EP4344974A1 - Versteifungselement - Google Patents

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Publication number
EP4344974A1
EP4344974A1 EP23195923.0A EP23195923A EP4344974A1 EP 4344974 A1 EP4344974 A1 EP 4344974A1 EP 23195923 A EP23195923 A EP 23195923A EP 4344974 A1 EP4344974 A1 EP 4344974A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stiffening element
region
wall
stiffening
level
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
EP23195923.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Kuhn
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 GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility 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 GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4344974A1 publication Critical patent/EP4344974A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans

Definitions

  • the invention relates to a stiffening element, in particular for a car body in partial differential construction of a rail vehicle.
  • stiffeners e.g. stringers
  • stiffeners are usually applied longitudinally to flat, single-shell structures that form the boundary to the outside of the vehicle, and these stiffeners run across the entire assembly.
  • these can also be longitudinal structures for connecting components (e.g. C-rails).
  • Stiffeners are also usually applied transversely to this (e.g. frames), so that a grid of stiffeners is created.
  • stiffening elements arranged longitudinally and transversely in a grid create crossing points which prevent the longitudinally and transversely arranged stiffeners from running unhindered over the entire length of the assembly.
  • the stiffening elements arranged longitudinally and transversely cross each other at junction points are usually excluded locally at the crossing point in order to avoid a collision of the longitudinal and transverse structures.
  • the longitudinal stiffeners can therefore pass through undisturbed.
  • the reverse procedure is also possible if the longitudinal stiffeners have a greater overall height than the structures arranged transversely to them.
  • the invention is based on the object of providing a stiffening element that can be produced with little manufacturing effort and can be integrated into a car body in an integral design with little effort.
  • a stiffening element in particular for a car body in partial differential construction of a rail vehicle.
  • the stiffening element comprises at least a first region and at least one second region.
  • the at least one first region and the at least one second region are arranged one behind the other in a longitudinal direction of the stiffening element.
  • the at least one first region has a first connection region and the at least one second region has a second connection region.
  • the second connection region is arranged in a first plane arranged in the height direction H of the stiffening element.
  • the first connection region is arranged in a second plane arranged in the height direction of the stiffening element.
  • stiffening element is designed for connection on several levels, jumps in rigidity of the integral component of the car body are avoided.
  • stiffening element is designed for connection on several levels relieves the load on highly stressed areas of an integral component of a car body.
  • a stiffening element can be designed as a frame.
  • At least one reinforcing element extends in the height direction at the level of the first level over the first region and the second region in the longitudinal direction of the stiffening element.
  • These reinforcing elements designed as inner webs or additional webs, support the stiffening elements Load such that the deformations in the excluded areas are hindered and the local stresses are therefore reduced.
  • the at least one reinforcing element can run vertically, horizontally or in another direction.
  • a further advantage of the additional reinforcing elements is that the bending stiffness of the stiffening elements and thus that of the car body assembly to be reinforced is increased.
  • Vertical reinforcing elements can improve the pressability of the profiles designed as stiffening elements if the reinforcements are made wider.
  • reinforcing elements offer the possibility of connecting the frame on two or more levels and this without the stiffening elements having to be laboriously fitted. In this way, the joint effect can be largely avoided due to the reduced jump in stiffness. Tolerance compensation is guaranteed by this type of connection of the second region of the stiffening element, i.e. the end of the stiffening element.
  • a corresponding arrangement of the reinforcing elements in the cross section of the stiffening elements makes it possible, on the one hand, to significantly reduce local stress increases in the area of recesses, and on the other hand, the stiffening elements can be connected on two levels, with tolerance compensation in the longitudinal direction of the stiffening elements being achieved through appropriately large millings Frame ends can be realized.
  • a further advantage of the stiffening element is that the reinforcing elements act as additional webs and increase the bending stiffness of the reinforcing elements and thus the flexural rigidity of the car body assembly to be reinforced is increased.
  • At least one cover wall extends in the height direction at the level of the first level over the first region and the second region in the longitudinal direction of the stiffening element.
  • This configuration allows the stiffening element to be connected on two levels, but this does not rest with a cut-out reinforcing element, but rather on the top wall, which is designed as the upper flange of the stiffening element, which also has a recess in the second region of the stiffening element. This is done, for example, by milling. The same form of tolerance compensation is possible in the longitudinal direction of the reinforcing element.
  • cover wall offers the possibility of connecting the stiffening element on two levels without the stiffening element having to be fitted in a complex manner. In this way, the joint effect can be largely avoided due to the reduced stiffness jump. Tolerance compensation is ensured by this type of connection of the second area of the stiffening element, i.e. the end of the stiffening element.
  • the height of the stiffening element is limited to such an extent that it can also be used in small available installation spaces.
  • first level and second level are arranged parallel in the height direction of the stiffening element.
  • the first level is arranged above the second level in the height direction of the stiffening element.
  • first level and the second level are arranged parallel to each other, a stiffening element can be easily integrated into a car body without reclamping or changing tools.
  • first connection area and the second connection area are aligned in the same direction.
  • the stiffening element can be easily integrated into a car body without changing the welding position and without reclamping or changing tools.
  • the second region of the stiffening element has a lower component height than the first region.
  • the second region of the stiffening element has at least a closed cross section.
  • the stiffening element has at least one hollow chamber, wherein the at least one hollow chamber extends over the at least one first region and over the at least one second region.
  • the stiffening element can be designed with at least one hollow chamber, for example in the form of hollow chamber extruded profiles as a semi-finished product for production. This allows complex cross-sections to be realized using simple means.
  • the invention provides for the use of stiffening components with more complex cross-sectional geometries, which are made from hollow chamber profiles, in contrast to the usual, simple cross-sectional geometries.
  • cross-sectional geometries that have webs as reinforcing elements near the local recesses.
  • These can be, for example, inner webs of an aluminum hollow chamber profile, which become “outer webs” due to the local recesses in the areas of the recesses, i.e. the second or third areas.
  • the second region of the stiffening element it is possible for the second region of the stiffening element to have an open cross section.
  • This provides a variant of the stiffening element that allows a more flexible design of the cross section of the stiffening element than a closed cross section.
  • the stiffening element has at least one side wall which extends between the top wall and at least one bottom wall.
  • This provides a stable and defined connection between the top wall and the side wall.
  • the top wall has a greater material thickness than the at least one side wall.
  • the at least one side wall has a reinforced region which has a greater material thickness than the rest of the side wall.
  • This provides a supplementary or alternative form in which the wall thickness of the stiffening element is increased at the corresponding height of the heavy load.
  • Such a cross-sectional geometry can be achieved using the extruded profile design by simply designing the pressing tools.
  • the bottom wall is arranged in the second plane and at least a first bottom wall and at least a second bottom wall extend alternately in different transverse directions of the stiffening element from the at least one side wall.
  • the stiffening element is formed in one piece. It can be provided that the corresponding recesses are excluded from the one-piece stiffening element. In design can the stiffening element is an extruded profile.
  • the stiffening element is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
  • Fig.1 shows a schematic perspective view of a stiffening element 100 according to the invention according to a first embodiment.
  • the stiffening element 100 is intended in particular for a car body 10 in partial differential construction of a rail vehicle 1.
  • the stiffening element 100 comprises at least one first region 110 and at least one second region 120, wherein the at least one first region 110 and the at least one second region 120 are arranged one behind the other in a longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the at least one first region 110 has a first connection region 112.
  • the at least one second region 120 has a second connection region 122.
  • the second connection region 122 is arranged in a first plane E 1 arranged in the height direction H of the stiffening element 100.
  • the first connection region 112 is arranged in a second plane E 2 arranged in the height direction H of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 serves to be connected to an integral component 200, which is part of a car body 10.
  • the integral component 200 has a single-shell region 210 and a double-shell region 220.
  • the single-shell area 210 forms according to Fig.1 the outer skin of a shell of the car body 10.
  • the double-shell area 220 forms according to Fig.1 the outer skin and at least in sections the inner skin of the shell of the car body 10.
  • the stiffening element 100 is designed to be connected to the single-shell region 210 by at least a first connection 302.
