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Geschweißter Lokomotivrahmen Die Erfindung betrifft einen geschweißten
Lokomotivrahmen mit zwei Seitenwangen und ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet,
daß in die einzelnen Paare von Achslagerausschnitten der beiden Seitenwangen U-förmig
gebogene Querbleche eingeschweißt sind. die die Achslager und Achswellen umschließen,
daß ferner ein durchlaufender Hohlkörper als 'Mittelträger von kreisförmiger, quadratischer
oder anderer Querschnittsform in der !Mittellängsachse angeordnet und mit den U-förmigen
Querblechen durch Schweißnähte verbunden ist.
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Lokomotivrahmen der meist üblichen Bauarten. Blechrahmen und l')arrenrahinen,
bestehen im wesentlichen aus zwei Längsblechen oder Längsbarren, die durch Querstreben
miteinander vernietet oder verschraubt sind. Die mannigfachen, auf einen Lokomotivrahmen
einwirkenden Kräfte, nämlich die statische Belastung durch Eigengewicht, Kesselgewicht
und andere Teile, ferner die in waagerechter Längsrichtung wirkenden Trieb-, Zug-
und Bremskräfte, die in waagerechter Querrichtung wirkenden Querkräfte, die von
den Rädern beim Anlaufen gegen die Schienen auf den Rahmen übertragen werden, insbesondere
aber die Kolbenkräfte der seitlich angeordneten Dampfzylinder und ihre Reaktionskräfte,
die deshalb am größten sind und am ungünstigsten angreifen, weil sie, im Sinne des
I-fehelgesetzes vergrößert, den Rahmen beanspruchen, bringen im Verein die ständige
Gefahr init sich, daß sich die Rahmenverbindungen lockern oder lösen und infolgedessen
die Urmaße verändert werden. Die genaue Einhaltung dieser Urmaße, insbesondere der
NTittenabstände der Achsen voneinander, ferner die Einhaltung der senkrechten Ausrichtung
der Radachsen zur Fahrzeug-Längsachse und der Ausrichtung der Zylinder sowie die
gegenseitige Lage vieler anderer Bauteile sind aber für das einwandfreieArbeiten
derAntriebsmaschine von entscheidender Bedeutung.
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Uin diese Maßhaltigkeit des Rahmens für die Dauer zu gewährleisten,
kann das Bestreben einerseits dahin gelten, die Gesamtkonstruktion mögliehst
starr
und verformungssteif zu machen oder so wenige lösbare Verbindungen wie möglich aai7uwenden.
Diese beiden Gesichtspunkte führten vereint unter dem Zwange ständig sich vergrößernder
Kräfte zu einem mit den Zylindern aus einem Stück gegossenen Stahlgußrahmen, ferner
zum ganzge schweißten Rahmen, der grundsätzlich keine lösbaren Verbindungen aufweist.
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Bei bekannten Rahmen der letzteren Bauart, die in der Hauptsache aus
zwei Seitenwangen bestehen, deren Querversteifung durch eingeschweißte senkrechte
und waagerechte Blechwände erfolgt, sind die .'\chsausschnitte der beiden Seitenwangen
wulst-oder flanschartig durch Flacheisen ausgekleidet, wobei in ähnlicher Weise
wie beim Blechrahmen angeschraubte :Alarmierungen verwendet werden, die Hornblocks,
um die Einrißgefahr an diesen besonders gefährdeten Stellen zu vermindern und gleichzeitig
den Achslagern Führungen anit ausreichenden Gleitflächen zu geben.
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Der geschweißte Lokomotivrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung mit
zwei Seitemvangen ist, abweichend von dieser bekannten Bauform, nicht nach dem bisher
als 1luster dienenden Plattenrahmen gestaltet, es werden vielmehr bei ihm neuartige,
ganz der geschweißten Bauweise angepaßte Elemente verwendet. Die schon angeführten
U-föranigen, die Aclislager und Achswellen umschließenden Querbleche, die in die
einzelnen Paare von Achslagerausschnitten eingeschweißt sind, dienen gleichzeitig
soNvohl zur Armierung der Ausschnitte als auch zur gegenseitigen Querversteifung
der beiden Seitenwangen. Gegenüber der bekannten Verstärkung der Ausschnitte durch
Auskleidung mit Flacheisen wird durch die U-förmigen Querbleche nicht nur eine erheblich
wirksamere Versteifung des einzelnen Ausschnittes erzielt, sondern es werden auch
je zwei einander zugeordnete :'Nusschnitte starr miteinander verbunden, so daß gegenseitige
Längs- und Vertikalverschiebungen der Seitenwangen verhindert werden und damit die
bei dieser Bauart sonst üblichen, zur Querversteifung dienenden Blechwände entfallen.
