EP4344975A1 - Wagon body with partially differential construction - Google Patents

Wagon body with partially differential construction Download PDF

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Publication number
EP4344975A1
EP4344975A1 EP23195628.5A EP23195628A EP4344975A1 EP 4344975 A1 EP4344975 A1 EP 4344975A1 EP 23195628 A EP23195628 A EP 23195628A EP 4344975 A1 EP4344975 A1 EP 4344975A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
car body
differential
region
connection
components
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
EP23195628.5A
Other languages
German (de)
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 EP4344975A1 publication Critical patent/EP4344975A1/en
Pending legal-status Critical Current

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

Definitions

  • the present invention relates to a car body in partial differential construction, in particular of a rail vehicle.
  • the integral construction method is usually used for aluminum body shells of rail vehicles, as this generally offers cost advantages in production due to the smaller number of parts and the associated smaller number of joints compared to the differential construction method, especially when handling and joining is carried out predominantly by machine.
  • the integral construction method has the disadvantage that it usually results in heavier structures than the differential construction method. This is because in the integral construction method, the aluminum hollow chamber profiles are dimensioned according to the highest local loads and these wall thicknesses extend over the entire length of the component due to the design. This results in over-dimensioning in the areas of lower load and thus a comparatively inefficient use of materials.
  • the integral construction method has been continuously optimized over decades with regard to its potential for lightweight construction. This potential has now largely been exhausted, as a further reduction in wall thicknesses is reaching the limits of what is feasible in profile production.
  • a possible variant for aluminum shells in profile construction is a partial differential construction, in which the longitudinal structures are joined from single-shell extruded profiles, which makes it possible to press stiffeners, such as stringers, onto these extruded profiles, meaning that they do not have to be connected through additional joining operations .
  • the object of claim 1 is to provide a car body in a partial differential design, which is low in weight without loss of rigidity.
  • a car body in a partial differential design, comprising at least one integral component which has at least one single-shell area and at least one double-shell area.
  • the car body has at least one differential component which is connected to the single-shell area by at least a first connection and is connected to the double-shell area by at least a second connection.
  • the design according to the invention creates an arrangement that is appropriate for the flow of force.
  • Differential components connected to the at least one integral component serve as reinforcements or stiffeners (e.g. frames) and are optionally connected on two levels according to the invention.
  • a first level is the inside of the single-shell outer skin
  • a second level is the top of the double-shell partial areas of the at least one integral component.
  • the car body according to the invention and its integral components with double-shell areas and single-shell areas have the following advantages over known integral components with completely single-shell areas, which are provided with a maximum of pressed-on stringers.
  • the stiffness can be significantly increased in the area of high deformations of the integral components by local double-shell areas in a simple and cost-effective manner, whereby the number and/or mass of differential components to be joined, which act as stiffening elements, can be reduced.
  • Integral components with double-shell longitudinal (partial) areas lead to greater rigidity compared to simple longitudinal stringers, which leads to advantages in areas that are particularly subject to bending, such as in a side wall above and below the window openings.
  • the integral component can be designed as a double-shell, while the upper part of the only partially double-shell integral component designed as a side wall already merges into the single-shell area of the integral component of the side wall.
  • the local double-shell areas on the long sides of the integral components make it possible to create a double-shell and thus to create a rigid and strong connection to the adjacent bodyshell structures, which due to their high rigidity are ideally also designed as hollow chamber profiles in the partial differential design. These contribute significantly to the overall rigidity of the car body.
  • the local double-shell areas create a second level on which the differential components can also be connected as local reinforcements (e.g. frames), thereby significantly increasing the rigidity of the partially differential car body and its assemblies.
  • local reinforcements e.g. frames
  • the car body can preferably be the car body of a rail vehicle.
  • the at least one differential component has at least a first region and at least a second region and wherein 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 at least one differential component.
  • the at least one first region has a first connection region for forming the first connection, and further preferably the at least one second region has a second connection region for forming the second connection.
  • the first connection area and the second connection area are aligned in the same direction.
  • the first connection region is arranged in a first plane arranged in the height direction of the at least one differential component and the second connection region is arranged in a second plane arranged in the height direction of the at least one differential component.
  • the first plane and second plane are arranged parallel in the height direction of the differential component.
  • the second region has a second height that is reduced in the height direction compared to the first height of the first region.
  • the at least one differential component has at least one first recess and at least one second recess, which are arranged such that the at least one differential component can be displaced in its longitudinal direction relative to the integral component before the formation of the at least one first connection and the at least one second connection for tolerance compensation.
  • Sliding seats are also formed on the long sides of the integral components to compensate for the tolerances of the individual components (integral components such as side walls, roof area, roof haunch, underframe, transition area, etc.) of the car body.
  • the single-shell region of the integral component has at least one stringer running in the longitudinal direction and that at least one differential component has the second recess in the region of the stringer.
  • the integral component is additionally reinforced by the provision of at least one stringer running in the longitudinal direction.
  • the at least one differential component has corresponding recesses so that the stringer can be continuous over the length of the integral component in the longitudinal direction of the integral component.
  • a plurality of differential components are formed on a wall of the car body.
  • a wall of the car body in the sense of the connection is a side wall, a roof wall, an underframe, as well as other walls running in the longitudinal direction of the car body.
  • a wall can be a wall formed transversely to the longitudinal direction of the car body, such as a front wall, a rear wall or an intermediate wall.
  • the car body can also provide that a plurality of differential components are arranged essentially perpendicular to a longitudinal axis of the car body and are arranged spaced apart from one another in the direction of the longitudinal axis of the car body.
  • the distance between two differential components adjacent in the longitudinal axis is constant. This provides a simple but robust way of positioning the differential components.
  • Such an equidistant arrangement has the advantage that all areas are similarly reinforced and different load cases or load distributions can be reliably compensated by a car body.
  • a distance between two adjacent differential components becomes smaller from the ends of the car body to the middle of the car body.
  • the distances between the differential components are thus increasingly smaller in the areas of greater deformation towards the middle. than in areas of lesser deformation. This means that the material of the differential components is used in the car body in a way that is appropriate to the load.
  • At least one, preferably a plurality, of differential components are at an angle between 15° and 75°, preferably at an angle between 35° and 55°, further preferably at an angle of essentially 45° Longitudinal axis of the integral component are arranged.
  • At least one or more differential components can be used in a particularly weight-efficient manner if they are arranged in accordance with the force flow, i.e., unlike usual, the differential components are not arranged in uniform grids in the form of reinforcements running transversely to the vehicle's longitudinal direction, but in accordance with the force flow, i.e. along the previously determined main load paths in the structures, or in the areas of high deformation under load. In this way, the material is used exactly where high loads or deformations are to be expected.
  • a plurality of differential components are arranged in the area of a window and serve to stiffen the car body in the area of the window.
  • the car body has several integral components, wherein two of the integral components are connected by means of a weld seam which connects the single-shell regions of the integral components to one another.
  • the weld seam runs in the length direction of the integral component.
  • the car body has several integral components, wherein two of the integral components are each connected to one another in the region of the two-shell areas, wherein the connection of the two-shell areas is formed via full connections or via sliding seats.
  • openings are formed in the differential components, which are designed such that a welding tool can be inserted into them in order to form at least a first connection with the single-shell region and at least a second connection with the double-shell region.
  • This type of connection in which the welding tool plunges through the openings of the differential component, eliminates the need to equip the differential component laterally with flanges with which the differential component can be connected to the integral component.
  • Fusion welding processes or friction stir welding processes can be used as welding processes.
  • One possibility is to connect the differential components using spot welding. This can be done, for example, by friction stir spot welding or resistance spot welding.
  • the openings can be designed as bores, for example.
  • gluing may also be an option.
  • the at least one third region of the differential component can have a third connection region to form at least a third connection.
  • the at least one third connection is arranged in the area of the at least one stringer and serves to connect the differential component to the at least one stringer of the integral component.
  • the third connection area is preferably arranged in a third level.
  • the third level can be arranged in the height direction at the same or different height as the second level.
  • the (high) loads introduced into the side wall structure by the seats of the rail vehicle can be introduced into the rigid double-shell area via pressed C-rails, without having to strengthen this side wall area by adding additional reinforcements.
  • the C-rails or other connection concepts can be pressed directly onto the single-shell areas.
  • the above disclosure relates not only to a car body, but also to a rail vehicle comprising such a car body.
  • Fig. 1 shows a car body 10 in. according to the invention in a schematic perspective view Partial differential design. This is preferably part of a rail vehicle.
  • the car body 10 includes at least one integral component 200 and at least one differential component 100.