  • stiffening element 100 is designed to be connected to the two-shell region 220 by at least one second connection 304.
  • the first level E 1 and second level E 2 are, as can be seen Fig.1 visible, arranged parallel in the height direction H of the stiffening element 100.
  • first connection area 112 and the second connection area 122 are aligned in the same direction.
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has a lower height than the first region 110.
  • the second region 120 has a height of the second levels E 2 that is reduced in the height direction H compared to a height of the first level E 1 of the first region 110.
  • the stiffening element 100 can be as in Fig.1 shown, for example, as a frame.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of the stiffening element 100 according to the invention according to the first embodiment Fig. 1 . The other end of the stiffening element 100 is shown.
  • the stiffening element 100 has, as already in Fig.1 described, at least a first region 110 and at least a second region 120.
  • the at least one first area 110 has the first connection area 112 for forming the first connection 302.
  • the at least one second region 120 has the second connection region 122 for forming the second connection 304.
  • the stiffening element 100 has, as shown Fig. 2 can be seen, at least a first recess 130.
  • the first recess 130 is arranged in the second region 120 of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 also has at least one second recess 140.
  • the at least one second recess is arranged in a third region 150 of the stiffening element 100.
  • the third region 150 of the stiffening element 100 is arranged in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100 next to at least one, preferably two, first region(s) 110 of the stiffening element 100.
  • the single-shell region 210 of the integral component 200 has at least one stringer 212 running in the longitudinal direction L I of the integral component 200.
  • the stiffening element 100 is excluded in the area of the crossing points with the stringers 212 in order to avoid a collision. In this way, the stringers 212 can run undisturbed over the component length of the integral component 200. Alternatively, it is also conceivable to interrupt the stringers 212 in the area of the crossing points with the stiffening elements 100, with the stiffening elements 100 passing through without a recess.
  • the at least one third region 150 of the stiffening element 100 can have a third connection region 116 to form at least one third connection 306.
  • the at least one third connection 306 is arranged in the region of the at least one stringer 212 and serves to connect the stiffening element 100 with the to connect at least one stringer 212 of the integral component 200.
  • the third connection region 116 is preferably arranged in a third level E 3 .
  • the third level E 3 can be arranged in the height direction H at the same or different height as the second level E 2 .
  • the stiffening element 100 has openings 102.
  • the openings 102 are designed such that that a welding tool can be immersed therein in order to form at least a first connection 302 with the single-shell region 210 and/or at least a second connection 304 with the double-shell region 220.
  • the at least one second region 120 of the stiffening element 100 has at least one closed cross-section.
  • the closed cross-section is formed by the outer wall of the stiffening element 100.
  • Fig.3 shows a schematic cross-sectional view of a stiffening element 100 according to the invention according to the first embodiment of Fig. 1 to 2 .
  • the stiffening element has at least one reinforcing element 160a in the height direction H at the level of the first plane E 1 , which extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • a first reinforcing element 160a extends in the transverse direction of the stiffening element 100 over the entire width of the stiffening element 100.
  • a second reinforcing element 160c extends in the height direction H of the stiffening element 100 from top to bottom. This hits the first reinforcing element 160a at the level of the first level E 1 .
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has at least one closed cross section.
  • the closed cross section is formed by the outer wall of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has at least one hollow chamber 170, wherein the at least one hollow chamber 170 extends over the at least one first region 110 and over the at least one second region 120.
  • the at least one hollow chamber 170 is formed by the outer wall of the hollow chamber 170 and/or the reinforcing element 160a.
  • the at least one second region 120 has two hollow chambers 170 which extend over the first region 110 and the second region 120.
  • the at least one first region 110 has four hollow chambers 170.
  • the stiffening element 100 generally includes at least one side wall 182 that extends between a top wall 180 and at least one bottom wall 184.
  • the stiffening element 100 has two side walls 182 which extend between a top wall 180 and a bottom wall 184
  • the top wall 180 has a greater material thickness than the at least one side wall 182. Furthermore, the top wall 180 has a greater material thickness than the bottom wall 184.
  • cover wall has a greater material thickness than the at least one reinforcing element 160a, 160c.
  • the bottom wall 184 is arranged in the second level E 2 .
  • the at least one first connection 302 is formed between the at least one bottom wall 184 and the single-shell region 210.
  • the at least one second connection 304 is formed between the reinforcing element 160a and the clamshell region 210.
  • Fig.4 shows a schematic cross-sectional view of a stiffening element 100 according to the invention according to a second embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the The second embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, with the differences between the second embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a reinforcing element 160a in the height direction H at the level of the first plane E 1 , which extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • a first reinforcing element 160a extends in the transverse direction of the stiffening element 100 over the width of the stiffening element 100 in the plane E1.
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has a closed cross section.
  • the closed cross section is formed by the outer wall of the stiffening element 100 and the reinforcing element.
  • the stiffening element 100 has a hollow chamber 170, wherein the hollow chamber 170 extends over the at least one first region 110 and over the at least one second region 120.
  • the one hollow chamber 170 is formed by the outer wall of the hollow chamber 170 and the reinforcing element 160a.
  • the stiffening element 100 has two side walls 182, a top wall 180 and two bottom walls 184.
  • the side walls 182 each extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the top wall 180 has a greater material thickness than the side walls 182.
  • the top wall 180 has a greater material thickness than the bottom walls 184.
  • cover wall has a greater material thickness than the reinforcing element 160a.
  • Fig.5 shows a schematic perspective view of the stiffening element 100 according to the invention according to the second embodiment of Fig.4 .
  • Fig. 5 the first level E 1 and the second level E 2 are shown.
  • a first distance H 1 is formed between the first level E 1 and a cover wall 180 of the stiffening element 100.
  • a second distance H 2 is formed between the second level E 2 and a cover wall 180 of the stiffening element 100.
  • the second distance H 2 is greater than the first distance H 1 .
  • the first region 120 of the stiffening element 100 has an open cross section below the hollow chamber 170.
  • the open cross section is formed by the outer walls of the stiffening element 100.
  • Fig. 5 It can be seen that the first recess 130 is arranged in the second region 120 of the stiffening element 100.
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of the stiffening element 100 according to the invention according to a third embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the third embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, with the differences between the third embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the first region 110 of the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the stiffening element 100 in the height direction H at the level of the first level E 1 has a reinforcing element 160c on each side, which extends over the first region 110 and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the reinforcing elements 160c are designed as accumulations of material in the form of a sectionally thicker cross-section of the side wall 182.
  • the side wall has a variable wall thickness over the course in the height direction H.
  • the at least one side wall 182 has a reinforced region in which the reinforcing elements 160b are formed, which has a greater material thickness than the rest of the side wall 182.
  • the stiffening element 100 has two side walls 182, a top wall 180 and two bottom walls 184 (not shown).
  • the side walls 182 each extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the top wall 180 has a greater material thickness than the side walls 182.
  • the top wall 180 has a greater material thickness than the bottom walls 184.
  • cover wall has a greater material thickness than the reinforcing element 160a.
  • the first recess 130 can be seen in the second region 120 of the stiffening element 100.
  • the reinforcing element 160c is partially cut out through the first recess 130.
  • the at least one first connection 302 is formed between the at least one bottom wall 184 and the single-shell region 210.
  • the at least one second connection 304 is formed between the at least one reinforcing element 160b and the clamshell region 210.
  • Fig. 7a shows a schematic cross-sectional view of a stiffening element 100 according to the invention according to a fourth embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the fourth embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, with the differences between the fourth embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a cover wall 180 in the height direction H at the level of the first plane E1, which extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has two side walls 182, a top wall 180 and two bottom walls 184.
  • the side walls 182 each extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the cover wall 180 extends in the transverse direction of the stiffening element 100 in the plane E 1 .
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has an open cross section.
  • the open cross section is formed by the top wall 180, the side walls 182 and the bottom walls 184 of the stiffening element 100.
  • the open cross section extends over the at least one first area 110 and over the at least one second area 120.
  • the cover wall 180 can have a greater material thickness than the side walls 182. This is in Fig. 7a but not shown.
