EP0389866B1 - Frame for railway freight cars, especially for tank vehicles or hopper cars - Google Patents
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- EP0389866B1 EP0389866B1 EP90104791A EP90104791A EP0389866B1 EP 0389866 B1 EP0389866 B1 EP 0389866B1 EP 90104791 A EP90104791 A EP 90104791A EP 90104791 A EP90104791 A EP 90104791A EP 0389866 B1 EP0389866 B1 EP 0389866B1
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- B61D5/00—Tank wagons for carrying fluent materials
- B61D5/06—Mounting of tanks; Integral bodies and frames
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F1/00—Underframes
- B61F1/04—Underframes of triangulated type
Definitions
- the invention relates to a base frame for rail-bound freight wagons, in particular tank wagons and closed bulk goods wagons, according to the preamble of claim 1.
- Every rail-bound freight wagon is connected to a chassis for transport purposes. This applies to freight wagons with fixed bodies and container wagons with detachable bodies as well as for tank wagons and closed bulk goods wagons.
- the application of the invention relates only to the freight car with a base.
- the known tank wagons can be divided into two construction concepts, tank wagons without a base and tank wagons with a base.
- the following discussion of the state of the art takes into account the state of the art of the underframe-free tank wagons in the first section for the sake of incorporating the technological environment.
- the boiler In the tank wagons without an underframe, the boiler is designed to be so stable that it can absorb the operationally occurring forces and tensions, in particular from shock loads, without undue deformation. With this design, a reduction in weight or an improved adaptability of the undercarriage arranged on the boiler to the track conditions can be achieved for certain applications.
- the connection of the assemblies carrying the train and push device and the bogies to the boiler is problematic, whereby the introduction and reduction of the forces and energy from the buffer joint and in the event of a lift are ensured without excess voltage and undue deformations within the construction got to.
- a base frame for rail-bound tank wagons of conventional design with two continuous middle long beams is known as a middle section, at each end of which a head section with outer long beams and cross beams connecting them is arranged.
- the boiler is supported at its ends on the one hand in transverse saddles arranged transversely to the longitudinal direction of the boiler on the underframe and on the other hand connected to the underframe via lateral saddle support bars which absorb the acceleration forces in the longitudinal direction of the wagon.
- the boiler is in the usual way via side saddle rails, which absorb the forces from the deceleration and acceleration of the tank car, and cross saddles, the static Take up the weight load and the forces occurring transversely to the longitudinal direction of the wagon, connected to the underframe.
- the tank wagon is through this rigid connection between the boiler and the base frame thus also relatively torsion-resistant.
- the connection points between the boiler and the base frame must also absorb the loads caused by the acceleration and weight forces.
- the invention has for its object to provide a base frame for freight wagons, especially for tank wagons and closed bulk goods wagons, in such a way that the connection points between the base frame and the body are relieved in the event of buffer impacts on the side of the buffer joint and the buffer forces that occur are reduced.
- the underframe 1 is to be designed for the loads in the longitudinal direction, in particular from buffer joints.
- a rail-bound freight wagon has a structure 15 and a base frame 1, which is formed by two head sections 2 and a middle section 3.
- the middle section 3 is connected at its two ends A, B to a head section 2.
- the head section 2 consists of a head cross member 5 receiving the side buffers 4, the outer long members 6 and the main cross member 7.
- the cross members 5, 7 arranged in the vehicle transverse direction, at least one cross member 5, 7 is reversibly connected to the outer long members 6 about a vertical axis. Arrangements with one or more transverse beams 5, 7 which are flexible about a vertical axis can be formed.
- the outer long beams 6 of the head section 2 can be designed to be reversibly flexible.
- the middle section 3 consists of two long beams 8 which are arranged at a distance in the horizontal plane and which are connected by a bracing 9.
- the strut bandage 9 is designed and arranged in such a way that it couples the long beams 8 to one another in a flexible manner and forces them to undergo reversible deformations, at least in the horizontal plane, in particular to bending deformations transverse to the longitudinal direction of the underframe.
- the bracing 9 is designed as a horizontal bracing 9 aligned as a horizontal plane or as a spatial bracing 9 and has diagonal braces 10 aligned at an angle to the long beams 8, which are at an angle smaller or greater than 90 ° with respect to the longitudinal direction with respect to the horizontal plane the long beam 8 connects. Furthermore, the strut bandage 9 has support struts 11 which are oriented transversely to the long beams 8 and connect the long beams 8 at right angles to the horizontal plane. The diagonal struts 10 and support struts 11 are arranged in an at least partially repeating sequence within the strut assembly 9, wherein individual fields arise.