Die Übertragung dieser beiden Funktionen, Verstärkung der Ausschnitte und Querversteifung
der Wangen, gemäß der Erfindung auf ein einziges Element ist nicht nur hinsichtlich
der baulichen Vereinfachung, sondern auch des Gewichtes ein wesentlicher Vorteil.
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Der ebenfalls schon angeführte durchlaufende, mit den U-förmigenQuerblechen
verschweißte Hohlk<rper bildet als Mittelträger das Rückgrat der Rahmenkonstruktion.
je nach den baulichen Verhältnissen der Gesamtkonstruktion durchdringen diese ihn
oder er selbst mit seinem unteren Teile diese, wobei er in letzterem Falle seinen
vollen Querschnitt durchgehend beibehält. DerHohlkörper als Verstärkungsmittel gew=ährleistet
ebenfalls die Einhaltung der `'Winkel und Urmaße des Rahmens.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Seitenwangen an ihren
Oberkanten nach innen gebogen, an den Hohlkörper herangezogen und mit diesem verschweißt.
Sie sind ferner in den Räumen zwischen den U-förmigen Querblechen mit gleichfalls
durch Einbiegen entstandenen oder angeschweißten Untergurten versehen. Dabei entstehen
oberhalb der Querbleche in der Längsrichtung kastenförmige Obergurte. Die Untergurte
werden an den Achsausschnitten durch abnehmbare Achsgabelstege bekannter Art ersetzt.
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In den Räumen zwischen den Querblechen sind die Seitenwangen durch
Zwischenböden und gegebenenfalls noch die Untergurte durch Blechstreben, die ihnen
vorzugsweise nach oben offene U-Formen verleihen, mit dem Hohlkörper verbunden.
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Die Nachrechnung ergibt, daß sich schon bei Verwendung verhältnismäßig
dünner Bleche für die Zwecke gemäß der Erfindung hinreichende Querschnitte zur Übertragung
der auftretenden Kräfte ergeben und gegenüber einer Stahlguß- bzw. Barrenrahmenbauart
wesentliche Gewichtseinsparungen erzielt werden, so daß die Vorteile der vorliegenden
neuen Rahmenbauart mehrfach begründet erscheinen.
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An einen Lokomotivrahmen dieser Bauart können Bußeiserne oder Bußstählerne
Lokomotivzylinder in der üblichen Weise angeflanscht und angeschraubt werden. Ein
besonderer Vorteil ist aber im vorliegenden Falle darin zu erblicken, daß räumlich
gut verteilte Anschlußquerschnitte dargeboten werden, die es auch gestatten, einen
vollständig in Stahl gegossenen Zylinderblock anzuschweißen. Somit sind dann auch
die letzten lösbaren Schraubverbindungen beseitigt, die infolge Lockerung zu Beanstandungen
führen könnten.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise in zwei Ausführungsformen
durch neun Abbildungen dargestellt, wovon sich Abb. i bis 5 auf eine Form mit den
I-lohlkörper durchdringenden Querblechen und Abb. 6 bis 9 mit den Querschnitt unverändert
behaltendem, in die Querbleche eindringendem Hohlkörper bezieht. Abb.9 zeigt insbesondere
noch die Durchführung des Hohlkörpers durch eine Ausnehmung im Zylindergußblock
und seine Schraubverbindung mit diesem Block; seine Schweißverbindung mit diesem
am Vorderende ist als ohne weiteres vorstellbar nicht dargestellt.
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Im ersten Beispiel, Abb. i bis 5, ist Abb. i ein mittlerer Längsschnitt
des Rahmens, Abb..2 ein waagerechter Längsschnitt durch die Hohlkörperachse, Abb.
3 ein Querschnitt längs Linie zu-w der Abb. r, Abb. q ein Querschnitt längs Linie
x-x der Abb. i, während Abb. S ein perspektivisches Bild der Durchdringung des Hohlkörpers
durch ein Querblech gibt.
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Im zweiten Beispiel, Abb. 6 bis 9, ist Abb. 6 der vordere Teil eines
mittleren Längsschnitts, Abb.7 ein Querschnitt längs Linie v- y der Abb. 6, Abb.
8 ein Querschnitt längs Linie z-zyder Abb. 6, während Abb. 9 den vorderen Teil eines
waagerechten Längsschnittes durch die Hohlkörperachse zeigt.
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In allen Abbildungen bedeuten a die 'Seitenwangen des Rahmens, b die
U-förmigen Querbleche, c den durchlaufenden Hohlkörper, d die Untergurte der Seitenwangen,
e die Zwischenböden zwischen Wangen Land Kohlkörper und f die Blechstreben