  • the top wall 180 may also have a greater material thickness than the bottom walls 184. This is in Fig. 7a but not shown.
  • top wall 180, side walls 182 and bottom walls 184 can also have the same material thickness.
  • Fig. 7b shows a schematic perspective view of the stiffening element 100 according to the invention according to the fourth embodiment Fig. 7a .
  • Fig. 7c shows a schematic longitudinal partial sectional representation of a stiffening element 100 according to the invention according to the fourth embodiment 7a and 7b .
  • the second region 120 is formed only by the cover wall 180 and the second region 120 lies on the two-shell region 220 of the integral component 200.
  • the stiffening element 100 has a recess 140.
  • the at least one first connection 302 is formed between the at least one bottom wall 184 and the single-shell region 210.
  • the at least one second connection 304 is formed between the cover wall 180 in the area of the at least one second area 120 and the double-shell area 210.
  • Fig. 8a shows a schematic cross-sectional view of a stiffening element 100 according to the invention in a fifth embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the fifth embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, the differences between the fifth embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a cover wall 180 in the height direction H at the level of the first level E 1.
  • the cover wall 180 extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has a side wall 182, a top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the side wall 182 extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the cover wall 180 extends in the transverse direction of the stiffening element 100 in the plane E 1 .
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the open cross-section is formed by the top wall 180, the side wall 182 and the bottom walls 184 of the stiffening element 100.
  • the open cross section extends over the at least one first area 110 and over the at least one second area 120.
  • the cover wall 180 has according to Fig. 8a a greater material thickness than the side walls 182.
  • the top wall 180 also has a greater material thickness than the bottom walls 184.
  • top wall 180, the side wall 182 and the bottom wall can also have the same material thickness.
  • Fig. 8b shows a schematic perspective view of the stiffening element 100 according to the invention according to the fifth embodiment.
  • the second region 120 is formed only by the cover wall 180 and the second region 120 lies on the two-shell region 220 of the integral component 200.
  • the stiffening element 100 has a recess 140.
  • the at least one first connection 302 is formed between the at least one bottom wall 184 and the single-shell region 210.
  • the at least one second connection 304 is formed between the cover wall 180 in the area of the at least one second area 120 and the double-shell area 210.
  • Fig. 9a shows a schematic cross-sectional representation of a stiffening element 100 according to the invention in a sixth embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the sixth embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, the differences between the sixth embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a cover wall 180 in the height direction H at the level of the first level E 1 .
  • the cover wall 180 extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has a side wall 182, a top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the side walls 182 extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the stiffening element 100 has a shortened side wall 182'.
  • the shortened side wall 182' extends downwards from the top wall 180, but does not adjoin a bottom wall and is shorter than the side wall 182.
  • the cover wall 180 extends in the transverse direction of the stiffening element 100 in the plane E 1 .
  • the cover wall 180 is formed between the side wall 182 and the shortened side wall 182 ⁇ .
  • the second region 120 of the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the open cross-section is formed by the top wall 180, the side wall 182, the shortened side wall 182' and the bottom walls 184 of the stiffening element 100.
  • the open cross section extends over the at least one first area 110 and over the at least one second area 120.
  • the top wall 180 may have a greater material thickness than the side walls 182. This is in Fig. 9a but not shown.
  • the top wall 180 may also have a greater material thickness than the bottom walls 184. This is in Fig. 9a but not shown.
  • top wall 180, the side wall 182, the shortened side wall 182 ⁇ and the bottom wall can also have the same material thickness.
  • Fig. 9b shows a schematic cross-sectional representation of a stiffening element 100 according to the invention according to a seventh embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the seventh embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, with the differences between the seventh embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a cover wall 180 in the height direction H at the level of the first level E 1.
  • the cover wall 180 extends over the first region 110 and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has a side wall 182, a top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the side wall 182 extends between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the stiffening element 100 also has a reinforcing element 160d.
  • the reinforcing element 160d extends from the top wall 180 downwards to the bottom wall 184 below the other side of the top wall 180.
  • the side wall 182 and the reinforcing element 160d are connected to the bottom wall 184 at a common point when viewed in cross section.
  • the reinforcing element 160d extends substantially diagonally between the bottom wall 184 and a distal end of the top wall 180.
  • the cover wall 180 extends in the transverse direction of the stiffening element 100 in the plane E 1 .
  • the top wall 180 may have a greater material thickness than the side walls 182. This is in Fig. 9b but not shown.
  • the top wall 180 can also have a greater material thickness than the bottom walls 184. This is in Fig. 9b but not shown.
  • top wall 180, the side wall 182, the shortened side wall 182 ⁇ and the bottom wall can also have the same material thickness.
  • Fig.10 shows a schematic perspective view
  • Fig. 11 shows a schematic plan view of the stiffening element 100 according to the invention according to an eighth embodiment.
  • the stiffening element 100 according to the eighth embodiment largely corresponds to the stiffening element 100 according to the first embodiment, the differences between the eighth embodiment and the first embodiment being described below.
  • the stiffening element has a cover wall 180 in the height direction H at the level of the first plane E 1 , which extends over the first region and the second region 120 in the longitudinal direction L D of the stiffening element 100.
  • the stiffening element 100 has a plurality of side walls 182, a top wall 180 and a plurality of bottom walls 184.
  • the side walls 182 each extend between the top wall 180 and a bottom wall 184.
  • the cover wall 180 extends in the transverse direction of the stiffening element 100 in the plane E 1 .
  • the stiffening element 100 has an open cross-section.
  • the open cross-section is formed by the top wall 180, the side walls 182 and the bottom walls 184 of the stiffening element 100.
  • the open cross section extends over the at least one first area 110 and over the at least one second area 120.
  • the bottom walls 184 are arranged in the second plane E 2 . At least one first bottom wall 184 and at least one second bottom wall 184 extend in a longitudinal direction L D of the stiffening element 100 alternately in different transverse directions of the stiffening element 100 from the at least one side wall 182.
  • the top wall 180 may have a greater material thickness than the side walls 182. This is in Fig. 10 but not shown.
  • the top wall 180 can also have a greater material thickness than the bottom walls 184. This is in Fig. 10 but not shown.
  • top wall 180, side walls 182 and bottom walls 184 can also have the same material thickness.
  • Fig. 11 the painting direction of the individual areas of the car body 10 is shown. According to the in 10 and 11 In the embodiment shown, it is possible to weld the car body in a welded form in a simple and time-saving manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement 100, insbesondere für einen Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise eines Schienenfahrzeugs 1, umfassend zumindest einen ersten Bereich 110,zumindest einen zweiten Bereich 120, wobei der zumindest eine erste Bereich 110 und der zumindest eine zweite Bereich 120 in einer Längsrichtung L<sub>D</sub> des Versteifungselements 100 hintereinander angeordnet sind, wobei der zumindest eine erste Bereich 110 einen ersten Anbindungsbereich 112 aufweist und wobei der zumindest eine zweite Bereich 120 einen zweiten Anbindungsbereich 122 aufweist, wobei der zweite Anbindungsbereich 122 in einer ersten in Höhenrichtung H des Versteifungselement 100 angeordneten Ebene E<sub>1</sub> angeordnet ist und der erste Anbindungsbereich 112 in einer zweiten in Höhenrichtung H des Versteifungselement 100 angeordneten Ebene E<sub>2</sub> angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement, insbesondere für einen Wagenkasten in Teildifferentialbauweise eines Schienenfahrzeugs.
  • Bei der Differentialbauweise, oder bei der TeilDifferentialbauweise von Schienenfahrzeug-Rohbauten werden üblicherweise auf flächige, einschalige Strukturen, welche die Abgrenzung zur Fahrzeugaußenseite bilden, in Längsrichtung Versteifungen (z.B. Stringer) aufgebracht, welche über die gesamte Baugruppe durchlaufen. Alternativ kann es sich dabei auch um längslaufende Strukturen für die Anbindung von Komponenten handeln (z.B. C-Schienen). Quer dazu werden üblicherweise ebenfalls Versteifungen aufgebracht (z.B. Spante), sodass ein Raster aus Versteifungen entsteht.