- the diagonal struts 10 of the strut assembly 9 follow one another with respect to the arrangement in the longitudinal direction of the underframe 1 at least in regions with an opposite angle. At least in some areas within the underframe 1, at least one diagonal strut 10 connecting the long members 8 is provided between two support struts 11 connecting the long members 8, the diagonal struts 10 arranged immediately on both sides of a support strut 11 being at least partially within the underframe 1 with an opposite angle with respect to the longitudinal direction a long beam 8 are arranged.
- the diagonal strut (s) 10 and the support strut (s) 11 assigned to them expediently each engage in a common node 12 on the long beam 8.
- At least one diagonal strut 10 and an adjacent support strut 11 are attached to the long beam 8 in the common node 12.
- the diagonal struts 10 and the support struts 11 within the strut assembly 9 are connected to the long girders 8 in such a way that from each junction 12 of a long girder 8 there is a support strut 11 aligned transversely to the long girders 8 and at least one, but preferably two, diagonally oriented diagonal struts 10 have adjacent long beams 8 and are attached to this.
- the support strut 11 is attached at its other end to the adjacent long beam 8 in a support point 13.
- the or selected nodes 12 and / or support points 13 can be designed as joints, both functional joints and material-elastic joints being executable.
- bracing 9 with respect to the central transverse plane axially symmetrical (spatial rotation of 180 ° around the central transverse axis) or centrally symmetrical with respect to the center of symmetry (plane rotation through 180 ° around the center of symmetry), but at least similar or similar.
- two support struts 11 aligned transversely to the long beams 8 can follow one another directly, thus creating a space in the base frame 1 for the outlet fittings.
- Each head section 2 has a saddle 14 for connecting the structure 15 to the underframe 1, such that each saddle 14a, 14b defines the end A, B of the structure 15 supported by it in the direction of the transverse median plane of the underframe 1, the ends A , B of the structure 15 in the direction of the respectively associated end A, B of the base frame 1 are held longitudinally displaceably against the base frame 1.
- the forces from a buffer joint are thus introduced via the base frame 1 into the end of the structure 15 facing away from the buffer joint.
- the structure 15 has at its end A an abutment piece 16a on the body side, to which an abutment-side abutment 17a is assigned and at its end B an abutment piece 16b on the abutment side, to which an abutment-side abutment 17b is associated.
- the stop pieces 16a, 16b and the abutments 17a, 17b are arranged above the level of the force introduction, which is at the level of the side buffers.
- an arrangement of the stop pieces 16a, 16b and the abutment 17a, 17b respectively assigned to them can be arranged in the plane of the force application, i. H. in the level of the page buffer 4.
- the invention is explained below when it is subjected to an impact impact.
- the impact energy is first of all reduced by the side buffers 4 in the power flow, as a rule four side buffers 4 are involved in the impact, within the limits of which the maximum total buffer work is reduced.
- the impact force or energy from the buffer impact becomes exhausted Buffer stroke passed through the base frame 1, a further part of the impact energy being absorbed or reduced in the base frame 1 essentially by deformation work, but also by friction and heat, etc., depending on the design, the spring constant and the damping property of the base frame 1 .
- the energy absorption and the reduction of the impact force take place essentially by deliberately reversible bending of the structure or of parts of the structure of the head sections 2 (cross beams 5, 7; outer long beams 6 and possibly further beams) and / or the middle section 3 (long beams 8 and possibly further ones) Carrier) of the underframe 1.
- the longwall brace 9 connects and couples the long girders 8 of the middle section 3 in such a flexible manner that they are forced to targeted, reversible bending deformations transverse to the longitudinal direction of the underframe 1.
- the elongated beam 8 is bent outwards at the junction 12 by a certain bending path ⁇ s in the event of an impact impact.
- the opposite long beam 8 is coupled with the support strut 11 in the support point 13, the latter is displaced inwards by the same distance ⁇ s (FIG. 2).
- a base frame 1 is formed with a plurality of flexible cross members 5, 7 and the strut assembly 9 is arranged axially symmetrically.
- Fig. 5 also shows schematically an embodiment of a face brace 9 in axial symmetry.
- FIG. 1 is, like a further exemplary embodiment according to FIG. 6, of central symmetry.
- a further embodiment according to FIG. 6 has diagonal struts of different lengths within the strut assembly 9 and no symmetry with respect to the transverse center plane.
- FIG. 8 Another embodiment according to FIG. 8 has continuous outer long beams 6.
- the outer long beams 6 are connected to the neighboring long beams 8 via support struts 11.
- the underframe 1 also has continuous outer long beams 6, which are connected to an adjacent long beam 8 via diagonal struts 10 and supporting struts 11, opposite nodes 12 being arranged against one another without constraint, i. H. are decoupled in the event of bending in the event of opposite deflection.
