EP1019276A1 - Eisenbahnwagen-vorbau - Google Patents

Eisenbahnwagen-vorbau

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EP1019276A1
EP1019276A1 EP98950090A EP98950090A EP1019276A1 EP 1019276 A1 EP1019276 A1 EP 1019276A1 EP 98950090 A EP98950090 A EP 98950090A EP 98950090 A EP98950090 A EP 98950090A EP 1019276 A1 EP1019276 A1 EP 1019276A1
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EP
European Patent Office
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transverse beam
stem
railway car
front section
firmly connected
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Zdenek Malkovsky
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG
ABB Daimler Benz Transportation Technology GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06—Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • 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
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/10—End constructions

Definitions

  • the invention relates to a railway wagon stem, which ensures the transmission of the longitudinal forces defined by the regulations applicable to the homologation of wagon bodies and at the same time serves as a deformation zone in the event of an uncontrollable impact of the wagon against an obstacle.
  • Car body underframes on which buffers and couplings are held, are provided with different deformation elements, e.g. B. some types of stiffening to prevent damage to the undercarriage under uncontrolled car impact on an obstacle.
  • the rear part of the stem from the engine crossmember towards the center of the car, is formed by the horizontal transition crossmember, which is firmly connected at both ends to the side members and to which one or more floor panels are attached together with the engine crossmember in the upper and / or lower area which stabilizing stiffeners can be firmly connected.
  • the front part of the stem secures the longitudinal force transmission from the coupling or the buffers directly into the side rails without subsequent inclined and longitudinal stiffening as in previous solutions, whereby the stiffening position directly threatens the functionality of the expensive main cross member of the car body in the event of uncontrolled overruns even at low speeds.
  • the floor plates are used, which are protected against loss of stability with special stabilizing stiffeners.
  • the rear or rear part of the stem is formed as a compact welding piece from long girders, sheet metal and the transition cross member.
  • the railway carriage stem has in its front lower part an engine cross member 2, which is provided horizontally and is arranged perpendicular to the longitudinal axis of a car body 1. With its two ends, this motor cross member 2 is firmly connected on the sides of the car body 1 with side members 10, which are firmly connected parallel to the longitudinal axis of the car body 1 with the rear part of the stem. Starting from the connection points, the longitudinal beams 3 extend obliquely towards the middle of the carriage in the area of the stem. A clutch holder 6 is fastened in the middle of the motor mount 2. Carriers 5 extend obliquely forward from the area of the coupling holder 6 to buffer head pieces 4. Since these parts are also firmly connected to one another, this results in a compact front front part.
  • floor panels 7 are fixed, z. B. welded.
  • stabilizing stiffeners 8 These can be welded-on profile parts or indented beads.
  • the rear part of the stem extends from the motor cross member 2 towards the center of the car up to a transition beam 9, which in turn is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the car body 1. It is also firmly connected with its two ends on the sides of the body 1 to the side members 10.
  • a bottom plate 7 is in turn attached, ie welded. This is also provided with stabilizing stiffeners 8.
  • the two buffer headers 4 are also firmly connected to one another via a longitudinal component, the latter being designed or having a recess in such a way that the coupling of a further carriage to be coupled can be inserted into the space between the carriers 5 and into the coupling holder 6.
  • the forces acting on the coupling holder 6 from the coupling are transmitted via the stem into the longitudinal members 10 and consequently into the entire carriage body 1. Also when they collide, they are transferred via the stem into the long girders 10 from the head pieces 4 of the buffer, since the kinetic energy of both approaching carriages is dampened by buffers. If there is an accident or uncontrolled car impact with an obstacle with such energy that the impact force deforms the lower part of the car, the car stem is sacrificed as a deformation zone.
  • the energy that it is able to absorb with its own deformation can be determined up to a certain limit by the construction, size and weight, limited by dimensioning and the position of the stabilizing stiffeners 8 on the floor panel 7.
  • the vehicle repair consists only in replacing the damaged front part, and it does not affect the remaining parts of the body frame 1.
  • the supports used in the stem according to the invention are conventional profiles in Z, U and T shape.
  • the railway wagon stem according to the invention is advantageously used in all new wagons in production or under reconstruction, since it increases the passive safety of the wagon and its load, reduces manufacturing and service costs and at the same time improves the driving properties thanks to its lower mass.