  • In der Differentialbauweise üblich sind einfache einschalige Querschnitte der Versteifungen, wie U-Profile, Z-Profile, Hutprofile, o.ä., teilweise auch einfache rechteckige Querschnitte.
  • Durch die in einem Raster angeordneten längs- und quer dazu angeordneten Versteifungselemente entstehen Kreuzungspunkte, welche verhindern, dass die längs- und quer angeordneten Versteifungen ungehindert über die gesamte Baugruppenlänge durchlaufen können.
  • Ein weiteres Problem bei der differentialen Spantbauweise besteht dann, wenn die Spante nicht komplett umlaufend um den Gesamtquerschnitt angeordnet sind, sondern innerhalb einer Baugruppe bzw. der Struktur enden. Dadurch entsteht an den Enden der Spante je nach konstruktiver Ausführung ein Steifigkeitssprung oder eine Art Gelenkwirkung, was zu ungünstigen Steifigkeitsverhältnissen führen kann.
  • Da sich die längs- und quer dazu angeordneten Versteifungselemente in Knotenpunkten kreuzen, werden üblicherweise die in der Regel höheren Spante im Kreuzungspunkt lokal ausgenommen, um eine Kollision der längs- und quer laufenden Strukturen zu vermeiden. Die längslaufenden Versteifungen können somit ungestört durchlaufen. Die umgekehrte Vorgehensweise ist ebenfalls möglich, sofern die längslaufenden Versteifungen eine größere Bauhöhe aufweisen, als die quer dazu angeordneten Strukturen.
  • Diese Ausnehmungen führen zu lokalen Schwächungen der Spante, welche zu einer hohen Auslastung dieser Bereiche unter entsprechenden Lasten führen können.
  • Die vorstehend beschriebene Problematik der Steifigkeitssprünge am Ende der Spante wird häufig kompensiert, indem die Spante an ihren Enden gegen massive, quer zu den Spanten angeordnete Strukturen stoßen. Der Nachteil ist hier unter anderem, dass die Spante aufgrund der Bauteiltoleranzen zwischen den quer dazu verlaufenden Strukturen eingepasst werden müssen, was einen entsprechenden Fertigungsaufwand verursacht.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Versteifungselement bereitzustellen, dass das mit einem geringem Fertigungsaufwand herstellbar ist und mit geringem Aufwand in einen Wagenkasten in Integralbauweise integrierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird ein Versteifungselement, insbesondere für einen Wagenkasten in Teildifferentialbauweise eines Schienenfahrzeugs bereitgestellt. Das Versteifungselement umfasst zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich. Der zumindest eine erste Bereich und der zumindest eine zweite Bereich sind in einer Längsrichtung des Versteifungselements hintereinander angeordnet.
  • Der zumindest eine erste Bereich weist einen ersten Anbindungsbereich auf und der zumindest eine zweite Bereich weist einen zweiten Anbindungsbereich auf.
  • Der zweite Anbindungsbereich ist in einer ersten in Höhenrichtung H des Versteifungselements angeordneten Ebene angeordnet. Der erste Anbindungsbereich ist in einer zweiten in Höhenrichtung des Versteifungselements angeordneten Ebene angeordnet.
  • Durch die Bereitstellung von Versteifungselementen, die auf mehreren Ebenen angebunden sind, ist es möglich hochbeanspruchte Bereiche eines Integralbauteils eines Wagenkastens zu entlasten.
  • Dadurch, dass das Versteifungselement zur Anbindung auf mehreren Ebenen ausgebildet ist, werden Steifigkeitssprünge des Integralbauteils des Wagenkastens vermieden.
  • Ferner wird dadurch, dass das Versteifungselement zur Anbindung auf mehreren Ebenen ausgebildet ist, eine Entlastung hochbeanspruchter Bereiche eines Integralbauteils eines Wagenkastens erreicht.
  • In Ausgestaltung kann ein Versteifungselement als Spant ausgebildet sein.
  • In Weiterbildung des Versteifungselements kann vorgesehen sein, dass sich in Höhenrichtung auf Höhe der ersten Ebene zumindest ein Verstärkungselement über den ersten Bereich und den zweiten Bereich in Längsrichtung des Versteifungselements erstreckt.
  • Diese als Innenstege oder zusätzliche Stege ausgebildeten Verstärkungselemente stützen die Versteifungselemente unter Last derart, dass die Verformungen an den ausgenommenen Bereichen behindert und damit die lokalen Spannungen reduziert werden.
  • Das zumindest eine Verstärkungselement kann vertikal, horizontal oder auch in anderer Richtung verlaufen.
  • Ein weiterer Vorteil der zusätzlichen Verstärkungselemente ist es, dass die Biegesteifigkeit der Versteifungselemente und damit die der zu verstärkenden Baugruppe des Wagenkastens erhöht ist.
  • Vertikale Verstärkungselemente können die Pressbarkeit der als Versteifungselemente ausgebildeten Profile verbessern, wenn die Verstärkungen breiter ausgeführt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Verstärkungselemente ist es, dass diese die Möglichkeit bieten, den Spant auf zwei, oder mehr Ebenen anzubinden und dies ohne, dass die Versteifungselemente aufwendig eingepasst werden müssen. Auf diese Weise kann die Gelenkwirkung aufgrund des reduzierten Steifigkeitssprungs weitestgehend vermieden werden. Ein Toleranzausgleich ist durch diese Art der Anbindung des zweiten Bereichs des Versteifungselement, also des Versteifungselements-Endes, gewährleistet.
  • Durch eine entsprechende Anordnung der Verstärkungselemente im Querschnitt der Versteifungselemente wird es zum einen ermöglicht, lokale Spannungsüberhöhungen im Bereich von Ausnehmungen deutlich zu reduzieren, zum anderen können die Versteifungselemente auf zwei Ebenen angebunden werden, wobei ein Toleranzausgleich in Längsrichtung der Versteifungselemente durch entsprechend groß gewählte Befräsungen der Spant-Enden realisiert werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil des Versteifungselements ist, dass die Verstärkungselemente als zusätzliche Stege die Biegesteifigkeit der Verstärkungselemente und damit die Biegesteifigkeit der zu verstärkenden Baugruppe des Wagenkastens erhöht ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass sich in Höhenrichtung auf Höhe der ersten Ebene zumindest eine Deckwandung über den ersten Bereich und den zweiten Bereich in Längsrichtung des Versteifungselements erstreckt.
  • Diese Ausgestaltung erlaubt es, dass das Versteifungselement auf zwei Ebenen angebunden wird, dieses aber nicht mit einem freigeschnittenen Verstärkungselement aufliegt, sondern auf der Deckwandung, die als Obergurt des Versteifungselements, das im zweiten Bereich des Versteifungselements ebenfalls eine Ausnehmung ausgebildet ist. Dies geschieht bspw. durch Fräsen. Hierbei ist die gleiche Form des Toleranzausgleichs in Längsrichtung des Verstärkungselements möglich.
  • Ein weiterer Vorteil der Deckwandung ist es, dass diese die Möglichkeit bieten, das Versteifungselement auf zwei Ebenen anzubinden, ohne dass das Versteifungselement aufwendig eingepasst werden muss. Auf diese Weise kann die Gelenkwirkung aufgrund des reduzierten Steifigkeitssprungs weitestgehend vermieden werden. Ein Toleranzausgleich ist durch diese Art der Anbindung des zweiten Bereichs des Versteifungselements, also des Versteifungselements-Endes, gewährleistet.
  • Durch die Ausbildung einer Deckwandung und der Anbindung des Versteifungselements in der ersten Ebene wird die Bauhöhe des Versteifungselements derart limitiert, dass sie auch in geringen verfügbaren Bauräumen eingesetzt werden können.
  • In Ausgestaltung des Versteifungselements kann ferner vorgesehen sein, dass die erste Ebene und zweite Ebene in Höhenrichtung des Versteifungselements parallel angeordnet sind.
  • Die erste Ebene ist in Höhenrichtung des Versteifungselements über der zweiten Ebene angeordnet.
