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Die
Erfindung betrifft ein Fahrgestell, und insbesondere ein Fahrgestell,
das zum Aufnehmen von Güterwagen
dient.
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Es
ist bekannt, dass Fahrgestelle dieses Typs in unterschiedliche Kategorien
eingeteilt sind, und zwar gemäß der Achslast,
die sie tragen können. Man
versteht, dass es bei diesen Bedingungen insbesondere vorteilhaft
ist, die mechanischen Festigkeitseigenschaften gegenüber verschiedenen
Belastungen zu optimieren, denen das Fahrgestell während dynamischer
und statischer Prüfungen
ausgesetzt wird.
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Es
ist gleichermaßen
bekannt, dass Frachttransportwagen für gewöhnlich durch zwei Fahrgestelle
getragen werden, von denen jedes im Wesentlichen aus zwei Längsträgern besteht,
die durch zwei äußere Querträger und
einen mittleren Querträger verbunden
sind. Die Fahrgestelle sind durch zwei mit Rädern versehene äußere Radachsen
gelagert, die ihrerseits durch Federauflager gehalten werden, welche
diese mit der Struktur über
Aufhängungsfedern verbinden.
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Wenn
die Struktur des Fahrgestells durch die als Verschweißen bezeichnete
Technik realisiert wird, d. h. indem man auf Blechelemente zurückgreift,
die mittels Verschweißen
zusammengebaut werden, wird das Federauflager, das für gewöhnlich aus
einem Gussteil besteht, unter jedem der Längsträger mittels einer Schweißnaht befestigt,
so dass Letzteres, das für
gewöhnlich
aus einem I-förmigen Profilelement
besteht, das Federauflager an seinem unteren Gurt aufnimmt.
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Die
Berechnungen und die Simulationen, die mit den Strukturen dieses
Typs durchgeführt
wurden, zeigen, dass, wenn man die Last erhöht, welcher das Fahrgestell
ausgesetzt wird, beträchtliche
Bruchspannungen an der Schweißnaht
auftreten, welche die Querverbindung des Federauflagers mit dem Gurt
des Längsträgers herstellt,
und insbesondere an der Schweißnaht,
die am nächsten
zur Mitte des Fahrgestells liegt.
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Das
Ziel der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beseitigen,
indem sie eine Lösung
vorschlägt,
die es erlaubt, die Festigkeit gegenüber Bruchspannungen, die in
dieser kritischen Zone auftreten, zu erhöhen.
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Daher
ist das Ziel der Erfindung ein Fahrgestell des Typs, dessen Struktur
im Wesentlichen aus zwei durch Verschweißen hergestellten Längsträgern besteht,
die durch Querträger
festgehalten werden und deren Querschnitt I-förmig ist, d. h. er aus einem oberen
Gurt und einem unteren Gurt besteht, die durch einen vertikalen
Steg verbunden sind, wobei diese Struktur an jedem ihrer Enden auf
Rädern
aufliegt, die an Achsen montiert sind, welche durch mit der Struktur
fest verbundene Federauflager gehalten werden, dadurch gekennzeichnet,
dass jedes der Federauflager in seinem oberen Teil in einem Element endet,
das zumindest den Gurt des Längsträgers bildet,
an dem es befestigt ist.
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Vorzugsweise
erstreckt sich zumindest der obere Teil des Federauflagers, der
den zur Mitte hin befindlichen Gurt des Fahrgestells bildet, bis über den übrigen Teil
des Federlagers hinaus nach außen. Es
wurde festgestellt, dass der Effekt dieser Ausführungsform darin bestand, dass
die Festigkeit gegenüber
den Spannungen vergrößert wurde,
denen die Verbindungszone zwischen dem Federauflager und dem Längsträger, auf
dem dieses befestigt ist, ausgesetzt ist.
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Das
Federauflager und sein den Gurt bildendes Teil können in vorteilhafter Weise
durch Gießen erzielt
werden.
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Nachfolgend
wird beispielhaft und nicht einschränkend eine Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen sind:
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1 eine
partielle Profilansicht eines Fahrgestells, das gemäß den Lehren
der Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine
partielle Profilansicht, vor der Montage, von einem Ende eines Fahrgestell-Längsträgers und
einem Federauflager, das an diesem befestigt werden soll, und zwar
gemäß dem Stand
der Technik;
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3 eine
partielle Profilansicht, vor der Montage, von einem Ende eines Fahrgestell-Längsträgers und
einem Federauflager, das an diesem befestigt werden soll, und zwar
gemäß der Erfindung;
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4 eine
partielle Profilansicht, vor der Montage, von einem Fahrgestell-Längsträger und einem Federauflager,
die eine Ausführungsvariante der
vorhergehenden Figur darstellen.
