EP4273016A1 - Längsträgerteil für einen wagenkasten eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Längsträgerteil für einen wagenkasten eines schienenfahrzeugs Download PDF

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EP4273016A1
EP4273016A1 EP22305674.8A EP22305674A EP4273016A1 EP 4273016 A1 EP4273016 A1 EP 4273016A1 EP 22305674 A EP22305674 A EP 22305674A EP 4273016 A1 EP4273016 A1 EP 4273016A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
longitudinal
web
longitudinal web
car body
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22305674.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Britta FIECK
Daniel Gallschuetz
David MIETH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom Holdings SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Holdings SA filed Critical Alstom Holdings SA
Priority to EP22305674.8A priority Critical patent/EP4273016A1/de
Publication of EP4273016A1 publication Critical patent/EP4273016A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/08—Sides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/041—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures with bodies characterised by use of light metal, e.g. aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a longitudinal beam part for a car body of a rail vehicle, a car body with the longitudinal beam part, a manufacturing method of the longitudinal beam part and a manufacturing method of a car body with the longitudinal beam part.
  • Today's rail vehicles for example regional trains or long-distance trains, have car bodies that are made from numerous different support structures, for example longitudinal beams and cross beams. Longitudinal beams can be located along the car body, for example in a lower, side area. For example, a longitudinal beam can be located below a row of windows.
  • a low-floor vehicle a low-floor area is usually provided between two bogies, in which a floor of the car body can be arranged particularly low. Above the bogies, however, there can be high-floor areas so that there is space for the bogies underneath.
  • Low-floor vehicles can, for example, be designed as double-decker vehicles. For example, small mezzanines can be provided in the high-floor areas.
  • connection areas of the longitudinal beam are due to the uniform geometry cannot be adjusted to different adjacent parts. This can lead to geometric incompatibilities and material protrusions during and after assembly, as well as resulting unfavorable stress situations during operation.
  • a longitudinal beam part which can be a longitudinal beam or, when assembled, can represent part of a longitudinal beam.
  • the longitudinal support part can have a transverse profile in a first longitudinal section, which has a first longitudinal web and a second longitudinal web.
  • the transverse profile can be understood in particular in such a way that it is the profile that is visible in a cross section when the longitudinal beam part is viewed.
  • Reinforcing ribs can be provided between the first longitudinal web and the second longitudinal web.
  • Longitudinal webs can be material areas extending lengthwise within the longitudinal beam part.
  • Longitudinal webs can be designed such that, when viewed in a cross section, a first extent of longitudinal webs (for example a height) can be longer than a second extent (for example a width), which can be aligned along an orthogonal to the first extent.
  • Longitudinal webs can, for example, be rectangular in cross section or have a rectangular shape.
  • the first extent (for example the height) can be, for example, at least a factor of 2 larger than the second extent (for example the width).
  • Longitudinal webs can also have several rectangular areas in their cross section that are connected to one another.
  • two or more rectangular areas can be connected to one another at an angle (for example via an edge or bend that can be seen in cross section).
  • Longitudinal webs in particular the first longitudinal web and the second longitudinal web, can in particular form interior areas or exterior areas, inner skins (internal linings) or outer skins of the transverse profile or inner surfaces or outer surfaces of the longitudinal support part.
  • longitudinal webs When installed, longitudinal webs can form outer surfaces (e.g. outer skins) and inner surfaces (e.g. inner panels) of a car body.
  • a plurality of reinforcing ribs can be arranged between the first longitudinal web and the second longitudinal web, for example similar to a two-dimensional truss.
  • Longitudinal webs may have a greater width (a greater second extent) than reinforcing ribs, for example a width that is a factor of 1.5 or 2 higher. However, this does not necessarily have to be the case.
  • Reinforcing ribs can also have a similar width to longitudinal webs.
  • Reinforcing ribs can in particular be arranged orthogonally or obliquely, for example diagonally, with respect to longitudinal webs. They can be connected to longitudinal webs via nodes or branches.
  • a third longitudinal web is provided in a first longitudinal section of the longitudinal support part.
  • the third longitudinal web can, for example, form an outer area of the transverse profile or an outer surface of the longitudinal beam part.
  • the third longitudinal web can extend in the transverse profile along an orientation of the first longitudinal web and/or the second longitudinal web.
  • the third longitudinal web can be oriented such that, when viewed in a cross section, it can be arranged with a longer extent parallel to a longer extent of the second longitudinal web or can be arranged substantially parallel or along a parallel to the longer extent of the second longitudinal web.
  • the second longitudinal web can extend at least partially between the first longitudinal web and the third longitudinal web.
  • the third longitudinal web can be directly connected to the second longitudinal web and extend from the second longitudinal web, for example from a junction.
  • the first longitudinal web, the second longitudinal web and the third longitudinal web can be arranged next to one another when viewed in a cross section. This can mean that the longitudinal webs mentioned in their longer dimensions (this could mean the height, for example) can each at least partially overlap (or, viewed three-dimensionally - not limited to a cross section - can at least partially overlap in their areas).
  • the first longitudinal web can, for example in its longer extent (e.g. height), at least partially overlap with the second longitudinal web.
  • the second longitudinal web can, for example in its longer extent (e.g. height), at least partially overlap with the third longitudinal web.
  • the third longitudinal web can, for example in its longer extent, at least partially overlap with the first longitudinal web and/or the second longitudinal web. “Next to one another” can, but does not have to mean that the first longitudinal web, the second longitudinal web and the third longitudinal web each overlap in their entire longer dimensions (e.g. in their heights). A partial overlap may be sufficient.
  • overlapping can mean in particular that in a two-dimensional area that is located laterally to the left and right of an exemplary longitudinal web (meaning: laterally to the left and right of its longer extent), there is at least part of the longer extent another exemplary longitudinal web is located. This can mean: A lateral projection of the exemplary longitudinal web hits at least a part of the further exemplary longitudinal web in its longer extent.
  • the first longitudinal web, the second longitudinal web and the third longitudinal web can have a box profile with at least two boxes and/or one Form a chamber profile with at least two chambers.
  • the boxes and/or the chambers can be arranged next to one another.
  • the three longitudinal webs mentioned can be arranged parallel to one another or essentially parallel or along a parallel that runs parallel to one of the three longitudinal webs.
  • the three longitudinal webs mentioned can be connected to one another by reinforcing ribs. Alternatively or additionally, they can be directly connected to one another.
  • longitudinal webs do not have to be straight along their entire length, but can have kinks or curves, for example.
  • the transverse profile of the longitudinal beam part in the first longitudinal section can have a longer extent (for example a height or a length of the transverse profile) and a shorter extent (for example a width or a thickness of the transverse profile).
  • the transverse profile of the longitudinal beam part can have a plurality of sub-regions which, for example, are aligned at an angle to one another, for example a first sub-region with a longer extent (for example a height or a length of the cross profile) and a shorter extent (for example a width or a thickness of the Cross profile) and a further sub-area with a longer extent (for example a height or a length of the cross profile) and a shorter extent (for example a width or a thickness of the cross profile).
  • the first sub-area and the further sub-area can be arranged at an angle, for example through a bend or a curve.
  • the first longitudinal web, the second longitudinal web and/or the third longitudinal web can each extend along the longer extent of the transverse profile.
  • reinforcing ribs may extend along the shorter extent or obliquely to the shorter extent or obliquely to the longer extent.
  • the third longitudinal web is removed in a second longitudinal section of the longitudinal support part, in particular removed by machine.
  • Such removal can be carried out after production of a preliminary product or a preliminary stage of the longitudinal beam part, in which the first, the second and the third longitudinal web are present in the entire longitudinal extent of the preliminary product.
  • Reinforcing ribs that are connected to the third longitudinal web can also be removed in the second longitudinal section.
  • a car body that has the longitudinal beam part is also proposed.
  • a rail vehicle is also proposed that has the longitudinal support part.
  • the rail vehicle can be, for example, a railcar or a railless car of a regional train, a long-distance train, a high-speed train or a tram or a light rail or a subway.
  • the rail vehicle can be a low-floor rail vehicle.
  • the car body can be a car body for one of the rail vehicles mentioned.
  • the car body can be a car body for a low-floor rail vehicle.
  • the pressure forming process can in particular be or include extrusion and/or extrusion. Other pressure forming processes are not excluded.
  • the fact that the longitudinal beam part is manufactured using a pressure forming process can mean in particular that the longitudinal beam part is an extruded part.
  • the longitudinal beam part can be a longitudinal beam part that extends longitudinally in the car body.
  • the longitudinal support part can extend in a longitudinal direction of the car body within the car body.
  • the longitudinal direction can correspond to a direction of travel of the rail vehicle in which the car body is or will be installed.
  • the longitudinal support part can be designed to form an external area or an outer wall of the car body.
  • the first longitudinal web can correspond to an outer skin of the car body in the installed state.
  • the second longitudinal web and/or the third longitudinal web can be interior areas or inner skins of the car body.
  • the longitudinal support part can, in particular when installed, form a longitudinal support below a lateral entry area on the car body, which is arranged below a door or below a door cutout.
  • the longitudinal support part can have a first connection region, for example a first end section of the longitudinal support part in the transverse profile that is horizontal in the installed state (or runs along a horizontal line), for example for connection to a longitudinal support of a high-floor area of the car body.
  • This first connection area can extend in the transverse direction of the vehicle from the first longitudinal web to the third longitudinal web and can thus enable a particularly wide and stable connection, for example at a highly loaded transition from a door area or a door cutout to a high-floor area of the car body.
  • the first connection area can in particular be designed in such a way that a welded connection can be produced on it.
  • the first connection region can have overlapping regions (for example for lap butt welding) and/or end edges of the first and third longitudinal webs.
  • the longitudinal support part can have a second connection area, for example a second end section of the longitudinal support part that is vertical in the installed state (or runs along a vertical), for example for connection to a longitudinal support of a low-floor area of the car body.
  • the second connection area can extend in the transverse direction of the vehicle from the first longitudinal web to the second longitudinal web and can thus enable a precisely fitting connection with respect to the width of the longitudinal beam of the low-floor area.
  • the second connection area can in particular be designed in such a way that a welded connection can be produced on it.
  • the second connection area can overlap areas (for example Overlap butt welding) and/or end edges of the first and second longitudinal webs.
  • the longitudinal support part can have a third connection area in the second longitudinal section, for example a third end section of the longitudinal support part in the transverse profile that is horizontal in the installed state (or runs along a horizontal line), for example for connection to a side wall of the low-floor area of the car body.
  • the third connection area can extend in the transverse direction of the vehicle from the first longitudinal web to the second longitudinal web and can thus enable a precisely fitting connection with respect to the width of the side wall of the low-floor area.
  • the third connection area can in particular be designed in such a way that a welded connection can be produced on it.
  • the third connection region may have overlapping regions (for example for lap butt welding) and/or end edges of the first and second longitudinal webs.
  • the longitudinal beam part can have a longitudinal extent of approximately 2-5 m, particularly if it is designed to form a longitudinal beam below a lateral entry area on the car body. Shorter or longer longitudinal dimensions are not excluded.
  • the first longitudinal section does not have to be directly adjacent to the second longitudinal section.
  • a third longitudinal section can be located between the first longitudinal section and the second longitudinal section, which can be constructed differently than the first longitudinal section or the second longitudinal section.
  • the first longitudinal web and/or the second longitudinal web and/or the third longitudinal web can be at least partially removed.
  • the first longitudinal web and/or the second longitudinal web can be further away than, for example.
  • the third longitudinal section can, for example, form an area below a side entry area on the car body.
  • the first longitudinal section can be located in the longitudinal direction of the car body behind the side entry area and the second longitudinal section in front of the side entry area or vice versa.
  • the longitudinal webs mentioned can overlap in sections at least with an adjacent longitudinal web. An overlap can occur between two adjacent ones Longitudinal webs may be provided. Overlapping particularly enables a compact and stable construction.
  • the first longitudinal web, the second longitudinal web and the third longitudinal web can form a box profile or chamber profile when viewed in a cross section, which can be continuous.
  • the box profile or the chamber profile can additionally have reinforcing ribs.
  • the designations of the longitudinal webs can be understood without loss of generality for distinction - the third longitudinal web may be the additional longitudinal web removed in the second longitudinal section.
  • the second longitudinal web can be arranged both next to the first longitudinal web and next to the third longitudinal web, i.e. in between.
  • the second longitudinal web does not have to completely overlap with the first longitudinal web or the third longitudinal web.
  • the second longitudinal web can partially overlap with the first longitudinal web and partially with the third longitudinal web.
  • the first longitudinal web can lie on the other side of the second longitudinal web than the third longitudinal web. It is not excluded that, in addition to the three longitudinal webs mentioned, further longitudinal webs are provided within or on the longitudinal beam part.
  • the longitudinal beam part presented is easy to manufacture. First, a simple, fast and cost-effective pressure forming process, such as extrusion, is used. The third longitudinal web is then removed precisely in the second longitudinal section, in particular removed mechanically, for example using milling. This is also easy and inexpensive and can be done quickly. In the area of the first longitudinal section, a precisely fitting, particularly wide and therefore particularly stable connection can be made between the longitudinal beam part and another part or partial area of a car body (for example a longitudinal beam in a high-floor area, in particular a longitudinal beam which is located on the outside of the car body above a bogie of the Rail vehicle is located).
