DE4410998A1

DE4410998A1 - Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente im Fahrzeug- und Behälterbau

Info

Publication number: DE4410998A1
Application number: DE19944410998
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Altenburg; Juergen Dipl Ing Kittelmann; Paul Czyron
Original assignee: GOERLITZ WAGGONBAU GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: DE4410998C2

Description

Die Erfindung betrifft ein schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente im Fahrzeug- und Behälterbau, insbesondere für den Aufbau von Schienenfahrzeugwagenkästen.

Es ist ganz allgemein bekannt, flächige Bauelemente mit an den Rändern angebrachten Hohlkammerprofilen derart miteinander zu verbinden, daß diese Profile ineinandergreifend und/oder verha kend positioniert und mittels Keile, Schrauben oder Niete mechanisch verriegelt werden. So ist ein plattenförmiges Bauteil mit an den Rändern angebrachten Verbindungs- Profilstäben (DE 32 25 513), welche der Verbindung wenigstens zweier aneinander stoßender Bauteile dienen, bekannt, wobei die senkrecht zur Plattenebene verlaufenden Stoßflächen der Profilstäbe wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Rippe und einen in bezug auf die Mittelachse rotationssymmetrisch zu dieser angeordnete und ausgebildete Nut aufweisen und daß in den Mittelebenen zwischen Rippe und Nut Verbindungsschrauben angeordnet sind, welche in einandergreifende Profilstäbe miteinander lösbar verbinden. Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß die Vielzahl der anein andergereihten Profile die Stabilität der Verbindung, insbeson dere für großräumige Fahrzeugkarossen, negativ beeinflußt. Desweiteren ist ein Verbundelement aus zwei aneinander festlie genden Profilelementen (DE 35 38 188), insbesondere Bordwand mit stranggepreßten Hohlprofilen aus Leichtmetall für Fahrzeuge, be kannt, bei der die Profilelemente derart zusammenfügbar sind, indem einerseits deren angeformte Hakenelemente ineinandergrei fen und andererseits jeweils beidseitig vorgesehene Nuten in Wirkverbindung gebracht werden, welche in gekuppelter Lage einen Aufnahmeraum für ein Spreizelement zur kraftschlüssigen Verbin dung der Profile bilden. Den beschriebenen Lösungen haftet der gemeinsame Nachteil an, daß die Anordnung der schwer zugängli chen mechanischen Befestigungsmittel im Inneren der Profile aus schließlich eine Montage bzw. Demontage von kurzen oder schmalen Bauelementen zuläßt. Damit sind diese Lösungen für die Fertigung von Schienenfahrzeugwagenkästen mit Modullängen von ca. 26 Me tern nicht anwendbar. Weiterhin sind die verwendeten, eine kom plizierte Querschnittsgeometrie aufweisenden Hohlprofile in der Anschaffung sehr teuer.

Im weiteren sind aus dem Wagenkastenaufbau für Schienenfahrzeu ge, insbesondere Reisezugwagen (EP 0573384), der in Differenti albauweise aus den modular gegliederten Montageeinheiten aufge baut ist, Randprofilpaare bekannt, die aus den Randbereichen der Außenhautbleche selbst gebildet sowie Verstärkungselemente auf weisend mittels kraftschlüssiger Befestigungselemente unterein ander fügbar sind. Die Randprofile der modularen Montageein heiten sind hierbei als überlappte, zueinander korrespondierende U- und Z- Profile ausgebildet, wobei diesen kraftschlüssigen Befestigungselementen raumwinklig, vorzugsweise formschlüssige Befestigungselemente zugeordnet werden. Hierbei sind neben der fertigungstechnisch aufwendigen Herstellung der Randprofile und der demzufolge kostenintensiven Fertigungseinrichtung die Viel zahl der zusätzlich nur von innen zu setzenden formschlüssigen Befestigungselemente von Nachteil.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein schnellmontagefähiges Randprofilpaar für lange modu lare Elemente im Fahrzeug- und Behälterbau, insbesondere für den Aufbau von Schienenfahrzeugwagenkästen zu entwickeln, welches eine effektive Montage vorgefertigter, vorzugsweise komplett ausgerüsteter Module ohne den bisher üblichen Nacharbeiten ge stattet, Möglichkeiten der Fertigung als Bausatz gewährleistet und eine rationelle Demontagefähigkeit für Wartung, Reparatur und Recycling des Fahrzeuges schafft, wobei die gefügten Rand profilpaare als Träger weiterer funktionsbedingter Elemente des Fahrzeuges dienen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen gelöst. Weitere Varianten der Gestaltungen des Randprofilpaares sowie Erweite rungsmöglichkeiten hinsichtlich der Verwendung der Profile sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 genannt.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen insbesondere darin, daß die modularen Elemente einen maximalen Vorfertigungs grad besitzen, also mit Fenstern, Medienleitungen, Innenverklei dungen oder anderen Teilen ausgerüstbar sind. Desweiteren kann die Montage bzw. Demontage wahlweise von innen oder von außen durchgeführt werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierbei zeigen die Zeichnungen in:

Fig. 1 ein schnellmontagefähiges Randprofilpaar zweier modularer Elemente eines Schienenfahrzeuges mit von außen setzbaren Bolzen,

Fig. 2 eine andere Ausgestaltung des Profilpaares mit von außen setzbaren Bolzen,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung des Profilpaares mit von innen setzbaren Bolzen,

Fig. 4 eine zusätzliche Einsatzmöglichkeit der Profilpaare in Verbindung mit Medienleitungen nach Fig. 1,

Fig. 5 ein weitere Ausgestaltung des Profilpaares mit von innen setzbaren Bolzen.

Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich, weist das Profil 1 in seinem Querschnitt auf einer Seite einen Steg 2 auf, welcher in seiner Form angepaßt mit einem äquidistanten Abstand formschlüs sig in eine entsprechende Nut 3 des Gegenprofiles 4 einbringbar ist. Desweiteren besitzen sowohl das Profil 1 als auch das Ge genprofil 4 jeweils einen Schenkel 5, 6 mittels denen das Pro filpaar 1, 4 durch schubfeste Bolzen 7 fügbar ist. In der Fig. 1 sind zwei modulare Elemente 8, 8′ beispielsweise Module des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges derart verbunden, indem zwischen Steg 2 und Nut 3 Elastomer 9 eingebracht, die Nut 3 des Gegenprofils 4 auf den Steg 2 des Profils 1 aufgesteckt sowie die Schenkel 5, 6 unter Einbindung der Behäutung 10, insbesonde re des Außenhautbleches, durch die entlang des Profilpaares 1, 4 von der Außenseite der Elemente 8, 8′ in Reihe gesetzten, schubfesten Bolzen 7 zusammengefügt wurden. Hierbei sind die Bolzen 7 als selbstkopfbildende und damit axialkraftaufnehmende Bolzen ausgebildet, deren Kopfbildung selbst durch einen von außen ansetzbaren Zugapparat erfolgt. Die Behäutung 10 ist in ihren, an den Profilen 1, 4 begrenzten Randbereichen Z- förmig versteift. Dieser Z- förmige Rand schließt sich an die paarig gestalteten Profile 1, 4 an. So bilden die derart eingebrachten Bolzen 7 mit den Schenkeln 5, 6 und der Behäutung 10 sowie der Steg 2- Nut 3- Kombination einen momentensteife Verbindung der Elemente 8, 8′. Die freien Räume zwischen den Schenkeln 5, 6 und der Behäutung 10 werden mit Elastomer 9 aufgefüllt und mit tels einer Abdeckschiene 11 verschlossen. Eine derartige Ver bindung der Elemente 8, 8′ ist sowohl korrosionssicher als auch dekorativ. Als Behäutung 10 können jegliche Materialien, wie beispielsweise Stahl- oder Bondalbleche, verwendet werden. Der Vollständigkeit halber sind in der Fig. 1 die Spantprofile 12 der Elemente 8, 8′ dargestellt. Weiterhin besitzen das Profil 1 und das Gegenprofil 4 an dafür geeigneten, festigkeitsunbedenk lichen Stellen gewichtserleichternde Aussparungen 13, die gleichzeitig als Montagedurchbrüche verwendet werden können. Die Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführung nach Fig. 1, bei der im Gegensatz dazu die Behäutung 10 nicht mit den Bolzen 7 in Eingriff gebracht wird. Hierbei besitzen das Profil 1 und das Gegenprofil 4 Laschen 14, an denen die Behäutung 10 nach an sich bekannten Verfahren befestigt werden kann. Aus der Fig. 3 ist die Möglichkeit ersichtlich, das Profil 1 und das Gegenprofil 4 vom Inneren des Fahrzeuges mittels Bolzen 7 zu verbinden. Hier bei weisen diese Profile 1, 4 ebenfalls Laschen 14 auf, an denen die Behäutung 10 befestigt ist. Zum Korrosionsschutz werden die Stoßstellen der Behäutung 10, die Steg 3 - Nut 4 - Verbindung und die Schenkel 5, 6 mit Elastomer 9 abgedichtet. Die Schenkel 5, 6 sind überlappt durch die Bolzen 7 verbindbar. In der Fig. 4 sind die Erweiterungsmöglichkeiten des Profilpaares 1, 4 nach Fig. 1 dargestellt, wobei in dem durch das Profil 1 und das Gegenprofil 4 gebildeten Hohlkanal 15 Medienleitungen 16, wie elektrische, pneumatische oder andere Leitungen, vorgesehen sind, welche durch die Aussparungen 13 oder Durchbrüche 21 an dafür vorgesehenen Stellen in das Innere des Fahrzeuges geführt werden können. Bei der nach Fig. 5 dargestellten Variante ist auf dem Gegenprofil 4 ein Haltewinkel 17 befestigt, der in Ver bindung mit dem Steg 2 des Profils 1 das Aufbringen eines Kle bers 18 zur Befestigung der Behäutung 10, beispielsweise einer schubweichen Außenhautverkleidung, dient. Die Laschen 14 werden zur Einbindung der schubsteifen Innenhaut 19 der Elemente 8, 8′ verwendet. Zwischen den Spantprofilen 12, der Behäutung 10 und den Laschen 14 sind Wärme- und Schallisolierstoffe 20 einge bracht. Das Abdichten der Steg 3 - Nut 4 - Verbindung erfolgt ebenfalls mit Elastomer 9. Alle Profilpaarvarianten werden nach dem im Abschnitt der Fig. 1 bereits beschriebenen Fügeverfahren montiert und in umgekehrter Reihenfolge demontiert.

