EP4341145A1 - Large component for a rail vehicle - Google Patents

Large component for a rail vehicle

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Publication number
EP4341145A1
EP4341145A1 EP22747022.6A EP22747022A EP4341145A1 EP 4341145 A1 EP4341145 A1 EP 4341145A1 EP 22747022 A EP22747022 A EP 22747022A EP 4341145 A1 EP4341145 A1 EP 4341145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
large component
rail vehicle
bows
vehicle according
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
EP22747022.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl Heinz KARNER
Marcin Krupa
Florian Moser
Marcus Worsch
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.)
Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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 Siemens Mobility Austria GmbH filed Critical Siemens Mobility Austria GmbH
Publication of EP4341145A1 publication Critical patent/EP4341145A1/en
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
    • 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
    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units

Definitions

  • the invention relates to a large component for a rail vehicle.
  • a skeleton structure is constructed from sheet metal profiles and planked with a sheet metal panel, with the sheet metal panel representing the outer skin of the large component.
  • the resulting structure offers high strength at low weight and is equally suitable for production from steel or stainless steel.
  • the skeleton structure is made up of frames and stringers oriented normal to the frames, which are usually welded to one another and to the planking. The structure constructed in this way does not sufficiently meet modern requirements for strength combined with low mass, so that optimizations of this construction were created.
  • the planking can be made up of a plurality of metal sheets, each of which has different properties, so that metal sheets with a greater thickness or a different material composition are used in places with high strength requirements be provided.
  • the corners of door and window cutouts require a higher level of strength that is not required elsewhere.
  • the sheet metal parts mentioned are usually connected to one another by means of welding, in which case a welding process with as little heat input as possible should be selected so that there is little distortion of the components and the required finishing work, eg grinding and cementing, can be minimized. Welding processes that can be automated are particularly advantageous, whereby the accessibility of the welding point by the welding machine must be taken into account in the design.
  • a frequently used welding process is spot welding, in which electric current is passed through two overlapping metal sheets and these are locally melted. This requires an overlap of the sheets, which can lead to increased mass of the large component and potential problems with the rust protection at the point of overlap.
  • attachment points are provided to which these interior components can be detachably attached.
  • C-rails have proven their worth here, as they allow the installation site to be precisely adjusted. The simultaneous fulfillment of different requirements for a large rail vehicle component, in particular low mass with optimal local distribution of strength, corrosion protection and automatable manufacturability with the lowest need for reworking and the integration of a C-rail cannot be achieved with measures known from the prior art. Presentation of the invention
  • the invention is therefore based on the object of specifying a large component of a rail vehicle which is optimized with regard to its manufacture using laser welding and which includes a C-rail.
  • a large component for a rail vehicle comprising a lattice-shaped composite of bows and frames and skins of this grid-like composite, the frames being designed as flat sheet metal parts which are butt-welded to the skin, and the bows as flat sheet metal parts are designed, which are butt-welded to the planking, with a C-rail being arranged on at least one of the bows.
  • the advantage can be achieved of being able to create a planked bow wall that can be produced automatically, includes a C-rail and the individual parts of which can each be produced very easily.
  • a composite of bows and frames is to be produced, with the bows and frames being designed as flat sheet metal parts.
  • a flat sheet metal blank can be used in the present solution, since no overlaps are required for the production of a weld seam.
  • the bows and ribs are connected to the planking butt with a so-called T-joint.
  • Such a weld seam is preferably to be produced by means of laser welding, since this introduces the required energy in a very limited manner and thus the distortion of the connected components is minimal.
  • the surface quality of the planking on the side facing away from the weld seam is not affected by the laser welding, so that no reworking such as cementing and grinding is required there. This is particularly advantageous as this side is generally a visible surface where great importance is attached to appearance.
  • Another advantage of this process is that due to the smaller heat-affected zone, the use of work-hardened steels is preferred, since the strength of these steels is only minimally impaired.
  • the bows are at least partially connected to a C-rail before assembly with the planking and the frames and connected as a common, prefabricated assembly with the frames and the planking to form a large component. It is advantageous to use a C-rail made of the same material as the bow, which is produced from sheet metal by a forming process. Typically, roll forming can be used for this.
  • the bows are divided into individual bow sections, which are welded to the side of the C-rail facing away from the opening of the C-rail.
  • the frames engage in the distances between the individual bow sections, resulting in a lattice structure.