  • the at least one integral component 200 comprises at least one single-shell region 210 and at least one double-shell region 220.
  • the at least one differential component 100 is connected to the single-shell region 210 by at least a first connection 302.
  • the at least one differential component 100 is connected to the double-shell region 220 by at least one second connection 304.
  • 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 partially the inner skin of the shell of the car body 10.
  • the single-shell region 210 of the integral component 200 has at least one stringer 212 running in the length direction L I of the integral component 200.
  • the differential component 100 is as in Fig. 1 shown designed as a frame.
  • the geometry of the cross section shown is merely an example and can also be designed differently.
  • the differential components 100 can be cut out in the area of the intersection points with the stringers 212 in order to avoid a collision. This allows the stringers 212 to run undisturbed over the length of the integral component 200. Alternatively, it is also conceivable to interrupt the stringers 212 in the area of the intersection points with the differential components 100, whereby the differential components 100 pass through without recess.
  • the car body 10 preferably comprises, as in Fig. 1 recognizable, a plurality of differential components 100, which are formed on a wall 12, 14 of the car body 100.
  • a side wall 20 of the car body 10 is shown.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective enlarged view of a portion of the car body 10 according to the invention in partial differential construction Fig. 1 .
  • the at least one differential component 100 has at least a first region 110 and at least a second region 120.
  • the at least one first region 110 and the at least one second region 120 are arranged one behind the other in a length direction L of the at least one differential component 100.
  • the at least one first area 110 has a first connection area 112 for forming the first connection 302.
  • the at least one second region 120 has a second connection region 122 for forming the second connection 304.
  • the first connection region 112 is arranged in a first plane E1 arranged in the height direction H of the at least one differential component 100.
  • the second connection region 122 is arranged in a second plane E2 arranged in the height direction H of the at least one differential component 100.
  • the at least one differential component 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 differential component 100.
  • the at least one differential component 100 also has at least one second recess 140.
  • the at least one second recess is arranged in a third region 150 of the differential component 100.
  • the third region 150 of the differential component 100 is arranged in the length direction L of the at least one differential component 100 next to at least one, preferably two, first region(s) 110 of the differential component 100.
  • the at least one third region 150 of the differential component 100 can have a third connection region 116 for forming 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 differential component 100 to the at least one stringer of the integral component.
  • the third connection region 116 is preferably arranged in a third plane E 3 .
  • the third plane E 3 can be arranged in the height direction H at the same or a different height as the second plane E 2 .
  • openings 102 are formed in the differential components 100.
  • the openings 102 are designed in such a way that a welding tool can dip into them 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.
  • Fig.3 shows in a schematic perspective view a side wall 20 with underframe 40 and transition area 60 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction.
  • the car body 10 shown has the features of the car body 10 shown in Fig.1 and 2 described embodiment.
  • the car body 10 in partially differential design has at least one integral component 200.
  • the integral component 200 has at least one stringer 212 running in the length direction L I of the integral component 200 in the single-shell region 210.
  • the integral component 200 further has at least one stringer 214 in the two-shell region 212, which runs in the length direction L I of the integral component 200.
  • This stringer 214 arranged on the double-shell area can have a recess 215 which is interrupted in such a way that the differential component 100 extends into the recess 214 and preferably away through it
  • a connecting region 222 is arranged on the two-shell region 220 of the integral component 200.
  • the connecting region 222 preferably extends completely over the entire integral component in the longitudinal direction L I of the integral component 200.
  • connection of the integral components 200 as partially differential assemblies to the adjacent shell structures such as the roof cove 50 (cf. Fig.4 ) or the transition area 60 (cf. Fig.3 ) can be made in two shells due to the two-shell design in the connection area 222, either via full connections or via sliding seats for the purpose of tolerance compensation.
  • Fig. 4 shows a schematic perspective view of a side wall 20 with a roof haunch 50 and roof wall 30 of a car body 10 according to the invention in a partial differential construction.
  • the car body 10 has several integral components 200. Two of the integral components 200 are connected by means of a weld seam 230, which connects the single-shell regions 210 of the integral components 200 to one another.
  • the weld seam 230 is formed in a length direction L of the integral component 200.
  • the weld is 230, as in Fig.4 shown parallel to the at least one stringer 212.
  • the profile separations of the integral components 200 are, as far as possible, positioned such that all longitudinal weld seams 230 are located in the single-shell areas 210 of the integral components 200.
  • Fig. 5 shows a schematic cross-sectional representation of a roof wall 30 with a roof haunch 50 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction.
  • the roof wall 30 is designed as an integral component 200.
  • Fig. 5 shows, for example, a roof wall 30 trained integral component 200 with heavy-duty rail 32 and C-rails 34 for loads of different heights to be introduced.
  • Fig. 2 For example, the C-rails 34 for introducing the high seat loads into the double-shell areas 220 of an integral component 200 designed as a partially differential side wall 20 are shown.
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of a side wall 20 with windows 400 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction.
  • the car body can be adjusted accordingly Fig. 6 include the features referred to above Fig. 1 to 5 were described.
  • a plurality of differential components 100 are formed on a wall 12, 14 of the car body 10. Furthermore, the plurality of differential components 100 are at least partially arranged parallel to one another.
  • the integral component 100 according to Fig.6 is designed as a side wall 20.
  • the side wall 20 has a plurality of windows 400. Between the windows 400, a differential component 200 is arranged from top to bottom, so that differential components 100 are arranged on both sides in the length direction L I of the integral component 200 in front of and behind each window 400. These differential components 200 extend essentially perpendicular to the length direction L I of the integral component 100.
  • the car body has Fig.6 a plurality of differential components 100 at an angle between 15° and 75°, preferably at an angle between 35° and 55°, further preferably at an angle of substantially 45°, which are arranged to the longitudinal axis of the car body 10.
  • the majority of differential components 100 are arranged in the area of a window 400 such that they serve to stiffen the car body 10 in the area of the window.
  • Fig.6 shows an example of a force flow-correct arrangement of the differential components 100 in the car body 10.
  • Fig. 7a shows a schematic plan view of a roof wall 30 of a first embodiment of a car body 10 according to the invention in partial differential construction.
  • the roof wall 30 is designed as an integral component 100.
  • the integral component 100 / the car body 10 is designed as, for example, as above for the Fig. 1 to 6 educated
  • a plurality of differential components 100 are formed on a wall - here the roof wall - of the car body 100.
  • the plurality of differential components 100 are arranged essentially perpendicular to a length direction L I of the integral component 200 of the car body 10 and are arranged spaced apart from one another in the direction of the length direction L I.
  • the length direction L I of the integral component 200 essentially corresponds to a longitudinal axis direction of the car body.
  • the majority of differential components 100 are arranged parallel to one another.
  • the individual differential components 100 are arranged equidistantly in the length direction L I of the integral component 200.
  • the distance A between two differential components 100 adjacent in the length direction is thus constant.
  • Fig. 7b shows a schematic top view of a roof wall 30 of a second embodiment of a car body 10 according to the invention in partial differential construction.
  • This second embodiment of the roof wall 30 differs from the first embodiment of the roof wall 30 according to Fig. 7a in that a distance A between two adjacent differential components 100 from the ends 12, 14 of the car body 10 to the center M of the car body 10 becomes smaller.
  • the distances A between the differential components 100 are therefore increasingly smaller in the areas of greater deformation to the center M than in areas of lesser deformation.
  • Fig.8 shows in a schematic sectional view a differential component 100 and an integral component 200 of a car body 10 in partial differential design.
  • the at least one differential component 100 also has, as shown Fig. 8 can be seen, at least one first recess 130 and at least one second recess 140.
  • the first recess 130 is arranged in the second region 120 of the differential component 100.
  • the at least one second recess 140 is arranged in a third region 150 of the differential component 100.
  • the at least one first recess 130 and at least one second recess 140 are arranged such that the at least one differential component 100 is displaceable in its length direction L D relative to the integral component 200 before forming the at least one first connection 302 and the at least one second connection 304 for tolerance compensation.
  • the first recess 130 can be bevelled so that it adjoins a bevelled double-shell region 220.
  • the second recess 140 is designed so large that it has a greater width than the stringer 212.
  • the first recess 130 and the second recess 140 are designed such that a clearance between the differential component 100 and the integral component 200 is formed in the length direction L D of the differential component 200.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise, insbesondere eines Schienenfahrzeugs 1, umfassend zumindest ein Integralbauteil 200, umfassend einen zumindest einen einschaligen Bereich 210 und zumindest einen zweischaligen Bereich 220, wobei der Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise ausgebildet ist und zumindest ein Differentialbauteil 100 aufweist, das durch zumindest eine erste Verbindung 302 mit dem einschaligen Bereich 210 verbunden ist und durch zumindest eine zweite Verbindung 304 mit dem zweischaligen Bereich 220 verbunden ist.The invention relates to a car body 10 in partial differential construction, in particular of a rail vehicle 1, comprising at least one integral component 200, comprising at least one single-shell region 210 and at least one double-shell region 220, wherein the car body 10 is designed in partial differential construction and has at least one differential component 100 which is connected to the single-shell region 210 by at least one first connection 302 and is connected to the double-shell region 220 by at least one second connection 304.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wagenkasten in Teildifferentialbauweise, insbesondere eines Schienenfahrzeugs.The present invention relates to a car body in partial differential construction, in particular of a rail vehicle.