- the underframe 1 has at least two reversibly flexible long beams 8, which are coupled to one another by a strut assembly 9 with diagonal struts 10 and support struts 11.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Untergestell für schienengebundene Güterwagen, insbesondere Kesselwagen und geschlossene Schüttgutwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a base frame for rail-bound freight wagons, in particular tank wagons and closed bulk goods wagons, according to the preamble of
Bei jedem schienengebundenen Güterwagen ist der Aufbau zu Transportzwecken mit einem Fahrwerk verbunden. Dies gilt für Güterwagen mit festem Aufbau und Container-Tragwagen mit lösbarem Aufbau ebenso wie für Kessel- und geschlossene Schüttgutwagen. Der Anwendungsfall der Erfindung betrifft lediglich die Güterwagen mit Untergestell.The structure of every rail-bound freight wagon is connected to a chassis for transport purposes. This applies to freight wagons with fixed bodies and container wagons with detachable bodies as well as for tank wagons and closed bulk goods wagons. The application of the invention relates only to the freight car with a base.
Der für die Erfindung maßgebliche Stand der Technik aus dem gesamten Bereich der schienengebundenen Güterwagen wird nachfolgend anhand der Güterwagenbauart Kesselwagen aufgezeigt.The state of the art relevant to the invention from the entire range of rail-bound freight wagons is shown below with reference to the type of freight wagon type tank wagons.
Die bekannten Kesselwagen können in zwei Baukonzeptionen unterteilt werden, in untergestellfreie Kesselwagen und in Kesselwagen mit Untergestell. Die nachfolgende Abhandlung des Standes der Technik berücksichtigt aus Gründen des Einbezugs des technologischen Umfeldes auch kurz im ersten Abschnitt den Stand der Technik der untergestellfreien Kesselwagen.The known tank wagons can be divided into two construction concepts, tank wagons without a base and tank wagons with a base. The following discussion of the state of the art takes into account the state of the art of the underframe-free tank wagons in the first section for the sake of incorporating the technological environment.
Bei den untergestellfreien Kesselwagen ist der Kessel derart stabil ausgebildet, daß er die betriebsmäßig auftretenden Kräfte und Spannungen, insbesondere aus Stoßbelastungen, ohne unzulässige Verformungen aufnehmen kann. Durch diese Bauweise kann für gewisse Einsatzfälle eine Gewichtsreduzierung oder eine verbesserte Anpassungsfähigkeit des am Kessel angeordneten Fahrwerks an die Gleisverhältnisse erreicht werden. Allerdings ist bei den untergestellfreien Kesselwagen die Anbindung der die Zug- und Stoßeinrichtung und die Fahrwerke tragenden Baugruppen an den Kessel problematisch, wobei die Einleitung und der Abbau der Kräfte und Energie aus dem Pufferstoß und beim Anhebefall ohne Spannungsüberschreitungen und unzulässige Verformungen innerhalb der Konstruktion sichergestellt sein muß.In the tank wagons without an underframe, the boiler is designed to be so stable that it can absorb the operationally occurring forces and tensions, in particular from shock loads, without undue deformation. With this design, a reduction in weight or an improved adaptability of the undercarriage arranged on the boiler to the track conditions can be achieved for certain applications. However, with the underframe-free tank wagons, the connection of the assemblies carrying the train and push device and the bogies to the boiler is problematic, whereby the introduction and reduction of the forces and energy from the buffer joint and in the event of a lift are ensured without excess voltage and undue deformations within the construction got to.
Aus der CH-PS 535 671 ist ein Untergestell für schienengebundene Kesselwagen üblicher Bauweise mit zwei durchlaufenden mittleren Langträgern als Mittelsektion bekannt, an denen an beiden Enden je eine Kopfsektion mit äußeren Langträgern und diese verbindende Querträger angeordnet ist. Der Kessel ist an seinen Enden zum einen in quer zur Längsrichtung des Kessels am Untergestell angeordnete Quersättel abgestützt und zum anderen über seitliche Satteltragleisten, die die Beschleunigungskräfte in Wagenlängsrichtung aufnehmen, an das Untergestell angebunden.From CH-PS 535 671 a base frame for rail-bound tank wagons of conventional design with two continuous middle long beams is known as a middle section, at each end of which a head section with outer long beams and cross beams connecting them is arranged. The boiler is supported at its ends on the one hand in transverse saddles arranged transversely to the longitudinal direction of the boiler on the underframe and on the other hand connected to the underframe via lateral saddle support bars which absorb the acceleration forces in the longitudinal direction of the wagon.
