihrer Schließstellung in den Wagenkasten integriertes, mit­ tragendes Bauteil dienen.

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, daß durch die Verwendung eines rollgeformten Sicken- oder Trapezbleches mit senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Sicken bzw. Trapezen die gestellten Anforderungen bei gleichzeitig niedrigem Fertigungs­ aufwand und geringem Gewicht der Hauben erfüllt werden.

Das erfindungsgemäße Sicken- oder Trapezblech ist im Seitenwand­ bereich für den Bau einer reinen Wetterschutzhaube ohne innen­ liegendes Glattblech und für den Bau einer Haube als Ladegut­ sicherung gegen das Hinausfallen verrutschter Ladung oder als in Schließstellung den Wagenkasten mittragendes Bauteil mit einem innenliegenden Glattblech zu einem Sandwich-Element verbunden. Die Verbindung kann vorzugsweise durch Durchsetzfügen (z. B. Clinchen, Druckfügen), jedoch auch durch Punktschweißen, Kleben, Nieten oder Schrauben erfolgen.

Jede Haubenhälfte besteht erfindungsgemäß aus einem Haubenrahmen, der einen Untergurt (11), einen Dachgurt (12) und zwei Seiten­ holme (13) aufweist. Zum Verschieben der Haubenhälften ist es erforderlich, sie an ihren Untergurten (11) anzuheben und nach außen zu spreizen. Die derart gespreizte Haubenhälfte wird angehoben und über die benachbarte Haubenhälfte geschoben.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die jeweils letzte Sicke (17) und die benachbarte erste Sicke (18) jedes Sickenelements (14) überlappt angeordnet sind und punktuelle Verbindungsstellen (19) im Bereich einer Blech-Doppe­ lung (20) angeordnet sind, wobei in der Nähe der Verbindungs­ stelle (19) in die Blech-Doppelung (20) parallel zu den Sicken (17, 18) verlaufende Blechstreifen (28) eingelegt und festge­ klammert sind.

Dadurch kann eine Verbindung von drei Blechen gleichzeitig erfolgen. Um zusätzlich ein Glattblech mit dem Trapezblech zu verbinden, werden vorzugsweise die jeweils letzte Sicke (17) und die erste Sicke (18) benachbarter Trapezbleche (15) überlappt und die punktuellen Verbindungsstellen (19) im Bereich einer dreifachen Blechschicht (21) angeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbei­ spiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Hauben im montierten Zustand;

Fig. 2 Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Hauben;

Fig. 3 perspektivische Ansicht eines gebogenen Trapezblech- Elementes;

Fig. 4a erfindungsgemäße Haubenhälfte im Querschnitt als Wetterschutzhaube;

Fig. 4b erfindungsgemäße Haubenhälfte im Querschnitt mit glatter Innenseite;

Fig. 5a Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rahmenprofil (Untergurt) in Wetterschutzausführung;

Fig. 5b Querschnitt gemäß Fig. 5a mit innenliegendem Glatt­ blech;

Fig. 6a Querschnitt durch einen senkrechten Seitenholm in Wetterschutzausführung;

Fig. 6b entsprechend Fig. 6a mit innenliegendem Glattblech;

Fig. 7 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Dachgurt in Wetterschutzausführung;

Fig. 7b entsprechend Fig. 7a mit innenliegendem Glattblech;

Fig. 8a Querschnitt durch die Verbindungsebene zwischen ein­ zelnen Trapezblechen in Wetterschutzausführung;

Fig. 8b entsprechend Fig. 8a mit innenliegendem Glattblech.