Bei Aluminiumrohbauten von Wagenkästen von Schienenfahrzeugen wird heute üblicherweise die Integralbauweise eingesetzt, da diese in der Regel in der Fertigung aufgrund der geringeren Teilezahl und der damit verbundenen geringeren Anzahl von Fügeverbindungen gegenüber der Differentialbauweise Kostenvorteile aufweist, insbesondere dann, wenn das Handling und Fügen überwiegend maschinell erfolgt.Today, the integral construction method is usually used for aluminum body shells of rail vehicles, as this generally offers cost advantages in production due to the smaller number of parts and the associated smaller number of joints compared to the differential construction method, especially when handling and joining is carried out predominantly by machine.

Die Integralbauweise hat jedoch den Nachteil, dass sie üblicherweise gegenüber der Differentialbauweise zu einem höheren Gewicht der Strukturen führt. Dies ist darin begründet, dass bei der Integralbauweise die Aluminium-Hohlkammerprofile nach den lokal höchsten Auslastungen dimensioniert werden und sich diese Wandstärken bauartbedingt über die gesamte Bauteillänge erstrecken. Damit entsteht in den Bereichen geringerer Belastung eine Überdimensionierung und somit ein vergleichsweise ineffizienter Materialeinsatz. Überdies ist die Integralbauweise hinsichtlich der Leichtbaupotentiale über Jahrzehnte immer weiter optimiert worden. Inzwischen sind diese Potentiale weitgehend ausgereizt, da eine weitere Reduzierung der Wandstärken an die Grenzen der Machbarkeit bei der Profilherstellung stößt.However, the integral construction method has the disadvantage that it usually results in heavier structures than the differential construction method. This is because in the integral construction method, the aluminum hollow chamber profiles are dimensioned according to the highest local loads and these wall thicknesses extend over the entire length of the component due to the design. This results in over-dimensioning in the areas of lower load and thus a comparatively inefficient use of materials. In addition, the integral construction method has been continuously optimized over decades with regard to its potential for lightweight construction. This potential has now largely been exhausted, as a further reduction in wall thicknesses is reaching the limits of what is feasible in profile production.

Eine in den meisten Fällen leichtere Bauweise von Aluminiumrohbauten wurde in der Vergangenheit durch eine Differentialbauweise realisiert, welche bei Stahlrohbauten Standard ist und auch in den ersten Generationen von Aluminium-Rohbauten standardmäßig eingesetzt wurde, bis sie in den meisten Schienenfahrzeugen durch die Integralbauweise ersetzt wurde. In Fahrzeugen mit besonders hohen Anforderungen an den Leichtbau kann die Differentialbauweise auch heute eine Alternative sein, wobei üblicherweise einschalige Strukturen mit angefügten Verstärkungen versehen werden. Dabei werden Verstärkende Bauteile, wie Spanten und/oder Stringer in festgelegten Rastern auf die einschalige Struktur des Wagenkastens aufgebracht, um die Struktur zu versteifen.In the past, a lighter construction of aluminum shells was achieved in most cases by using a differential construction, which is standard for steel shells and was also used as standard in the first generations of aluminum shells until it was replaced by the integral construction in most rail vehicles. For vehicles with particularly high demands on lightweight construction, the differential construction can still be an alternative today, whereby single-shell structures are usually provided with added reinforcements. Reinforcing components such as frames and/or stringers are attached to the single-shell structure of the car body in a defined grid in order to stiffen the structure.

Eine bei Aluminiumrohbauten in Profilbauweise mögliche Ausprägung ist eine Teil-Differentialbauweise, bei welcher die längslaufenden Strukturen aus einschaligen Strangpressprofilen gefügt werden, was die Möglichkeit ergibt, an diese Strangpressprofile bereits Versteifungen, wie Stringer, mit anzupressen, wodurch diese nicht durch zusätzliche Fügeoperationen angebunden werden müssen.A possible variant for aluminum shells in profile construction is a partial differential construction, in which the longitudinal structures are joined from single-shell extruded profiles, which makes it possible to press stiffeners, such as stringers, onto these extruded profiles, meaning that they do not have to be connected through additional joining operations .

Ausgehend davon liegt dem Gegenstand des Anspruchs 1 die Aufgabe zugrunde einen Wagenkasten in Teildifferentialbauweise bereitzustellen, der ohne Steifigkeitsverlust ein geringes Gewicht aufweist.Proceeding from this, the object of claim 1 is to provide a car body in a partial differential design, which is low in weight without loss of rigidity.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is solved by the features of claim 1. Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Wagenkasten in Teildifferentialbauweise bereitgestellt, umfassend zumindest ein Integralbauteil, das zumindest einen einschaligen Bereich und zumindest einen zweischaligen Bereich aufweist. Der Wagenkasten weist zumindest ein Differentialbauteil auf, das durch zumindest eine erste Verbindung mit dem einschaligen Bereich verbunden ist und durch zumindest eine zweite Verbindung mit dem zweischaligen Bereich verbunden ist.According to the invention, a car body is provided in a partial differential design, comprising at least one integral component which has at least one single-shell area and at least one double-shell area. The car body has at least one differential component which is connected to the single-shell area by at least a first connection and is connected to the double-shell area by at least a second connection.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine kraftflussgerechte Anordnung geschaffen.The design according to the invention creates an arrangement that is appropriate for the flow of force.

Mit dem zumindest einen Integralbauteil verbundene Differentialbauteile dienen als Verstärkungen, oder Versteifungen (z.B. Spanten) und werden erfindungsgemäß optional auf zwei Ebenen angebunden. Eine erste Ebene ist dabei die Innenseite der einschaligen Außenhaut, eine zweite Ebene ist die Oberseite der zweischaligen Teilbereiche des zumindest einen Integralbauteils.Differential components connected to the at least one integral component serve as reinforcements or stiffeners (e.g. frames) and are optionally connected on two levels according to the invention. A first level is the inside of the single-shell outer skin, a second level is the top of the double-shell partial areas of the at least one integral component.

Der erfindungsgemäße Wagenkasten sowie dessen Integralbauteile mit zweischaligen Bereichen und einschaligen Bereichen haben folgende Vorteile gegenüber bekannten Integralbauteilen mit vollständig einschaligen Bereichen, die maximal mit angepressten Stringern versehen sind.The car body according to the invention and its integral components with double-shell areas and single-shell areas have the following advantages over known integral components with completely single-shell areas, which are provided with a maximum of pressed-on stringers.

Die Steifigkeit kann im Bereich hoher Verformungen der Integralbauteile durch lokale zweischalige Bereiche einfach und kosteneffizient deutlich erhöht werden, wodurch die Anzahl und/oder die Masse zu fügender Differentialbauteile, die als Versteifungselemente wirken, reduziert werden kann.The stiffness can be significantly increased in the area of high deformations of the integral components by local double-shell areas in a simple and cost-effective manner, whereby the number and/or mass of differential components to be joined, which act as stiffening elements, can be reduced.