  • Dadurch, dass die erste Ebene und die zweite Ebene parallel zueinander angeordnet sind, kann auf einfach Art und Weise ohne Umspannen oder Werkzeugwechsel ein Versteifungselement in einen Wagenkasten eingebunden werden.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Anbindungsbereich und der zweite Anbindungsbereich in gleicher Richtung ausgerichtet sind.
  • Dadurch, dass der erste Anbindungsbereich und der zweite Anbindungsbereich in gleicher Richtung ausgerichtet sind, kann ohne Änderung der Schweißlage auf einfache Art und Weise ohne Umspannen oder Werkzeugwechsel das Versteifungselement in einen Wagenkasten eingebunden werden.
  • In Ausgestaltung des Versteifungselements kann ferner vorgesehen sein, dass der zweite Bereich des Versteifungselements eine geringere Bauteilhöhe als der erste Bereich aufweist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich des Versteifungselements zumindest einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
  • Durch die Ausbildung eines geschlossenen Querschnitts wird ein stabiles Bauteil angegeben, das aufgrund des geschlossenen Querschnitts eine hohe Steifigkeit aufweist.
  • In Ausgestaltung des Versteifungselements kann vorgesehen sein, dass das Versteifungselement zumindest eine Hohlkammer aufweist, wobei sich die zumindest eine Hohlkammer über den zumindest einen ersten Bereich und über den zumindest einen zweiten Bereich erstreckt.
  • Die Ausbildung des Versteifungselements als mit zumindest einer Hohlkammer ist bspw. in Form von Hohlkammer-Strangpressprofilen als Halbzeug für die Herstellung möglich. Dies erlaubt es, komplexe Querschnitte mit einfachen Mitteln zu realisieren.
  • Durch vertikale Verstärkungselemente ist eine Unterteilung der Kammern möglich, die ohne diese Maßnahme bei breiter Ausführung ein ungünstiges Seitenverhältnis hätten.
  • Um die hohen örtlichen Auslastungen zu vermeiden, bzw. zu reduzieren, sieht die Erfindung vor, abweichend von sonst üblichen, einfachen Querschnittsgeometrien Versteifungsbauteile mit komplexeren Querschnittsgeometrien einzusetzen, die aus Hohlkammerprofilen hergestellt werden.
  • Die Idee ist es, Querschnittsgeometrien einzusetzen, welche nahe der lokalen Ausnehmungen Stege als Verstärkungselemente aufweisen. Dies können zum Beispiel Innenstege eines Aluminium-Hohlkammerprofils sein, welche durch die lokalen Ausnehmungen in den Bereichen der Ausnehmungen also den zweiten oder dritten Bereichen zu "Außenstegen werden".
  • Diese Innenstege bzw. zusätzlichen Stege stützen die Spante unter Last derart, dass die Verformungen an den ausgenommenen Bereichen behindert und damit die lokalen Spannungen reduziert werden. Die Ausbildung von Hohlkammer-Strangpressprofilen als Halbzeug für die Herstellung der Spante erlaubt es, die oben beschriebenen komplexeren Strukturen mit einfachen Mitteln zu realisieren.
  • In Weiterbildung des Versteifungselements ist es möglich, dass der zweite Bereich des Versteifungselements einen offenen Querschnitt aufweist.
  • Hierdurch wird eine Variante des Versteifungselements angegeben, die eine flexiblere Gestaltung des Querschnitts des Versteifungselements erlaubt als ein geschlossener Querschnitt.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Versteifungselement zumindest eine Seitenwandung aufweist, die sich zwischen der Deckwandung und zumindest einer Bodenwandung erstreckt.
  • Hierdurch wird eine stabile und definierte Verbindung von Deckwandung und Seitenwandung angegeben.
  • Zudem kann vorgesehen sein, dass die Deckwandung eine größere Materialstärke aufweist als die zumindest eine Seitenwandung.
  • Hierdurch wird erreicht, dass das Material dort angeordnet ist, wo dieses in Bezug auf ein resultierendes Flächenträgheitsmoment des Versteifungselements die größte Wirkung hat.
  • In vorteilhafter Weiterbildung des Versteifungselements ist vorgesehen, dass die zumindest eine Seitenwandung einen verstärkten Bereich aufweist, der eine größere Materialstärke aufweist als der Rest der Seitenwandung.
  • Hierdurch wird eine ergänzende oder alternative Ausprägung angegeben, bei der das Versteifungselement auf der entsprechenden Höhe der starken Auslastung die Wandstärke erhöht ist.
  • Eine solche Querschnittsgeometrie kann durch die Strangpressprofil-Bauweise durch einfache Gestaltung der Presswerkzeuge realisiert werden.
  • In besonderer Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass die Bodenwandung in der zweiten Ebene angeordnet ist und sich zumindest eine erste Bodenwandung und eine zumindest zweite Bodenwandung alternierend in unterschiedlicher Querrichtung des Versteifungselements von der zumindest einen Seitenwandung aus erstrecken.
  • Hierdurch ist es möglich, dass eine gute Zugänglichkeit eines Integralbauteils eines Wagenkastens, mit welchem das Versteifungselement verbunden wird, für eine Lackierung möglich ist. Eine Lackierung des Integralbauteils unterhalb des Versteifungselements ist somit möglich.
  • In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Versteifungselement einstückig ausgebildet ist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die entsprechenden Ausnehmungen aus dem einstückigen Versteifungselement ausgenommen sind. In Ausgestaltung kann es sich bei dem Versteifungselement um ein Strangpressprofil handeln.
  • Vorzugsweise ist das Versteifungselement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet.
  • Auch wenn die vorstehenden Ausführungen nur auf ein Versteifungselement bezogen sind, gelten diese im Sinne der Offenbarung in gleicherweise für den Gegenstand eines Wagenkastens umfassend zumindest ein Integralbauteil und ein wie oben oder nachfolgend beschriebenes Versteifungselement.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der ersten Ausführungsform aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 bis 2;
    Fig. 4
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4;
    Fig. 6
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer dritten Ausführungsform;
    Fig. 7a
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer vierten Ausführungsform;
    Fig. 7b
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der vierten Ausführungsform aus Fig. 7a;
    Fig. 7c
    eine schematische Längsteilschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 7a und 7b;
    Fig. 8a
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer fünften Ausführungsform;
    Fig. 8b
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der fünften Ausführungsform;
    Fig. 9a
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer sechsten Ausführungsform;
    Fig. 9b
    eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer siebten Ausführungsform;
    Fig. 10
    eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß einer achten Ausführungsform; und
    Fig. 11
    schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements gemäß der achten Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 ist dabei insbesondere für einen Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise eines Schienenfahrzeugs 1 vorgesehen.
  • Das Versteifungselement 100 umfasst zumindest einen ersten Bereich 110 und zumindest einen zweiten Bereich 120, wobei der zumindest eine erste Bereich 110 und der zumindest eine zweite Bereich 120 in einer Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 hintereinander angeordnet sind.
  • Der zumindest eine erste Bereich 110 weist einen ersten Anbindungsbereich 112 auf. Der zumindest eine zweite Bereich 120 weist einen zweiten Anbindungsbereich 122 auf.
  • Der zweite Anbindungsbereich 122 ist in einer ersten in Höhenrichtung H des Versteifungselements 100 angeordneten Ebene E1 angeordnet.
  • Der erste Anbindungsbereich 112 ist in einer zweiten in Höhenrichtung H des Versteifungselement 100 angeordneten Ebene E2 angeordnet.
  • Das Versteifungselement 100 dient dazu mit einem Integralbauteil 200, das Teil eines Wagenkastens 10 ist, verbunden zu werden.
  • Das Integralbauteil 200 weist einen einschaligen Bereich 210 auf und einen zweischaligen Bereich 220.
  • Der einschalige Bereich 210 bildet gemäß Fig. 1 die Außenhaut eines Rohbaus des Wagenkastens 10 aus.
  • Der zweischalige Bereich 220 bildet gemäß Fig. 1 die Außenhaut und zumindest abschnittsweise die Innenhaut des Rohbaus des Wagenkastens 10 aus.
  • Das Versteifungselement 100 ist dazu ausgebildet, durch zumindest eine erste Verbindung 302 mit dem einschaligen Bereich 210 verbunden zu werden.