  • a precisely fitting, particularly wide and therefore particularly stable connection can be made between the longitudinal beam part and another part or partial area of a car body (for example a longitudinal beam in a high-floor area, in particular a longitudinal beam which is located on the outside of the car body above a bogie of the Rail vehicle is located).
  • a precisely fitting and stress-appropriate connection can be created between the longitudinal beam part and another part (for example a side wall or a longitudinal beam in a low-floor area, in particular a longitudinal beam that is located on the outside of the car body) or another part of the car body become.
  • a wide and stable connection in the area of the first longitudinal section can in particular result in a high flexural rigidity of the car body when loaded about a horizontal transverse axis (in rail vehicle construction, such a transverse axis is often referred to as the y-axis).
  • This is achieved in particular by the fact that the three Longitudinal webs in the third area are arranged next to one another in such a way that they at least partially overlap and/or form a box profile and/or a chamber profile.
  • connection areas can be designed to fit precisely so that geometric incompatibilities, material protrusions and unfavorable voltage peaks can be avoided. Precisely fitting connection areas also prevent moisture and dirt from entering the side member part and/or adjacent parts.
  • the third longitudinal web is removed by machine in the second longitudinal section.
  • the third longitudinal web can be removed in the second longitudinal section using a cutting method, for example cutting (in particular shear cutting) and/or cutting (in particular milling and/or grinding).
  • a cutting method for example cutting (in particular shear cutting) and/or cutting (in particular milling and/or grinding).
  • the longitudinal support part consists at least partially of aluminum and/or an aluminum alloy.
  • Aluminum or aluminum alloys are particularly suitable, on the one hand, for pressure forming processes (especially extrusion) and, on the other hand - especially some aluminum alloys - for cutting processes (e.g. milling).
  • AlMg4.5Mn, AIMgSiBi, AlMgSi0.5 and AlMgSi1 are well suited for milling and hard aluminum AlZnMgCu1.5 or the free-cutting alloys AICuMgPb, AlMgSiPb as well as AICuBiPb or AICuMg1 are particularly suitable.
  • aluminum or aluminum alloys are light, have high strength, especially in relation to weight, and are corrosion-resistant.
  • the longitudinal support part is an extruded part.
  • Extrusion is a particularly simple, proven and cost-effective process for producing elongated components with irregularly shaped cross-sections.
  • the longitudinal beam part has a first connection region with the first longitudinal web and the third longitudinal web in the first longitudinal section and it has a second connection region with the first longitudinal web and the second longitudinal web in the second longitudinal section.
  • the first connection region can, for example, be designed as an end section, for example in the form of an end section extending in the longitudinal direction of the longitudinal support part, which has an end edge of the first longitudinal web and an end edge of the third longitudinal web.
  • the end edge of the first longitudinal web and the end edge of the third longitudinal web can run parallel and/or straight.
  • Structural provisions for welded connections can be provided on one or both of the end edges mentioned.
  • overlap areas can be arranged on one or both of the end edges mentioned, for example to enable lap butt welding.
  • One or both of the end edges mentioned can, for example, have flat end surfaces in the direction of the web thickness.
  • An end edge of the second longitudinal web can additionally be part of the first connection area.
  • the second connection region can, for example, be designed as an end section, for example in the form of an end section extending in the transverse direction of the longitudinal beam part, which has an end edge of the first longitudinal web and an end edge of the second longitudinal web.
  • the end edge of the first longitudinal web and the end edge of the second longitudinal web can run parallel and/or at least partially straight.
  • the end edge of the first longitudinal web and/or the end edge of the second longitudinal web can also have a kink or a bend.
  • Structural provisions for welded connections can be provided on one or both of the end edges mentioned.
  • overlap areas can be arranged on one or both of the end edges mentioned, for example to enable lap butt welding.
  • One or both of the end edges mentioned can, for example, have flat end surfaces in the direction of the web thickness.
  • the presented design enables simple and precise connections to adjacent parts or areas of the car body. In particular, they enable welded connections that are easy to implement and have high strength.
  • a third connection region is arranged in the second longitudinal section when viewed in a cross section at the end of an extension of the first longitudinal web and the second longitudinal web, the extension being removed in the first longitudinal section.
  • the extension can be provided in particular when producing the longitudinal support part using the pressure forming process (in particular extrusion).
  • the extension can then be removed, for example by means of mechanical removal, for example by means of a cutting process, for example cutting, in particular shear cutting and/or chipping, in particular milling and/or grinding.
  • the third connection region can, for example, be designed as an end section, for example in the form of an end section extending in the longitudinal direction of the longitudinal support part, which has an end edge of the first longitudinal web or an extension of the first longitudinal web and an end edge of the second longitudinal web or an extension of the second longitudinal web.
  • the end edge of the first longitudinal web and the end edge of the second longitudinal web can run parallel and/or straight.
  • Structural provisions for welded connections can be provided on one or both of the end edges mentioned.
  • overlap areas can be arranged on one or both of the end edges mentioned, for example to enable lap butt welding.
  • One or both of the end edges mentioned can, for example, have flat end surfaces in the direction of the web thickness.
  • a low horizontal connection can be made to a longitudinal member of a high-floor area of the car body, for example, so that the horizontal connection does not reach a rounded area of a wheel cutout on the longitudinal member of the high-floor area, but remains underneath it.
  • connection to a side wall of a low-floor area of a car body can be higher.
  • the second longitudinal web and the first longitudinal web when viewed in a cross section, have a bend or a kink and the third longitudinal web runs on the inside of the bend or kink.
  • the inside of the bend can be a spatial area that is radially further from a center point of the bend than the course of the bend itself.
  • the inside of the bend can be a spatial area on the side of the bend, on which a Angle of less than 180 ° is present.
  • the third longitudinal web can run along the inside of the bend or kink or along at least a portion of a web that forms the inside of the bend or kink or overlapping with this portion or overlapping with the kink or bend itself.
  • the third longitudinal web can, for example, extend from the second longitudinal web.
  • the third longitudinal web can, for example, branch off from the second longitudinal web, for example in such a way that it branches off before the bend or kink. It can extend with its longer extent (e.g. height) in a direction that is parallel to the direction of the longer extent (e.g. height) of the second longitudinal web after the bend or kink.
  • the design presented enables a particularly stable and compact design of the longitudinal support part. Removing the third longitudinal bar is still easy.
  • the design of the bend or kink can correspond to a desired bend or kink in a lower side region of the car body.
  • a car body of a rail vehicle having a longitudinal support part according to the invention.
  • a rail vehicle is also proposed, having a car body with the longitudinal beam part according to the invention, and a rail vehicle with the longitudinal beam part according to the invention.
  • the car body can have a high-floor area and a low-floor area.
  • the longitudinal support part can be located in particular between a high-floor area and a low-floor area.
  • the longitudinal beam part can be located, for example, in a lower lateral outer cladding area and/or a lower lateral side wall area.
  • the longitudinal beam part can be an outer cladding and/or a side wall.
  • a car body or a rail vehicle, equipped with the longitudinal beam part according to the invention, has in particular a high flexural rigidity about a transverse axis (often referred to as the y-axis).
  • Precisely fitting connections with other parts or areas of the car body enable optimization in terms of weight, dimensions, material utilization and space utilization. Oversizing can be avoided.
  • Connection areas can be designed to fit precisely so that geometric incompatibilities, material protrusions and unfavorable voltage peaks can be avoided. Precisely fitting connection areas also prevent moisture and dirt from entering the side member part and/or adjacent parts.
  • the longitudinal support part is arranged under a door cutout.
  • a door cutout can be understood as meaning a side door cutout that is provided as a connection for passengers from a passenger compartment within the car body to the outside.
  • first longitudinal section can be arranged behind the door cutout and the second longitudinal section can be arranged in front of the door cutout.
  • the longitudinal support part can extend with a third longitudinal section below the door cutout.
  • the third longitudinal section can have a cutout of the longitudinal support part, which can in particular be part of the door cutout.
  • first longitudinal section when installed, can be located in the longitudinal direction of the car body behind the door cutout and the second longitudinal section can be located in front of the door cutout or vice versa.
  • the use of the longitudinal support part according to the invention under a door cutout is particularly advantageous because the bending stiffness in this area of the car body is reduced due to the door cutouts. Increasing the bending stiffness with the help of the longitudinal beam part in this area is therefore important in terms of fatigue strength and strength particularly favorable in exceptional load conditions, the strength in accidents and the vibration behavior of the car body.
  • a first connection of the longitudinal support part with a first portion of the car body extends along a longitudinal direction of the car body and a further connection of the longitudinal support part with a further portion of the car body extends at least partially along a vertical.
  • the first connection can be made in particular using a first connection area.
  • the above comments regarding the first connection area apply accordingly.
  • the further connection can be carried out in particular using a further connection area.
  • the further connection area can in particular be the second connection area already discussed above.
  • the above comments regarding the second connection area apply accordingly.
  • the vertical may be a vertical with respect to the car body when viewed in normal orientation (as integrated into a rail vehicle standing on rails).
  • the vertical can correspond to a perpendicular with respect to the ground.
  • the first connection and/or the further connection can in particular be welded connections.
  • the stresses on the longitudinal support part resulting from the presented embodiment during operation of the rail vehicle in which the car body is provided are advantageous.
  • the first connection enables longitudinal forces on the car body to be transmitted, in particular via shear stresses - for example shear stresses on a weld seam.
  • the further connection makes it possible to transmit longitudinal forces on the car body (which can also arise when the car body is subjected to bending loads) via tensile/compressive stresses. This avoids harmful voltage peaks in one of the types of stress mentioned.
  • the first connection in the longitudinal direction and the further connection in a vertical direction enable the longitudinal support part to be easily installed in the car body in geometric terms. In particular, it is not necessary to insert it between two parts.
  • the first connection is a connection between the longitudinal support part and a first longitudinal support in a high-floor area of the car body and the further connection is a connection between the longitudinal support part and a second longitudinal support in a low-floor area of the car body.
  • the first longitudinal beam in the high-floor area can be subject to different stresses than the second longitudinal beam in the low-floor area.
  • bending loads on the car body about a transverse axis in rail vehicle construction, such a transverse axis is often referred to as the y-axis
  • the y-axis can cause higher stresses, in particular because, due to the smaller cross-section of the car body in the high-floor area, the corresponding moment of inertia of the car body and thus its bending rigidity can be lower than in the low-floor area of the car body.
  • the cross section of the car body is larger, particularly in the height direction, which can result in a higher bending stiffness around the transverse axis.
  • smaller wall thicknesses of an outer wall of the car body can therefore be sufficient in the low-floor area compared to the high-floor area.
  • the longitudinal support part is therefore particularly advantageous in the described installation situation with its property of offering precisely fitting connections with different widths of the connections.
  • the step of producing the precursor can (and in practice is) carried out before the step of removing the third longitudinal web in a longitudinal section of the precursor.
  • the preliminary product can be the longitudinal support part according to the invention correspond to the extent that the third longitudinal web in the longitudinal section has not yet been removed.
  • the longitudinal section can in particular be the second longitudinal section, as has already been discussed many times.
  • the preliminary product can be produced in particular using extrusion molding.
  • the removal can be carried out in particular using a cutting process, for example cutting (in particular shear cutting) and/or chipping (in particular milling and/or grinding).
  • the method represents a simple, cost-effective and quick method of producing the longitudinal beam part according to the invention, because all sub-steps can be implemented using proven and sophisticated production technology processes. Automation or partial automation of the process steps, for example for series production of the longitudinal beam part, is also possible.
  • connection of the longitudinal beam part to the partial area of the car body can be done in particular using a welded connection.
  • the longitudinal beam part represents an outer wall of the car body
  • an external longitudinal web for example the first longitudinal web
  • an adjacent part for example: side wall, longitudinal beam in a low-floor area
  • An internal longitudinal bar for example the second longitudinal web
  • the third longitudinal web can in particular be connected to a further internal longitudinal web of an adjacent part (for example: longitudinal beams in a high-floor area).
  • a connection can also be made to an external longitudinal web of the adjacent part.
  • Fig. 1 shows a cross section of a preliminary product 10, from which the longitudinal support part LT according to the invention (see Fig. 2 , 3 , 5 ) is manufactured.
  • the preliminary product 10 is an extruded part.
  • the preliminary product 10 has a first longitudinal web 1.
  • the first longitudinal web 1 points in one Kink area K has a kink.
  • the preliminary product 10 has a second longitudinal web 2.
  • the second longitudinal web 2 also has a bend in a bend area K.
  • the preliminary product 10 has a third longitudinal web 3. It extends from the second longitudinal web 2 and runs parallel to a portion of the first longitudinal web 1 and parallel to a portion of the second longitudinal web 2.
  • the third longitudinal web 3 overlaps with the portion of the second longitudinal web 2 and the portion of the first longitudinal web 1.
  • This Pre-product 10 has orthogonal reinforcing ribs 4 and diagonal reinforcing ribs 5b with a small width and diagonal reinforcing ribs 5a with a large width.