Bei einem bekannten Kesselwagen nach der DE-PS 11 79 980 mit einem Untergestell, wie vorstehend beschrieben, ist der Kessel in üblicher Weise über seitliche Satteltragleisten, die die Kräfte aus der Verzögerung und der Beschleunigung des Kesselwagens aufnehmen, und über Quersättel, die die statische Gewichtslast und die quer zur Wagenlängsrichtung auftretenden Kräfte aufnehmen, mit dem Untergestell verbunden. Durch diese starre Verbindung zwischen Kessel und Untergestell ist der Kesselwagen damit auch relativ verwindungssteif. Neben den aus den Belastungen aus durch Temperaturwechsel hervorgerufenen Längenänderungen des Kessels, sei es durch temperiertes Ladegut oder durch unterschiedliche Längenänderungen gegeneinander festgelegter Bauteile oder Baugruppen, haben die Verbindungsstellen zwischen Kessel und Untergestell auch die aus den Beschleunigungs- und Gewichtskräften hervorgerufenen Belastungen aufzunehmen.In a known tank car according to DE-PS 11 79 980 with a base, as described above, the boiler is in the usual way via side saddle rails, which absorb the forces from the deceleration and acceleration of the tank car, and cross saddles, the static Take up the weight load and the forces occurring transversely to the longitudinal direction of the wagon, connected to the underframe. The tank wagon is through this rigid connection between the boiler and the base frame thus also relatively torsion-resistant. In addition to the changes in length of the boiler caused by changes in temperature, whether due to temperature-controlled cargo or different length changes to components or assemblies defined against each other, the connection points between the boiler and the base frame must also absorb the loads caused by the acceleration and weight forces.
Insbesondere beim Pufferstoß werden auf dem dem Stoß zugewandten Ende des Kesselwagens sehr hohe Kräfte in die Verbindungsstelle zwischen Kessel und Untergestell eingebracht, was zu Spannungsüberschreitungen und zum Versagen der Verbindung führen kann, während die dem Pufferstoß abgewandte Verbindungsstelle am anderen Ende des Kesselwagens erheblich geringer beaufschlagt und belastet wird. Puffer mit höherem Arbeitsvermögen können zwar Spannungsüberschreitungen vermeiden, sind aber aufwendiger gebaut und unwirtschaftlicher.In the buffer joint in particular, very high forces are introduced into the connection point between the boiler and the base frame on the end of the tank car facing the joint, which can lead to voltage surges and to failure of the connection, while the connection point facing away from the buffer joint at the other end of the tank car applies considerably less and is charged. Buffers with a higher work capacity can avoid voltage overshoots, but are more complex and uneconomical.
Weiter sind aus der DE-PS 424 262 oder der DE-PS 12 74 155 elastische, unstarre Kessellagerungen bekannt, bei denen Kessel und Untergestell weitgehend voneinander getrennt und gegeneinander verschieblich gehalten sind, wobei einerseits unterschiedliche Längenausdehnungen ausgeglichen werden und andererseits auftretende Stoßkräfte in Arbeit und Wärme umgewandelt werden. Diese schwimmende Kessellagerung erfordert zusätzliche Halte- und Dämpfungseinrichtungen und begünstigt seitliche Kippbewegungen des Kessels, die sich ungünstig auf das Laufverhalten des Kesselwagens, insbesondere bei schlechten Gleisverhältnissen und höheren Fahrgeschwindigkeiten, auswirken. Als nachteilig für das Verhältnis Zuladung zu Eigengewicht des Kesselwagens erweist sich auch, daß der Behälter bei der Auslegung für die Stoßkraftbeanspruchung nicht als belastbares Bauteil mit einbezogen werden kann und deshalb das Untergestell diese Lastanteile übernehmen muß. In der Praxis wird das Untergestell verstärkt, womit es schwerer und im Regelfall biegesteifer ausfällt.Furthermore, from DE-PS 424 262 or DE-PS 12 74 155 elastic, non-rigid boiler bearings are known, in which the boiler and the base are largely separated from each other and held against each other, on the one hand different linear expansions are balanced and on the other hand occurring impact forces in work and Heat to be converted. This floating boiler bearing requires additional holding and damping devices and favors lateral tilting movements of the boiler, which have an unfavorable effect on the running behavior of the tank car, especially in poor track conditions and higher driving speeds. It also proves to be disadvantageous for the ratio of the payload to the weight of the tank wagon that the container cannot be included as a resilient component in the design for the impact force and therefore the base frame must take over these load shares. In practice, the base frame is reinforced, making it heavier and, as a rule, more rigid.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Untergestell für Güterwagen, insbesondere für Kesselwagen und geschlossene Schüttgutwagen derart auszubilden, daß die Verbindungsstellen zwischen Untergestell und Aufbau bei Pufferstößen auf der Seite des Pufferstoßes entlastet und die auftretenden Pufferkräfte verringert werden.The invention has for its object to provide a base frame for freight wagons, especially for tank wagons and closed bulk goods wagons, in such a way that the connection points between the base frame and the body are relieved in the event of buffer impacts on the side of the buffer joint and the buffer forces that occur are reduced.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 - 16 beansprucht.Expedient developments of the invention are claimed in claims 2-16.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Untergestell;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Untergestell nach Fig. 1 während eines Puffestoßes mit übertrieben dargestellten Biegeverformungen;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht eines Behälterwagens mit dem erfindungsgemäßen Untergestell nach Fig. 1;
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells in schematischer Darstellung;
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells in schematischer Darstellung;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells in schematischer Darstellung;
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells in schematischer Darstellung;
- Fig. 8
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells mit durchgehenden äußeren Langträgern in schematischer Darstellung;
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells mit durchgehenden äußeren Langträgern in schematischer Darstellung;
- Fig. 10
- eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Untergestells mit durchgehenden äußeren Langträgern in schematischer Darstellung.