  • the proposed design offers excellent protection against corrosion even when using conventional, non-stainless steel, since the entire surface of all components is easily accessible and with the appropriate
  • Anti-rust coating can be applied. Due to the construction from simple, flat pieces of sheet metal, there are no undercuts, into which the corrosion protection can often only penetrate inadequately. Corrosion protection measures are particularly easy to implement, especially due to the exclusive use of butt weld seams and the resulting omission of double sheet metal layers.
  • Another advantage lies in the lower mass of a large component compared to a large component of the same dimensions and strength, since there are no double layers of sheet metal to produce weld seams.
  • a preferred embodiment of the invention provides for the planking to be constructed from a plurality of metal sheets which have different material compositions or thicknesses. Such can be locally increased
  • Strength requirements for example on window corners or the connection of door pillars, are taken into account without having to provide this increased strength in places without this need. It is essential to design the outer skin of the large component step-free, the different sheet metal thicknesses are to be taken into account on the inside of the planking by dimensioning the bows and frames accordingly.
  • the large component according to the invention can be used particularly advantageously as a side wall of a rail vehicle, since the specific advantages, in particular the integration of a C-rail, particularly come into play.
  • interior fittings such as seats, partition walls, handrails, etc. are usually attached to the side walls.
  • It can also be used as an end wall or roof, since other assemblies such as ventilation ducts, roof panels or ticket machines often have to be attached to these.
  • a C-rail to the large component in the manner indicated and to arrange it below a window frame and to equip it with water inlet holes and water drainage holes.
  • the water inlet holes are to be provided in the installation position above the attachment to the bows on the base of the C-profile. In this way, water that has penetrated through the window seals can be caught at a predetermined point and directed away so that it does not reach other parts of the side wall structure.
  • the drain from the C-rail is via Water drainage holes, which are located on the underside of the C-rail (in the installed position) at those points where safe water drainage is guaranteed.
  • Fig.3 Large component oblique view.
  • Fig.l shows an example and schematically a large component of a rail vehicle in a sectional view.
  • a highly abstracted section through a large component 1 in the form of a side wall is shown, which is manufactured in a differential construction.
  • This large component 1 is made up of planking 4 and a framework of bows 2 and ribs 3, with the section shown running between two ribs 3 in the vertical direction.
  • the frames which are vertically oriented in the installation position
  • FIG. 2 shows, by way of example and schematically, a large component of a rail vehicle in a view of the supporting structure made of bows and frames.
  • the abstracted example from FIG. 1 is shown in the view from the inside of the large component, with the bows 2 being covered by the C-rail 5 .
  • the bows 2 do not touch the frames 3 and are also not welded to them.
  • the C-rail 5 is connected to the frames 3 by means of a weld seam 7 .
  • the laser welding process enables the exact positioning of such a weld seam with a very small spatial extent.
  • FIG. 3 shows an example and a schematic of a large component of a rail vehicle in an oblique view.
  • a section of a large component 1 of a rail vehicle is shown in an oblique view from the inside, which forms a side wall with two window cutouts.
  • the large component 1 comprises a supporting structure made of bows 2 and frames 3, with 2 C-rails being arranged on the bows.
  • the frames 3 are tightened between the window gaps to reduce deflection of the side wall.
  • three C-rails 5 are provided below the window cutouts, which can be used, for example, to attach seats.
  • the same principle underlying the invention can also be used in a roof, for example for the attachment of Cable trays or air conditioning ducts or in a bulkhead.
  • FIG. 4 shows a detail of the large component of a rail vehicle from FIG. 3 as an example and schematically.
  • the bearing of the C-rail 5 on a frame 3 is shown, with the shape of the outer contour of the frame 3 ensuring that the C-rail 5 is positioned exactly. In this way, a weld seam can connect the C-rail 5 to the frame 3 exactly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

A large component (1) for a rail vehicle, comprising a grid structure of bows (2) and ribs (3), and panelling (4) of said grid structure, wherein the ribs (3) are configured as planar sheet metal parts which are butt-welded to the panelling (4), and the bows (2) are configured as planar sheet metal parts which are butt-welded to the panelling (4), wherein a C rail (5) is arranged on at least one of the bows (2).

Description

Beschreibung description
Großkomponente für ein Schienenfahrzeug Large component for a rail vehicle
Technisches Gebiet technical field
Die Erfindung betrifft eine Großkomponente für ein Schienenfahrzeug . The invention relates to a large component for a rail vehicle.