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Abstract

Ein Vorbau für Eisenbahnwagen weist einen Motorquerträger (2) auf, der horizontal angeordnet und senkrecht zur Wagenkastenlängsachse (1) vorgesehen ist. Seine beiden Enden sind mit an den Seiten eines Wagenkastens (1) angeordneten Längsträgern fest verbunden. Sie sind parallel zur Wagenkastenlängsachse (1) vorgesehen. Ausgehend vom Motorquerträger (2) in Richtung zu Pufferkopfstücken (4) verlaufen die Längsträger (10) als schräge Längsträger (3) in Richtung zur Wagenkastenlängsachse (1). An ihren dem Motorquerträger (2) gegenüberliegenden Ende sind sie fest mit den Pufferkopfstücken (4) verbunden. In der Mitte des Motorquerträgers (2) ist ein Kupplungshalter (6) fest angeordnet, der seinerseits über schräg nach vorne verlaufende Träger (5), ebenfalls mit den Pufferkopfstücken (4) fest verbunden ist. Auf diese Weise wird ein kompakter Vorderteil des erfindungsgemäßen Vorbaus gebildet. Oben und unten kann dieses Vorderteil mit Bodenblechen (7), die ihrerseits fest vorgesehen sind, verstärkt werden. Sie können Stabilisierungsversteifungen (8) aufweisen. Vom Motorquerträger (2) in Richtung zur Wagenmitte gesehen erstreckt sich das Rückteil des Vorbaus bis zu einem horizontalen Übergangsquerträger (9). Seine beiden Enden sind mit den Längsträgern (10) fest verbunden. Auch bei diesem Rückteil können oben oder unten, sich also horizontal erstreckende Bodenbleche (7) vorgesehen sein, die ihrerseits Stabilisierungsversteifungen (8) aufweisen können.