- Fig. 1
- a plan view of an underframe according to the invention;
- Fig. 2
- a plan view of the base frame according to the invention of Figure 1 during a puff with exaggerated bending deformations.
- Fig. 3
- a side view of a container wagon with the base according to the invention according to Fig. 1;
- Fig. 4
- a plan view of another embodiment of an underframe according to the invention in a schematic representation;
- Fig. 5
- a plan view of another embodiment of an underframe according to the invention in a schematic representation;
- Fig. 6
- a plan view of another embodiment of an underframe according to the invention in a schematic representation;
- Fig. 7
- a plan view of another embodiment of an underframe according to the invention in a schematic representation;
- Fig. 8
- a plan view of a further embodiment of an underframe according to the invention with continuous outer long beams in a schematic representation;
- Fig. 9
- a plan view of a further embodiment of an underframe according to the invention with continuous outer long beams in a schematic representation;
- Fig. 10
- a plan view of a further embodiment of an underframe according to the invention with continuous outer long beams in a schematic representation.
Bei der Auslegung eines Untergestells 1 für schienengebundene Güterwagen ist in Vertikalrichtung auf eine ausreichende Steifigkeit des Untergestells 1 zum Tragen der Last aus dem Eigengewicht des Güterwagens und der Zuladung und für den Anhebefall nach dem Regelwerk für Schienenfahrzeuge zu achten. Weiter ist das Untergestell 1 für die Belastungen in Längsrichtung, insbesondere aus Pufferstößen auszulegen.When designing a
Ein schienengebundener Güterwagen weist einen Aufbau 15 und ein Untergestell 1 auf, das durch zwei Kopfsektionen 2 und eine Mittelsektion 3 gebildet ist.A rail-bound freight wagon has a
Die Mittelsektion 3 ist an ihren beiden Enden A, B jeweils mit einer Kopfsektion 2 verbunden. Die Kopfsektion 2 besteht aus einem die Seitenpuffer 4 aufnehmenden Kopfquerträger 5, den äußeren Langträgern 6 und dem Hauptquerträger 7. Von den in Fahrzeugquerrichtung angeordneten Querträgern 5, 7 ist mindestens ein Querträger 5, 7 reversibel um eine Vertikalachse biegenachgiebig mit den äußeren Langträgern 6 verbunden. Es sind Anordnungen mit einem oder mehreren um eine Vertikalachse biegenachgiebigen Querträgern 5, 7 ausbildbar. Ebenso können die äußeren Langträger 6 der Kopfsektion 2 reversibel biegenachgiebig ausgebildet werden.The
Die Mittelsektion 3 besteht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus zwei in horizontaler Ebene mit Abstand angeordneten Langträgern 8, die durch einen Strebverband 9 verbunden sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the
Der Strebverband 9 ist derart ausgebildet und angeordnet, daß er die Langträger 8 biegeweich miteinander koppelt und zu reversiblen Verformungen, mindestens in der horizontalen Ebene, insbesondere zu Biegeverformungen quer zur Längsrichtung des Untergestells zwingt.The
Der Strebverband 9 ist als ein in horizontaler Ebene ausgerichteter ebener Strebverband 9 oder als räumlicher Strebverband 9 ausgebildet und weist im Winkel zu den Langträgern 8 ausgerichtete Diagonalstreben 10 auf, die bezogen auf die horizontale Ebene in einem Winkel kleiner oder größer als 90 ° bezüglich der Längsrichtung die Langträger 8 verbindet. Weiter weist der Strebverband 9 quer zu den Langträgern 8 ausgerichtete Stützstreben 11 auf, die bezogen auf die horizontale Ebene im rechten Winkel die Langträger 8 verbinden. Die Diagonalstreben 10 und Stützstreben 11 sind in sich mindestens teilweise wiederholender Folge innerhalb des Strebverbandes 9 angeordnet, wobei einzelne Felder entstehen. Die Diagonalstreben 10 des Strebverbandes 9 folgen einander bezüglich der Anordnung in Längsrichtung des Untergestells 1 mindestens bereichsweise mit entgegengesetztem Winkel aufeinander. Mindestens bereichsweise innerhalb des Untergestells 1 ist zwischen zwei die Langträger 8 verbindenden Stützstreben 11 jeweils mindestens eine die Langträger 8 verbindende Diagonalstrebe 10 vorgesehen, wobei die in unmittelbarer Folge beiderseits einer Stützstrebe 11 angeordneten Diagonalstreben 10 mindestens bereichsweise innerhalb des Untergestells 1 mit entgegengesetztem Winkel bezüglich der Längsrichtung eines Langträgers 8 angeordnet sind. Die Diagonalstrebe(n) 10 und die ihnen zugeordnete Stützstrebe(n) 11 greifen zweckmäßig jeweils in einem gemeinsamen Knotenpunkt 12 am Langträger 8 an. Mindestens eine Diagonalstrebe 10 und eine benachbarte Stützstrebe 11 