  • Ferner ist das Versteifungselement 100 dazu ausgebildet, durch zumindest eine zweite Verbindung 304 mit dem zweischaligen Bereich 220 verbunden zu werden.
  • Die erste Ebene E1 und zweite Ebene E2 sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in Höhenrichtung H des Versteifungselements 100 parallel angeordnet.
  • Weiterhin sind der erste Anbindungsbereich 112 und der zweite Anbindungsbereich 122 in gleicher Richtung ausgerichtet.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist eine geringere Höhe als der erste Bereich 110 auf.
  • Der zweite Bereich 120 weist gegenüber einer Höhe der ersten Ebene E1 des ersten Bereichs 110 eine in Höhenrichtung H reduzierte Höhe der zweiten Ebenen E2 auf.
  • Das Versteifungselement 100 kann wie in Fig. 1 dargestellt bspw. als Spant ausgebildet sein.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der ersten Ausführungsform aus Fig. 1. Dabei ist das andere Ende des Versteifungselements 100 gezeigt.
  • Das Versteifungselement 100 weist, wie bereits in Fig. 1 beschrieben, zumindest einen ersten Bereich 110 und zumindest einen zweiten Bereich 120 auf.
  • Der zumindest eine erste Bereich 110 weist den ersten Anbindungsbereich 112 zur Ausbildung der ersten Verbindung 302 auf.
  • Der zumindest eine zweite Bereich 120 weist den zweiten Anbindungsbereich 122 zur Ausbildung der zweiten Verbindung 304 auf.
  • Das Versteifungselement 100 weist, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, zumindest eine erste Ausnehmung 130 auf. Die erste Ausnehmung 130 ist im zweiten Bereich 120 des Versteifungselements 100 angeordnet.
  • Das Versteifungselement 100 weist ferner zumindest eine zweite Ausnehmung 140 auf. Die zumindest eine zweite Ausnehmung ist in einem dritten Bereich 150 des Versteifungselements 100 angeordnet. Der dritte Bereich 150 des Versteifungselements 100 ist in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 neben zumindest einem, vorzugsweise zwei, ersten Bereich(en) 110 des Versteifungselements 100 angeordnet.
  • Ferner ist vorgesehen, dass der einschalige Bereich 210 des Integralbauteils 200 zumindest einen in Längsrichtung LI des Integralbauteils 200 verlaufenden Stringer 212 aufweist.
  • Das Versteifungselement 100 ist im Bereich der Kreuzungspunkte mit den Stringern 212 ausgenommen, um eine Kollision zu vermeiden. So können die Stringer 212 ungestört über die Bauteillänge des Integralbauteils 200 durchlaufen. Alternativ ist auch die Unterbrechung der Stringer 212 im Bereich der Kreuzungspunkte mit den Versteifungselementen 100 denkbar, wobei die Versteifungselemente 100 ohne Ausnehmung durchlaufen.
  • In Ausgestaltung kann der zumindest eine dritte Bereich 150 des Versteifungselements 100 einen dritten Anbindungsbereich 116 aufweisen zur Ausbildung zumindest einer dritten Verbindung 306. Die zumindest eine dritte Verbindung 306 ist in dem Bereich von dem zumindest einen Stringer 212 angeordnet und dient dazu das Versteifungselement 100 mit dem zumindest einen Stringer 212 des Integralbauteils 200 zu verbinden. Vorzugsweise ist der dritte Anbindungsbereich 116 in einer dritten Ebene E3 angeordnet. Die dritte Ebene E3 kann dabei in Höhenrichtung H in gleicher oder unterschiedlicher Höhe wie die zweite Ebene E2 angeordnet sein.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass im Bereich des zumindest einen Stringers 212 zur Vermeidung von Doppelpassungen keine Verbindung zu dem Versteifungselement 100 existiert.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Versteifungselement 100 Öffnungen 102 auf. Die Öffnungen 102 sind derart ausgebildet, dass ein Schweißwerkzeug in diese eintauchen kann, um jeweils zumindest eine erste Verbindung 302 mit dem einschaligen Bereich 210 und/oder zumindest eine zweite Verbindung 304 mit dem zweischaligen Bereich 220 auszubilden.
  • Wie aus der Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist der zumindest eine zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 zumindest einen geschlossenen Querschnitt auf. Der geschlossene Querschnitt wird dabei durch die Außenwandung des Versteifungselement 100 ausgebildet.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 bis 2.
  • Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 zumindest ein Verstärkungselement 160a auf, das sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselement 100 erstreckt.
  • Ein erstes Verstärkungselement 160a erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 über die gesamte Breite des Versteifungselements 100.
  • Weiterhin erstreckt sich ein zweites Verstärkungselement 160c in Höhenrichtung H des Versteifungselements 100 von oben nach unten. Dabei trifft dieses auf Höhe der ersten Ebene E1 auf das erste Verstärkungselement 160a.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist zumindest einen geschlossenen Querschnitt auf. Der geschlossene Querschnitt wird dabei durch die Außenwandung des Versteifungselement 100 ausgebildet.
  • Weiterhin weist das Versteifungselement 100 zumindest eine Hohlkammer 170 auf, wobei sich die zumindest eine Hohlkammer 170 über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120 erstreckt.
  • Die zumindest eine Hohlkammer 170 ist dabei durch die Außenwandung der Hohlkammer 170 und/oder das Verstärkungselement 160a ausgebildet.
  • Wie aus Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, weist der zumindest eine zweite Bereich 120 zwei Hohlkammern 170 auf, die sich über den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 erstrecken.
  • Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass der zumindest eine erste Bereich 110 vier Hohlkammern 170 aufweist.
  • Das Versteifungselement 100 weist allgemein zumindest eine Seitenwandung 182 auf, die sich zwischen einer Deckwandung 180 und zumindest einer Bodenwandung 184 erstreckt.
  • Gemäß Fig. 3 weist das Versteifungselement 100 zwei Seitenwandungen 182 auf, die sich zwischen einer Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184 erstrecken
  • Die Deckwandung 180 weist eine größere Materialstärke auf als die zumindest eine Seitenwandung 182. Ferner weist die Deckwandung 180 eine größere Materialstärke auf als die Bodenwandung 184.
  • Ferner weist die Deckwandung eine größere Materialstärke auf als das zumindest eine Verstärkungselement 160a, 160c.
  • Die Bodenwandung 184 ist in der zweiten Ebene E2 angeordnet.
  • Die zumindest eine erste Verbindung 302 ist zwischen der zumindest einen Bodenwandung 184 und dem einschaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Die zumindest eine zweite Verbindung 304 ist zwischen dem Verstärkungselement 160a und dem zweischaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Versteifungselement 100 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 4 zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 ein Verstärkungselement 160a auf, das sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselement 100 erstreckt.
  • Ein erstes Verstärkungselement 160a erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 über die Breite des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist einen geschlossenen Querschnitt auf. Der geschlossene Querschnitt wird dabei durch die Außenwandung des Versteifungselement 100 und das Verstärkungselement ausgebildet.
  • Weiterhin weist das Versteifungselement 100 eine Hohlkammer 170 auf, wobei sich die Hohlkammer 170 über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120 erstreckt.
  • Die eine Hohlkammer 170 ist dabei durch die Außenwandung der Hohlkammer 170 und das Verstärkungselement 160a ausgebildet.
  • Gemäß Fig. 4 weist das Versteifungselement 100 zwei Seitenwandungen 182 eine Deckwandung 180 und zwei Bodenwandungen 184 auf. Die Seitenwandungen 182 erstrecken sich jeweils zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184.
  • Die Deckwandung 180 weist eine größere Materialstärke auf als die Seitenwandungen 182.
  • Die Deckwandung 180 weist eine größere Materialstärke auf als die Bodenwandungen 184.
  • Ferner weist die Deckwandung eine größere Materialstärke auf als das Verstärkungselement 160a.
  • Fig. 5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4.