Der Laderaum eines hier als Beispiel gezeigten Eisenbahngüter­ wagens (Fig. 1) wird im wesentlichen durch den die Oberseite des Untergestells (1) bildenden Ladeboden (2), die Stirnwände (3) und die Hauben (4, 4′) begrenzt. In Wagenlängsrichtung ist auf dem Untergestell (1) ein den Laderaum überspannendes Mittelportal (5) angeordnet, das am Untergestell (1) befestigt und unter Umständen zusätzlich in Längsrichtung verstrebt ist (z. B. Dachstrebe). In Schließstellung liegen die Hauben (4, 4′) mit ihren Enden über einfache, in die Seitenholmprofile (13) durch Strangpressen integrierte Labyrinthdichtungen (6) mit Längs- und Querspiel in metallischen Labyrinthdichtungen (7) der Stirnwand (3) bzw. in metallischen Labyrinthdichtungen (8) des Mittelportals (5) an.

Zu den mechanischen Verriegelungen sowie die Betätigungsein­ richtung wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.

Die Hauben (4, 4′) sind in ihrem Querschnitt dem Fahrzeugbegren­ zungsprofil für Eisenbahngüterwagen angenähert. In ihrem oberen Bereich ist jede Haube (4, 4′) längsgeteilt, wobei die jeweiligen Hälften (4a, 4b bzw. 4a′, 4b′) mit Scharnieren (9) gelenkig miteinander verbunden oder an einem Dachträger des Güterwagens verschiebbar befestigt sind. Mit Hilfe einer elastischen Ab­ deckung (10), die an zwei zueinander gehörenden Haubenhälften befestigt ist, wird der Trennungsspalt zwischen den Haubenhälften abgedichtet.

Jede Haubenhälfte besteht gemäß Fig. 2 aus einem Untergurt (11), einem Dachgurt (12), zwei Seitenholmen (13), die alle zusammen nach dem Schmelzschweißen oder nach dem Verschrauben den leichten Haubenrahmen bilden, sowie den eingelegten und mit dem Rahmen verbundenen Sickenelementen (14), bestehend aus einem außenlie­ genden Trapezblech (15) und ggf. einem innenliegenden Glattblech (16).

Vorzugsweise ist die Hauben mit innenliegendem Glattblech (16) ausgeführt, damit ein leichtes Öffnen der Hauben (4 bzw. 4′) bei verrutschter, an der Seitenwand der Hauben anliegender Ladung möglich ist.

Die einzelnen Sickenelemente (14) bestehen mindestens aus ent­ sprechend der Wagenkontur senkrecht zu den Sicken gebogenen bzw. geknickten Trapezblechen (15) (Fig. 3), aber auch andere Formen wie Wellblech usw. sind möglich, die auf der Wageninnenseite zu Sandwich-artigen Elementen durch Glattbleche (16) ergänzt werden können. Die einzelnen in ihrer Herstellbreite begrenzten Trapez­ bleche (15) werden - entsprechend der Haubenlänge - aneinanderge­ setzt, dergestalt daß die jeweils letzte Sicke (17) des einen die jeweils erste Sicke (18) des anderen überlappt und die Verbindung der Elemente vorzugsweise durch Durchsetzfügepunkte (z. B. Clinchpunkte, Druckfügepunkte) (19) in der entstehenden Blech- Doppelung (20) geschieht (Fig. 8). Bei der Variante mit Glatt­ blech (16) werden dementsprechend alle drei Blechschichten (21) in einem Arbeitsgang durch Durchsetzfügepunkte (19) miteinander verbunden. Diese Dreifach-Verbindung ist beispielsweise durch Punktschweißen nicht möglich.

Die Anbindung der beschriebenen Sickenelemente (14) an Untergurt (11), Seitenholmen (13) und Dachgurt (12) geschieht ebenfalls vorzugsweise durch Durchsetzfügen. Dafür weisen diese Profile (11, 12, 13) jeweils entsprechende Lappen (22, 23, 24) auf, an denen die Sickenelemente (14) anliegen und - wie die Trapezbleche (15) untereinander - durch Durchsetzfügepunkte (25) befestigt sind. Untergurt (11) und Dachgurt (12) sind U-förmig ausgebildet, so daß die Enden der Sickenelemente (14) dort eingeschoben und zusätzlich gehalten werden können. Seitenholme (13) sind in ihrer Querschnittsform so gestaltet, daß sie sich der letzten Sicke des Trapezblechs (15) anpassen (Fig. 6).