  • the first longitudinal web 1, the second longitudinal web 2 and the third longitudinal web 3 are each significantly smaller in width than in their height. Viewed three-dimensionally, the first longitudinal web 1, the second longitudinal web 2 and the third longitudinal web 3 correspond to plates or plate strips. When installed, the first longitudinal web 1 forms an outer skin of the car body, the second longitudinal web 2 and the third longitudinal web 3 each form an inner skin of the car body.
  • the preliminary product has an extension 11 of the first longitudinal web 1 (it is a part of the first longitudinal web 1) and an extension of the second longitudinal web 2 (it is a part of the second longitudinal web 2).
  • the first longitudinal web 1, the second longitudinal web 2, the third longitudinal web 3, when viewed in cross section, are connected to one another in a truss-like manner using the orthogonal reinforcing ribs 4, the diagonal reinforcing ribs 5b with a small width and the diagonal reinforcing ribs 5A with a large width.
  • the cross section shown is over the entire longitudinal extent of the preliminary product 10, which results from the plane of the drawing Fig. 1 extends out, same.
  • Fig. 2 shows a cross section of a first longitudinal section LA1 of the longitudinal beam part LT, which is manufactured based on the preliminary product 10 (see also Fig. 5 ).
  • the extension 11 of the first longitudinal web 1 and the extension 12 of the second longitudinal web 2 are not present. They are removed mechanically, for example by milling or grinding.
  • a first connection region A1 is located at one end of the third longitudinal web 3 and the first longitudinal web 1.
  • the first connection region A1 has a projecting material region A11 of the first longitudinal web 1 and a projecting material region A 13 of the third longitudinal web 13.
  • the first longitudinal section LA1 can, for example, take up a proportion of at least 10%, preferably at least 20%, of the total length of the longitudinal support part LT. It is used to connect to a longitudinal beam HL in a high-floor area (see Fig. 4 , 5 , 6 ).
  • Fig. 3 shows a cross section of a second longitudinal section LA2 of the longitudinal beam part LT.
  • the second longitudinal section LA2 is the extension 11 of the first longitudinal web 1 and the Extension 12 of the second longitudinal web 2 available.
  • the third longitudinal web 13 (see Fig. 1 ), which is still present on the preliminary product 10, is removed mechanically, for example by milling or grinding.
  • a third connection area A3 is located at one end of the extension 11 of the first longitudinal web 1 and the extension 12 of the second longitudinal web 2.
  • the third connection area A3 has a protruding material area A31 of the extension 11 of the first longitudinal web 1 and a protruding material area A32 of the extension 12 of the second longitudinal web 2.
  • the protruding material areas can be used in particular to create welded connections.
  • the second longitudinal section LA2 can, for example, account for at least 3% of the total length of the longitudinal beam part LT. It is used to connect to a longitudinal beam NL in a low-floor area (see Fig. 5 ).
  • Fig. 4 shows a cross section of the longitudinal beam HL in the high floor area (see Fig. 5 , 6 ).
  • the longitudinal beam HL has a complementary connection area K1, with complementary material areas K11 and K13.
  • the complementary material areas K11 and K13 serve to connect to the protruding material area A11 of the first longitudinal web 1 and the protruding material area A13 of the third longitudinal web 3.
  • Fig. 5 shows a section of a car body W, in which the longitudinal beam part LT is integrated. Between the longitudinal beam part LT, more precisely, between the first longitudinal section LA1 of the longitudinal beam part LT and the longitudinal beam HL in the high floor area of the car body W, there is a horizontal first connection area V1. He will be in Fig. 6 shown in more detail.
  • the longitudinal support part LT is located below a door cutout TA.
  • a window section FA of the car body is also shown.
  • the car body W is shown in raw form, i.e. not integrated into a rail vehicle. However, although not shown, it can be in a rail vehicle.
  • the longitudinal beam part LT has a second connection area A2, which is provided on the front (viewed in relation to the car body W), top vertical and bottom sloping end region of the longitudinal beam part LT.
  • the second connection area A2 has the shape of the cross section of the longitudinal support part LT in the second longitudinal section LA2, as shown in Fig. 3 is shown.
  • a vertical second connection area V2 viewed in a vehicle longitudinal direction LR, in front of the door cutout TA. He makes a connection between the longitudinal beam part LT, more precisely between the connection area A2 and the longitudinal beam NL in the low-floor area.
  • a horizontal third connection area V3 between the connection area A3 and a side wall S of the car body W is also in Fig. 5 shown.
  • a floor support BT is arranged below the longitudinal support part LT.
  • a connection in a first connection area V1 between the protruding material area A11 of the first longitudinal web 1 and the complementary material area K11 and a connection in the first connection area V1 between the protruding material area A13 of the third longitudinal web 3 and the complementary material area K13 is in Fig. 6 shown.
  • the reference numbers are not repeated; in this respect, reference is made to the Fig. 2 and 4 referred. Due to the large width BR of the connection area V1, a high moment of inertia about a transverse axis (often referred to as the y-axis) of the car body W can be contributed.
  • FIG. 7 A section of the car body W is shown, with the viewing direction pointing obliquely from the outside in the longitudinal direction LR.
  • the second connection area V2 on the side of the longitudinal member NL is visible in the low-floor area insofar as the connection surface of the longitudinal member NL is shown.
  • the connection surface of the longitudinal beam part LT corresponds to that in Fig. 3 cross section shown.
  • the longitudinal beam NL also has two longitudinal webs, similar to the longitudinal beam part LT in the second longitudinal section LA2.
  • the second longitudinal section LA2 of the longitudinal beam part LT is in Fig. 7 not shown. It is directly adjacent to the longitudinal beam NL. Meeting surfaces of the two longitudinal webs of the longitudinal beam NL are connected in the connection area V2 by means of welded connections to the first longitudinal web 1 and to the second longitudinal web 2 and to the extension 11 of the first longitudinal web 1 and to the extension 12 of the second longitudinal web 2.
  • FIG. 8 A section of the car body W is shown, the cross section shown in relation to that in Fig. 7 Cross section shown a little further back, opposite to the longitudinal direction LR (see Fig. 5 ) lies.
  • the longitudinal support part LT is shown in its second longitudinal section LA2.
  • the second connection area V2 can be seen in that a weld seam can be seen from the outside, which is shown in line form.
  • the third connection area V3 is shown in cross section.
  • the third connection area V3 has a similar structure in principle to the first connection area V1, although it does not affect the same longitudinal webs.
  • the first connection area V1 is located on the extension 11 of the first longitudinal web 1 and on the extension 12 of the second longitudinal web 2.
  • the third longitudinal web 3 is removed in the second longitudinal section LA2. Accordingly, he is in Fig. 8 not apparent.
  • connection areas V1, V2 and V3 are designed to fit the respective connected part, in particular without any protruding material.
  • the material utilization, the weight, the dimensions and the utilization of the installation space of the longitudinal beam part LT compared to other types of longitudinal beams is therefore advantageous. Oversizing is avoided. Geometric incompatibilities, material protrusions and unfavorable voltage peaks in the connection areas V1, V2 and V3 are avoided. A precisely fitting geometry also prevents moisture and dirt from entering the side member part LT and/or adjacent parts.
  • a fourth connection area V4 with the floor support BT which in principle has a similar structure to the first connection area V1.
  • FIG. 9 A section of the car body W is shown, the cross section shown in relation to that in Fig. 8 Cross section shown a little further back, further counter to the longitudinal direction LR (see Fig. 5 ) lies.
  • the longitudinal beam part LT has a third longitudinal section LA3, in which a large upper region of the longitudinal beam part LT has been removed, for example using milling or grinding. This means that the door cutout is TA (cf. Fig. 5 ) extended downwards so that it extends to a floor that can be provided within the car body W.
  • FIG. 10 A section of the car body W is shown, the cross section shown in relation to that in Fig. 9 Cross section shown again a little further back, further counter to the longitudinal direction LR (see Fig. 5 ) lies.
  • the cross section shown is shown from a different perspective, now looking diagonally from the inside against the longitudinal direction LR.
  • the longitudinal beam part LT is shown in an area where the first longitudinal section LA1 merges into the third longitudinal section LA3.
  • a large upper region of the longitudinal beam part LT is removed in the third longitudinal section LA3. This applies in particular to the third longitudinal web 3 and parts of the first longitudinal web 1 and parts of the second longitudinal web 2.
  • FIG. 11 A section of the car body W is shown, the cross section shown in relation to that in Fig. 10 Cross section shown is now a little further forward in the longitudinal direction LR.
  • the cross section shown is at approximately the same longitudinal position as that in Fig. 9 Cross section shown, but from a different perspective diagonally from the inside in the longitudinal direction LR. It is particularly compared to Fig. 10 It can be seen that the third longitudinal web 3 is removed in the second longitudinal section LA2.
  • a preliminary product for example the preliminary product 10
  • the preliminary product 10 serves to produce the longitudinal support part LT according to the invention by removing the third longitudinal web 3 in a longitudinal section of the preliminary product.
  • a second step S2 which is carried out after completion of the first step S1, the third longitudinal web 3 and the reinforcing rib adjacent to the third longitudinal web 3 (cf. Fig. 2 ) removed, for example by milling or grinding.
  • Fig. 13 an embodiment of the method according to the invention for producing a car body for a rail vehicle is shown.
  • the first step S1 and the second step S2 correspond to the steps S1 and S2 already presented.
  • This can be done using a connection area, for example the first connection area A1 and/or the second connection area A2.
  • Additional connection areas can be provided.
  • a connection area V1 to the longitudinal beam HL in the high-floor area
  • a connection area V2 to the longitudinal beam NL in the low-floor area
  • Connections can be made in particular using welding. Further connections, for example in the connection area V3 (to the side wall S) and in the connection area V4 (to the floor support BT), can be made.
  • a fourth step (not shown) can follow in which the rail vehicle is built using the car body W.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Längsträgerteil (LT) für einen Wagenkasten (W) eines Schienenfahrzeugs,wobei das Längsträgerteil (LT) mithilfe eines Druckumformverfahrens gefertigt ist,wobei das Längsträgerteil (LT) einen ersten Längsabschnitt (LA1) aufweist, in dem ein erster Längssteg (1), ein zweiter Längssteg (2) und ein dritter Längssteg (3) bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind, dass- der erste Längssteg (1) und der zweite Längssteg (2) sowie- der zweite Längssteg (2) und der dritte Längssteg (3)sich jeweils mindestens zum Teil überlappen,wobei der zweite Längssteg (2) zwischen dem ersten Längssteg (1) und dem dritten Längssteg (3) angeordnet ist,wobei das Längsträgerteil (LT) einen zweiten Längsabschnitt (LA2) aufweist, in dem der dritte Längssteg (3) entfernt ist.Weiterhin werden ein Wagenkasten (W) mit dem Längsträgerteil (TR), ein Herstellungsverfahren des Längsträgerteils (TR) sowie ein Herstellungsverfahren eines Wagenkastens (W) mit dem Längsträgerteil (TR) vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Längsträgerteil für einen Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, einen Wagenkasten mit dem Längsträgerteil, ein Herstellungsverfahren des Längsträgerteils sowie ein Herstellungsverfahren eines Wagenkastens mit dem Längsträgerteil.
  • Heutige Schienenfahrzeuge, zum Beispiel Regionalzüge oder Fernzüge, weisen Wagenkästen auf, die aus zahlreichen verschiedenen Tragstrukturen, zum Beispiel Längsträgern und Querträgern, gefertigt sind. Längsträger können sich längs des Wagenkastens, zum Beispiel in einem unteren, seitlichen Bereich befinden. Ein Längsträger kann sich zum Beispiel unterhalb einer Reihe von Fenstern befinden.
  • Es ist bekannt, dass heutige Schienenfahrzeuge oder Wagenkästen unterschiedliche Unterbodenhöhen aufweisen können. So ist in einem Niederflurfahrzeug üblicherweise zwischen zwei Drehgestellen ein Niederflurbereich vorgesehen, in dem ein Boden des Wagenkastens besonders niedrig angeordnet sein kann. Oberhalb der Drehgestelle hingegen können sich Hochflurbereiche befinden, sodass darunter Platz für die Drehgestelle ist. Niederflurfahrzeuge können zum Beispiel als Doppelstockwagen ausgeführt sein. In den Hochflurbereichen können zum Beispiel kleine Zwischengeschosse vorgesehen sein.
  • Je nach im Betrieb auftretenden Lasten und Beanspruchungen müssen Längsträger unterschiedlichen Vorgaben an Festigkeit und Gewicht genügen. Insbesondere ist eine hohe Biegesteifigkeit des Wagenkastens um die Querachse wünschenswert, um gegebenen Anforderungen an die Dauerfestigkeit, an die Festigkeit bei außergewöhnlichen Lastzuständen, an die Festigkeit bei Unfällen und an das Schwingungsverhalten des Wagenkastens zu genügen. Aluminiumprofile stellen hierbei einen guten Kompromiss zwischen Festigkeit, Steifigkeit und Gewicht dar. Jedoch sind Aluminiumprofilen, die häufig mittels Strangpressens hergestellt werden, konstruktive Grenzen gesetzt. Insbesondere sind solche Strangpressprofile entlang ihrer Längsausdehnung üblicherweise im Querschnitt geometrisch einheitlich. Dies impliziert, dass auf unterschiedliche Lastsituationen, denen ein (in einem Wagenkasten eingebauter) Längsträger im Betrieb entlang seiner Längsrichtung ausgesetzt sein wird, konstruktiv nicht reagiert werden kann. Dies kann insbesondere zu bereichsweisen Überdimensionierungen des Längsträgers und nachteiliger Bauraumausnutzung, unnötigem Materialverbrauch und überschüssigem Gewicht führen. Weiterhin sind Anschlussbereiche des Längsträgers aufgrund der einheitlichen Geometrie nicht auf unterschiedliche angrenzende Teile abstimmbar. Dies kann im und nach dem Zusammenbau zu geometrischen Inkompatibilitäten und Materialüberständen sowie daraus resultierenden ungünstigen Spannungssituationen im Betrieb führen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Materialausnutzung, das Gewicht, die Abmessungen und die Bauraumausnutzung von Längsträgern, die für Wagenkästen von Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, zu optimieren. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbindungen von solchen Längsträgern mit angrenzenden Teilen zu verbessern.
  • Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein Längsträgerteil vorgestellt, das ein Längsträger sein kann oder im Zusammenbau einen Teil eines Längsträgers darstellen kann.
  • Das Längsträgerteil kann in einem ersten Längsabschnitt ein Querprofil aufweisen, das einen ersten Längssteg und einen zweiten Längssteg aufweist. Das Querprofil kann insbesondere derart zu verstehen sein, dass es das Profil ist, das bei Betrachtung des Längsträgerteils in einem Querschnitt sichtbar ist. Zwischen dem ersten Längssteg und dem zweiten Längssteg können Verstärkungsrippen vorgesehen sein.
  • Längsstege können sich längs innerhalb des Längsträgerteils erstreckende Materialbereiche sein. Längsstege können derart beschaffen sein, dass in einem Querschnitt betrachtet eine erste Ausdehnung von Längsstegen (zum Beispiel eine Höhe) länger sein kann, als eine zweite Ausdehnung (zum Beispiel eine Breite), die entlang einer Orthogonalen zu der ersten Ausdehnung ausgerichtet sein kann. Längsstege können in ihrem Querschnitt zum Beispiel rechteckförmig sein oder eine Rechteckform umfassen.
  • Die erste Ausdehnung (zum Beispiel die Höhe) kann zum Beispiel mindestens um den Faktor 2 größer sein als die zweite Ausdehnung (zum Beispiel die Breite). Das heißt, Längsstege können im Querschnitt eine kürzere Ausdehnung und eine längere Ausdehnung besitzen, die zum Beispiel um den Faktor 2 oder 3 oder 5 größer sein kann als die kürzere Ausdehnung.
  • Längsstege können auch mehrere rechteckförmige Bereiche in ihrem Querschnitt aufweisen, die miteinander verbunden sind. Zwei oder mehr rechteckförmige Bereiche können zum Beispiel winkelig (zum Beispiel über eine Kante oder Biegung, die im Querschnitt ersichtlich ist) miteinander verbunden sein.
  • Längsstege, insbesondere der erste Längssteg und der zweite Längssteg, können insbesondere Innenbereiche oder Außenbereiche, Innenhäute (Innenverkleidungen) oder Außenhäute des Querprofils bzw. Innenflächen oder Außenflächen des Längsträgerteils bilden. Im Einbauzustand können Längsstege Außenflächen (z. B. Außenhäute) und Innenflächen (z. B. Innenverkleidungen) eines Wagenkastens bilden. Zwischen dem ersten Längssteg und dem zweiten Längssteg kann sich bei Betrachtung in einem Querschnitt ein Raum befinden. Der Raum kann durch Verstärkungsrippen begrenzt werden, zum Beispiel in Bezug auf den ersten Längssteg und/oder den zweiten Längssteg zum Beispiel schräg oder orthogonal verlaufende Verstärkungsrippen. Mehrere Verstärkungsrippen können zwischen dem ersten Längssteg und dem zweiten Längssteg angeordnet sein, zum Beispiel ähnlich einem zweidimensionalen Fachwerk. Längsstege können eine größere Breite (eine größere zweite Ausdehnung) aufweisen als Verstärkungsrippen, zum Beispiel eine Breite, die um den Faktor 1,5 oder 2 höher liegt. Dies muss jedoch nicht zwangsläufig der Fall sein. Verstärkungsrippen können auch eine ähnliche Breite aufweisen wie Längsstege. Verstärkungsrippen können insbesondere orthogonal oder schräg, zum Beispiel diagonal, in Bezug auf Längsstege angeordnet sein. Sie können über Knoten oder Abzweigungen mit Längsstegen verbunden sein.
  • Gemäß einem erfindungswesentlichen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zu dem ersten Längssteg und dem zweiten Längssteg in einem ersten Längsabschnitt des Längsträgerteils ein dritter Längssteg vorgesehen. Der dritte Längssteg kann zum Beispiel einen Außenbereich des Querprofils oder eine Außenfläche des Längsträgerteils bilden. Der dritte Längssteg kann sich im Querprofil entlang einer Ausrichtung des ersten Längsstegs und/oder des zweiten Längsstegs erstrecken. Der dritte Längssteg kann derart ausgerichtet sein, dass er bei Betrachtung in einem Querschnitt mit einer längeren Ausdehnung parallel zu einer längeren Ausdehnung des zweiten Längsstegs angeordnet sein kann oder im Wesentlichen parallel oder entlang einer Parallelen der längeren Ausdehnung des zweiten Längsstegs angeordnet sein kann. Der zweite Längssteg kann sich bei Betrachtung in einem Querschnitt mindestens anteilig zwischen dem ersten Längssteg und dem dritten Längssteg erstrecken. Der dritte Längssteg kann bei Betrachtung in einem Querschnitt mit dem zweiten Längssteg direkt verbunden sein und sich von dem zweiten Längssteg ausgehend erstrecken, zum Beispiel von einer Abzweigung.
  • Der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg können bei Betrachtung in einem Querschnitt nebeneinander angeordnet sein. Das kann heißen, dass sich die genannten Längsstege in ihren längeren Ausdehnungen (gemeint kann z. B. die Höhe sein) jeweils mindestens teilweise überlappen können (oder, dreidimensional - nicht auf einen Querschnitt begrenzt - betrachtet, in ihren Flächen mindestens teilweise überlappen können). Der erste Längssteg kann sich, zum Beispiel in seiner längeren Ausdehnung (z. B. der Höhe), mit dem zweiten Längssteg zumindest teilweise überlappen. Der zweite Längssteg kann sich, zum Beispiel in seiner längeren Ausdehnung (z. B. der Höhe), mindestens teilweise mit dem dritten Längssteg überlappen. Der dritte Längssteg kann sich, zum Beispiel in seiner längeren Ausdehnung, mindestens teilweise mit dem ersten Längssteg und/oder dem zweiten Längssteg überlappen. "Nebeneinander" kann, muss aber nicht bedeuten, dass der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg sich jeweils in ihren gesamten längeren Ausdehnungen (z. B. in ihren Höhen) überlappen. Ein teilweises Überlappen kann ausreichen.
  • "Überlappen" kann bei Betrachtung in einem Querschnitt insbesondere bedeuten, dass in einem zweidimensionalen Bereich, der sich seitlich links und rechts von einem beispielhaften Längssteg (gemeint ist: seitlich links und rechts von dessen längerer Ausdehnung) befindet, sich mindestens ein Teil der längeren Ausdehnung eines weiteren beispielhaften Längsstegs befindet. Das kann heißen: Eine seitliche Projektion des beispielhaften Längsstegs trifft mindestens auf einen Teil des weiteren beispielhaften Längsstegs in dessen längerer Ausdehnung.
  • Der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg können bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind, dass
    • der erste Längssteg und der zweite Längssteg und/oder
    • der zweite Längssteg und der dritte Längssteg und/oder
    • der dritte Längssteg und der erste Längssteg
    sich jeweils mindestens zum Teil überlappen.
  • Der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg können derart nebeneinander angeordnet sind, dass
    • der erste Längssteg und der zweite Längssteg und/oder
    • der zweite Längssteg und der dritte Längssteg und/oder
    • der dritte Längssteg und der erste Längssteg
    sich jeweils mindestens zum Teil überlappen, zum Beispiel flächig überlappen.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu, dass die drei genannten Längsstege nebeneinander angeordnet sind und sich überlappen, können der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg ein Kastenprofil mit mindestens zwei Kästen und/oder ein Kammerprofil mit mindestens zwei Kammern bilden. Die Kästen und/oder die Kammern können nebeneinander angeordnet sein. Die drei genannten Längsstege können parallel zueinander angeordnet sein oder im Wesentlichen parallel oder entlang einer Parallelen, die parallel zu einem der drei Längsstege verläuft. Die drei genannten Längsstege können durch Verstärkungsrippen miteinander verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können sie direkt miteinander verbunden sein. Längsstege müssen wie bereits erwähnt nicht entlang ihrer gesamten längeren Ausdehnung gerade sein, sondern können zum Beispiel Knicke oder Rundungen aufweisen.
  • Das Querprofil des Längsträgerteils in dem ersten Längsabschnitt kann eine längere Ausdehnung (zum Beispiel eine Höhe oder eine Länge des Querprofils) und eine kürzere Ausdehnung (zum Beispiel eine Breite oder eine Dicke des Querprofils) aufweisen. Das Querprofil des Längsträgerteils kann mehrere Teilbereiche aufweisen, die zum Beispiel winkelig gegeneinander ausgerichtet sind, zum Beispiel einen ersten Teilbereich mit einer längeren Ausdehnung (zum Beispiel einer Höhe oder einer Länge des Querprofils) und einer kürzeren Ausdehnung (zum Beispiel einer Breite oder einer Dicke des Querprofils) sowie einen weiteren Teilbereich mit einer längeren Ausdehnung (zum Beispiel einer Höhe oder einer Länge des Querprofils) und einer kürzeren Ausdehnung (zum Beispiel einer Breite oder einer Dicke des Querprofils). Der erste Teilbereich und der weitere Teilbereich können winkelig, zum Beispiel durch einen Knick oder eine Rundung, angeordnet sein.
  • Der erste Längssteg, der zweite Längssteg und/oder der dritte Längssteg können sich jeweils entlang der längeren Ausdehnung des Querprofils erstrecken. Verstärkungsrippen können sich zum Beispiel entlang der kürzeren Ausdehnung oder schräg zu der kürzeren Ausdehnung oder schräg zu der längeren Ausdehnung erstrecken.
  • Gemäß einem weiteren erfindungswesentlichen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist der dritte Längssteg in einem zweiten Längsabschnitt des Längsträgerteils entfernt, insbesondere maschinell entfernt. Ein solches Entfernen kann nach einer Produktion eines Vorprodukts oder einer Vorstufe des Längsträgerteils erfolgt sein, bei dem der erste, der zweite und der dritte Längssteg in der gesamten Längsausdehnung des Vorprodukts vorhanden sind. Mithilfe klassischer, einfacher und kostengünstiger Druckumformverfahren - zum Beispiel dem Strangpressen - alleine wäre ein Weglassen des dritten Längsstegs im Vorhinein nicht möglich. Das Entfernen im Nachhinein hingegen eröffnet diese Möglichkeit auf einfache Art und Weise.
  • Auch Verstärkungsrippen, die mit dem dritten Längssteg verbunden sind, können in dem zweiten Längsabschnitt entfernt sein.
  • Insbesondere wird vorgeschlagen ein Längsträgerteil für einen Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs,
    • wobei das Längsträgerteil mithilfe eines Druckumformverfahrens gefertigt ist,
    • wobei das Längsträgerteil einen ersten Längsabschnitt aufweist, in dem ein erster Längssteg, ein zweiter Längssteg und ein dritter Längssteg bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind, dass
      • der erste Längssteg und der zweite Längssteg sowie
      • der zweite Längssteg und der dritte Längssteg
    • sich jeweils mindestens zum Teil überlappen,
    • wobei der zweite Längssteg zwischen dem ersten Längssteg und dem dritten Längssteg angeordnet ist,
    • wobei das Längsträgerteil einen zweiten Längsabschnitt aufweist, in dem der dritte Längssteg entfernt ist.
  • Es wird zusätzlich ein Wagenkasten, der das Längsträgerteil aufweist, vorgeschlagen. Auch wird ein Schienenfahrzeug vorgeschlagen, dass das Längsträgerteil aufweist.
  • Das Schienenfahrzeug kann zum Beispiel ein Triebwagen oder ein triebloser Wagen eines Regionalzugs, eines Fernzugs, eines Hochgeschwindigkeitszugs oder einer Straßenbahn oder eine Stadtbahn oder eine U-Bahn sein. Insbesondere kann das Schienenfahrzeug ein Niederflur-Schienenfahrzeug sein. Der Wagenkasten kann ein Wagenkasten für eines der genannten Schienenfahrzeuge sein. Insbesondere kann der Wagenkasten ein Wagenkasten für ein Niederflur-Schienenfahrzeug sein.
  • Das Druckumformverfahren kann insbesondere Strangpressen und/oder Fließpressen sein oder umfassen. Andere Druckumformverfahren sind nicht ausgeschlossen. Dass das Längsträgerteil mithilfe eines Druckumformverfahrens gefertigt ist, kann insbesondere bedeuten, dass das Längsträgerteil ein Strangpressteil ist.