  • Gemäß Fig. 5 sind die erste Ebene E1 und die zweite Ebene E2 dargestellt. Zwischen der ersten Ebene E1 und einem Deckwandung 180 des Versteifungselements 100 ist ein erster Abstand H1 ausgebildet. Weiterhin ist zwischen der zweiten Ebene E2 und einem Deckwandung 180 des Versteifungselement 100 ist ein zweiter Abstand H2 ausgebildet. Der zweite Abstand H2 ist größer als der erste Abstand H1.
  • Der erste Bereich 120 des Versteifungselement 100 weist unterhalb der Hohlkammer 170 einen offenen Querschnitt auf. Der offene Querschnitt wird dabei durch die Außenwandungen des Versteifungselements 100 ausgebildet.
  • Gemäß Fig. 5 ist erkennbar das die erste Ausnehmung 130 im zweiten Bereich 120 des Versteifungselements 100 angeordnet ist.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Versteifungselement 100 gemäß der dritten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der dritten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Gemäß Fig. 6 weist das Versteifungselement 100 einen offenen Querschnitt auf. Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist einen offenen Querschnitt auf. Ferner weist der erste Bereich 110 des Versteifungselements 100 einen offenen Querschnitt auf.
  • Wie aus der Fig. 6 zu erkennen ist, weist das Versteifungselement 100 in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 auf jeder Seite in ein Verstärkungselement 160c auf, das sich über den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 erstreckt.
  • Die Verstärkungselemente 160c sind dabei als Materialansammlungen in Form eines abschnittsweise stärkeren Querschnitts der Seitenwandung 182 ausgebildet. Dabei weist die Seitenwandung über den Verlauf in Höhenrichtung H eine variable Wandstärke auf.
  • Die zumindest eine Seitenwandung 182 weist einen verstärkten Bereich auf, in dem jeweils die Verstärkungselemente 160b ausgebildet sind, der eine größere Materialstärke aufweist als der Rest der Seitenwandung 182.
  • Gemäß Fig. 6 weist das Versteifungselement 100 zwei Seitenwandungen 182 eine Deckwandung 180 und zwei Bodenwandungen 184 (nicht dargestellt) auf. Die Seitenwandungen 182 erstrecken sich jeweils zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184.
  • Die Deckwandung 180 weist eine größere Materialstärke auf als die Seitenwandungen 182.
  • Die Deckwandung 180 weist eine größere Materialstärke auf als die Bodenwandungen 184.
  • Ferner weist die Deckwandung eine größere Materialstärke auf als das Verstärkungselement 160a.
  • Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist die erste Ausnehmung 130 im zweiten Bereich 120 des Versteifungselements 100 angeordnet. Der Verstärkungselement 160c ist teilweise durch die erste Ausnehmung 130 ausgenommen.
  • Die zumindest eine erste Verbindung 302 ist zwischen der zumindest einen Bodenwandung 184 und dem einschaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Die zumindest eine zweite Verbindung 304 ist zwischen dem zumindest einen Verstärkungselement 160b und dem zweischaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Fig. 7a zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer vierten Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 gemäß der vierten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der vierten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 7a zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 eine Deckwandung 180 auf, die sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 erstreckt.
  • Gemäß Fig. 7a weist das Versteifungselement 100 zwei Seitenwandungen 182, eine Deckwandung 180 und zwei Bodenwandungen 184 auf. Die Seitenwandungen 182 erstrecken sich jeweils zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184.
  • Die Deckwandung 180 erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist einen offenen Querschnitt auf. Der offene Querschnitt wird dabei durch die Deckwandung 180, die Seitenwandungen 182 und die Bodenwandungen 184 des Versteifungselements 100 ausgebildet.
  • Der offene Querschnitt erstreckt sich über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120.
  • Die Deckwandung 180 kann eine größere Materialstärke aufweisen als die Seitenwandungen 182. Dies ist in Fig. 7a jedoch nicht dargestellt.
  • Die Deckwandung 180 kann ferner eine größere Materialstärke aufweisen als die Bodenwandungen 184. Dies ist in Fig. 7a jedoch nicht dargestellt.
  • Es können aber auch Deckwandung 180, Seitenwandungen 182 und Bodenwandungen 184 die gleiche Materialstärke aufweisen.
  • Fig. 7b zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der vierten Ausführungsform aus Fig. 7a.
  • Fig. 7c zeigt eine schematische Längsteilschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 7a und 7b.
  • Wie aus der Fig. 7b und 7c erkennbar ist, ist der zweite Bereich 120 lediglich durch die Deckwandung 180 ausgebildet und der zweite Bereich 120 liegt auf dem zweischaligen Bereich 220 des Integralbauteils 200 auf. Im Bereich des Stringers 212 weist das Versteifungselement 100 eine Ausnehmung 140 auf.
  • Die zumindest eine erste Verbindung 302 ist zwischen der zumindest einen Bodenwandung 184 und dem einschaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Die zumindest eine zweite Verbindung 304 ist zwischen der Deckwandung 180 im Bereich des zumindest einen zweiten Bereichs 120 und dem zweischaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Fig. 8a zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen gemäß Versteifungselements 100 einer fünften Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 gemäß der fünften Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der fünften Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 8a zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 eine Deckwandung 180 auf. Die Deckwandung 180 erstreckt sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselement 100.
  • Gemäß Fig. 8a weist das Versteifungselement 100 eine Seitenwandung 182 eine Deckwandung 180 und eine Bodenwandung 184 auf. Die Seitenwandung 182 erstrecken sich zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184.
  • Die Deckwandung 180 erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist einen offenen Querschnitt auf. Der offene Querschnitt wird dabei durch die Deckwandung 180, die Seitenwandung 182 und die Bodenwandungen 184 des Versteifungselements 100 ausgebildet.
  • Der offene Querschnitt erstreckt sich über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120.
  • Die Deckwandung 180 weist gemäß Fig. 8a eine größere Materialstärke auf als die Seitenwandungen 182.
  • Die Deckwandung 180 weist ferner eine größere Materialstärke auf als die Bodenwandungen 184.
  • Es können aber auch die Deckwandung 180, die Seitenwandung 182 und die Bodenwandung die gleiche Materialstärke aufweisen.
  • Fig. 8b zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß der fünften Ausführungsform.
  • Wie aus der Fig. 8b erkennbar ist, ist der zweite Bereich 120 lediglich durch die Deckwandung 180 ausgebildet und der zweite Bereich 120 liegt auf dem zweischaligen Bereich 220 des Integralbauteils 200 auf. Im Bereich des Stringers 212 weist das Versteifungselement 100 eine Ausnehmung 140 auf.
  • Die zumindest eine erste Verbindung 302 ist zwischen der zumindest einen Bodenwandung 184 und dem einschaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Die zumindest eine zweite Verbindung 304 ist zwischen der Deckwandung 180 im Bereich des zumindest einen zweiten Bereich 120 und dem zweischaligen Bereich 210 ausgebildet.
  • Fig. 9a zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen gemäß Versteifungselements 100 einer sechsten Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 gemäß der sechsten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der sechsten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 9a zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 eine Deckwandung 180 auf. Die Deckwandung 180 erstreckt sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100.
  • Gemäß Fig. 9a weist das Versteifungselement 100 eine Seitenwandung 182 eine Deckwandung 180 und eine Bodenwandung 184 auf. Die Seitenwandungen 182 erstrecken sich zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184. Weiterhin weist das Versteifungselement 100 eine verkürzte Seitenwand 182` auf. Die verkürzte Seitenwand 182` erstreckt sich von der Deckwandung 180 aus nach unten, schließt jedoch nicht an eine Bodenwandung an und ist kürzer ausgebildete als die Seitenwandung 182.
  • Die Deckwandung 180 erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1. Die Deckwandung 180 ist zwischen der Seitenwandung 182 und der verkürzten Seitenwand 182` ausgebildet.
  • Der zweite Bereich 120 des Versteifungselements 100 weist einen offenen Querschnitt auf. Der offene Querschnitt wird dabei durch die Deckwandung 180, die Seitenwandung 182, die verkürzten Seitenwand 182` und die Bodenwandungen 184 des Versteifungselements 100 ausgebildet.
  • Der offene Querschnitt erstreckt sich über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120.
  • Die Deckwandung 180 kann eine größere Materialstärke aufweisen als die Seitenwandungen 182. Dies ist in Fig. 9a jedoch nicht dargestellt.