Description

Eisenbahnwagen- Vorbau
Bereich Technik
Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnwagen- Vorbau, der für die Übertragung der von für die Homologation von Wagenkästen gültigen Vorschriften festgelegten Längskräften sorgt und zugleich bei unkontrollierbarem Aufprall des Wagens gegen ein Hindernis als Deformationszone dient.
Stand der Technik
Längskräfte in Reisezug- oder Eisenbahnwagen, die von Puffern beim Anstoßen und von Kupplungen beim Schleppen der Wagen übertragen werden, werden bei bisherigen Kontraktionen gesondert zum Drehgestellrahmen geführt. Wagenkastenuntergestelle, an denen Puffer und Kupplungen gehaltert sind, sind mit unterschiedlichen Deformationselementen versehen, z. B. einigen Versteifungsarten, um die Beschädigung des Wagenkastenuntergestells bei unkontrolliertem Wagenaufprall auf ein Hindernis vorzubeugen.
Nachteil vorhandener Lösungen ist die Kompliziertheit der Konstruktion mit Deformationselementen und die damit zusammenhängende hohe Masse der Untergestellzusammenstellung, ferner dann erhöhter Arbeitsaufwand bei der Fertigung und nicht zuletzt auch erhöhte Herstellungskosten.
Wesen der Erfindung
BESIÄΠGUNGSKOPIE Genannte Nachteile werden vom erfindungsgemäßen Eisenbahnwagenvorbau beseitigt, dessen Wesen darin besteht, daß im Vorderteil des Wagenuntergestells lotrecht zur Wagenkastenlängsachse ein waagrechter Motorquerträger angeordnet ist, der mit seinen beiden Enden an den Seitenwänden mit Langträgern fest verbunden ist, die mit der Wagenkastenlängsachse zum hinteren Vörbauteil parallel verlaufen. An gleicher Stelle sind am Motorquerträger nach vorn schräge Längsträger fest angeschlossen, in seiner Mitte der Kupplungshalter. Dies alles bildet in fester Verbindung mit schrägen Trägern und dem Pufferkopfstück den kompakten Vorbauvorderteil. Dazu sind im oberen und/oder unteren Bereich Bodenbleche befestigt, an denen Stabilisierungsversteifungen befestigt sein können. Der Vorbauhinterteil, vom Motorquerträger in Richtung Wagenmitte, ist vom waagerechten Übergangsquerträger gebildet, der mit seinen beiden Enden an den Seitenwänden mit den Langträgern fest verbunden und zu dem zusammen mit dem Motorquerträger im oberen und/oder unteren Bereich ein oder mehrere Bodenbleche befestigt sind, an denen Stabilisierungsversteifungen fest angeschlossen sein können.
Der Vorderteil des Vorbaus sichert die Längskraftübertragung von der Kupplung oder den Puffern direkt in die Seitenlängsträger ohne nachträgliche Schräg- und Längsversteifungen wie bei bisherigen Lösungen, wobei durch die Versteifungslage die Funktionstüchtigkeit des teueren Hauptquerträgers des Wagenkastens bei unkontrollierten Aufläufen auch bei niedrigen Geschwindigkeiten direkt bedroht wird. Bei dem Vorbau gemäß der Erfindung werden die Fußbodenbleche ausgenutzt, die gegen Stabilitätsverlust mit speziellen Stabilisierungsversteifungen geschützt werden. Der hintere oder Rückteil des Vörbaus wird als kompaktes Schweißstück aus Langträgern, Blechen und dem Übergangsquerträger gebildet. Durch Änderung der Anordnung der Stabilisierungsversteifungen und Blechstärkenänderung des Schweißstücks ist es möglich, die Vorbaukonstruktion außer gegebener Längskraftübertragung auch den Forderungen für die Vorbauverformungsart und Grenzverformungskräften anzupassen, womit im gewissen Maße der Hauptquerträger des Wagenkastens und Fahrgastraum vor Beschädigung beim nicht kontrollierten Auflaufen oder Aufprall des Wagens geschützt wird. Hiermit wird die passive Sicherheit im Betrieb des Eisenbahnwagens wesentlich erhöht. Gleichzeitig werden auch die Arbeits- und Materialkosten während der Fertigung sowie Gewichtsreduzierungen des ganzen Wagens erzielt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung und der Patentansprüche. Die Zeichnung zeigt die Konstruktion des erfindungsgemäßen Eisenbahnwagen- Vorbaus in der Draufsicht.
Der Eisenbahnwagen- Vorbau gemäß der Erfindung weist in seinem vorderen Unterteil einen Motorquerträger 2 auf, der horizontal vorgesehen und lotrecht zur Längsachse eines Wagenkastens 1 angeordnet ist. Mit seinen beiden Enden ist dieser Motorquerträger 2 an den Seiten des Wagenkastens 1 mit Längsträgern 10 fest verbunden, die parallel zur Längsachse des Wagenkastens 1 mit dem hinteren Teil des Vorbaus fest verbunden sind. Ausgehend von den Verbindungsstellen erstrecken sich die Längsträger 3 im Bereich des Vorbaus schräg zur Wagenmitte hin. In der Mitte des Motorträgers 2 ist ein Kupplungshalter 6 befestigt. Vom Bereich des Kupplungshalters 6 erstrecken sich Träger 5 schräg nach vorne zu Pufferkopfstucken 4. Da auch diese Teile fest miteinander verbunden sind, ergibt sich somit ein kompakter vorderer Vorbauteil. An seiner Ober- und/oder Unterseite sind Fußbodenbleche 7 fest angeordnet, z. B. angeschweißt. Sie können ihrerseits mit Stabilisierungsversteifungen 8 versehen werden. Dies können aufgeschweißte Profilteile oder eingedrückte Sicken sein. Der hintere Teil des Vörbaus erstreckt sich vom Motorquerträger 2 in Richtung zur Wagenmitte hin bis zu einem Übergangsträger 9, der wiederum senkrecht zur Längsachse des Wagenkastens 1 angeordnet ist. Auch er ist mit seinen beiden Enden an den Seiten des Wagenkastens 1 mit den Längsträgern 10 fest verbunden. An der Ober- und/oder Unterseite dieses hinteren Teils ist wiederum ein Bodenblech 7 befestigt, d.h. angeschweißt. Auch dieses ist mit Stabilisierungsversteifungen 8 versehen. Die beiden Pufferkopfstücke 4 sind ebenfalls über ein Längsbauteil fest miteinander verbunden, wobei letzteres so ausgebildet ist oder eine Ausnehmung aufweist, daß die Kupplung eines anzukuppelnden weiteren Wagens in den Raum zwischen den Trägern 5 und in die Kupplungshalter 6 eingeführt werden kann.
Bei den Wagenbewegungen im Zugverband werden die von der Kupplung auf den Kupplungshalter 6 wirkenden Kräfte über den Vorbau in die Längsträger 10 und demzufolge in den ganzen Wagenkasten 1 übertragen. Ebenfalls beim Aufeinanderstoßen werden sie über den Vorbau in die Langträger 10 von den Kopfstücken 4 des Puffers übertragen, da die Bewegungsenergie beider nahenden Wagen durch Puffer gedämpft wird. Wenn es zu einem Unfall oder unkontrollierten Wagenaufprall auf ein Hindernis mit einer derartigen Energie kommt, daß die Aufstoßkraft den unteren Wagenteil verformt, wird der Wagenvorbau als Deformationszone geopfert. Die Energie, die er mit eigener Deformation aufzunehmen fähig ist, kann bis zu einer gewissen Grenze durch die Konstruktion, Größe und das Gewichts, beschränkt durch Dimensionierung und die Lage der Stabilisierungsversteifungen 8 auf dem Fußbodenblech 7, festgelegt werden. Nach einem leichteren Unfall, bei der im Wagenkastenuntergestell 1 nur der Vorbau beschädigt wird, besteht die Wagenausbesserung lediglich im Austausch des beschädigten vorderen Vörbauteils, und die restlichen Teile des Wagenkastenuntergestells 1 betrifft sie nicht. Bei den beim erfindungsgemäßen Vorbau verwendeten Trägern handelt es sich um herkömmliche Profile in Z-, U- und T-Form.
Der erfindungsgemäße Eisenbahnwagon- Vorbau wird bei allen neuen in Fertigung oder in Rekonstruktion befindlichen Wagen vorteilhaft ausgenutzt, da er die passive Sicherheit des Wagens und dessen Ladung erhöht, Herstellungs- und Servicekosten senkt und gleichzeitig dank niedrigerer Masse die Fahreigenschaften verbessert.