Stand der Technik State of the art
Großkomponenten von Schienenfahrzeugen, beispielsweise Seitenwände, Stirnwände, Dächern oder Untergestelle können in sogenannter Differentialbauweise aus Metall hergestellt werden. Bei dieser Differentialbauweise wird eine Gerippestruktur aus Blechprofilen aufgebaut und mit einer Blechtafel beplankt, wobei die Blechtafel die Außenhaut der Großkomponente darstellt. Die so entstehende Struktur bietet eine hohe Festigkeit bei niedrigem Gewicht und eignet sich für die Herstellung aus Stahl bzw. nichtrostendem Stahl gleichermaßen. Die Gerippestruktur ist dabei aus Spanten und normal zu den Spanten orientieren Stringern aufgebaut, welcher untereinander sowie mit der Beplankung üblicherweise verschweißt werden. Die so aufgebaute Struktur genügt modernen Anforderungen an Festigkeit bei gleichzeitig geringer Masse nicht ausreichend, sodass Optimierungen dieser Bauweise geschaffen wurden. Beispielsweise kann die Beplankung aus einer Mehrzahl von Blechen aufgebaut sein, welche jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, sodass an Stellen mit hohen Festigkeitsanforderungen Bleche mit größerer Dicke oder einer anderen Materialzusammensetzung vorgesehen werden. Typischerweise erfordern die Ecken von Tür- und Fensterausschnitten eine höhere Festigkeit, welche an anderen Stellen nicht erforderlich ist. Die Verbindung der genannten Blechteile untereinander erfolgt üblicherweise mittels Schweißens, wobei insbesondere ein Schweißverfahren mit möglichst geringem Wärmeeintrag zu wählen ist, sodass es nur zu geringem Verzug der Bauteile kommt und die erforderlichen Nacharbeiten, z.B. Schleifen und Verkitten, minimiert werden können. Insbesondere sind automatisierbare Schweißverfahren vorteilhaft, wobei auf die Zugänglichkeit der Schweißstelle durch die Schweißmaschine konstruktiv zu achten ist. Ein häufig eingesetztes Schweißverfahren ist das Punktschweißen, bei welchem elektrischer Strom durch zwei überlappende Bleche geleitet wird und diese lokal aufgeschmolzen werden. Dazu ist eine Überlappung der Bleche erforderlich, was zu erhöhter Masse der Großkomponente und potenziell zu Problemen mit dem Rostschutz an der Überlappungsstelle führen kann. Zur Anordnung von Innenausbauteilen wie Sitzen, Haltestangen, Fahrkartenautomaten, Verkleidungsteilen o.ä. werden Befestigungspunkte vorgesehen, an welchen diese Innenausbauteile lösbar befestigt werden können. Dabei haben sich sogenannte C-Schienen bewährt, da sie eine exakte Justierung des Montageorts erlauben. Die gleichzeitige Erfüllung unterschiedlicher Anforderungen an eine Schienenfahrzeuggroßkomponente, insbesondere geringe Masse bei optimale örtlicher Verteilung der Festigkeit, Korrosionsschutz und automatisierbare Herstellbarkeit bei geringstem Nacharbeitungsbedarf sowie der Integration einer C-Schiene kann mit aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen nicht erzielt werden. Darstellung der Erfindung Large components of rail vehicles, for example side walls, end walls, roofs or underframes, can be manufactured from metal using what is known as differential construction. With this differential construction method, a skeleton structure is constructed from sheet metal profiles and planked with a sheet metal panel, with the sheet metal panel representing the outer skin of the large component. The resulting structure offers high strength at low weight and is equally suitable for production from steel or stainless steel. The skeleton structure is made up of frames and stringers oriented normal to the frames, which are usually welded to one another and to the planking. The structure constructed in this way does not sufficiently meet modern requirements for strength combined with low mass, so that optimizations of this construction were created. For example, the planking can be made up of a plurality of metal sheets, each of which has different properties, so that metal sheets with a greater thickness or a different material composition are used in places with high strength requirements be provided. Typically, the corners of door and window cutouts require a higher level of strength that is not required elsewhere. The sheet metal parts mentioned are usually connected to one another by means of welding, in which case a welding process with as little heat input as possible should be selected so that there is little distortion of the components and the required finishing work, eg grinding and cementing, can be minimized. Welding processes that can be automated are particularly advantageous, whereby the accessibility of the welding point by the welding machine must be taken into account in the design. A frequently used welding process is spot welding, in which electric current is passed through two overlapping metal sheets and these are locally melted. This requires an overlap of the sheets, which can lead to increased mass of the large component and potential problems with the rust protection at the point of overlap. For the arrangement of interior components such as seats, handrails, ticket machines, cladding parts or the like, attachment points are provided to which these interior components can be detachably attached. So-called C-rails have proven their worth here, as they allow the installation site to be precisely adjusted. The simultaneous fulfillment of different requirements for a large rail vehicle component, in particular low mass with optimal local distribution of strength, corrosion protection and automatable manufacturability with the lowest need for reworking and the integration of a C-rail cannot be achieved with measures known from the prior art. Presentation of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Großkomponente eines Schienenfahrzeugs anzugeben, welche in Hinsicht auf ihre Fertigung mittels Laserschweißens optimiert ist und welche eine C-Schiene umfasst. The invention is therefore based on the object of specifying a large component of a rail vehicle which is optimized with regard to its manufacture using laser welding and which includes a C-rail.