Integralbauteile mit zweischaligen längslaufenden (Teil-)bereichen führen im Vergleich zu einfachen längslaufenden Stringern zu einer höheren Steifigkeit, was in besonders biegebeanspruchten Bereichen zu Vorteilen führt, wie zum Beispiel in einer Seitenwand über und unter den Fensterdurchbrüchen.Integral components with double-shell longitudinal (partial) areas lead to greater rigidity compared to simple longitudinal stringers, which leads to advantages in areas that are particularly subject to bending, such as in a side wall above and below the window openings.

Im Bereich der zweischaligen Strukturen können vergleichsweise hohe Lasten in den Wagenkasten eingeleitet werden (z.B. von Anbauteilen). So kann zum Beispiel im unteren Bereich einer Seitenwand das Integralbauteil zweischalig ausgebildet werden, während der obere Teil des nur teilweise zweischaligen als Seitenwand ausgebildeten Integralbauteils bereits in den einschaligen Bereich des Integralbauteils der Seitenwand übergeht.In the area of double-shell structures, comparatively high loads can be introduced into the car body (e.g. from add-on parts). For example, in the lower area of a side wall, the integral component can be designed as a double-shell, while the upper part of the only partially double-shell integral component designed as a side wall already merges into the single-shell area of the integral component of the side wall.

Die lokalen zweischaligen Bereiche an den Längsseiten der Integralbauteile ermöglichen es, eine zweischalige und damit eine steife und feste Anbindung an die angrenzenden Rohbaustrukturen zu schaffen, die aufgrund ihrer hohen Steifigkeit idealerweise auch bei der Teildifferentialbauweise als Hohlkammerprofile ausgeführt werden. Diese tragen nennenswert zur Gesamtsteifigkeit des Wagenkastens bei.The local double-shell areas on the long sides of the integral components make it possible to create a double-shell and thus to create a rigid and strong connection to the adjacent bodyshell structures, which due to their high rigidity are ideally also designed as hollow chamber profiles in the partial differential design. These contribute significantly to the overall rigidity of the car body.

Die lokalen zweischaligen Bereiche schaffen eine zweite Ebene, auf der die Differentialbauteile als lokale Verstärkungen (z.B. Spanten) ebenfalls angebunden werden können, wodurch die Steifigkeit des teildifferentialen Wagenkastens und seiner Baugruppen deutlich erhöht wird.The local double-shell areas create a second level on which the differential components can also be connected as local reinforcements (e.g. frames), thereby significantly increasing the rigidity of the partially differential car body and its assemblies.

Somit wird der weiche Übergang zwischen ein- und zweischaligen Bereichen gestützt und eine "Gelenkwirkung" vermieden. Da die Differentialbauteile auf beiden Ebenen vor dem Fügen aufgelegt werden und nicht zwischen den Hohlkammerbereichen eingepasst werden müssen, ist ein Toleranzausgleich gegeben.This supports the soft transition between single and double-shell areas and avoids a “joint effect”. Since the differential components are placed on both levels before joining and do not have to be fitted between the hollow chamber areas, tolerance compensation is provided.

Bei dem Wagenkasten kann es sich vorzugsweise um den Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs handeln.The car body can preferably be the car body of a rail vehicle.

In vorteilhafter Weiterbildung des Wagenkastens kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Differentialbauteil zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich aufweist und wobei der zumindest eine erste Bereich und der zumindest eine zweite Bereich in einer Längenrichtung des zumindest einen Differentialbauteils hintereinander angeordnet sind.In an advantageous development of the car body, it can be provided that the at least one differential component has at least a first region and at least a second region and wherein 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 at least one differential component.

Vorzugsweise weist der zumindest eine erste Bereich einen ersten Anbindungsbereich zur Ausbildung der ersten Verbindung auf, und ferner vorzugsweise weist der zumindest eine zweite Bereich einen zweiten Anbindungsbereich zur Ausbildung der zweiten Verbindung auf.Preferably, the at least one first region has a first connection region for forming the first connection, and further preferably the at least one second region has a second connection region for forming the second connection.

Vorzugsweise sind der erste Anbindungsbereich und der zweite Anbindungsbereich in gleicher Richtung ausgerichtet.Preferably, the first connection area and the second connection area are aligned in the same direction.

Ferner kann in Weiterbildung des Wagenkastens vorgesehen sein, dass der erste Anbindungsbereich in einer ersten in Höhenrichtung des zumindest einen Differentialbauteils angeordneten Ebene angeordnet ist und der zweite Anbindungsbereich in einer zweiten in Höhenrichtung des zumindest einen Differentialbauteils angeordneten Ebene angeordnet ist.Furthermore, in a further development of the car body, it can be provided that the first connection region is arranged in a first plane arranged in the height direction of the at least one differential component and the second connection region is arranged in a second plane arranged in the height direction of the at least one differential component.

Vorzugsweise sind die erste Ebene und zweite Ebene in Höhenrichtung des Differentialbauteils parallel angeordnet. Der zweite Bereich weist gegenüber der ersten Höhe des ersten Bereichs eine in Höhenrichtung reduzierte zweite Höhe auf.Preferably, the first plane and second plane are arranged parallel in the height direction of the differential component. The second region has a second height that is reduced in the height direction compared to the first height of the first region.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Wagenkastens kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Differentialbauteil zumindest eine erste Ausnehmung und zumindest eine zweite Ausnehmung aufweist, die derart angeordnet sind, dass das zumindest eine Differentialbauteil in seiner Längenrichtung gegenüber dem Integralbauteil vor Ausbildung der zumindest einen ersten Verbindung und der zumindest einen zweiten Verbindung zum Toleranzausgleich verschiebbar ist.In an advantageous embodiment of the car body, it can be provided that the at least one differential component has at least one first recess and at least one second recess, which are arranged such that the at least one differential component can be displaced in its longitudinal direction relative to the integral component before the formation of the at least one first connection and the at least one second connection for tolerance compensation.

Hierdurch wird ein Differentialbauteil geschaffen, das vor Ausbildung der zumindest einen ersten Verbindung und der zumindest einen zweiten Verbindung einen Schiebesitz aufweist.This creates a differential component which has a sliding seat before the at least one first connection and the at least one second connection are formed.

An den Längsseiten der Integralbauteile sind weiterhin Schiebesitze zum Toleranzausgleich der einzelnen Baugruppen (Integralbauteile wie Seitenwände, Dachbereich, Dachvoute, Untergestell, Übergangsbereich, usw.) des Wagenkastens ausgebildet.Sliding seats are also formed on the long sides of the integral components to compensate for the tolerances of the individual components (integral components such as side walls, roof area, roof haunch, underframe, transition area, etc.) of the car body.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der einschalige Bereich des Integralbauteils zumindest einen in Längsrichtung verlaufenden Stringer aufweist und das zumindest eine Differentialbauteil im Bereich des Stringers die zweite Ausnehmung aufweist.Furthermore, it can be provided that the single-shell region of the integral component has at least one stringer running in the longitudinal direction and that at least one differential component has the second recess in the region of the stringer.

Durch das Vorsehen von zumindest einen in Längsrichtung verlaufenden Stringer wird das Integralbauteil zusätzlich verstärkt. Das zumindest eine Differentialbauteil weist entsprechende Ausnehmungen auf, sodass der Stringer über die Länge des Integralbauteils in Längenrichtung des Integralbauteils durchgängig ausgebildet sein kann.The integral component is additionally reinforced by the provision of at least one stringer running in the longitudinal direction. The at least one differential component has corresponding recesses so that the stringer can be continuous over the length of the integral component in the longitudinal direction of the integral component.

Es kann in Weiterbildung des Wagenkastens vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen an einer Wandung des Wagenkastens ausgebildet sind.In a further development of the car body, it can be provided that a plurality of differential components are formed on a wall of the car body.

Eine Wandung des Wagenkastens im Sinne der Verbindung ist dabei eine Seitenwand, eine Dachwand, ein Untergestell, sowie weitere in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufende Wandungen.A wall of the car body in the sense of the connection is a side wall, a roof wall, an underframe, as well as other walls running in the longitudinal direction of the car body.

Ferner kann eine Wandung eine quer zur Längsrichtung des Wagenkastens ausgebildete Wandung sein, wie bspw. eine Vorderwand, eine Hinterwand oder eine Zwischenwand.Furthermore, a wall can be a wall formed transversely to the longitudinal direction of the car body, such as a front wall, a rear wall or an intermediate wall.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen parallel zueinander angeordnet ist.It can be provided that a plurality of differential components are arranged parallel to one another.