Claims

Patentansprüche
1. Vorbau für Eisenbahnwagen mit einem Wagenkasten, parallel zur Wagenkastenlängsachse (1) angeordneten Längsträgern (10), einem Kupplungshalter (6) und Pufferkopfstucken (4), dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Vorderteils des Vorbaus horizontal und lotrecht zur Wagenkastenlängsachse (1) ein Motorquerträger (2) vorgesehen und mit den an den Seiten des Wagenkastens angeordneten Längsträgern (1) fest verbunden ist, daß die Längsträger (1) von den Verbindungenstellen ausgehend in Richtung zu den Puffer kopfstücken (4) zur Wagenkastenlängsachse (1) schräg angeordnet sind, und daß der Kupplungshalter (6) mittig am Motorquerträger (2) befestigt und über schräge Träger (5) fest mit den Pufferkopfstucken (4) verbunden ist, und daß zur Bildung eines Rückteils des Vörbaus parallel und mit Abstand zum Motorquerträger (2) in Richtung zur Wagenmitte hin ein Übergangsträger (9) vorgesehen ist, der wiederum mit seinen beiden Enden mit den Längsträgern (10) fest verbunden ist, wobei ein Bereich des Vorder- sowie des Rückteils .an der Ober- und/oder Unterseite des Vörbaus Aussteifungsbleche (7) befestigt sind.
2. Vorbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteifungsbleche mit Versteifungen (8) versehen sind.
EP98950090A 1997-09-30 1998-09-29 Eisenbahnwagen-vorbau Expired - Lifetime EP1019276B1 (de)

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