sind dabei im gemeinsamen Knotenpunkt 12 am Langträger 8 befestigt. Die Diagonalstreben 10 und die Stützstreben 11 innerhalb des Strebverbandes 9 sind derart mit den Langträgern 8 verbunden, daß von jedem Knotenpunkt 12 eines Langträgers 8 eine quer zu den Langträgern 8 ausgerichtete Stützstrebe 11 und mindestens eine, bevorzugt jedoch zwei mit entgegengesetztem Winkel ausgerichtete Diagonalstreben 10 zum benachbarten Langträger 8 weisen und an diesem befestigt sind. Die Stützstrebe 11 ist an ihrem anderen Ende am benachbarten Langträger 8 in einem Stützpunkt 13 befestigt. Die oder ausgewählte Knotenpunkte 12 und/oder Stützpunkte 13 können als Gelenke ausgebildet sein, wobei sowohl Funktionsgelenke als auch materialelastische Gelenke ausführbar sind.The bracing 9 is designed as a horizontal bracing 9 aligned as a horizontal plane or as a spatial bracing 9 and has
Insbesondere aus Gründen der gleichmäßigen Verteilung der Verformungen in Untergestell 1 und der Parallelität der Kopfsektionen 2 bei einem Pufferstoß ist es zweckmäßig, die Ausbildung und Anordnung des Strebverbandes 9 bezüglich der Mittelquerebene axialsymmetrisch (räumliche Drehung von 180 ° um die Mittelquerachse) oder bezüglich des Symmetriezentrums zentralsymmetrisch (ebene Drehung um 180 ° um das Symmetriezentrum), mindestens aber gleichartig bzw. ähnlich auszubilden.In particular for reasons of the uniform distribution of the deformations in the
Weiter kann es zweckmäßig sein, im Strebverband 9 eine gleiche Anzahl von gegensinnig angeordneten Diagonalstreben 10 vorzusehen und/oder eine gleiche Anzahl von Knotenpunkten 12 auf jedem Langträger 8 anzuordnen.Furthermore, it may be expedient to provide an equal number of
Innerhalb des Strebverbandes 9 können zwei quer zu den Langträgern 8 ausgerichtete Stützstreben 11 unmittelbar aufeinander folgen, womit im Untergestell 1 ein Freiraum für die Auslaufamaturen geschaffen ist.Within the
Jede Kopfsektion 2 weist einen Sattel 14 zur Anbindung des Aufbaus 15 am Untergestell 1 auf, derart, daß jeder Sattel 14a, 14b das durch ihn abgestützte Ende A, B des Aufbaus 15 in Richtung auf die Quermittelebene des Untergestells 1 festlegt, wobei die Enden A, B des Aufbaus 15 in Richtung auf das jeweils gleichseitig zugeordnete Ende A, B des Untergestells 1 gegen das Untergestell 1 längsverschieblich gehalten sind. Die Kräfte aus einem Pufferstoß werden somit über das Untergestell 1 in das dem Pufferstoß abgewandte Ende des Aufbaus 15 eingeleitet. Dazu weist der Aufbau 15 an seinem Ende A ein aufbauseitiges Anschlagstück 16a auf, dem ein untergestellseitiges Widerlager 17a zugeordnet und an seinem Ende B ein aufbauseitiges Anschlagstück 16b auf, dem ein untergestellseitiges Widerlager 17b zugeordnet ist.Each
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Anschlagstücke 16a, 16b und die Widerlager 17a, 17b oberhalb der Ebene der Krafteinleitung, die in Höhe der Seitenpuffer ist, angeordnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the
Um eine Durchbiegung der Langträger 8 in Vertikalrichtung gering zu halten, kann eine Anordnung der Anschlagstücke 16a, 16b und des diesen jeweils zugeordneten Widerlagers 17a, 17b in der Ebene der Krafteinleitung, d. h. in der Ebene der Seitenpuffer 4 erfolgen.In order to keep deflection of the
Nachfolgend ist die Erfindung bei Beaufschlagung durch einen Auflaufstoß erläutert. Bei einem Auflaufstoß auf der Seite A des Güterwagens wird die Stoßenergie zunächst durch die im Kraftfluß liegenden Seitenpuffer 4, im Regelfall sind am Stoß vier Seitenpuffer 4 beteiligt, in den Grenzen deren maximal gesamten Pufferarbeit verringert. Da der Aufbau 15 auf der Seite A der Stoßeinbringung in Stoßrichtung nicht gegen das Untergestell 1 abgestützt bzw. festgelegt ist und keine Stoßkraft- bzw. Energieeinbringung an diesem Ende A in den Aufbau 15 erfolgt, wird die Stoßkraft bzw. Energie aus dem Pufferstoß nach erschöpftem Pufferhub durch das Untergestell 1 geleitet, wobei ein weiterer Teil der Stoßenergie, abhängig von der konstruktiven Ausbildung, der Federkonstante und der Dämpfungseigenschaft des Untergestells 1, im Untergestell 1 im wesentlichen durch Verformungsarbeit, aber auch durch Reibung und Wärme etc. aufgenommen bzw. abgebaut wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Untergestells 1 als eine in Längsrichtung nachgiebig und zurückstellend ausgebildete Biegestruktur werden erhebliche Anteile der Stoßenergie aufgenommen und Stoßkraft abgebaut. Die Energieaufnahme und der Stoßkraftabbau erfolgen im wesentlichen durch gezielte reversible Biegung der Struktur oder von Teilen der Struktur der Kopfsektionen 2 (Querträger 5, 7; äußere Langträger 6 und ggf. weitere Träger) und/oder der Mittelsektion 3 (Langträger 8 und ggf. weitere Träger) des Untergestells 1. Der Strebverband 9 verbindet und koppelt die Langträger 8 der Mittelsektion 3 derart biegeweich, daß diese zu gezielten, reversiblen Biegeverformungen quer zur Längsrichtung des Untergestells 1 gezwungen werden.The invention is explained below when it is subjected to an impact impact. In the event of an impact on side A of the freight car, the impact energy is first of all reduced by the side buffers 4 in the power flow, as a rule four