In Ausgestaltung kann der Wagenkasten zudem vorsehen, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Wagenkastens angeordnet sind und Richtung der Längsachse des Wagenkastens voneinander beabstandet angeordnet sind.In an embodiment, the car body can also provide that a plurality of differential components are arranged essentially perpendicular to a longitudinal axis of the car body and are arranged spaced apart from one another in the direction of the longitudinal axis of the car body.

Es kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen zwei in Längsachse benachbarten Differentialbauteilen konstant ist. Hierdurch wird ein einfacher, aber robuster Weg zur Positionierung der Differentialbauteile angegeben. Eine solche äquidistante Anordnung hat den Vorteil, dass alle Bereiche ähnlich verstärkt sind und verschiedene Lastfälle oder Lastverteilungen durch einen Wagenkasten zuverlässig kompensiert werden können.It can be provided that the distance between two differential components adjacent in the longitudinal axis is constant. This provides a simple but robust way of positioning the differential components. Such an equidistant arrangement has the advantage that all areas are similarly reinforced and different load cases or load distributions can be reliably compensated by a car body.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Abstand zwischen zwei benachbarten Differentialbauteilen von Enden des Wagenkastens zur Mitte des Wagenkastens geringer wird. Die Abstände zwischen den Differentialbauteilen sind somit in den Bereichen größerer Verformung zur Mitte zunehmend geringer ausgebildet als in Bereichen geringerer Verformung. Hierdurch wird das Material der Differentialbauteile belastungsgerecht im Wagenkasten eingesetzt.Furthermore, it can be provided that a distance between two adjacent differential components becomes smaller from the ends of the car body to the middle of the car body. The distances between the differential components are thus increasingly smaller in the areas of greater deformation towards the middle. than in areas of lesser deformation. This means that the material of the differential components is used in the car body in a way that is appropriate to the load.

Es kann in Ausgestaltung des Wagenkastens vorgesehen sein, dass zumindest ein, vorzugsweise eine Mehrzahl an Differentialbauteilen in einem Winkel zwischen 15° und 75°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 35° und 55°, ferner vorzugsweise in einem Winkel von im Wesentlichem 45° zur Längenachse des Integralbauteils angeordnet sind.It can be provided in the design of the car body that at least one, preferably a plurality, of differential components are at an angle between 15° and 75°, preferably at an angle between 35° and 55°, further preferably at an angle of essentially 45° Longitudinal axis of the integral component are arranged.

Besonders gewichtseffizient können das zumindest eine/die Differentialbauteile eingesetzt werden, wenn diese kraftflussgerecht angeordnet werden, d.h., anders als üblich werden die Differentialbauteile nicht in einheitlichen Rastern in Form von quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Verstärkungen angeordnet, sondern kraftflussgerecht, also entlang der zuvor ermittelten Hauptlastpfade in den Strukturen, oder in den Bereichen hoher Verformungen unter Last. Auf diese Weise wird das Material exakt dort eingesetzt, wo hohe Belastungen, oder Verformungen zu erwarten sind.At least one or more differential components can be used in a particularly weight-efficient manner if they are arranged in accordance with the force flow, i.e., unlike usual, the differential components are not arranged in uniform grids in the form of reinforcements running transversely to the vehicle's longitudinal direction, but in accordance with the force flow, i.e. along the previously determined main load paths in the structures, or in the areas of high deformation under load. In this way, the material is used exactly where high loads or deformations are to be expected.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen im Bereich eines Fensters angeordnet sind und zur Versteifung des Wagenkastens im Bereich des Fensters dienen.It can also be provided that a plurality of differential components are arranged in the area of a window and serve to stiffen the car body in the area of the window.

Hierdurch wird erreicht, dass rund um das Fenster der Wagenkasten kraftflussgerecht und/oder belastungsgerecht verstärkt wird.This ensures that the car body around the window is reinforced in accordance with the force flow and/or load.

In vorteilhafter Weiterbildung des Wagenkastens kann ferner vorgesehen sein, dass der Wagenkasten mehrere Integralbauteile aufweist, wobei zwei der Integralbauteile mittels einer Schweißnaht verbunden sind, die die einschaligen Bereiche der Integralbauteile miteinander verbindet.In an advantageous development of the car body, it can further be provided that the car body has several integral components, wherein two of the integral components are connected by means of a weld seam which connects the single-shell regions of the integral components to one another.

Die Schweißnaht verläuft dabei in Längenrichtung des Integralbauteils.The weld seam runs in the length direction of the integral component.

Hierdurch wird erreicht, dass mittels einer einzelnen durchgängigen Schweißnaht im einschaligen Bereich zwei Integralbauteile miteinander verbindbar sind.This ensures that two integral components can be connected to each other by means of a single continuous weld seam in the single-shell area.

Durch die in den einschaligen Bereichen gelegten Profiltrennungen des Integralbauteile ist das Verschweißen der Integralbauteile als längslaufenden Profile in einer Lage, ohne Umspannen und weitere Schweißungen auf der Gegenseite möglich.Due to the profile separations of the integral components in the single-shell areas, welding of the integral components as longitudinal profiles in one layer is possible without re-clamping and further welding on the opposite side.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Wagenkasten mehrere Integralbauteile aufweist, wobei zwei der Integralbauteile jeweils im Bereich der zweischaligen Bereiche miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung der zweischaligen Bereiche über Vollanschlüsse oder über Schiebesitze ausgebildet ist.Furthermore, it can be provided that the car body has several integral components, wherein two of the integral components are each connected to one another in the region of the two-shell areas, wherein the connection of the two-shell areas is formed via full connections or via sliding seats.

Hierdurch wird erreicht, dass die einzelnen Integralbauteile im zweischaligen Bereich sicher miteinander verbunden sind.This ensures that the individual integral components in the double-shell area are securely connected to one another.

Ferner kann in Ausgestaltung des Wagenkastens vorgesehen sein, dass in den Differentialbauteilen Öffnungen ausgebildet sind, die derart ausgebildet sind, dass ein Schweißwerkzeug in diese eintauchen kann, um jeweils zumindest eine erste Verbindung mit dem einschaligen Bereich und zumindest eine zweite Verbindung mit dem zweischaligen Bereich auszubilden.Furthermore, in the design of the car body, it can be provided that openings are formed in the differential components, which are designed such that a welding tool can be inserted into them in order to form at least a first connection with the single-shell region and at least a second connection with the double-shell region.

Durch diese Art der Anbindung, bei dem das Schweißwerkzeug durch die Öffnungen des Differentialbauteils taucht, entfällt die Notwendigkeit, das Differentialbauteil seitlich mit Flanschen auszustatten, mit denen das Differentialbauteil mit dem Integralbauteil verbunden werden kann. Als Schweißverfahren kommen Schmelzschweißverfahren, oder Reibrührschweißverfahren in Frage. Eine Möglichkeit ist es, die Differentialbauteile mit Punktschweißverfahren anzubinden. Dies kann bspw. durch Reibrührpunktschweißen oder Widerstandspunktschweißen geschehen.This type of connection, in which the welding tool plunges through the openings of the differential component, eliminates the need to equip the differential component laterally with flanges with which the differential component can be connected to the integral component. Fusion welding processes or friction stir welding processes can be used as welding processes. One possibility is to connect the differential components using spot welding. This can be done, for example, by friction stir spot welding or resistance spot welding.

Die Öffnungen können bspw. als Bohrungen ausgebildet sein.The openings can be designed as bores, for example.

Alternativ zum Verschweißen kann auch ein Verkleben in Frage kommen.As an alternative to welding, gluing may also be an option.

In Ausgestaltung kann der zumindest eine dritte Bereich des Differentialbauteils einen dritten Anbindungsbereich aufweisen zur Ausbildung zumindest einer dritten Verbindung. Die zumindest eine dritte Verbindung ist in dem Bereich von dem zumindest einen Stringer angeordnet und dient dazu das Differentialbauteil mit dem zumindest einen Stringer des Integralbauteils zu verbinden. Vorzugsweise ist der dritte Anbindungsbereich in einer dritten Ebene angeordnet. Die dritte Ebene kann dabei in Höhenrichtung in gleicher oder unterschiedlicher Höhe wie die zweite Ebene angeordnet sein.In an embodiment, the at least one third region of the differential component can have a third connection region to form at least a third connection. The at least one third connection is arranged in the area of the at least one stringer and serves to connect the differential component to the at least one stringer of the integral component. The third connection area is preferably arranged in a third level. The third level can be arranged in the height direction at the same or different height as the second level.