  • Die Deckwandung 180 kann ferner eine größere Materialstärke aufweisen als die Bodenwandungen 184. Dies ist in Fig. 9a jedoch nicht dargestellt.
  • Es können aber auch die Deckwandung 180, die Seitenwandung 182, die verkürzte Seitenwand 182` und die Bodenwandung die gleiche Materialstärke aufweisen.
  • Fig. 9b zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer siebten Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 gemäß der siebten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der siebten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 9b zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 eine Deckwandung 180 auf. Die Deckwandung 180 erstreckt sich über den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100.
  • Gemäß Fig. 9b weist das Versteifungselement 100 eine Seitenwandung 182 eine Deckwandung 180 und eine Bodenwandung 184 auf. Die Seitenwandung 182 erstreckt sich zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184. Weiterhin weist das Versteifungselement 100 ein Verstärkungselement 160d auf. Das Verstärkungselement 160d erstreckt sich von der Deckwandung 180 aus nach unten hin zu der Bodenwandung 184 unterhalb der anderen Seite der Deckwandung 180. Die Seitenwandung 182 und das Verstärkungselement 160d sind im Querschnitt betrachtet an einem gemeinsamen Punkt mit der Bodenwandung 184 verbunden. Das Verstärkungselement 160d erstreckt sich im Wesentlichen diagonal zwischen der Bodenwandung 184 und einem entfernten Ende der Deckwandung 180.
  • Die Deckwandung 180 erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1.
  • Die Deckwandung 180 kann eine größere Materialstärke aufweisen als die Seitenwandungen 182. Dies ist in Fig. 9b jedoch nicht dargestellt.
  • Die Deckwandung 180 kann ferner eine größere Materialstärke aufweisen als die Bodenwandungen 184. Dies ist in Fig. 9b jedoch nicht dargestellt.
  • Es können aber auch die Deckwandung 180, die Seitenwandung 182, die verkürzte Seitenwand 182` und die Bodenwandung die gleiche Materialstärke aufweisen.
  • Fig. 10 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht und Fig. 11 zeigt eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Versteifungselements 100 gemäß einer achten Ausführungsform.
  • Das Versteifungselement 100 gemäß der achten Ausführungsform entspricht dabei weitestgehend dem Versteifungselement 100 gemäß der ersten Ausführungsform wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen der achten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Wie aus der Fig. 9b zu erkennen ist, weist das Versteifungselement in Höhenrichtung H auf Höhe der ersten Ebene E1 eine Deckwandung 180 auf, die sich über den ersten Bereich und den zweiten Bereich 120 in Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 erstreckt.
  • Gemäß Fig. 10 weist das Versteifungselement 100 eine Mehrzahl an Seitenwandungen 182 eine Deckwandung 180 und eine Mehrzahl an Bodenwandungen 184 auf. Die Seitenwandungen 182 erstrecken sich jeweils zwischen der Deckwandung 180 und einer Bodenwandung 184.
  • Die Deckwandung 180 erstreckt sich dabei in Querrichtung des Versteifungselements 100 in der Ebenen E1.
  • Das Versteifungselement 100 weist einen offenen Querschnitt auf. Der offene Querschnitt wird dabei durch die Deckwandung 180, die Seitenwandungen 182 und die Bodenwandungen 184 des Versteifungselements 100 ausgebildet.
  • Der offene Querschnitt erstreckt sich über den zumindest einen ersten Bereich 110 und über den zumindest einen zweiten Bereich 120.
  • Wie in der Fig. 10 und Fig. 11 zu erkennen ist, sind die Bodenwandungen 184 in der zweiten Ebene E2 angeordnet. Zumindest eine erste Bodenwandung 184 und eine zumindest zweite Bodenwandung 184 erstrecken sich in einer Längsrichtung LD des Versteifungselements 100 alternierend in unterschiedlicher Querrichtung des Versteifungselements 100 von der zumindest einen Seitenwandung 182 aus.
  • Die Deckwandung 180 kann eine größere Materialstärke aufweisen als die Seitenwandungen 182. Dies ist in Fig. 10 jedoch nicht dargestellt.
  • Die Deckwandung 180 kann ferner eine größere Materialstärke aufweisen als die Bodenwandungen 184. Dies ist in Fig. 10 jedoch nicht dargestellt.
  • Es können aber auch Deckwandung 180, Seitenwandungen 182 und Bodenwandungen 184 die gleiche Materialstärke aufweisen.
  • Gemäß Fig. 11 ist die Lackierrichtung der einzelnen Bereiche des Wagenkastens 10 dargestellt. Gemäß der in Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsform ist es möglich den Wagenkasten in verschweißter Form einfach und zeitsparend zu verschwei-ßen.

Claims (13)

  1. Versteifungselement (100), insbesondere für einen Wagenkasten (10) in Teildifferentialbauweise eines Schienenfahrzeugs (1), umfassend
    zumindest einen ersten Bereich (110) und
    zumindest einen zweiten Bereich (120), wobei
    der zumindest eine erste Bereich (110) und der zumindest eine zweite Bereich (120) in einer Längsrichtung (LD) des Versteifungselements (100) hintereinander angeordnet sind,
    wobei der zumindest eine erste Bereich (110) einen ersten Anbindungsbereich (112) aufweist und wobei der zumindest eine zweite Bereich (120) einen zweiten Anbindungsbereich (122) aufweist,
    wobei der zweite Anbindungsbereich (122) in einer ersten in Höhenrichtung (H) des Versteifungselement (100) angeordneten Ebene (E1) angeordnet ist und der erste Anbindungsbereich (112) in einer zweiten in Höhenrichtung (H) des Versteifungselement (100) angeordneten Ebene (E2) angeordnet ist.
  2. Versteifungselement (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich in Höhenrichtung (H) auf Höhe der ersten Ebene (E1) zumindest ein Verstärkungselement (160a, 160b, 160c) über den ersten Bereich und den zweiten Bereich (120) in Längsrichtung (LD) des Versteifungselement (100) erstreckt.
  3. Versteifungselement (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich in Höhenrichtung (H) auf Höhe der ersten Ebene (E1) zumindest eine Deckwandung (180) über den ersten Bereich und den zweiten Bereich (120) in Längsrichtung (LD) des Versteifungselement (100) erstreckt.
  4. Versteifungselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Ebene (E1) und zweite Ebene (E2) in Höhenrichtung (H) des Versteifungselements (100) parallel angeordnet sind.
  5. Versteifungselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Anbindungsbereich (112) und der zweite Anbindungsbereich (122) in gleicher Richtung ausgerichtet sind.
  6. Versteifungselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Bereich (120) des Versteifungselements (100) eine geringere Höhe als der erste Bereich (110) aufweist.
  7. Versteifungselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Bereich (120) des Versteifungselement (100) zumindest einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
  8. Versteifungselement (100) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Versteifungselement (100) zumindest eine Hohlkammer (170) aufweist, wobei sich die zumindest eine Hohlkammer (170) über den zumindest einen ersten Bereich (110) und über den zumindest einen zweiten Bereich (120) erstreckt.
  9. Versteifungselement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Bereich (120) des Versteifungselement (100) einen offenen Querschnitt aufweist.
  10. Versteifungselement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Versteifungselement (100) zumindest eine Seitenwandung (182) aufweist, die sich zwischen der Deckwandung (180) und zumindest einer Bodenwandung (184) erstreckt.
  11. Versteifungselement (100) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Deckwandung (180) eine größere Materialstärke aufweist als die zumindest eine Seitenwandung (182).
  12. Versteifungselement (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Seitenwandung (182) einen verstärkten Bereich (183) aufweist, der eine größere Materialstärke aufweist als der Rest der Seitenwandung (182).
  13. Versteifungselement (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bodenwandung (184) in der zweiten Ebene (E2) angeordnet ist und sich zumindest eine erste Bodenwandung (184) und eine zumindest zweite Bodenwandung (184) alternierend in unterschiedlicher Querrichtung des Versteifungselements (100) von der zumindest einen Seitenwandung (182) aus erstrecken.
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