DE4440425A1 - Untergestell für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Untergestell für Schienenfahrzeuge, welches aus den Kopfstückträger und den Hauptquerträger verbindendem Kupplungsträger mit Ober-, Untergurt und Stegen sowie Außenlangträgern und Pufferstreben besteht und im Crashfall Energie verzehrt beziehungsweise umwandelt.

Es sind ganz allgemein Untergestellvorbauten bekannt, welche die gebräuchlichen reversiblen Zug- Druckeinrichtungen, die im Crashfall nur verschwindend wenig Bewegungsenergie umwandeln können, durch einen teleskopierenden Vorbau ergänzen. Auf diese Weise werden die Fahrzeuge im Falle des Crashs nicht nur an den Fahrzeugenden, sondern auch im Fahrgastbereich verformt.

So sind hydrostatische Stoßdämpfer (GB 2169377) bekannt, an welchen ein verschiebbares Untergestell- Kopfstück beziehungsweise ein Querbalken befestigt ist. Diese Stoßdämpfer weisen die Nachteile auf, daß sie in der Anschaffung sehr teuer, im Einbau sehr kompliziert und in der Unterhaltung sehr aufwendig sind. Darüber hinaus ist der Einbau mit einer Masseerhöhung verbunden. Diese Elemente werden in der US 3412628 und US 3578777 durch vorgeformte, geschlitzte und geschlossene Ringfaltenelemente oder durch geschlitzte konische Profile nach DE 27 59 420 ersetzt. Hierbei sind ebenfalls neben dem hohen Herstellungsaufwand die Forderungen des Leichtbaus nicht erfüllt. Desweiteren ist ein Untergestellvorbau für Schienenfahrzeuge mit Mittelpufferkupplung (DD 26393) bekannt, deren Trägerstege kreisförmig oder oval ausgeschnitten sind. Der Nachteil dieser Untergestelle besteht in den großflächigen Ausschnitten, die sich nahezu über die gesamte Trägerhöhe erstrecken, wodurch örtlich eine enorme Strukturschwächung eintritt. Deshalb müssen die Ausschnitte klein gehalten werden, wobei ein Teil des Leichtbaueffektes verloren geht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Verformung infolge eines Crashs jeweils nur eine Falte am Obergurt und eine Falte am Untergurt entsteht. Dadurch ist die Umwandlung von Bewegungsenergie begrenzt, so daß die Zerstörung bei höheren Geschwindigkeiten im Fahrgastbereich stattfindet.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Untergestell für Schienenfahrzeuge zu schaffen, welches eine Verformung des Fahrgastbereiches minimiert, unter Beachtung des Leichtbaus bei einem geringen fertigungstechnischen Aufwand jeden Beanspruchungsfall optimal standhält und insbesondere bei Crash durch eine örtliche Anhäufung von Bereichen der plastischen Faltung und Biegung ein Maximum an Bewegungsenergie in Wärme umwandelt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Stege des Kupplungsträgers dreieckige Ausschnitte aufweisen, die derart angeordnet sind, daß sie mit jeweils einer Seite wechseln an dem Obergurt und an dem Untergurt vorgesehen sind und die diagonalen sowie vertikalen Stegstreifen ein fachwerkartiges Tragwerk bilden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen insbesondere darin, daß bis zur örtlichen Überschreitung der kritischen Knicklast dennoch eine ausreichende Längssteifigkeit besteht, welche durch die massesparende Fachwerk-Bauweise der Stege nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Bei Querbeanspruchung des Kupplungsträgers bestehen gute Voraussetzungen, die Kräfte über die Stegstreifen an den Ausschnitten vorbei in den Unter- bzw. Obergurt einzuleiten. Auch bei Schubbeanspruchung der Stege liegen mit den diagonal angeordneten Stegstreifen optimale Bedingungen für den Leichtbau vor. Somit können die im normalen Betrieb auftretenden Beanspruchungen infolge Krafteinleitung über Seitenpuffer, Mittelpufferkupplung sowie Drehpfanne und Drehzapfen ertragen werden, während bei Crash nur die Stirnseiten und angrenzenden Teile der Seitenwand des Schienenfahrzeuges verformt und kostengünstig modular instandgesetzt werden.

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

Fig. 1 einem Untergestellvorbau mit erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Kupplungsträgers,

Fig. 2 den Kupplungsträger nach Fig. 1,

Fig. 3 den Kupplungsträger nach erster Beanspruchungsphase,

Fig. 4 den Kupplungsträger in einer weiteren Beanspruchungsphase,

Fig. 5 den Kupplungsträger in vollbeanspruchtem Zustand.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, weist das Untergestell einen Kopfstückträger 1 auf, der mit dem Hauptquerträger 2 über den crashfähigen Kupplungsträger 3 verbunden ist. Der Kupplungsträger 3 besteht aus einem Obergurt 4, einem Untergurt 5 und dazwischen liegenden Stegen 6 mit dreiecksförmigen Ausschnitten 7. Die dreiecksförmigen Ausschnitte 7 sind an den Ecken 8 zweckmäßigerweise abgerundet. Zwischen den Ausschnitten 7 ergeben sich diagonale 9 und vertikale Stegstreifen 10. Auf Grund des möglichen Einbaues der nicht näher dargestellten Mittelpufferkupplung ist der Kopfstückträger 1 in den vorgesehenen Bereich unterbrochen. In an sich bekannter Weise sind am Kopfstückträger 1 Pufferstreben 11 angebracht, welche am Kupplungsträger 3 angreifen. Weiterhin ist der Kopfstückträger 1 über die Außenlangträger 12 mit den Hauptquerträger verbunden. Die Einleitung der Pufferkräfte auf den Kupplungsträger 3 erfolgt über den Kopfstückträger 1 und über die Pufferstreben 11. In den Fig. 2 bis 5 sind die einzelnen Abläufe der Verformung des Kupplungsträgers 3 ersichtlich, wobei sich dieser im Ober- 4 und der Untergurt 5 wulstartig zusammenschiebt. Die Außenlangträger 12 knicken hierbei seitlich aus.

Bezugszeichenliste

1 Kopfstückträger
2 Hauptquerträger
3 Kupplungsträger
4 Obergurt
5 Untergurt
6 Stege
7 Ausschnitte
8 Ecken
9 diagonale Stegstreifen
10 vertikale Stegstreifen
11 Pufferstreben
12 Außenlangträger

Claims (1)

1. Untergestell für Schienenfahrzeuge, welches aus- den Kopfstückträger und den Hauptquerträger verbindendem Kupplungsträger mit Ober-, Untergurt und Stegen sowie Außenlangträgern und Pufferstreben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (6) des Kupplungsträgers (3) dreieckige Ausschnitte (7) aufweisen, die derart angeordnet sind, daß sie mit jeweils einer Seite wechseln an dem Obergurt (4) und an dem Untergurt (5) vorgesehen sind und die diagonalen (9) sowie vertikalen Stegstreifen (10) ein fachwerkartiges Tragwerk bilden.