In Ausgestaltung können ferner die von Sitzen des Schienenfahrzeugs in die Seitenwandstruktur eingeleiteten (hohen) Lasten über angepresste C-Schienen in den steifen zweischaligen Bereich eingeleitet werden, ohne diesen Seitenwandbereich durch zusätzlich anzufügende Verstärkungen ertüchtigen zu müssen.In another embodiment, the (high) loads introduced into the side wall structure by the seats of the rail vehicle can be introduced into the rigid double-shell area via pressed C-rails, without having to strengthen this side wall area by adding additional reinforcements.

Für die Anbindung von Komponenten, die geringere Lasten in die Rohbaustruktur einleiten, können die C-Schienen, oder andere Anbindungskonzepte, direkt an die einschaligen Bereiche angepresst werden.To connect components that introduce lower loads into the shell structure, the C-rails or other connection concepts can be pressed directly onto the single-shell areas.

Auch wenn dies vorstehend nicht ausdrücklich erwähnt ist, bezieht sich die vorstehende Offenbarung nicht nur auf einen Wagenkasten, sondern auch auf ein Schienenfahrzeug umfassend einen solchen Wagenkasten.Even if not expressly mentioned above, the above disclosure relates not only to a car body, but also to a rail vehicle comprising such a car body.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.In the following, the invention will be explained using an embodiment with reference to the drawings.

Es zeigt:

Fig. 1
in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig. 2
in einer schematischen perspektivischen vergrößerten Darstellung einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise gemäß Fig. 1;
Fig. 3
in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand mit Untergestell und Übergangsbereich eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig. 4
in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand mit Dachvoute und Dachwand eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig. 5
in einer schematischen Querschnittdarstellung einen Dachbereich mit Dachvoute eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig. 6
in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand mit Fenstern eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig.
7a in einer schematischen Draufsicht eine Dachwand einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise;
Fig.
7b in einer schematischen Draufsicht eine Dachwand einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wagenkastens in Teildifferentialbauweise; und
Fig. 8
in einer schematischen Schnittdarstellung einen Wagenkasten in Teildifferentialbauweise.
It shows:
Fig.1
in a schematic perspective representation of a side wall of a car body according to the invention in partial differential construction;
Fig.2
in a schematic perspective enlarged view of a portion of the car body according to the invention in partial differential construction according to Fig.1 ;
Fig.3
in a schematic perspective representation of a side wall with underframe and transition area of a car body according to the invention in partial differential construction;
Fig.4
in a schematic perspective representation of a side wall with roof cove and roof wall of a car body according to the invention in partially differential construction;
Fig.5
in a schematic cross-sectional view of a roof area with roof cove of a car body according to the invention in partially differential construction;
Fig.6
in a schematic perspective representation, a side wall with windows of a car body according to the invention in partially differential construction;
Fig.
7a shows a schematic plan view of a roof wall of a first embodiment of a car body according to the invention in partial differential construction;
Fig.
7b shows a schematic plan view of a roof wall of a second embodiment of a car body according to the invention in partial differential construction; and
Fig.8
A schematic sectional view of a car body in partial differential design.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise. Dieser ist vorzugsweise Teil eines Schienenfahrzeugs. Der Wagenkasten 10 umfasst zumindest ein Integralbauteil 200 und zumindest ein Differentialbauteil 100. Fig. 1 shows a car body 10 in. according to the invention in a schematic perspective view Partial differential design. This is preferably part of a rail vehicle. The car body 10 includes at least one integral component 200 and at least one differential component 100.

Das zumindest eine Integralbauteil 200 umfasst zumindest einen einschaligen Bereich 210 und zumindest einen zweischaligen Bereich 220.The at least one integral component 200 comprises at least one single-shell region 210 and at least one double-shell region 220.

Das zumindest eine Differentialbauteil 100 ist durch zumindest eine erste Verbindung 302 mit dem einschaligen Bereich 210 verbunden.The at least one differential component 100 is connected to the single-shell region 210 by at least a first connection 302.

Ferner ist das zumindest eine Differentialbauteil 100 durch zumindest eine zweite Verbindung 304 mit dem zweischaligen Bereich 220 verbunden.Furthermore, the at least one differential component 100 is connected to the double-shell region 220 by at least one second connection 304.

Der einschalige Bereich 210 bildet gemäß Fig. 1 die Außenhaut eines Rohbaus des Wagenkastens 10 aus.The single-shell area 210 forms according to Fig.1 the outer skin of a shell of the car body 10.

Der zweischalige Bereich 220 bildet gemäß Fig. 1 die Außenhaut und zumindest abschnittsweise die Innenhaut des Rohbaus des Wagenkastens 10 aus.The double-shell area 220 forms according to Fig. 1 the outer skin and at least partially the inner skin of the shell of the car body 10.

Ferner ist vorgesehen, dass der einschalige Bereich 210 des Integralbauteils 200 zumindest einen in Längenrichtung LI des Integralbauteils 200 verlaufenden Stringer 212 aufweist.Furthermore, it is provided that the single-shell region 210 of the integral component 200 has at least one stringer 212 running in the length direction L I of the integral component 200.

Das Differentialbauteil 100 ist wie in Fig. 1 dargestellt als Spant ausgebildet. Die dargestellte Geometrie des Querschnitts ist dabei lediglich beispielhaft und kann auch anders ausgestaltet sein.The differential component 100 is as in Fig. 1 shown designed as a frame. The geometry of the cross section shown is merely an example and can also be designed differently.

Die Differentialbauteile 100 können im Bereich der Kreuzungspunkte mit den Stringern 212 ausgenommen werden, 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 Differentialbauteilen 100 denkbar, wobei die Differentialbauteilen 100 ohne Ausnehmung durchlaufen.The differential components 100 can be cut out in the area of the intersection points with the stringers 212 in order to avoid a collision. This allows the stringers 212 to run undisturbed over the length of the integral component 200. Alternatively, it is also conceivable to interrupt the stringers 212 in the area of the intersection points with the differential components 100, whereby the differential components 100 pass through without recess.

In Ausgestaltung sind, umfasst der Wagenkasten 10 vorzugsweise, wie in Fig. 1 erkennbar, eine Mehrzahl an Differentialbauteilen 100, die an einer Wandung 12, 14 des Wagenkastens 100 ausgebildet sind.In embodiments, the car body 10 preferably comprises, as in Fig. 1 recognizable, a plurality of differential components 100, which are formed on a wall 12, 14 of the car body 100.

Gemäß Fig. 1 ist eine Seitenwand 20 des Wagenkastens 10 dargestellt.According to Fig. 1 a side wall 20 of the car body 10 is shown.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen perspektivischen vergrößerten Darstellung einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise gemäß Fig. 1. Fig. 2 shows a schematic perspective enlarged view of a portion of the car body 10 according to the invention in partial differential construction Fig. 1 .

Das zumindest eine Differentialbauteil 100 weist zumindest einen ersten Bereich 110 und zumindest einen zweiten Bereich 120.The at least one differential component 100 has at least a first region 110 and at least a second region 120.

Der zumindest eine erste Bereich 110 und der zumindest eine zweite Bereich 120 sind in einer Längenrichtung L des zumindest einen Differentialbauteils 100 hintereinander angeordnet.The at least one first region 110 and the at least one second region 120 are arranged one behind the other in a length direction L of the at least one differential component 100.

Der zumindest eine erste Bereich 110 weist einen ersten Anbindungsbereich 112 zur Ausbildung der ersten Verbindung 302 auf.The at least one first area 110 has a first connection area 112 for forming the first connection 302.

Der zumindest eine zweite Bereich 120 weist einen zweiten Anbindungsbereich 122 zur Ausbildung der zweiten Verbindung 304 auf.The at least one second region 120 has a second connection region 122 for forming the second connection 304.

Der erste Anbindungsbereich 112 ist in einer ersten in Höhenrichtung H des zumindest einen Differentialbauteils 100 angeordneten Ebene E1 angeordnet.The first connection region 112 is arranged in a first plane E1 arranged in the height direction H of the at least one differential component 100.