Besonderer Wert wird bei den erfindungsgemäßen Hauben (4 bzw. 4′) auf ausreichende Dichtigkeit gegen Regenwasser/Schnee gelegt, wobei das Ziel verfolgt wurde, weitgehend auf die bei Fertigung und Instandhaltung unbeliebten Kunststoff-Dichtmassen zu ver­ zichten.

Aus diesem Grund ist der Untergurt (11) so gestaltet, daß der wageninnenliegende Schenkel (22) deutlich länger als der wagen­ außenliegende Schenkel (26) ist, so daß sich im Untergurt trotz der vorgesehenen Ablaufbohrungen (27) sammelndes Wasser in jedem Falle nach außen überläuft, statt zwischen Lappen (22) und Sickenelement (14) aufzusteigen und ins Wageninnere zu gelangen.

Die Seitenholme (13) weisen ebenfalls aus Abdichtungsgründen übliche Labyrinthdichtungen (6) auf, die zweckmäßigerweise gleich durch entsprechende Gestaltung der vorzugsweise zu verwendenden Aluminium-Strangpreßprofile in die Seitenhome (13) integriert werden.

Ferner sind an den Verbindungen der Trapezprofile (15) unter­ einander in der Nähe der Durchsetzfügepunkte (19) metallische (vorzugsweise ebenfalls Aluminium-) Dichtstreifen (28) eingelegt, die durch den Durchsetzfügevorgang festgeklemmt, und damit wasserdurchlässige Spalte vermieden werden (Fig. 8).

Aus dem vorstehenden ergibt sich Aufbau und Funktionsweise der erfindungsgemäßen selbsttragenden Hauben, die nicht nur für spreizbare Hauben, sondern auch für Schiebewände und Schiebetüren bei Fahrzeugen verwendet werden können. Die Besonderheit dieser Hauben besteht darin, daß sie entweder als reiner Wetterschutz verwendet werden, so daß neben ihrem Eigengewicht und aerodyna­ mischen Kräften keine weiteren Kräfte, z. B. durch verschobenes Ladegut oder durch Pufferstöße aufgenommen werden müssen, oder sie können als Wetterschutz mit zusätzlicher Ladegutsicherung eingesetzt werden, da die erfindungsgemäßen Hauben durch ihre konstruktive Gestaltung eine hohe Steifigkeit in Längs- und Querrichtung aufweisen.

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen selbsttragenden Hauben besteht darin, daß die einzelnen, senkrecht angeordneten Profil­ tafeln zur Erzielung der Wagen-Querschnittskontur quer zu den Sicken gebogen sind. Mehrere dieser so vorgefertigten Elemente bilden nebeneinander gesetzt den Hauptteil der erfindungsgemäßen Hauben. Darüber hinaus sind noch die erwähnten Haubenrahmen und Dichtungselemente zur Komplettierung erforderlich.

Die Fertigung der Sicken- und Trapezbleche kann auf üblichen Rollformern durchgeführt werden, wobei der Fertigungsaufwand für die Verbindungstechnik relativ gering ist, denn die vorgeformten Profiltafeln werden nur noch in einen Profilrahmen eingesetzt und durch die bekannte Durchsetzfügetechnik untereinander verbunden.

Die senkrechte Anordnung der Trapeztafeln hat den Vorteil, daß die Tragfähigkeit der Hauben im Verhältnis zu ihrem Gewicht sehr hoch ist und daß keine zusätzlichen Konstruktionsvorkehrungen zur Vermeidung von Wasser- oder Schneeansammlungen im Dachbereich der Hauben getroffen werden müssen. Die Dichtigkeit der Haubenkon­ struktion kann durch geeignete Mittel - wie sie in den Ansprüchen 11 bis 13 angegeben sind - gewährleistet werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Hauben gegenüber den bekann­ ten, im Stand der Technik genannten Konstruktionen sind folgende:

• - Erhöhung der mechanischen Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Eigengewicht und höchstens gleicher Wanddicke durch "selbsttragende Bauweise".
• - Bessere Homogenität der Steifigkeitseigenschaften in allen Haubenbereichen.
• - Keine Erhöhung des Fertigungsaufwandes trotz Erfüllung höherer Anforderungen, ggf. sogar geringere Fertigungskosten durch preiswerteres, aber zuverlässiges Fügeverfahren (Durchsetzfügen statt Punktschweißen).
• - Einfache, preiswerte Herstellung Sandwich-ähnlicher Bauteile durch Verwendung marktgängigen, metallischen Halbzeuges und problemloser Fügetechnik ohne die sonst bei Sandwichelemen­ ten häufig zu lösenden Probleme wie Kleben, Kunststoff- Schaum-Herstellung sowie Reparatur und Entsorgung (Re­ cycling).

Claims (13)

1. Selbsttragende Haube für Fahrzeuge, insbesondere für Eisenbahngüterwagen, bestehend aus verschiebbaren Hauben­ hälften, die in Verbindung mit Stirnwänden und ggf. fest angeordnetem Mittelportal den Laderaum des Fahrzeugs ab­ decken, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haubenhälfte (4a, b) aus einem Haubenrahmen (11, 12, 13) aus Metall­ profilen und darin eingelegten Sickenelementen (14) besteht.

2. Haube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haubenrahmen aus einem Untergurt (11), einem Dachgurt (12) und zwei Seitenholmen (13) besteht.

3. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickenelemente (14) aus rollprofilierten Trapezblechen (15) bestehen.

4. Haube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickenelemente (14) aus Trapezblechen (15) bestehen, die zumindest auf einer Seite mit einem Glattblech (16) verbun­ den sind.

5. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sicken der Sickenelemente (14) senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen und die Sickenele­ mente (14) entsprechend der Fahrzeugkontur senkrecht zum Verlauf der Sicken gebogen sind.

6. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Gesamtlänge der Haube (4) mehrere Sickenelemente (14) nebeneinander angeordnet und fest mitein­ ander verbunden sind.

7. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gesamtheit der untereinander verbun­ denen Sickenelemente (14) mit den Metallprofilen des Hauben­ rahmens verbunden ist.

8. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle Verbindungen an den Sickenelementen (14) durchsetzgefügt sind.

9. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweils letzte Sicke (17) und die benach­ barte erste Sicke (18) jedes Sickenelements (14) überlappt angeordnet sind und punktuelle Verbindungsstellen (19) im Bereich einer Blech-Doppelung (20) angeordnet sind, wobei in der Nähe der Verbindungsstelle (19) in die Blech-Doppelung (20) parallel zu den Sicken (17, 18) verlaufende Blechstrei­ fen (28) eingelegt und festgeklemmt sind.

10. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die jeweils letzte Sicke (17) und die erste Sicke (18) benachbarter Trapezbleche (15) über­ lappt angeordnet sind und die punktuellen Verbindungsstellen (19) im Bereich einer dreifachen Blechschicht (21) angeord­ net sind.

11. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Untergurt (11) und Dachgurt (12) zur Auf­ nahme der Sickenelemente (14) U-förmig ausgebildet sind, wobei die fahrzeuginnenseitigen Schenkel (22), (24) für den Anschluß durch Durchsetzfügen länger als die fahrzeugaußen­ seitigen Schenkel von Untergurt (11) bzw. Dachgurt (12) aus­ gebildet sind.

12. Haube nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der fahrzeuginnenseitige Schenkel am Untergurt (11) zur Ver­ meidung des Eintretens von sich ansammelnden Regenwassers in den Laderaum verlängert ist und daß zusätzlich Ablauf­ bohrungen (27) vorgesehen sind.

13. Haube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt des Seitenholmes (13) an seiner vom Trapezblech (15) wegweisenden Seite als Laby­ rinthdichtung (6) ausgebildet ist, die mit einem Teil der Stirnwand (3) bzw. des Mittelportals (5) im Eingriff steht.