Die Aufgabe wird durch eine Großkomponente für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. The object is achieved by a large component for a rail vehicle with the features of claim 1. Advantageous configurations are the subject of subordinate claims.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine Großkomponente für ein Schienenfahrzeug, umfassend einen gitterförmigen Verbund aus Spriegeln- und Spanten und eine Beplankung dieses gitterförmigen Verbundes aufgebaut, wobei die Spanten als ebene Blechteile, welche stumpf mit der Beplankung verschweißt sind ausgeführt sind, und die Spriegeln als ebene Blechteile ausgeführt sind, welche stumpf mit der Beplankung verschweißt sind, wobei an mindestens einem der Spriegel eine C-Schiene angeordnet ist. According to the basic idea of the invention, a large component for a rail vehicle is constructed, comprising a lattice-shaped composite of bows and frames and skins of this grid-like composite, the frames being designed as flat sheet metal parts which are butt-welded to the skin, and the bows as flat sheet metal parts are designed, which are butt-welded to the planking, with a C-rail being arranged on at least one of the bows.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine beplankte Spriegelwand schaffen zu können, welche automatisiert herstellbar ist, eine C-Schiene umfasst und deren Einzelteile für sich jeweils sehr einfach herstellbar sind. As a result, the advantage can be achieved of being able to create a planked bow wall that can be produced automatically, includes a C-rail and the individual parts of which can each be produced very easily.
Erfindungsgemäß ist ein Verbund aus Spriegeln und Spanten herzustellen, wobei die Spriegel und Spanten als ebene Blechteile ausgeführt sind. Im Gegensatz zur herkömmlichen Bauweise, bei welcher meist Z-Profile oder Hutprofile zum Einsatz kommen, kann bei gegenständlicher Lösung ein ebener Blechzuschnitt eingesetzt werden, da keinerlei Überlappungen für die Herstellung einer Schweißnaht erforderlich sind. Die Verbindung der Spriegel und Spanten mit der Beplankung erfolgt jeweils stumpf über einen sogenannten T-Stoß. Eine solche Schweißnaht ist vorzugsweise mittels Laserschweißens herzustellen, da dieses die erforderliche Energie räumlich sehr begrenzt einbringt und somit der Verzug der verbundenen Bauteile minimal ist. Weiters wird durch das Laserschweißen die Oberflächenqualität der Beplankung an der der Schweißnaht abgewandten Seite nicht beeinträchtigt, sodass dort keine Nacharbeiten wie Verkitten und Schleifen erforderlich sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da diese Seite im Allgemeinen eine Sichtfläche ist, auf deren Erscheinungsbild großer Wert gelegt wird. According to the invention, a composite of bows and frames is to be produced, with the bows and frames being designed as flat sheet metal parts. In contrast to conventional construction, in which Z-profiles or hat profiles are usually used, a flat sheet metal blank can be used in the present solution, since no overlaps are required for the production of a weld seam. the The bows and ribs are connected to the planking butt with a so-called T-joint. Such a weld seam is preferably to be produced by means of laser welding, since this introduces the required energy in a very limited manner and thus the distortion of the connected components is minimal. Furthermore, the surface quality of the planking on the side facing away from the weld seam is not affected by the laser welding, so that no reworking such as cementing and grinding is required there. This is particularly advantageous as this side is generally a visible surface where great importance is attached to appearance.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass durch die kleinere wärmebeeinflußte Zone der Einsatz kaltverfestigter Stähle bevorzugt ist, da diese dabei nur minimal in ihrer Festigkeit beeinträchtigt werden. Another advantage of this process is that due to the smaller heat-affected zone, the use of work-hardened steels is preferred, since the strength of these steels is only minimally impaired.