  • Das Längsträgerteil kann ein Längsträgerteil sein, dass sich längs in dem Wagenkasten erstreckt. Das Längsträgerteil kann sich im Einbauzustand in einer Längsrichtung des Wagenkastens innerhalb des Wagenkastens erstrecken. Die Längsrichtung kann einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, in dem der Wagenkasten verbaut ist oder wird, entsprechen. Das Längsträgerteil kann konstruktiv ausgestaltet sein, einen Außenbereich oder eine Außenwand des Wagenkastens zu bilden. Insbesondere kann der erste Längssteg bei dreidimensionaler Betrachtung einer Außenhaut des Wagenkastens im Einbauzustand entsprechen. Der zweite Längssteg und/oder der dritte Längssteg können im Einbauzustand Innenbereiche oder Innenhäute des Wagenkastens sein.
  • Das Längsträgerteil kann insbesondere im Einbauzustand einen Längsträger unterhalb eines seitlichen Einstiegsbereiches am Wagenkasten, der unterhalb einer Tür oder unterhalb eines Türausschnitts angeordnet ist, bilden.
  • In dem ersten Längsabschnitt kann das Längsträgerteil einen ersten Anschlussbereich aufweisen, zum Beispiel einen im Einbauzustand horizontalen (oder entlang einer Horizontalen verlaufenden) ersten Endabschnitt des Längsträgerteils im Querprofil, zum Beispiel zur Verbindung mit einem Längsträger eines Hochflurbereichs des Wagenkastens. Dieser erste Anschlussbereich kann in Fahrzeugquerrichtung vom ersten Längssteg bis zum dritten Längssteg reichen und kann so eine besonders breite und stabile Verbindung, zum Beispiel an einem hochbelasteten Übergang von einem Türbereich oder einem Türausschnitt zu einem Hochflurbereich des Wagenkastens ermöglichen. Der erste Anschlussbereich kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass eine Schweißverbindung an ihm herstellbar ist. Zum Beispiel kann der erste Anschlussbereich Überlappungsbereiche (zum Beispiel zum Überlappungsstoßschweißen) und/oder Endkanten des ersten und des dritten Längsstegs aufweisen.
  • In dem zweiten Längsabschnitt kann das Längsträgerteil einen zweiten Anschlussbereich aufweisen, zum Beispiel einen im Einbauzustand vertikalen (oder entlang einer Vertikalen verlaufenden), zweiten Endabschnitt des Längsträgerteils, zum Beispiel zur Verbindung mit einem Längsträger eines Niederflurbereichs des Wagenkastens. Der zweite Anschlussbereich kann in Fahrzeugquerrichtung vom ersten Längssteg bis zum zweiten Längssteg reichen und kann so eine passgenaue Verbindung in Bezug auf die Breite des Längsträgers des Niederflurbereichs ermöglichen. Der zweite Anschlussbereich kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass eine Schweißverbindung an ihm herstellbar ist. Zum Beispiel kann der zweite Anschlussbereich Überlappungsbereiche (zum Beispiel zum Überlappungsstoßschweißen) und/oder Endkanten des ersten und des zweiten Längsstegs aufweisen.
  • Zusätzlich kann das Längsträgerteil in dem zweiten Längsabschnitt einen dritten Anschlussbereich aufweisen, zum Beispiel einen im Einbauzustand horizontalen (oder entlang einer Horizontalen verlaufenden) dritten Endabschnitt des Längsträgerteils im Querprofil, zum Beispiel zur Verbindung mit einer Seitenwand des Niederflurbereichs des Wagenkastens. Der dritte Anschlussbereich kann in Fahrzeugquerrichtung vom ersten Längssteg bis zum zweiten Längssteg reichen und kann so eine passgenaue Verbindung in Bezug auf die Breite der Seitenwand des Niederflurbereichs ermöglichen. Der dritte Anschlussbereich kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass eine Schweißverbindung an ihm herstellbar ist. Zum Beispiel kann der dritte Anschlussbereich Überlappungsbereiche (zum Beispiel zum Überlappungsstoßschweißen) und/oder Endkanten des ersten und des zweiten Längsstegs aufweisen.
  • Das Längsträgerteil kann, insbesondere wenn es ausgestaltet ist, einen Längsträger unterhalb eines seitlichen Einstiegsbereichs am Wagenkasten zu bilden, eine Längsausdehnung von ca. 2-5 m haben. Kürzere oder längere Längsausdehnungen sind nicht ausgeschlossen.
  • Der erste Längsabschnitt muss nicht direkt an den zweiten Längsabschnitt angrenzen. Insbesondere kann zwischen dem ersten Längsabschnitt und dem zweiten Längsabschnitt ein dritter Längsabschnitt befindlich sein, der anders aufgebaut sein kann als der erste Längsabschnitt oder der zweite Längsabschnitt. Zum Beispiel können in einem dritten Längsabschnitt der erste Längssteg und/oder der zweite Längssteg und/oder der dritte Längssteg mindestens teilweise entfernt sein. Insbesondere kann der erste Längssteg und/oder der zweite Längssteg weiter entfernt sein, als z. B. in dem zweiten Längsabschnitt: Der dritte Längsabschnitt kann zum Beispiel einen Bereich unterhalb eines seitlichen Einstiegsbereichs am Wagenkasten bilden. Der erste Längsabschnitt kann sich zum Beispiel im Einbauzustand in Längsrichtung des Wagenkastens hinter dem seitlichen Einstiegsbereich befinden und der zweite Längsabschnitt vor dem seitlichen Einstiegsbereich oder umgekehrt.
  • Auf die obigen Bemerkungen hinsichtlich der Anordnung des ersten Längsstegs, des zweiten Längssteg und des dritten Längsstegs wird Bezug genommen. Insbesondere können die genannten Längsstege sich mindestens jeweils zu einem benachbarten Längssteg abschnittsweise überlappen. Ein Überlappen kann jeweils zwischen zwei benachbarten Längsstegen vorgesehen sein. Ein Überlappen ermöglicht insbesondere eine kompakte und stabile Konstruktion.
  • Der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg können bei Betrachtung in einem Querschnitt ein Kastenprofil oder Kammerprofil bilden, das zusammenhängend sein kann. Das Kastenprofil oder das Kammerprofil kann zusätzlich Verstärkungsrippen aufweisen. Die Bezeichnungen der Längsstege können ohne Beschränkung der Allgemeingültigkeit zur Unterscheidung verstanden werden - der dritte Längssteg kann der zusätzliche Längssteg sein, der in dem zweiten Längsabschnitt entfernt ist. Der zweite Längssteg kann sowohl neben dem ersten Längssteg als auch neben dem dritten Längssteg, also dazwischen, angeordnet sein. Der zweite Längssteg muss sich nicht vollständig mit dem ersten Längssteg oder dem dritten Längssteg überlappen. Der zweite Längssteg kann sich teilweise mit dem ersten Längssteg und teilweise mit dem dritten Längssteg überlappen. Der erste Längssteg kann auf der anderen Seite des zweiten Längsstegs liegen als der dritte Längssteg. Es ist nicht ausgeschlossen, dass neben den drei genannten Längsstegen weitere Längsstege innerhalb oder am Längsträgerteil vorgesehen sind.
  • Das vorgestellte Längsträgerteil ist einfach herstellbar. Zunächst kommt ein einfaches, schnelles und kostengünstiges Druckumformverfahren, zum Beispiel Strangpressen, zum Einsatz. Danach wird in dem zweiten Längsabschnitt der dritte Längssteg passgenau entfernt, insbesondere maschinell entfernt, zum Beispiel mithilfe von Fräsen. Auch dies ist einfach und kostengünstig und schnell möglich. Im Bereich des ersten Längsabschnitts kann eine passgenaue, besonders breite und daher besonders stabile Verbindung zwischen dem Längsträgerteil und einem anderen Teil oder Teilbereich eines Wagenkastens (zum Beispiel einem Längsträger in einem Hochflurbereich, insbesondere einem Längsträger, der sich am Wagenkasten seitlich außen oberhalb eines Drehgestells des Schienenfahrzeugs befindet) geschaffen werden. Im Bereich des zweiten Längsabschnitts kann eine passgenaue und beanspruchungsgerechte Verbindung zwischen dem Längsträgerteil und einem weiteren anderen Teil (zum Beispiel einer Seitenwand oder einem Längsträger in einem Niederflurbereich, insbesondere einem Längsträger, der sich am Wagenkasten seitlich außen befindet) oder einem weiteren Teilbereich des Wagenkastens geschaffen werden.
  • Eine breite und stabile Verbindung im Bereich des ersten Längsabschnitts kann insbesondere eine hohe Biegesteifigkeit des Wagenkastens bei Belastung um eine horizontale Querachse (im Schienenfahrzeugbau wird eine solche Querachse häufig als y-Achse bezeichnet) bewirken. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die drei Längsstege im dritten Bereich derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie sich zumindest zum Teil überlappen und/oder ein Kastenprofil und/oder ein Kammerprofil bilden.
  • Durch ein passgenaues Entfernen des dritten Längsstegs im zweiten Längsabschnitt können die Materialausnutzung, das Gewicht, die Abmessungen und die Bauraumausnutzung des Längsträgerteils gegenüber anderen Arten von Längsträgern optimiert werden. Entferntes Material kann wiederverwendet werden. Überdimensionierungen des Längsträgers können vermieden werden. Anschlussbereiche können passgenau gestaltet werden, sodass geometrische Inkompatibilitäten, Materialüberstände und ungünstige Spannungsspitzen vermieden werden können. Passgenaue Anschlussbereiche vermeiden zudem Feuchtigkeits- und Schmutzeintritte in das Längsträgerteil und/oder angrenzende Teile.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils ist in dem zweiten Längsabschnitt der dritte Längssteg maschinell entfernt.
  • Zum Beispiel kann der dritte Längssteg mithilfe eines Trennverfahrens, zum Beispiel Zerteilen (insbesondere Scherschneiden) und/oder Spanen (insbesondere Fräsen und/oder Schleifen) in dem zweiten Längsabschnitt entfernt sein. Es handelt sich um einfache, schnell durchzuführende und preisgünstige Verfahren, die gegebenenfalls automatisiert oder teilweise automatisiert werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils besteht das Längsträgerteil mindestens anteilig aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung.
  • Aluminium oder Aluminiumlegierungen eignen sich besonders gut einerseits für Druckumformverfahren (insbesondere Strangpressen) und sind andererseits - hier vorrangig manche Aluminiumlegierungen - für Trennverfahren (z. B. Fräsen) geeignet. Zum Fräsen sind zum Beispiel gut geeignet AlMg4,5Mn, AIMgSiBi, AlMgSi0,5 und AlMgSi1 und besonders gut geeignet Hartaluminium AlZnMgCu1,5 oder die Automatenlegierungen AICuMgPb, AlMgSiPb sowie auch AICuBiPb oder AICuMg1. Weiterhin sind Aluminium oder Aluminiumlegierungen leicht, weisen insbesondere im Verhältnis zum Gewicht eine hohe Festigkeit auf und sind korrosionsbeständig.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils ist es ein Strangpressteil.
  • Strangpressen stellt ein besonders einfaches, bewährtes und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von langgestreckten Bauteilen mit unregelmäßig geformten Querprofilen dar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils weist es in dem ersten Längsabschnitt einen ersten Anschlussbereich mit dem ersten Längssteg und dem dritten Längssteg auf und weist es in dem zweiten Längsabschnitt einen zweiten Anschlussbereich mit dem ersten Längssteg und dem zweiten Längssteg auf.
  • Bemerkungen zu dieser Ausgestaltung wurden bereits oben vorgenommen. Auf diese Bemerkungen wird entsprechend verwiesen.
  • Der erste Anschlussbereich kann zum Beispiel als Endabschnitt ausgestaltet sein, zum Beispiel in Form eines sich in Längsrichtung des Längsträgerteils erstreckenden Endabschnitts, der eine Endkante des ersten Längsstegs und eine Endkante des dritten Längsstegs aufweist. Die Endkante des ersten Längsstegs und die Endkante des dritten Längsstegs können parallel und/oder gerade verlaufen. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können konstruktive Vorkehrungen für Schweißverbindungen vorgesehen sein. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können zum Beispiel Überlappungsbereiche, zum Beispiel, um Überlappungsstoßschweißen zu ermöglichen, angeordnet sein. Eine oder beide der genannten Endkanten können zum Beispiel plane Endflächen in Stegdickenrichtung aufweisen. Eine Endkante des zweiten Längsstegs kann zusätzlich Teil des ersten Anschlussbereichs sein.
  • Der zweite Anschlussbereich kann zum Beispiel als Endabschnitt ausgestaltet sein, zum Beispiel in Form eines sich in Querrichtung des Längsträgerteils erstreckenden Endabschnitts, der eine Endkante des ersten Längsstegs und eine Endkante des zweiten Längsstegs aufweist. Die Endkante des ersten Längsstegs und die Endkante des zweiten Längsstegs können parallel und/oder zumindest abschnittsweise gerade verlaufen. Die Endkante des ersten Längsstegs und/oder die Endkante des zweiten Längsstegs kann/können auch einen Knick oder eine Biegung aufweisen. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können konstruktive Vorkehrungen für Schweißverbindungen vorgesehen sein. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können zum Beispiel Überlappungsbereiche, zum Beispiel, um Überlappungsstoßschweißen zu ermöglichen, angeordnet sein. Eine oder beide der genannten Endkanten können zum Beispiel plane Endflächen in Stegdickenrichtung aufweisen.