Der zweite Anbindungsbereich 122 ist in einer zweiten in Höhenrichtung H des zumindest einen Differentialbauteils 100 angeordneten Ebene E2 angeordnet.The second connection region 122 is arranged in a second plane E2 arranged in the height direction H of the at least one differential component 100.

Das zumindest eine Differentialbauteil 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 Differentialbauteils 100 angeordnet.The at least one differential component 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 differential component 100.

Das zumindest eine Differentialbauteil 100 weist ferner zumindest eine zweite Ausnehmung 140 auf. Die zumindest eine zweite Ausnehmung ist in einem dritten Bereich 150 des Differentialbauteils 100 angeordnet. Der dritte Bereich 150 des Differentialbauteils 100 ist in Längenrichtung L des zumindest einen Differentialbauteils 100 neben zumindest einem, vorzugsweise zwei, ersten Bereich(en) 110 des Differentialbauteils 100 angeordnet.The at least one differential component 100 also has at least one second recess 140. The at least one second recess is arranged in a third region 150 of the differential component 100. The third region 150 of the differential component 100 is arranged in the length direction L of the at least one differential component 100 next to at least one, preferably two, first region(s) 110 of the differential component 100.

In Ausgestaltung kann der zumindest eine dritte Bereich 150 des Differentialbauteils 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 Differentialbauteil 100 mit dem zumindest einen Stringer des Integralbauteils 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.In an embodiment, the at least one third region 150 of the differential component 100 can have a third connection region 116 for forming 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 differential component 100 to the at least one stringer of the integral component. The third connection region 116 is preferably arranged in a third plane E 3 . The third plane E 3 can be arranged in the height direction H at the same or a different height as the second plane E 2 .

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass im Bereich des zumindest einen Stringers 212 zur Vermeidung von Doppelpassungen keine Verbindung zu dem Differentialbauteil 100 existiert.However, it can also be provided that there is no connection to the differential component 100 in the area of the at least one stringer 212 to avoid double fits.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind in den Differentialbauteilen 100 Öffnungen 102 ausgebildet. 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.How out Fig. 2 As can be seen, openings 102 are formed in the differential components 100. The openings 102 are designed in such a way that a welding tool can dip into them 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.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand 20 mit Untergestell 40 und Übergangsbereich 60 eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Der in Fig. 3 gezeigte Wagenkasten 10 weist dabei die Merkmale der mit Bezug auf Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform auf. Fig.3 shows in a schematic perspective view a side wall 20 with underframe 40 and transition area 60 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction. Fig.3 The car body 10 shown has the features of the car body 10 shown in Fig.1 and 2 described embodiment.

Der Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise weist zumindest ein Integralbauteil 200 auf. Das Integralbauteil 200 weist in dem einschaligen Bereich 210 zumindest einen in Längenrichtung LI des Integralbauteils 200 verlaufenden Stringer 212 auf.The car body 10 in partially differential design has at least one integral component 200. The integral component 200 has at least one stringer 212 running in the length direction L I of the integral component 200 in the single-shell region 210.

Weiterhin weist das Integralbauteil 200 ferner in dem zweischaligen Bereich 212 zumindest einen in Längenrichtung LI des Integralbauteils 200 verlaufenden Stringer 214 auf.Furthermore, the integral component 200 further has at least one stringer 214 in the two-shell region 212, which runs in the length direction L I of the integral component 200.

Dieser auf dem zweischaligen Bereich angeordnete Stringer 214 kann eine Aussparung 215 aufweisen, die derart unterbrochen ist, dass sich das Differentialbauteil 100 in die Aussparung 214 hinein und vorzugsweise dadurch hinweg erstrecktThis stringer 214 arranged on the double-shell area can have a recess 215 which is interrupted in such a way that the differential component 100 extends into the recess 214 and preferably away through it

Wie aus der Fig. 3 erkennbar ist, ist an dem zweischaligen Bereich 220 des Integralbauteils 200 einen Verbindungsbereich 222 angeordnet. Der Verbindungsbereich 222 erstreckt sich dabei vorzugsweise in vollständig über das gesamte Integralbauteil in Längsrichtung LI des Integralbauteils 200.As from the Fig.3 As can be seen, a connecting region 222 is arranged on the two-shell region 220 of the integral component 200. The connecting region 222 preferably extends completely over the entire integral component in the longitudinal direction L I of the integral component 200.

Die Anbindung der Integralbauteile 200 als teildifferentiale Baugruppen an die angrenzenden Rohbaustrukturen wie die Dachvoute 50 (vgl. Fig. 4) oder den Übergangsbereich 60 (vgl. Fig.3) kann aufgrund der zweischaligen Ausprägung im Verbindungsbereich 222 zweischalig erfolgen, entweder über Vollanschlüsse oder über Schiebesitze zwecks Toleranzausgleich.The connection of the integral components 200 as partially differential assemblies to the adjacent shell structures such as the roof cove 50 (cf. Fig.4 ) or the transition area 60 (cf. Fig.3 ) can be made in two shells due to the two-shell design in the connection area 222, either via full connections or via sliding seats for the purpose of tolerance compensation.

Im Fall der Fig. 3 gezeigten Struktur des Wagenkastens 10 ist die zweischnittige Anbindung des Integralbauteil 200 - hier einer Seitenwand 20 an dem Übergangsbereich 60 - mittels lokaler zweischaliger Bereiche 220 realisiert.In the case of Fig.3 In the structure of the car body 10 shown, the two-section connection of the integral component 200 - here a side wall 20 to the transition area 60 - is realized by means of local two-shell areas 220.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand 20 mit Dachvoute 50 und Dachwand 30 eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Fig. 4 shows a schematic perspective view of a side wall 20 with a roof haunch 50 and roof wall 30 of a car body 10 according to the invention in a partial differential construction.

Wie aus Der Fig. 4 ersichtlich weist der Wagenkasten 10 mehrere Integralbauteile 200 auf. Zwei der Integralbauteile 200 sind mittels einer Schweißnaht 230 verbunden, die die einschaligen Bereiche 210 der Integralbauteile 200 miteinander verbindet.Like from Der Fig. 4 As can be seen, the car body 10 has several integral components 200. Two of the integral components 200 are connected by means of a weld seam 230, which connects the single-shell regions 210 of the integral components 200 to one another.

Die Schweißnaht 230 ist dabei in einer Längenrichtung L des Integralbauteils 200 ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schweißnaht 230, wie in Fig.4 gezeigt parallel zu dem mindestens einen Stringer 212 ausgebildet.The weld seam 230 is formed in a length direction L of the integral component 200. Preferably the weld is 230, as in Fig.4 shown parallel to the at least one stringer 212.

Die Profiltrennungen der Integralbauteile 200 sind dabei, sofern möglich, so positioniert, dass sämtliche längslaufende Schweißnähte 230 in den einschaligen Bereichen 210 der Integralbauteile 200 liegen.The profile separations of the integral components 200 are, as far as possible, positioned such that all longitudinal weld seams 230 are located in the single-shell areas 210 of the integral components 200.

Im Fall der Fig. 4 gezeigten Struktur des Wagenkastens 10 ist die zweischnittige Anbindung des Integralbauteil 200 - hier einer Seitenwand 20 an der Dachvoute 50 - mittels lokaler zweischaliger Bereiche 220 realisiert.In the case of Fig.4 In the structure of the car body 10 shown, the two-section connection of the integral component 200 - here a side wall 20 to the roof cove 50 - is realized by means of local double-shell areas 220.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Querschnittdarstellung eine Dachwand 30 mit Dachvoute 50 eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Die Dachwand 30 ist in diesem Fall als Integralbauteil 200 ausgebildet. Fig. 5 shows a schematic cross-sectional representation of a roof wall 30 with a roof haunch 50 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction. In this case, the roof wall 30 is designed as an integral component 200.

In den Bereichen hoher Lasteinleitungen durch an die Dachwand 30 angebundene Komponenten sind, gemäß Fig. 5, an der Dachwand 30 C-Schienen 34, Schwerlastschienen 32, oder vergleichbare Anbindungsmöglichkeiten mit angepresst.In the areas of high load introduction by components connected to the roof wall 30, according to Fig.5 , on the roof wall 30 C-rails 34, heavy-duty rails 32, or comparable connection options pressed on.