Die Spriegel werden vor dem Zusammenbau mit der Beplankung und den Spanten wenigstens teilweise mit einer C-Schiene verbunden und als gemeinsame, vorgefertigte Baugruppe mit den Spanten und der Beplankung zu einer Großkomponente verbunden. Dabei ist es vorteilhaft, eine C-Schiene aus demselben Material wie die Spriegel einzusetzen, welche durch ein Umformverfahren aus Blech hergestellt ist. Typischerweise kann dazu Rollprofilieren eingesetzt werden. The bows are at least partially connected to a C-rail before assembly with the planking and the frames and connected as a common, prefabricated assembly with the frames and the planking to form a large component. It is advantageous to use a C-rail made of the same material as the bow, which is produced from sheet metal by a forming process. Typically, roll forming can be used for this.
Die Spriegel werden dabei in einzelne Spriegelabschnitte geteilt, welche an der, der Öffnung der C-Schiene abgewandten Seite der C-Schiene angeschweißt werden. In die Abstände zwischen den einzelnen Spriegelabschnitten greifen beim Zusammenbau der Großkomponente die Spanten ein, sodass sich ein Gitterverbund ergibt. In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, die Spanten mit einer Außenkontur auszustatten, welche ein Anlegen der C-Schiene an die Spanten in ihrer Montageposition erlaubt. Solcherart können an der C-Schiene angreifende Kräfte, insbesondere vertikal nach unten orientierte Gewichtskräfte durch Innenausbauteile unmittelbar in die Spanten und somit die Großkomponente eingeleitet werden. Die Spriegel werden somit im Wesentlichen von Biegekräften befreit. The bows are divided into individual bow sections, which are welded to the side of the C-rail facing away from the opening of the C-rail. When assembling the large component, the frames engage in the distances between the individual bow sections, resulting in a lattice structure. In a further development of the invention, it is advantageous to equip the ribs with an outer contour which allows the C-rail to be placed against the ribs in their assembly position. In this way, forces acting on the C-rail, in particular weight forces oriented vertically downwards, can be introduced directly into the frames and thus the large component through interior fittings. The bows are thus essentially freed from bending forces.
Es ist weiters vorteilhaft, die C-Schiene an ihrer Auflagefläche mit den Spanten jeweils zu verschweißen. It is also advantageous to weld the C-rail to the frame on its contact surface.
Dadurch können auch von der Auflagefläche weg gerichtete Kräfte in die Spanten eingeleitet werden und es wird eine potenzielle Geräuschquelle eliminiert. As a result, forces directed away from the bearing surface can also be introduced into the frames and a potential source of noise is eliminated.
Die vorgeschlagene Konstruktion bietet einen hervorragenden Korrosionsschutz auch bei Einsatz konventionellen, nicht rostfreien Stahls, da die gesamte Oberfläche aller Bauteile gut zugänglich ist und mit entsprechender The proposed design offers excellent protection against corrosion even when using conventional, non-stainless steel, since the entire surface of all components is easily accessible and with the appropriate
Rostschutzbeschichtung versehen werden kann. Durch den Aufbau aus einfachen, ebenen Blechstücken entstehen keine Hinterschneidungen, in welche der Korrosionsschutz oft nur mangelhaft eindringen kann. Insbesondere durch das ausschließliche Verwenden stumpfer Schweißnähte und den dadurch entstehenden Verzicht doppelter Blechlagen, sind Korrosionsschutzmaßnahmen besonders leicht umzusetzen. Anti-rust coating can be applied. Due to the construction from simple, flat pieces of sheet metal, there are no undercuts, into which the corrosion protection can often only penetrate inadequately. Corrosion protection measures are particularly easy to implement, especially due to the exclusive use of butt weld seams and the resulting omission of double sheet metal layers.
Ein weiterer Vorteil liegt in der geringeren Masse einer Großkomponente im Vergleich zu einer Großkomponente gleicher Abmessungen und Festigkeit, da doppelte Blechlagen zur Herstellung von Schweißnähten entfallen. Another advantage lies in the lower mass of a large component compared to a large component of the same dimensions and strength, since there are no double layers of sheet metal to produce weld seams.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Beplankung aus einer Mehrzahl von Blechen aufzubauen, welche unterschiedliche WerkstoffZusammensetzungen oder Dicken aufweisen. Solcherart kann auf lokal erhöhteA preferred embodiment of the invention provides for the planking to be constructed from a plurality of metal sheets which have different material compositions or thicknesses. Such can be locally increased
Festigkeitsanforderungen, beispielsweise an Fensterecken oder dem Anschluß von Türsäulen Rücksicht genommen werden, ohne diese erhöhte Festigkeit auch an Stellen ohne diesen Bedarf vorsehen zu müssen. Dabei ist wesentlich, die Außenhaut der Großkomponente stufenfrei zu gestalten, die unterschiedlichen Blechdicken sind an der Innenseite der Beplankung durch entsprechende Bemessung der Spriegel und Spanten zu berücksichtigen . Strength requirements, for example on window corners or the connection of door pillars, are taken into account without having to provide this increased strength in places without this need. It is essential to design the outer skin of the large component step-free, the different sheet metal thicknesses are to be taken into account on the inside of the planking by dimensioning the bows and frames accordingly.