  • Die vorgestellte Ausgestaltung ermöglicht einfache und passgenaue Verbindungen zu angrenzenden Teilen oder Bereichen des Wagenkastens. Insbesondere ermöglichen sie Schweißverbindungen, die einfach realisierbar sind und eine hohe Festigkeit bilden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils ist in dem zweiten Längsabschnitt ein dritter Anschlussbereich bei Betrachtung in einem Querschnitt am Ende einer Verlängerung des ersten Längsstegs und des zweiten Längsstegs angeordnet, wobei die Verlängerung in dem ersten Längsabschnitt entfernt ist.
  • Bemerkungen zu dem dritten Anschlussbereich wurden bereits oben vorgenommen. Auf diese Bemerkungen wird entsprechend verwiesen.
  • Die Verlängerung kann insbesondere bei der Herstellung des Längsträgerteils mithilfe des Druckumformverfahrens (insbesondere Strangpressens) vorgesehen sein. Das Entfernen der Verlängerung kann danach erfolgt sein, zum Beispiel mittels eines maschinellen Entfernens, zum Beispiel mithilfe eines Trennverfahrens, zum Beispiel Zerteilen, insbesondere Scherschneiden und/oder Spanen, insbesondere Fräsen und/oder Schleifen.
  • Der dritte Anschlussbereich kann zum Beispiel als Endabschnitt ausgestaltet sein, zum Beispiel in Form eines sich in Längsrichtung des Längsträgerteils erstreckenden Endabschnitts, der eine Endkante des ersten Längsstegs oder einer Verlängerung des ersten Längsstegs und eine Endkante des zweiten Längsstegs oder einer Verlängerung des zweiten Längsstegs aufweist. Die Endkante des ersten Längsstegs und die Endkante des zweiten Längsstegs können parallel und/oder gerade verlaufen. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können konstruktive Vorkehrungen für Schweißverbindungen vorgesehen sein. An einer oder an beiden der genannten Endkanten können zum Beispiel Überlappungsbereiche, zum Beispiel, um Überlappungsstoßschweißen zu ermöglichen, angeordnet sein. Eine oder beide der genannten Endkanten können zum Beispiel plane Endflächen in Stegdickenrichtung aufweisen.
  • Die vorgestellte Ausgestaltung ermöglicht einfache und passgenaue horizontale Verbindungen zu angrenzenden Teilen oder Bereichen des Wagenkastens in unterschiedlichen Höhen im Einbauzustand. So kann zum Beispiel eine niedrige horizontale Verbindung zu einem Längsträger eines Hochflurbereichs des Wagenkastens erfolgen, zum Beispiel, damit die horizontale Verbindung nicht in einen abgerundeten Bereich eines Radausschnitts an dem Längsträger des Hochflurbereichs gelangt, sondern darunter bleibt.
  • Die Verbindung zu einer Seitenwand eines Niederflurbereichs eines Wagenkastens kann hingegen höher liegen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils weisen in dem ersten Längsabschnitt bei Betrachtung in einem Querschnitt der zweite Längssteg und der erste Längssteg eine Biegung oder einen Knick auf und verläuft der dritte Längssteg an der Innenseite der Biegung oder des Knicks.
  • Die Innenseite der Biegung kann ein Raumbereich sein, der radial weiter an einem Mittelpunkt der Biegung liegt als der Verlauf der Biegung selbst. Für die Innenseite des Knicks gilt Entsprechendes: Die Innenseite des Knicks kann ein Raumbereich an der Seite des Knicks sein, an der ein Winkel von weniger als 180 ° vorliegt. Der dritte Längsstegs kann entlang der Innenseite der Biegung oder des Knicks verlaufen oder entlang mindestens eines Teilabschnitts eines Steges, der die Innenseite der Biegung oder des Knicks bildet oder überlappend mit diesem Teilabschnitt oder überlappend mit dem Knick oder der Biegung selbst.
  • Der dritte Längssteg kann sich zum Beispiel ausgehend vom zweiten Längssteg erstrecken. Der dritte Längssteg kann zum Beispiel vom zweiten Längssteg abzweigen, zum Beispiel derart, dass er vor der Biegung oder dem Knick abzweigt. Er kann sich in mit seiner längeren Ausdehnung (z. B. der Höhe) in eine Richtung erstrecken, die eine Parallele zu der Richtung der längeren Ausdehnung (z. B. der Höhe) des zweiten Längsstegs nach der Biegung oder dem Knick ist.
  • Die vorgestellte Ausgestaltung ermöglicht eine besonders stabile und kompakte Bauweise des Längsträgerteils. Das Entfernen des dritten Längssteg ist dennoch einfach möglich. Zudem kann die Biegung oder der Knick vom Design her einer gewünschten Biegung oder einem gewünschten Knick in einem unteren Seitenbereich des Wagenkastens entsprechen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen ein Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, aufweisend ein erfindungsgemäßes Längsträgerteil. Auch wird vorgeschlagen ein Schienenfahrzeug, aufweisend einen Wagenkasten mit dem erfindungsgemäßen Längsträgerteil, und ein Schienenfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Längsträgerteil.
  • Die obigen Bemerkungen zu dem Wagenkasten und demgemäß zu einem Schienenfahrzeug mit dem Wagenkasten oder mit dem erfindungsgemäßen Längsträgerteil gelten entsprechend. Auch wird vollinhaltlich Bezug genommen auf die Ausgestaltungen und Vorteile des Längsträgerteils. Der Wagenkasten kann einen Hochflurbereich und einen Niederflurbereich aufweisen. Das Längsträgerteil kann sich insbesondere zwischen einem Hochflurbereich und einem Niederflurbereich befinden. Das Längsträgerteil kann sich zum Beispiel in einem unteren seitlichen Außenverkleidungsbereich und/oder einem unteren seitlichen Seitenwandbereich befinden. Das Längsträgerteil kann eine Außenverkleidung und/oder eine Seitenwand sein.
  • Ein Wagenkasten oder ein Schienenfahrzeug, ausgestattet mit dem erfindungsgemäßen Längsträgerteil, weist insbesondere eine hohe Biegesteifigkeit um eine Querachse (häufig als y-Achse bezeichnet) auf. Passgenaue Verbindungen mit weiteren Teilen oder Bereichen des Wagenkastens ermöglichen eine Optimierung hinsichtlich Gewicht, Abmessungen, Materialausnutzung und Bauraumausnutzung. Überdimensionierungen können vermieden werden. Anschlussbereiche können passgenau gestaltet werden, sodass geometrische Inkompatibilitäten, Materialüberstände und ungünstige Spannungsspitzen vermieden werden können. Passgenaue Anschlussbereiche vermeiden zudem Feuchtigkeits- und Schmutzeintritte in das Längsträgerteil und/oder angrenzende Teile.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wagenkastens ist das Längsträgerteil unter einem Türausschnitt angeordnet.
  • Unter einem Türausschnitt kann ein seitlicher Türausschnitt, der als Verbindung für Passagiere von einem Fahrgastraum innerhalb des Wagenkastens nach draußen vorgesehen ist, verstanden werden.
  • Insbesondere kann der erste Längsabschnitt hinter dem Türausschnitt und der zweite Längsabschnitt vor dem Türausschnitt angeordnet sein. Das Längsträgerteil kann sich mit einem dritten Längsabschnitt unterhalb des Türausschnitts erstrecken. Der dritte Längsabschnitt kann einen Ausschnitt des Längsträgerteils, der insbesondere Teil des Türausschnitts sein kann, aufweisen. Der erste Längsabschnitt kann sich zum Beispiel im Einbauzustand in Längsrichtung des Wagenkastens hinter dem Türausschnitt befinden und der zweite Längsabschnitt vor dem Türausschnitt oder umgekehrt.
  • Die Nutzung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils unter einem Türausschnitt ist besonders vorteilhaft, weil die Biegesteifigkeit in diesem Bereich des Wagenkastens aufgrund der Türausschnitte reduziert ist. Eine Erhöhung der Biegesteifigkeit mithilfe des Längsträgerteils in diesem Bereich ist daher hinsichtlich der Dauerfestigkeit, der Festigkeit bei außergewöhnlichen Lastzuständen, der Festigkeit bei Unfällen und des Schwingungsverhaltens des Wagenkastens besonders günstig.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wagenkastens erstreckt sich eine erste Verbindung des Längsträgerteils mit einem ersten Teilbereich des Wagenkastens entlang einer Längsrichtung des Wagenkastens und erstreckt sich eine weitere Verbindung des Längsträgerteils mit einem weiteren Teilbereich des Wagenkastens zumindest teilweise entlang einer Vertikalen.
  • Die erste Verbindung kann insbesondere mithilfe eines ersten Anschlussbereichs erfolgen. Die obigen Bemerkungen zu dem ersten Anschlussbereich gelten entsprechend. Die weitere Verbindung kann insbesondere mithilfe eines weiteren Anschlussbereichs erfolgen. Der weitere Anschlussbereich kann insbesondere der oben bereits thematisierte zweite Anschlussbereich sein. Die obigen Bemerkungen zu dem zweiten Anschlussbereich gelten entsprechend. Die Vertikale kann eine Vertikale in Bezug auf den Wagenkasten sein, wenn er in normaler Ausrichtung (wie in einem Schienenfahrzeug integriert, das auf Schienen steht) betrachtet wird. Die Vertikale kann einer Senkrechten in Bezug auf den Erdboden entsprechen.
  • Die erste Verbindung und/oder die weitere Verbindung können insbesondere Schweißverbindungen sein. Die sich bei der vorgestellten Ausgestaltung ergebenden Beanspruchungen des Längsträgerteils im Betrieb des Schienenfahrzeugs, in dem der Wagenkasten vorgesehen ist, sind vorteilhaft. Die erste Verbindung ermöglicht Längskräfte am Wagenkasten insbesondere über Schubspannungen - zum Beispiel Schubspannungen an einer Schweißnaht - weiterzuleiten. Die weitere Verbindung ermöglicht es, Längskräfte am Wagenkasten (die auch bei Biegebelastungen des Wagenkastens entstehen können) über Zug-/Druckspannungen weiterzuleiten. Hierdurch werden schädliche Spannungsspitzen in einer der genannten Beanspruchungsarten vermieden. Weiterhin ermöglicht die erste Verbindung in Längsrichtung und die weitere Verbindung in einer Vertikalen einen einfachen Einbau des Längsträgerteils in den Wagenkasten in geometrischer Hinsicht. Es ist insbesondere kein Einschieben zwischen zwei Teile notwendig.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wagenkastens ist die erste Verbindung eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil und einem ersten Längsträger in einem Hochflurbereich des Wagenkastens und die weitere Verbindung eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil und einem zweiten Längsträger in einem Niederflurbereich des Wagenkastens.
  • Der erste Längsträger in dem Hochflurbereich kann aufgrund seiner Lage und der Gestaltung des Wagenkastens im Hochflurbereich anderen Beanspruchungen als der zweite Längsträger im Niederflurbereich unterliegen. Im Hochflurbereich können Biegebelastungen des Wagenkastens um eine Querachse (im Schienenfahrzeugbau wird eine solche Querachse häufig als y-Achse bezeichnet) insbesondere deshalb höhere Spannungen verursachen, weil aufgrund des kleineren Querschnitts des Wagenkastens im Hochflurbereich das entsprechende Flächenträgheitsmoment des Wagenkastens und damit seine Biegesteifigkeit geringer sein können als im Niederflurbereich des Wagenkastens. Im Hochflurbereich ist hingegen der Querschnitt des Wagenkastens insbesondere in Höhenrichtung größer, woraus eine höhere Biegesteifigkeit um die Querachse resultieren kann. Im Zuge einer beanspruchungsgerechten Konstruktion können daher im Niederflurbereich geringere Wanddicken einer Außenwand des Wagenkastens ausreichend sein im Vergleich zum Hochflurbereich. Das Längsträgerteil ist daher mit seiner Eigenschaft, passgenaue Verbindungen bei unterschiedlichen Breiten der Verbindungen zu bieten, daher in der beschriebenen Einbausituation besonders vorteilhaft.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längsträgerteils aufweisend folgende Schritte:
    • Herstellen eines Vorprodukts des Längsträgerteils mithilfe eines Druckumformverfahrens, wobei das Vorprodukt einen ersten Längssteg, einen zweiten Längssteg und einen dritten Längssteg aufweist, wobei der erste Längssteg, der zweite Längssteg und der dritte Längssteg bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind, dass der erste Längssteg und der zweite Längssteg sowie
      • der zweite Längssteg und der dritte Längssteg
      • sich jeweils mindestens zum Teil überlappen,
      • wobei der zweite Längssteg zwischen dem ersten Längssteg und dem dritten Längssteg angeordnet ist;
    • Entfernen des dritten Längsstegs in einem Längsabschnitt des Vorprodukts.
  • In Bezug auf Ausgestaltungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vollinhaltlich Bezug genommen auf die vorgestellten Ausgestaltungen und Vorteile des Längsträgerteils.