Bezugszeichenliste

1 Profil
2 Steg
3 Nut
4 Gegenprofil
5 Schenkel des Profils
6 Schenkel des Gegenprofils
7 Bolzen
8, 8′ modulare Elemente
9 Elastomer
10 Behäutung
11 Abdeckschiene
12 Spantprofile
13 Aussparungen
14 Laschen
15 Hohlkanal
16 Medienleitungen
17 Haltewinkel
18 Kleber
19 schubsteife Innenhaut
20 Wärme- und Schallisolierstoff
21 Durchbrüche

Claims

1. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente im Fahrzeug- und Behälterbau, insbesondere für den Aufbau von Wagenkästen für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeich net, daß ein erstes Profil (1) in seinem Querschnitt auf einer Seite einen Steg (2) aufweist, welcher in seiner Form angepaßt mit einem äquidistanten Abstand formschlüssig in eine entsprechende Nut (3) des Gegenprofils (4) einbring bar ist und beide Profile (1, 4) und damit die zu verbinden den Elemente (8, 8′), bestehend aus Spantprofilen (12), Behäutung (10) sowie den Profilen (1, 4) selbst, unter wahl weiser Einbindung der Behäutung (10) bei der Montage mit ihren Schenkeln (5, 6) durch Bolzen (7) schubfest verbind bar und gegen Querverschiebung sicherbar sind, wobei die schubfesten Bolzen (7) mit den Schenkeln (5, 6) und der wahlweisen Einbindung der Behäutung (10) sowie der in die Nut (3) des Gegenprofiles (4) eingebettete Steg (2) des Profiles (1) die momentensteife Verbindung der Profile (1, 4) und damit der Elemente (8, 8′) bilden.

2. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Bolzen (7), der in Reihe in das Profilpaar (1, 4) einbring bar ist, ein selbstkopfbildender und damit axialkraftauf nehmender Bolzen ist, wobei die Kopfbildung selbst durch einen von außen angesetzten Zugapparat erfolgt.

3. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Behäutung (10) in ihren, an den Profilen (1, 4) begrenzten Randbereichen Z-förmig versteift ist und dieser Z-förmige Rand sich an die paarig gestalteten Profile (1, 4) an schließt.

4. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der äquidistante Abstand zwischen Steg (2) und Nut (3) mit einem Elastomer (9) ausgefüllt ist.

5. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Profil (1) und das Gegenprofil (4) an dafür geeigneten festigkeitsseitig unbedenklichen Stellen mit gewichtser leichternden Aussparungen (13) versehen sind.

6. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1, 2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der aus dem Profil (1) und Gegenprofil (4) gebildete Hohlkanal (15) für das Anordnen von Medienleitungen (16) nutzbar ist, welche an entsprechenden Durchbrüchen (21) oder den Aussparungen (13) in das Innere der Elemente (8, 8′) und damit des Fahrzeuges hereinführbar sind.

7. Schnellmontagefähiges Randprofilpaar für modulare Elemente nach Patentanspruch 1, 2, 4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Profil (1) und das Gegenprofil (4) mit verschie denartigen Behäutungen (10) außen oder außen und innen mit flächigen Verbindungstechniken, punktförmigen oder linien förmigen Verbindungen in das Element (8, 8′) eingebunden ist und dabei die Einbindung in der Anordnung zum Element (8, 8′) rechts-links- wechselnd sein kann.