Die erfindungsgemäße Großkomponente ist besonders vorteilhaft als Seitenwand eines Schienenfahrzeugs einzusetzen, da dabei die spezifischen Vorteile, insbesondere die Integration einer C-Schiene, besonders zum Tragen kommen. Innenausbauteile wie Sitze, Trennwände, Haltestangen, etc. werden in der Praxis meist an den Seitenwänden befestigt. Ein Einsatz als Stirnwand oder Dach kann ebenfalls vorgesehen werden, da an diesen auch oft weitere Baugruppen wie Lüftungskanäle, Dachverkleidungen oder Fahrkartenautomaten zu befestigen sind. The large component according to the invention can be used particularly advantageously as a side wall of a rail vehicle, since the specific advantages, in particular the integration of a C-rail, particularly come into play. In practice, interior fittings such as seats, partition walls, handrails, etc. are usually attached to the side walls. It can also be used as an end wall or roof, since other assemblies such as ventilation ducts, roof panels or ticket machines often have to be attached to these.
In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es empfehlenswert, eine C-Schiene in angegebener Weise mit der Großkomponente zu verbinden und sie dabei unterhalb eines Fensterrahmens anzuordnen sowie sie mit Wassereinlauflöchern und Wasserablauflöchern auszustatten. Dabei sind die Wassereinlauflöcher in Einbaulage oberhalb der Befestigung an den Spriegeln am Grund des C-Profils vorzusehen. Solcherart kann durch die Fensterdichtungen eingedrungenes Wasser an vorbestimmter Stelle aufgefangen und gerichtet abgeleitet werden, sodass es andere Teile der Seitenwandstruktur nicht erreicht. Der Abfluß aus der C-Schiene erfolgt über Wasserablauflöcher, welche an der Unterseite der C-Schiene (in Einbaulage) an jenen Stellen angeordnet sind, an welchen ein sicherer Wasserabfluß gewährleistet ist. In a further development of the invention, it is advisable to connect a C-rail to the large component in the manner indicated and to arrange it below a window frame and to equip it with water inlet holes and water drainage holes. The water inlet holes are to be provided in the installation position above the attachment to the bows on the base of the C-profile. In this way, water that has penetrated through the window seals can be caught at a predetermined point and directed away so that it does not reach other parts of the side wall structure. The drain from the C-rail is via Water drainage holes, which are located on the underside of the C-rail (in the installed position) at those points where safe water drainage is guaranteed.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Es zeigen beispielhaft: Examples show:
Fig.l Großkomponente Schnitt. Fig.l large component section.
Fig.2 Großkomponente Ansicht. Fig.2 large component view.
Fig.3 Großkomponente Schrägansicht. Fig.3 Large component oblique view.
Fig.4 Großkomponente Detail. Fig.4 Large component detail.