  • Der Schritt des Herstellens des Vorprodukts kann (und wird in der Praxis) vor dem Schritt des Entfernens des dritten Längsstegs in einem Längsabschnitt des Vorprodukts durchgeführt werden. Das Vorprodukt kann dem erfindungsgemäßen Längsträgerteil insoweit entsprechen, als dass der dritte Längssteg in dem Längsabschnitt noch nicht entfernt ist. Der Längsabschnitt kann insbesondere der zweite Längsabschnitt sein wie er bereits vielfach besprochen wurde. Das Herstellen des Vorprodukts kann insbesondere mithilfe Strangpressens durchgeführt werden. Das Entfernen kann insbesondere mithilfe eines Trennverfahrens, zum Beispiel Zerteilen (insbesondere Scherschneiden) und/oder Spanen (insbesondere Fräsen und/oder Schleifen) durchgeführt werden.
  • Das Verfahren stellt eine einfache, kostengünstige und schnelle Methode der Herstellung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils dar, denn alle Teilschritte sind mithilfe von bewährten und ausgereiften produktionstechnischen Verfahren umsetzbar. Auch eine Automatisierung oder eine Teilautomatisierung der Verfahrensschritte, zum Beispiel für eine Serienproduktion des Längsträgerteil, ist möglich.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug, aufweisend das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längsträgerteils, zusätzlich aufweisend folgenden Schritt
    • Verbinden des Längsträgerteils mit einem Teilbereich des Wagenkastens.
  • Alternativ zu dem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Wagenkastens wird ein Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend das vorgestellte Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längsträgerteils, zusätzlich aufweisend folgende Schritte:
    • Verbinden des Längsträgerteils mit einem Teilbereich des Wagenkastens,
    • Aufbauen des Schienenfahrzeugs mit dem Wagenkasten.
  • Allgemein, aber insbesondere in Bezug auf mögliche Verbindungen des Längsträgerteils mit einem Teilbereich des Wagenkastens, wird vollinhaltlich Bezug genommen auf die vorgestellten Ausgestaltungen und Vorteile des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Längsträgerteils und die Ausgestaltungen und Vorteile der vorgestellten Ausgestaltungen des Längsträgerteils.
  • Das Verbinden des Längsträgerteils mit dem Teilbereich des Wagenkastens kann insbesondere mithilfe einer Schweißverbindung erfolgen. Hierbei können, wenn zum Beispiel das Längsträgerteil eine Außenwand des Wagenkastens darstellt, insbesondere ein außenliegender Längssteg (zum Beispiel der erste Längssteg) mit einem weiteren außenliegenden Längssteg eines angrenzenden Teils (zum Beispiel: Seitenwand, Längsträger in einem Niederflurbereich) verbunden werden. Ein innenliegender Längssteg (zum Beispiel der zweite Längssteg) kann mit einem weiteren innenliegenden Längssteg des angrenzenden Teils verbunden werden.
  • In Bezug auf den dritten Längssteg kann der dritte Längssteg insbesondere mit einem weiteren innenliegenden Längssteg eines angrenzenden Teils (zum Beispiel: Längsträger in einem Hochflurbereich) verbunden werden. In Bezug auf den ersten Längssteg kann zusätzlich eine Verbindung mit einem außen liegenden Längssteg des angrenzenden Teils erfolgen.
  • Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindungen werden im Folgenden mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt eines Vorprodukts aus dem das erfindungsgemäße Längsträgerteil gefertigt ist;
    Fig. 2
    einen Querschnitt eines ersten Längsabschnitts des Längsträgerteils, das aus dem in Fig. 1 gezeigten Vorprodukt gefertigt ist;
    Fig. 3
    einen Querschnitt eines zweiten Längsabschnitts des Längsträgerteils;
    Fig. 4
    einen Querschnitt eines Längsträgers in einem Hochflurbereich;
    Fig. 5
    einen Ausschnitt eines Wagenkastens, in dem das Längsträgerteil integriert ist;
    Fig. 6
    eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil;
    Fig. 7
    einen Ausschnitt des Wagenkastens W;
    Fig. 8
    einen Ausschnitt des Wagenkastens W;
    Fig. 9
    einen Ausschnitt des Wagenkastens W;
    Fig. 10
    einen Ausschnitt des Wagenkastens W;
    Fig. 11
    einen Ausschnitt des Wagenkastens W;
    Fig. 12
    eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längsträgerteils;
    Fig. 13
    eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug.
  • Gleiche Bezugszeichen werden für gleiche oder wesensgleiche Teile, Baugruppen, Schritte oder Instanzen genutzt.
  • Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Vorprodukts 10, aus dem das erfindungsgemäße Längsträgerteil LT (siehe Fig. 2, 3, 5) gefertigt ist. Das Vorprodukt 10 ist ein Strangpressteil. Das Vorprodukt 10 weist einen ersten Längssteg 1 auf. Der erste Längssteg 1 weist in einem Knickbereich K einen Knick auf. Das Vorprodukt 10 weist einen zweiten Längssteg 2 auf. Der zweite Längssteg 2 weist in einem Knickbereich K ebenfalls einen Knick auf. Das Vorprodukt 10 weist einen dritten Längssteg 3 auf. Er erstreckt sich ausgehend vom zweiten Längssteg 2 und verläuft parallel zu einem Teilbereich des ersten Längsstegs 1 und parallel zu einem Teilbereich des zweiten Längsstegs 2. Der dritte Längssteg 3 überlappt sich mit dem Teilbereich des zweiten Längsstegs 2 und dem Teilbereich des ersten Längsstegs 1. Das Vorprodukt 10 weist orthogonale Verstärkungsrippen 4 und diagonale Verstärkungsrippen 5b mit kleiner Breite und diagonale Verstärkungsrippen 5a mit großer Breite auf. Der erste Längssteg 1, der zweite Längssteg 2 und der dritte Längssteg 3 sind in ihrer Breite jeweils deutlich kleiner als in ihrer Höhe. Dreidimensional betrachtet entsprechen der erste Längssteg 1, der zweite Längssteg 2 und der dritte Längssteg 3 Platten oder Plattenstreifen. Der erste Längssteg 1 bildet im Einbauzustand eine Außenhaut des Wagenkastens, der zweite Längssteg 2 und der dritte Längssteg 3 bilden jeweils eine Innenhaut des Wagenkastens. Das Vorprodukt weist eine Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 auf (sie ist ein Teil des ersten Längsstegs 1) und eine Verlängerung des zweiten Längsstegs 2 auf (sie ist ein Teil des zweiten Längsstegs 2). Der erste Längssteg 1, der zweite Längssteg 2, der dritte Längssteg 3 sind bei Betrachtung im Querschnitt fachwerkartig miteinander mithilfe der orthogonalen Verstärkungsrippen 4, der diagonalen Verstärkungsrippen 5b mit kleiner Breite und der diagonalen Verstärkungsrippen 5A mit großer Breite verbunden. Der gezeigte Querschnitt ist über die gesamte Längsausdehnung des Vorprodukts 10, die sich aus der Zeichnungsebene der Fig. 1 heraus erstreckt, gleich.
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines ersten Längsabschnitts LA1 des Längsträgerteils LT, das basierend auf dem Vorprodukt 10 gefertigt ist (siehe auch Fig. 5). In dem ersten Längsabschnitt LA1 ist die Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 und die Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2 nicht vorhanden. Sie sind maschinell, realisiert zum Beispiel mittels Fräsens oder Schleifens, entfernt. Ein erster Anschlussbereich A1 befindet sich an einem Ende des dritten Längsstegs 3 und des ersten Längsstegs 1. Der erste Anschlussbereich A1 weist einen überstehenden Materialbereich A11 des ersten Längsstegs 1 und einen überstehenden Materialbereich A 13 des dritten Längsstegs 13 auf.
  • Der erste Längsabschnitt LA1 kann zum Beispiel einen Anteil von mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 20 % an der Gesamtlänge des Längsträgerteils LT einnehmen. Er dient zur Verbindung mit einem Längsträger HL in einem Hochflurbereich (siehe Fig. 4, 5, 6).
  • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt eines zweiten Längsabschnitts LA2 des Längsträgerteils LT. In dem zweiten Längsabschnitt LA2 ist die Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 und die Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2 vorhanden. Der dritte Längssteg 13 (siehe Fig. 1), der am Vorprodukt 10 noch vorhanden ist, ist maschinell entfernt, realisiert zum Beispiel mittels Fräsens oder Schleifens.
  • Ein dritter Anschlussbereich A3 befindet sich an einem Ende der Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 und der Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2. Der dritte Anschlussbereich A3 weist einen überstehenden Materialbereich A31 der Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 auf und einen überstehenden Materialbereich A32 der Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2 auf. Die überstehenden Materialbereiche können insbesondere zur Realisierung von Schweißverbindungen dienen.
  • Der zweite Längsabschnitt LA2 kann zum Beispiel einen Anteil von mindestens 3 % an der Gesamtlänge des Längsträgerteils LT einnehmen. Er dient zur Verbindung mit einem Längsträger NL in einem Niederflurbereich (siehe Fig. 5).
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Längsträgers HL in dem Hochflurbereich (siehe Fig. 5, 6). Der Längsträger HL weist einen komplementären Verbindungsbereich K1 auf, mit komplementären Materialbereichen K11 und K13. Die komplementären Materialbereiche K11 und K13 dienen zur Verbindung mit dem überstehenden Materialbereich A11 des ersten Längsstegs 1 und dem überstehenden Materialbereich A13 des dritten Längsstegs 3.
  • Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt eines Wagenkastens W, in dem das Längsträgerteil LT integriert ist. Zwischen dem Längsträgerteil LT, genauer, zwischen dem ersten Längsabschnitt LA1 des Längsträgerteils LT und dem Längsträger HL in dem Hochflurbereich des Wagenkastens W befindet sich ein horizontaler erster Verbindungsbereich V1. Er wird in Fig. 6 detaillierter gezeigt. Das Längsträgerteil LT befindet sich unterhalb eines Türausschnitts TA. Weiterhin wird ein Fensterausschnitt FA des Wagenkastens gezeigt. Der Wagenkasten W wird in Rohform, also nicht in ein Schienenfahrzeug integriert, gezeigt. Er kann sich aber, wenngleich nicht dargestellt, in einem Schienenfahrzeug befinden. Das Längsträgerteil LT weist einen zweiten Anschlussbereich A2 auf, der an dem (in Relation zum Wagenkasten W gesehen) vorderen, oben vertikalen und unten schrägen Endbereich des Längsträgerteils LT vorgesehen ist. Der zweite Anschlussbereich A2 hat in einer Draufsicht die Form des Querschnitts des Längsträgerteils LT im zweiten Längsabschnitt LA2, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.
  • In Fig. 5 befindet sich demgemäß ein vertikaler zweiter Verbindungsbereich V2, in einer Fahrzeuglängsrichtung LR betrachtet, vor dem Türausschnitt TA. Er stellt eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil LT, genauer zwischen dem Anschlussbereich A2 und dem Längsträger NL in dem Niederflurbereich her. Ein horizontaler dritter Verbindungsbereich V3 zwischen dem Anschlussbereich A3 und einer Seitenwand S des Wagenkastens W ist ebenfalls in Fig. 5 gezeigt. Unterhalb des Längsträgerteils LT ist ein Bodenträger BT angeordnet.
  • Eine Verbindung in einem ersten Verbindungsbereich V1 zwischen dem überstehenden Materialbereich A11 des ersten Längsstegs 1 und dem komplementären Materialbereich K11 sowie eine Verbindung in dem ersten Verbindungsbereich V1 zwischen dem überstehenden Materialbereich A13 des dritten Längsstegs 3 und dem komplementären Materialbereich K13 wird in Fig. 6 gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden die Bezugszeichen nicht wiederholt, insoweit wird auf die Fig. 2 und 4 verwiesen. Aufgrund der großen Breite BR des Verbindungsbereichs V1 kann zu einem hohen Flächenträgheitsmoment um eine Querachse (häufig als y-Achse bezeichnet) des Wagenkastens W beigetragen werden.
  • In Fig. 7 wird ein Ausschnitt des Wagenkastens W gezeigt, wobei die Blickrichtung schräg von außen in Längsrichtung LR zeigt. Insbesondere ist der zweite Verbindungsbereich V2 seitens des Längsträgers NL in dem Niederflurbereich insoweit ersichtlich, als die Anschlussfläche des Längsträgers NL dargestellt ist. Die Anschlussfläche der Längsträgerteils LT entspricht dem in Fig. 3 gezeigten Querschnitt. Auch der Längsträger NL besitzt zwei Längsstege, ähnlich wie das Längsträgerteil LT in dem zweiten Längsabschnitt LA2. Der zweite Längsabschnitt LA2 des Längsträgerteils LT ist in Fig. 7 nicht dargestellt. Er grenzt unmittelbar an den Längsträger NL an. Aufeinandertreffende Flächen der zwei Längsstege des Längsträgers NL sind im Verbindungsbereich V2 mittels Schweißverbindungen mit dem ersten Längssteg 1 und mit dem zweiten Längssteg 2 und mit der Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 und mit der Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2 verbunden.