Bei einer Anordnung des Strebverbandes 9 nach Fig. 1 erfolgt bei einem Auflaufstoß eine Biegung des Langträgers 8 am Knotenpunkt 12 um einen bestimmten Biegeweg Δs nach außen. Durch die Ankoppelung des gegenüberliegenden Langträgers 8 mit der Stützstrebe 11 im Stützpunkt 13 wird dieser um den gleichen Weg Δs nach innen versetzt (Fig. 2).In the case of an arrangement of the
In einem weiteren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein Untergestell 1 mit mehreren biegenachgiebigen Querträgern 5, 7 ausgebildet und der Strebverband 9 ist axialssymmetrisch angeordnet.In a further schematically illustrated exemplary embodiment according to FIG. 4, a
Fig. 5 zeigt ebenfalls schematisch eine Ausbildung eines Strebverbandes 9 in Axialsymmetrie.Fig. 5 also shows schematically an embodiment of a
Das eingangs beschriebene Untergestell nach Fig. 1 ist wie ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 zentralsymmetrisch ausgebildet.1 is, like a further exemplary embodiment according to FIG. 6, of central symmetry.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist unterschiedlich lange Diagonalstreben innerhalb des Strebverbandes 9 und keine Symmetrie bezüglich der Quermittelebene auf.A further embodiment according to FIG. 6 has diagonal struts of different lengths within the
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 weist durchgehende äußere Langträger 6 auf. Die äußeren Langträger 6 sind über Stützstreben 11 mit dem benachbarten Langträger 8 verbunden. Durch Ankoppelung der äußeren Langträger 6 werden diese ebenfalls beim Pufferstoß im Stützpunkt 13 um einen bestimmten Weg Δs ausgelenkt, so daß vier Langträger 6, 8 zu Biegeverformungen d. h. zum Stoßkraftabbau herangezogen werden. Weiter ist es prinzipiell möglich, zwischen einem äußeren Langträger 6 und einem benachbarten Langträger 8 zusätzlich Diagonalstreben 10 anzuordnen.Another embodiment according to FIG. 8 has continuous outer
In zwei weiteren Ausführungsbeispielen nach Fig. 9 und Fig. 10 weist das Untergestell 1 ebenfalls durchgehende äußere Langträger 6 auf, die über Diagonalstreben 10 und Stützstreben 11 mit einem benachbarten Langträger 8 verbunden sind, wobei gegenüberliegende Knotenpunkte 12 gegeneinander zwangsfrei angeordnet sind, d. h. bei gegenläufiger Auslenkung im Biegefall entkoppelt sind.In two further exemplary embodiments according to FIGS. 9 and 10, the
Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist, daß das Untergestell 1 mindestens zwei reversibel biegenachgiebige Langträger 8 aufweist, die durch einen Strebverband 9 mit Diagonalstreben 10 und Stützstreben 11 miteinander gekoppelt sind.All of the exemplary embodiments have in common that the
Claims (16)
- A chassis for rail-borne freight wagons, in particular for tank wagons and closed bulk freight wagons, with at least two longitudinal carriers which form the central section and which at their two ends are each connected to a head section which comprises external longitudinal carriers and at least one transverse carrier, wherein in the region of the two head sections a respective saddle is provided for coupling the superstructure to the chassis, characterised in that each saddle (14a, 14b) secures that end (A, B), which it supports, of the superstructure (15) in the direction of the central transverse plane of the chassis (1), that the ends (A, B) of the superstructure (15) are retained so as to be longitudinally displaceable in the direction of the respective assigned end (A, B) of the chassis (1) relative to the chassis (1) in such manner that forces arising from a buffer stroke are introduced via the chassis (1) into that end (A, B) of the superstructure (15) facing away from the buffer stroke, and that the chassis (1) is designed to be reversibly resilient in the longitudinal direction, where energy absorption and substantial disintegration of the buffer stroke force take place by purposive, reversible bending deformation of the carrier structure or of parts of the carrier structure of the head sections (2) and/or the central section (3).