Ausführung der Erfindung implementation of the invention
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch eine Großkomponente eines Schienenfahrzeugs in einer Schnittdarstellung. Es ist stark abstrahiert ein Schnitt durch eine Großkomponente 1 in Form einer Seitenwand dargestellt, welche in Differentialbauweise gefertigt ist. Diese Großkomponente 1 ist aus einer Beplankung 4 und einem Gerüst aus Spriegel 2 und Spanten 3 aufgebaut, wobei der gezeigte Schnitt zwischen zwei Spanten 3 in vertikaler Richtung verläuft. Die SpriegelFig.l shows an example and schematically a large component of a rail vehicle in a sectional view. A highly abstracted section through a large component 1 in the form of a side wall is shown, which is manufactured in a differential construction. This large component 1 is made up of planking 4 and a framework of bows 2 and ribs 3, with the section shown running between two ribs 3 in the vertical direction. The bows
2 sind als ebene Blechteile ausgebildet und mit der Beplankung 4 stumpf mittels einer Laserschweißnaht 6 verschweißt. Die, in Einbaulage vertikal orientierten Spanten2 are designed as flat sheet metal parts and are butt-welded to the planking 4 by means of a laser weld seam 6 . The frames, which are vertically oriented in the installation position
3 sind ebenfalls mit der Beplankung 4 verschweißt (Schweißnaht nicht gezeigt) und weisen eine solche Kontur auf, dass eine an den Spanten 3 befindliche Ausformung zur Auflagerung einer C-Schiene 5 ausgebildet ist. Diese C- Schiene 5 ist mit den Spriegeln 2 mittels einer Laserschweißnaht 6 verbunden. Zwischen den Spriegeln 2 und den Spanten 3 besteht keine unmittelbare Verbindung. Die Unterkante der C-Schiene 5 ist mit den Spanten 3 an deren Ausformung zur Auflagerung mittels einer kurzen Schweißnaht 7 verbunden. Auf die C-Schiene 5 wirkende Kräfte werden somit direkt in die Spanten 3 eingeleitet. 3 are also welded to the planking 4 (weld seam not shown) and have such a contour that a molding located on the frames 3 for supporting a C-rail 5 is formed. This C-rail 5 is connected to the bows 2 by means of a laser weld 6. Between the bows 2 and the frames 3 there is no direct connection. The lower edge of the C-rail 5 is connected to the ribs 3 at their formation for support by means of a short weld seam 7 . Forces acting on the C-rail 5 are thus introduced directly into the frames 3 .
Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Großkomponente eines Schienenfahrzeugs in einer Ansicht auf die Tragstruktur aus Spriegeln und Spanten. Es ist das abstrahierte Beispiel aus Fig.l in der Ansicht von innen auf die Großkomponente dargestellt, wobei die Spriegel 2 durch die C-Schiene 5 verdeckt sind. Die Spriegel 2 berühren die Spanten 3 nicht und sind auch nicht mit diesen verschweißt. Die C-Schiene 5 ist mit den Spanten 3 jedoch mittels einer Schweißnaht 7 verbunden. Das Laserschweißverfahren ermöglicht das exakte Positionieren einer solchen Schweißnaht mit sehr geringer räumlicher Ausdehnung. 2 shows, by way of example and schematically, a large component of a rail vehicle in a view of the supporting structure made of bows and frames. The abstracted example from FIG. 1 is shown in the view from the inside of the large component, with the bows 2 being covered by the C-rail 5 . The bows 2 do not touch the frames 3 and are also not welded to them. However, the C-rail 5 is connected to the frames 3 by means of a weld seam 7 . The laser welding process enables the exact positioning of such a weld seam with a very small spatial extent.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Großkomponente eines Schienenfahrzeugs in einer Schrägansicht. Es ist ein Abschnitt einer Großkomponente 1 eines Schienenfahrzeugs in einer Schrägansicht von innen dargestellt, welche eine Seitenwand mit zwei Fensterausschnitten bildet. Die Großkomponente 1 umfasst eine Tragstruktur aus Spriegeln 2 und Spanten 3, wobei an den Spriegeln 2 C-Schienen angeordnet sind. Die Spanten 3 sind zwischen den Fensterzwischenräumen enger gesetzt, um die Durchbiegung der Seitenwand zu reduzieren. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei C- Schienen 5 unterhalb der Fensterausschnitte vorgesehen, welche beispielsweise zur Befestigung von Sitzen eingesetzt werden können. Dasselbe, der Erfindung zugrundeliegende Prinzip kann auch in einem Dach, etwa zur Befestigung von Kabeltassen oder Klimakanälen oder in einer Stirnwand eingesetzt werden. 3 shows an example and a schematic of a large component of a rail vehicle in an oblique view. A section of a large component 1 of a rail vehicle is shown in an oblique view from the inside, which forms a side wall with two window cutouts. The large component 1 comprises a supporting structure made of bows 2 and frames 3, with 2 C-rails being arranged on the bows. The frames 3 are tightened between the window gaps to reduce deflection of the side wall. In the exemplary embodiment shown, three C-rails 5 are provided below the window cutouts, which can be used, for example, to attach seats. The same principle underlying the invention can also be used in a roof, for example for the attachment of Cable trays or air conditioning ducts or in a bulkhead.