  • In Fig. 8 wird ein Ausschnitt des Wagenkastens W gezeigt, wobei der gezeigte Querschnitt im Verhältnis zu dem in Fig. 7 gezeigten Querschnitt etwas weiter hinten, entgegen der Längsrichtung LR (siehe Fig. 5) liegt. Das Längsträgerteil LT ist in seinem zweiten Längsabschnitt LA2 dargestellt. Der zweite Verbindungsbereich V2 ist insoweit ersichtlich, als dass eine Schweißnaht von außen zu erkennen ist, die linienartig dargestellt ist. Zusätzlich ist der dritte Verbindungsbereich V3 im Querschnitt dargestellt. Der dritte Verbindungsbereich V3 ist vom Prinzip her ähnlich aufgebaut wie der erste Verbindungsbereich V1, wenngleich er nicht dieselben Längsstege betrifft. Der erste Verbindungsbereich V1 befindet sich an der Verlängerung 11 des ersten Längsstegs 1 und an der Verlängerung 12 des zweiten Längsstegs 2. Der dritte Längssteg 3 ist in dem zweiten Längsabschnitt LA2 entfernt. Demgemäß ist er in Fig. 8 nicht ersichtlich.
  • Die Verbindungsbereiche V1, V2 und V3 sind passgenau gestaltet zu dem jeweils verbundenen Teil, insbesondere ohne überstehendes Material. Die Materialausnutzung, das Gewicht, die Abmessungen und die Bauraumausnutzung des Längsträgerteils LT gegenüber anderen Arten von Längsträgern ist daher vorteilhaft. Überdimensionierungen werden vermieden. Geometrische Inkompatibilitäten, Materialüberstände und ungünstige Spannungsspitzen in den Verbindungsbereichen V1, V2 und V3 werden vermieden. Eine passgenaue Geometrie vermeidet zudem Feuchtigkeits- und Schmutzeintritte in das Längsträgerteil LT und/oder angrenzende Teile. Entsprechendes gilt auch für einen vierten Verbindungsbereich V4 mit dem Bodenträger BT, der vom Prinzip her ähnlich aufgebaut ist wie der erste Verbindungsbereich V1.
  • In Fig. 9 wird ein Ausschnitt des Wagenkastens W gezeigt, wobei der gezeigte Querschnitt im Verhältnis zu dem in Fig. 8 gezeigte Querschnitt etwas weiter hinten, weiter entgegen der Längsrichtung LR (siehe Fig. 5) liegt. Das Längsträgerteil LT weist einen dritten Längsabschnitt LA3 auf, in dem ein großer oberer Bereich des Längsträgerteils LT entfernt worden ist, zum Beispiel mithilfe von Fräsen oder Schleifen. Hierdurch ist der Türausschnitt TA (vgl. Fig. 5) nach unten hin erweitert, sodass er bis zu einem Boden, der innerhalb des Wagenkastens W vorgesehen sein kann, reicht.
  • In Fig. 10 wird ein Ausschnitt des Wagenkastens W gezeigt, wobei der gezeigte Querschnitt im Verhältnis zu dem in Fig. 9 gezeigten Querschnitt wieder etwas weiter hinten, weiter entgegen der Längsrichtung LR (siehe Fig. 5) liegt. Der gezeigte Querschnitt wird aus einer anderen Perspektive, nun mit Blick entgegen der Längsrichtung LR schräg von innen, gezeigt. Das Längsträgerteil LT wird in einem Bereich gezeigt, an dem der erste Längsabschnitt LA1 in den dritten Längsabschnitt LA3 übergeht. Wie bereits beschrieben ist im dritten Längsabschnitt LA3 ein großer oberer Bereich des Längsträgerteils LT entfernt. Dies betrifft insbesondere den dritten Längssteg 3 und Teile des ersten Längsstegs 1 und Teile des zweiten Längsstegs 2.
  • In Fig. 11 wird ein Ausschnitt des Wagenkastens W gezeigt, wobei der gezeigte Querschnitt im Verhältnis zu dem in Fig. 10 gezeigten Querschnitt nunmehr etwas weiter vorne in Längsrichtung LR liegt. Der gezeigte Querschnitt befindet sich ungefähr an der gleichen Längsposition wie der in Fig. 9 gezeigte Querschnitt, jedoch aus einer anderen Perspektive schräg von innen in Längsrichtung LR. Es ist insbesondere im Vergleich zu Fig. 10 zu erkennen, dass der dritte Längssteg 3 im zweiten Längsabschnitt LA2 entfernt ist.
  • In Fig. 12 wird eine Ausgestaltung eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längsträgerteils, zum Beispiel des Längsträgerteils LT, gezeigt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Vorprodukt, zum Beispiel das Vorprodukt 10, mithilfe eines Druckumformverfahrens, insbesondere Strangpressens, hergestellt. Das Vorprodukt 10 dient dazu, mittels des Entfernens des dritten Längsstegs 3 in einem Längsabschnitt des Vorprodukts das erfindungsgemäße Längsträgerteil LT herzustellen.
  • In einem zweiten Schritt S2, der nach Abschluss des ersten Schritts S1 durchgeführt wird, wird dementsprechend der dritte Längssteg 3 und die an den dritten Längssteg 3 angrenzende Verstärkungsrippe (vgl. Fig. 2) entfernt, zum Beispiel mittels Fräsens oder Schleifens.
  • Die vorgestellte Ausgestaltung des Verfahrens ist besonders einfach, preisgünstig und schnell durchführbar, da bekannte und bewährte Produktions- und Bearbeitungsmethoden genutzt werden. Die bereits erwähnten Vorteile in Bezug auf das hergestellte Längsträgerteil LT gelten entsprechend.
  • In Fig. 13 wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug gezeigt. Der erste Schritt S1 und der zweite Schritt S2 entsprechen den bereits vorgestellten Schritten S1 und S2. Hinzu kommt ein dritter Schritt S3, in dem das hergestellte Längsträgerteil LT mit einem Teilbereich eines Wagenkastens, zum Beispiel des Wagenkastens W, verbunden wird. Dies kann mithilfe eines Anschlussbereichs, zum Beispiel des ersten Anschlussbereichs A1 und/oder das zweiten Anschlussbereichs A2 erfolgen. Weitere Anschlussbereiche können vorgesehen sein. Mithilfe des Anschlussbereichs A1 kann eine Verbindung im Verbindungsbereich V1 (zu dem Längsträger HL in dem Hochflurbereich) hergestellt werden und mithilfe des Anschlussbereichs A2 kann eine Verbindung im Verbindungsbereich V2 (zu dem Längsträger NL in dem Niederflurbereich) hergestellt werden. Verbindungen können insbesondere mithilfe Schweißens hergestellt werden. Weitere Verbindungen, zum Beispiel im Verbindungsbereich V3 (zur Seitenwand S) und im Verbindungsbereich V4 (zum Bodenträger BT), können vorgenommen werden.
  • Sofern mithilfe des Wagenkastens Wein Schienenfahrzeug hergestellt werden soll, kann ein vierter Schritt (nicht dargestellt) nachfolgen, in dem unter Nutzung des Wagenkastens W das Schienenfahrzeug aufgebaut wird.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10: Vorprodukt
    • LT: Längsträgerteil
    • 1: erster Längssteg
    • K: Knickbereich
    • 2: zweiter Längssteg
    • 3: dritter Längssteg
    • 4: orthogonale Verstärkungsrippe
    • 5a: diagonale Verstärkungsrippen mit großer Breite
    • 5b: diagonale Verstärkungsrippen mit kleiner Breite
    • 11: Verlängerung des ersten Längsstegs
    • 12: Verlängerung des zweiten Längsstegs
    • LA1: erster Längsabschnitt
    • A1: erster Anschlussbereich
    • A11: überstehender Materialbereich
    • A13: überstehender Materialbereich
    • HL: Längsträger in einem Hochflurbereich
    • LA2: zweiter Längsabschnitt
    • 13: dritter Längssteg
    • A2: zweiter Anschlussbereich
    • A21: überstehender Materialbereich
    • A22: überstehender Materialbereich
    • NL: Längsträger in einem Niederflurbereich
    • K1: komplementärer Verbindungsbereich
    • K11: komplementärer Materialbereich
    • K13: komplementärer Materialbereich
    • W: Wagenkasten
    • V1: erster Verbindungsbereich
    • TA: Türausschnitt
    • FA: Fensterausschnitt
    • V2: zweiter Verbindungsbereich
    • LR: Fahrzeuglängsrichtung
    • V3: dritter Verbindungsbereich
    • S: Seitenwand
    • BT: Bodenträger
    • BR: Breite
    • V4: vierter Verbindungsbereich
    • LA3: dritter Längsabschnitt
    • S1: erster Schritt
    • S2: zweiter Schritt
    • S3: dritter Schritt

Claims (13)

  1. Längsträgerteil (LT) für einen Wagenkasten (W) eines Schienenfahrzeugs,
    wobei das Längsträgerteil (LT) mithilfe eines Druckumformverfahrens gefertigt ist,
    wobei das Längsträgerteil (LT) einen ersten Längsabschnitt (LA1) aufweist, in dem ein erster Längssteg (1), ein zweiter Längssteg (2) und ein dritter Längssteg (3) bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind, dass
    - der erste Längssteg (1) und der zweite Längssteg (2) sowie
    - der zweite Längssteg (2) und der dritte Längssteg (3)
    sich jeweils mindestens zum Teil überlappen,
    wobei der zweite Längssteg (2) zwischen dem ersten Längssteg (1) und dem dritten Längssteg (3) angeordnet ist,
    wobei das Längsträgerteil (LT) einen zweiten Längsabschnitt (LA2) aufweist, in dem der dritte Längssteg (3) entfernt ist.
  2. Längsträgerteil (LT) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Längsabschnitt (LA2) der dritte Längssteg (3) maschinell entfernt ist.
  3. Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens anteilig aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung besteht.
  4. Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Strangpressteil ist.
  5. Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass es in dem ersten Längsabschnitt (LA1) einen ersten Anschlussbereich (A1) mit dem ersten Längssteg (1) und dem dritten Längssteg (3) aufweist und dass es in dem zweiten Längsabschnitt (LA2) einen zweiten Anschlussbereich (A2) mit dem ersten Längssteg (1) und dem zweiten Längssteg (2) aufweist.
  6. Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Längsabschnitt (LA2) ein dritter Anschlussbereich (A3) bei Betrachtung in einem Querschnitt am Ende einer Verlängerung des ersten Längsstegs (1) und des zweiten Längsstegs (2) angeordnet ist, wobei die Verlängerung in dem ersten Längsabschnitt (LA1) entfernt ist.
  7. Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Längsabschnitt (LA1) bei Betrachtung in einem Querschnitt der zweite Längssteg (2) und der erste Längssteg (1) eine Biegung oder einen Knick aufweisen und der dritte Längssteg (3) an der Innenseite der Biegung oder des Knicks verläuft.
  8. Wagenkasten (W) eines Schienenfahrzeugs, aufweisend ein Längsträgerteil (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-7.
  9. Wagenkasten (W) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerteil (LT) unter einem Türausschnitt (TA) angeordnet ist.
  10. Wagenkasten (W) gemäß einem der Ansprüche 8-9, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine erste Verbindung des Längsträgerteils (LT) mit einem ersten Teilbereich des Wagenkastens (W) entlang einer Längsrichtung (LR) des Wagenkastens (W) erstreckt und sich eine weitere Verbindung des Längsträgerteils (LT) mit einem weiteren Teilbereich des Wagenkastens (W) zumindest teilweise entlang einer Vertikalen erstreckt.
  11. Wagenkasten (W) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindung eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil (LT) und einem ersten Längsträger (LH) in einem Hochflurbereich des Wagenkastens (W) ist und die weitere Verbindung eine Verbindung zwischen dem Längsträgerteil (LT) und einem weiteren Längsträger (LN) in einem Niederflurbereich des Wagenkastens (W) ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Längsträgerteils (LT) gemäß einem der Ansprüche 1-7, aufweisend folgende Schritte:
    - Herstellen eines Vorprodukts (10) des Längsträgerteils (LT) mithilfe eines Druckumformverfahrens, wobei das Vorprodukt (10) einen ersten Längssteg (1), einen zweiten Längssteg (2) und einen dritten Längssteg (3) aufweist, wobei der erste Längssteg (1), der zweite Längssteg (2) und der dritte Längssteg (3) bei Betrachtung in einem Querschnitt derart nebeneinander angeordnet sind,
    dass der erste Längssteg (1) und der zweite Längssteg (2) sowie
    der zweite Längssteg (2) und der dritte Längssteg (3)
    sich jeweils mindestens zum Teil überlappen,
    wobei der zweite Längssteg (2) zwischen dem ersten Längssteg (1) und dem dritten Längssteg (3) angeordnet ist;
    - Entfernen des dritten Längsstegs (3) in einem Längsabschnitt des Vorprodukts (10).
  13. Verfahren zur Herstellung eines Wagenkastens (W) für ein Schienenfahrzeug, aufweisend das Verfahren zur Herstellung eines Längsträgerteils (LT) gemäß Anspruch 12, zusätzlich aufweisend folgenden Schritt
    - Verbinden des Längsträgerteils (LT) mit einem Teilbereich des Wagenkastens (W).
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Citations (5)

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