- A chassis as claimed in Claim 1, characterised in that each head section (2) comprises at least one transverse carrier (5, 7) which, in the horizontal plane, in the longitudinal direction of the chassis (1) is connected to the external longitudinal carriers (6) with reversible bending resilience.
- A chassis as claimed in Claim 1 or 2, characterised in that the central section (3) comprises at least two longitudinal carriers (8) which are spaced from one another in the horizontal plane and which are connected by a brace (9) which connects the longitudinal carriers (8) to one another with reversible bending resilience and subjects the latter to bending deformations transversely to the longitudinal direction of the chassis (,1) at least in the horizontal plane.
- A chassis as claimed in Claim 3, characterised in that the brace (9) has the form of a planar brace (9) aligned in the horizontal plane.
- A chassis as claimed in Claim 3, characterised in that the brace (9) has the form of a three-dimensional brace (9).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 5, characterised in that the brace (9) comprises support struts (11) which are aligned transversely to the longitudinal carriers (8) and which connect the longitudinal carriers (8) at right angles relative to the horizontal plane, and comprises diagonal struts (10) which are aligned diagonally to the longitudinal carriers (8) and which connect adjacent longitudinal carriers (8) at an angle smaller than or greater than 90° relative to the horizontal plane in the longitudinal direction.
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 6, characterised in that the brace (9) consists of individual, interconnected sections in which the diagonal struts (10) and support struts (11) are arranged in an at least partially repetitive sequence.
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 7, characterised in that the diagonal struts (10) which are aligned diagonally to the longitudinal carriers (8) follow one another at least in parts with opposing angles in respect of the arrangement in the longitudinal direction of the chassis (1).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 8, characterised in that at least one respective diagonal strut (10) which connects the longitudinal carriers (8) in diagonal alignment in disposed, at least in parts, between two support struts (11) which connect the longitudinal carriers (8) and are aligned transversely to the longitudinal carriers (8).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 9, characterised in that the diagonal struts (10), which are disposed at least in parts in a direct sequence on both sides of a support strut (11), are arranged at opposing angles relative to a longitudinal carrier (8).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 10, characterised in that one support strut (11) and at least one diagonal strut (10) are attached to a longitudinal carrier (8) at a common junction point (12).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 - 11, characterised in that the junction points 12 and/or support points 13 have the form of joints, where the joints are constructed as function joints or material-elastic joints.
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 12, characterised in that at least in parts the diagonal struts (10) and support struts (11) within the brace (9) are connected to the longitudinal carriers (8) in such manner that from each junction point (12) of a longitudinal carrier (8) one support strut (11) aligned transversely to the longitudinal carriers (8) and two diagonal struts (10) aligned at opposing angles face towards an adjacent longitudinal carrier (8) and are attached to the latter.
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 13, characterised in that the brace (9) comprises an equal number of diagonal struts (10) arranged in opposite directions.
- A chassis as claimed in one or more of Claims 3 to 14, characterised in that the brace (9) comprises an equal number of junction points (12) on each longitudinal carrier (8).
- A chassis as claimed in one or more of Claims 1 to 15, characterised in that the chassis (1) is constructed to be axially symmetrical (three-dimensional rotation of 180° about the central transverse axis) or centrally symmetrical two-dimensional rotation of 180° about the centre of symmetry) relative to the central transverse plane.
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