Fig .4 zeigt beispielhaft und schematisch ein Detail der Großkomponente eines Schienenfahrzeugs aus Fig.3. Es ist die Auflagerung der C-Schiene 5 an einem Spant 3 dargestellt, wobei durch die Formgebung der Außenkontur des Spants 3 eine exakte Lagerung der C-Schiene 5 gewährleistet ist. Solcherart kann eine Schweißnaht die C-Schiene 5 mit dem Spant 3 exakt verbinden. FIG. 4 shows a detail of the large component of a rail vehicle from FIG. 3 as an example and schematically. The bearing of the C-rail 5 on a frame 3 is shown, with the shape of the outer contour of the frame 3 ensuring that the C-rail 5 is positioned exactly. In this way, a weld seam can connect the C-rail 5 to the frame 3 exactly.
Liste der Bezeichnungen List of designations
1 Großkomponente 2 Spriegel 1 major component 2 bows
3 Spant 3 frames
4 Beplankung 4 planking
5 C-Schiene 5 C-rail
6 LaserSchweißnaht 7 Schweißnaht 6 Laser weld seam 7 Weld seam

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug, umfassend einen gitterförmigen Verbund aus Spriegeln- (2) und Spanten (3) und eine Beplankung (4) dieses gitterförmigen Verbundes, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (3) als ebene Blechteile, welche stumpf mit der Beplankung (4) verschweißt sind ausgeführt sind, und die Spriegeln (2) als ebene Blechteile ausgeführt sind, welche stumpf mit der Beplankung (4) verschweißt sind, wobei an mindestens einem der Spriegel (2) eine C-Schiene (5) angeordnet ist. 1. Large component (1) for a rail vehicle, comprising a lattice-shaped composite of bows (2) and frames (3) and planking (4) of this lattice-shaped composite, characterized in that the frames (3) as flat sheet metal parts which are blunt are welded to the planking (4), and the bows (2) are designed as flat sheet metal parts which are butt-welded to the planking (4), with a C-rail (5) on at least one of the bows (2) is arranged.
2. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einem Spriegel (2) mit einer C- Schiene (5), wobei diese C-Schiene (5) als rollprofiliertes Bauteil ausgeführt ist, welche stumpf mit dem Spriegel (2) verschweißt ist. 2. Large component (1) for a rail vehicle according to claim 1, characterized in that on the at least one bow (2) with a C-rail (5), said C-rail (5) is designed as a roll-profiled component, which butt is welded to the bow (2).
3. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (3) eine Außenkontur aufweisen, welche ein Anlegen der C-Schiene (5) an die Spanten (3) in ihrer Montageposition erlaubt. 3. Large component (1) for a rail vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs (3) have an outer contour which allows the C-rail (5) to be applied to the ribs (3) in their assembly position.
4. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die C-Schiene (5) mit den4. Large component (1) for a rail vehicle according to claim 3, characterized in that the C-rail (5) with the
Spanten (3) an zumindest einer Stelle verschweißt ist. Frames (3) is welded in at least one place.
5. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente (1) als Seitenwand ausgeführt ist. 5. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the large component (1) is designed as a side wall.
6. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente (1) als Stirnwand ausgeführt ist. 6. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the large component (1) is designed as an end wall.
7. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente (1) als Dach ausgeführt ist. 7. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the large component (1) is designed as a roof.
8. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beplankung (4) aus einer Mehrzahl von Blechen aufgebaut ist, welche unterschiedliche WerkstoffZusammensetzungen oder Dicken aufweisen. 8. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the planking (4) is made up of a plurality of metal sheets which have different material compositions or thicknesses.
9. Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen der Spriegel, Spanten, Beplankung und der C-Schiene mittels eines Laserschweißverfahrens erfolgt. 9. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the welding of the bows, ribs, planking and the C-rail takes place by means of a laser welding process.
10.Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Spriegel (2), Spanten (3), Beplankung (4) und die C-Schiene (5) aus korrosionsbeständigem Stahl oder nicht korrosionsbeständigen Stahl gefertigt sind. 10.large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bows (2), frames (3), planking (4) and the C-rail (5) made of corrosion-resistant steel or not are made of corrosion-resistant steel.
11.Großkomponente (1) für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Großkomponente (1) mit einem Fensterrahmen ausgestattet ist und eine C- Schiene (5) unterhalb dieses Fensterrahmens angeordnet ist, wobei in die C-Schiene 5 Wassereinlauflöchern und Wasserablauflöchern eingebracht sind. 11. Large component (1) for a rail vehicle according to one of claims 1 to 10, characterized in that the large component (1) is equipped with a window frame and a C-rail (5) is arranged below this window frame, with the C -Rail 5 water inlet holes and water drainage holes are introduced.
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