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In 1 ist
ein Fahrgestell 1 gemäß der Erfindung
dargestellt, dessen Längsträger 3 mittels Verschweißen hergestellt
ist und somit einen I-förmigen
Querschnitt hat, d. h. dass er einen oberen Gurt 5 und
einen unteren Gurt 7 aufweist, die durch einen Steg 9 verbunden
sind, der mit diesen zwei Gurten verschweißt ist. Jedes der Enden der
Längsträger 3 ist
mit einem Federauflager 4 versehen, das jedes der Enden
einer Achse 10 des Fahrgestells festhält, an der dessen Räder 12 montiert
sind (in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt). Die
Achse 10 wird an jedem ihrer Enden durch ein Federauflager 4 über Federaufhängungseinrichtungen
gehalten, die in schematischer Weise in der Zeichnung gestrichelt
dargestellt sind. Das Federauflager 4 besteht aus zwei
voneinander entfernt angeordneten Trägerelementen 6, die
miteinander durch ein Sockelstück 8 verbunden
sind.
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In 2 ist
eines der Enden eines Längsträgers 3 dargestellt,
der die Struktur eines Fahrgestells des Standes der Technik darstellt,
die dazu dient, ein Federauflager 4 aufzunehmen, wobei
die beiden Elemente vor ihrer Montage dargestellt sind.
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Eine
derartige Montage besteht darin, den oberen Teil des Federauflagers 4 in
Kontakt mit dem unteren Gurt 7 des Längsträgers 3 zu positionieren und
dieses daran durch Verschweißen
zu befestigen, indem man eine Schweißnaht zwischen der oberen Fläche des
Federauflagers 4 und dem unteren Gurt 7 des Längsträgers 3 ausbildet.
Wie zuvor erwähnt, wurde
festgestellt, dass eine kritische Zone zur Ausbildung von Spannungen
die mit A in 1 bezeichnete Zone ist, die dem
Ort entspricht, wo die Verbindung des Federauflagers 4 mit
dem unteren Gurt 7 hergestellt wird.
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Gemäß der Erfindung
wie dargestellt in 3 weist das Federauflager 4 einen
oberen Teil auf, der mit einem Gurt 7a versehen ist, der
zum unteren Gurt des Längsträgers 3 identisch
ist. Dieser Gurt 7a erstreckt sich in Längsrichtung bis über den unteren
Teil des Federauflagers hinaus in Richtung der Mitte des Fahrgestells.
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Die
andere Seite des Gurtes 7a kann gleichermaßen in dieser
Weise verlängert
sein.
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Im
Gegensatz dazu ist auf einer Länge,
die zur Länge
des Gurtes 7a komplementär ist, der Längsträger 3 in
dieser Zone nicht mit dem unteren Gurt 7 versehen, so dass
der Gurt durch den Gurt 7a des Federauflagers 4 gebildet
wird.
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Bei
diesen Bedingungen genügt
es bei der Montage des Federauflagers 4 am unteren Gurt 7 des
Längsträgers 3,
dass man zum einen eine einfache Schweißnaht an beiden Seiten des
mittigen Steges 9 realisiert, wobei die Schweißnaht 15 in
schematischer Weise in 3 gestrichelt dargestellt ist, wobei
diese besonders leicht zu realisieren ist, und zum anderen eine
Schweißnaht 16 quer
zu den Gurten 7 und 7a auf jeder der Seiten des
Federauflagers 4 realisiert.
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Es
ist daher verständlich,
dass in Bezug auf die Montage des Federauflagers 4 am Längsträger 3 die
Schweißoperation
im Vergleich zur Schweißoperation
beim Stand der Technik stark vereinfacht wird.
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Im Übrigen wurde
festgestellt, dass eine derartige Ausführung die Festigkeit gegenüber mechanischen
Spannungen beträchtlich
vergrößert, die
sich in der mit A in 1 und 3 bezeichneten
Zone manifestieren, die der Verbindungsstelle des Federauflagers 4 mit
dem unteren Gurt 7 entspricht.
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Es
wurde gleichermaßen
festgestellt, dass dadurch, dass man den Teil des Gurtes 7a des
Federlagers 4 in Längsrichtung
bis über
die Verbindungszone des Federauflagers mit dem Gurt hinaus verlängert, bewirkt
wird, dass die Festigkeit gegenüber
mechanischen Spannungen, die in der kritischen Zone A auftreten,
noch weiter verbessert wird.
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Die
Erfindung ist somit besonders vorteilhaft, da sie nicht nur erlaubt,
den Pegel der mechanischen Spannungen zu vermindern, die in einer „empfindlichen" Zone des Fahrgestells
auftreten, sondern außerdem
auch ermöglicht,
in beträchtlichem
Ausmaß den
Verschweißvorgang
zu vereinfachen, durch den das Federauflager 4 mit dem
Längsträger 3 fest
verbunden wird.
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Wie
in 4 dargestellt, kann das Federauflager 4 nicht
nur einen Teil 7a des Gurtes 7 beinhalten, sondern
auch einen Teil 9a des vertikalen Steges 9 beinhalten.
Es wurde festgestellt, dass eine derartige Ausführungsform die Realisierung
der Längsschweißnaht, die
dazu dient, das Federauflager mit dem Längsträger 3 zu verbinden,
erleichtert, ohne dass dadurch die mechanische Festigkeit dieser
Einheit beeinträchtigt
wird.