Diese angepressten Befestigungsmöglichkeiten liegen bei hohen Lasten vorzugsweise auf den zweischaligen Bereichen 220, während die Anbindungsmöglichkeiten für geringere Lasteinleitungen auch direkt an die einschaligen Bereichen 210 angepresst werden können. Fig. 5 zeigt beispielsweise ein als Dachwand 30 ausgebildetes Integralbauteil 200 mit Schwerlastschiene 32 und C-Schienen 34 für unterschiedlich hohe einzuleitende Lasten. In Fig. 2 sind bspw. die C-Schienen 34 für die Einleitung der hohen Sitzlasten in die zweischaligen Bereiche 220 eines als teildifferentialen Seitenwand 20 ausgebildeten Integralbauteils 200 dargestellt.In the case of high loads, these pressed fastening options are preferably located on the double-shell areas 220, while the connection options for lower load introductions can also be pressed directly onto the single-shell areas 210. Fig. 5 shows, for example, a roof wall 30 trained integral component 200 with heavy-duty rail 32 and C-rails 34 for loads of different heights to be introduced. In Fig. 2 For example, the C-rails 34 for introducing the high seat loads into the double-shell areas 220 of an integral component 200 designed as a partially differential side wall 20 are shown.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Seitenwand 20 mit Fenstern 400 eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Dabei kann der Wagenkasten gemäß Fig. 6 die Merkmale umfassen, die vorstehend in Bezug auf Fig. 1 bis 5 beschrieben wurden. Es sind dabei eine Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 an einer Wandung 12, 14 des Wagenkastens 10 ausgebildet. Ferner sind die Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 zumindest teilweise parallel zueinander angeordnet. Fig. 6 shows a schematic perspective view of a side wall 20 with windows 400 of a car body 10 according to the invention in partial differential construction. The car body can be adjusted accordingly Fig. 6 include the features referred to above Fig. 1 to 5 were described. A plurality of differential components 100 are formed on a wall 12, 14 of the car body 10. Furthermore, the plurality of differential components 100 are at least partially arranged parallel to one another.

Das Integralbauteil 100 gemäß Fig. 6 ist als Seitenwand 20 ausgebildet. Die Seitenwand 20 weist eine Mehrzahl an Fenstern 400 auf. Zwischen den Fenstern 400 ist jeweils ein von oben nach unten verlaufendes Differentialbauteil 200 angeordnet, sodass beidseitig in Längenrichtung LI des Integralbauteils 200 vor und hinter jedem Fenster 400 Differentialbauteile 100 angeordnet sind. Diese Differentialbauteil 200 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zur Längenrichtung LI des Integralbauteils 100.The integral component 100 according to Fig.6 is designed as a side wall 20. The side wall 20 has a plurality of windows 400. Between the windows 400, a differential component 200 is arranged from top to bottom, so that differential components 100 are arranged on both sides in the length direction L I of the integral component 200 in front of and behind each window 400. These differential components 200 extend essentially perpendicular to the length direction L I of the integral component 100.

Ferner weist der Wagenkasten gemäß Fig. 6 eine Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 in einem Winkel zwischen 15° und 75°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 35° und 55°, ferner vorzugsweise in einem Winkel von im Wesentlichem 45° auf, die zur Längsachse des Wagenkastens 10 angeordnet sind.Furthermore, the car body has Fig.6 a plurality of differential components 100 at an angle between 15° and 75°, preferably at an angle between 35° and 55°, further preferably at an angle of substantially 45°, which are arranged to the longitudinal axis of the car body 10.

Die Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 ist im Bereich eines Fensters 400 derart angeordnet, dass diese zur Versteifung des Wagenkastens 10 im Bereich des Fensters dienen.The majority of differential components 100 are arranged in the area of a window 400 such that they serve to stiffen the car body 10 in the area of the window.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer kraftflussgerechten Anordnung der Differentialbauteile 100 im Wagenkasten 10. Fig.6 shows an example of a force flow-correct arrangement of the differential components 100 in the car body 10.

Fig. 7a zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Dachwand 30 einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Die Dachwand 30 ist dabei als Integralbauteil 100 ausgebildet. Das Integralbauteil 100 / der Wagenkasten 10 ist dabei wie bspw. wie vorstehend zu den Fig. 1 bis 6 ausgebildet Fig. 7a shows a schematic plan view of a roof wall 30 of a first embodiment of a car body 10 according to the invention in partial differential construction. The roof wall 30 is designed as an integral component 100. The integral component 100 / the car body 10 is designed as, for example, as above for the Fig. 1 to 6 educated

Wie aus der Fig. 7a erkennbar, sind eine Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 an einer Wandung - hier der Dachwand - des Wagenkastens 100 ausgebildet.Like from the Fig. 7a can be seen, a plurality of differential components 100 are formed on a wall - here the roof wall - of the car body 100.

Die Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Längenrichtung LI Integralbauteils 200 des Wagenkastens 10 angeordnet und sind Richtung der Längenrichtung LI voneinander beabstandet angeordnet. Die Längenrichtung LI des Integralbauteils 200 entspricht dabei im Wesentlichen einer Längsachsrichtung des Wagenkastens.The plurality of differential components 100 are arranged essentially perpendicular to a length direction L I of the integral component 200 of the car body 10 and are arranged spaced apart from one another in the direction of the length direction L I. The length direction L I of the integral component 200 essentially corresponds to a longitudinal axis direction of the car body.

Die Mehrzahl an Differentialbauteilen 100 ist dabei parallel zueinander angeordnet.The majority of differential components 100 are arranged parallel to one another.

Weiterhin sind die einzelnen Differentialbauteile 100 äquidistant in Längenrichtung LI angeordnet des Integralbauteils 200 angeordnet. Der Abstand A zwischen zwei in Längenrichtung benachbarten Differentialbauteilen 100 ist somit konstant.Furthermore, the individual differential components 100 are arranged equidistantly in the length direction L I of the integral component 200. The distance A between two differential components 100 adjacent in the length direction is thus constant.

Fig. 7b zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Dachwand 30 einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wagenkastens 10 in Teildifferentialbauweise. Diese zweite Ausführungsform der Dachwand 30 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Dachwand 30 gemäß Fig. 7a dadurch, dass ein Abstand A zwischen zwei benachbarten Differentialbauteilen 100 von den Enden 12, 14 des Wagenkastens 10 zur Mitte M des Wagenkastens 10 geringer wird. Fig. 7b shows a schematic top view of a roof wall 30 of a second embodiment of a car body 10 according to the invention in partial differential construction. This second embodiment of the roof wall 30 differs from the first embodiment of the roof wall 30 according to Fig. 7a in that a distance A between two adjacent differential components 100 from the ends 12, 14 of the car body 10 to the center M of the car body 10 becomes smaller.

Die Abstände A zwischen den Differentialbauteilen 100 sind somit in den Bereichen größerer Verformung zur Mitte M zunehmend geringer ausgebildet als in Bereichen geringerer Verformung.The distances A between the differential components 100 are therefore increasingly smaller in the areas of greater deformation to the center M than in areas of lesser deformation.

Fig. 8 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein Differentialbauteil 100 und ein Integralbauteil 200 eines Wagenkasten 10 in Teildifferentialbauweise. Fig.8 shows in a schematic sectional view a differential component 100 and an integral component 200 of a car body 10 in partial differential design.

Das zumindest eine Differentialbauteil 100 weist ferner, wie aus Fig. 8 zu erkennen ist, zumindest eine erste Ausnehmung 130 und zumindest eine zweite Ausnehmung 140 auf.The at least one differential component 100 also has, as shown Fig. 8 can be seen, at least one first recess 130 and at least one second recess 140.

Die erste Ausnehmung 130 ist im zweiten Bereich 120 des Differentialbauteils 100 angeordnet. Die zumindest eine zweite Ausnehmung 140 ist in einem dritten Bereich 150 des Differentialbauteils 100 angeordnet.The first recess 130 is arranged in the second region 120 of the differential component 100. The at least one second recess 140 is arranged in a third region 150 of the differential component 100.

Die zumindest eine erste Ausnehmung 130 und zumindest eine zweite Ausnehmung 140 sind derart angeordnet, dass das zumindest eine Differentialbauteil 100 in seiner Längenrichtung LD gegenüber dem Integralbauteil 200 vor Ausbildung der zumindest einen ersten Verbindung 302 und der zumindest einen zweiten Verbindung 304 zum Toleranzausgleich verschiebbar ist.The at least one first recess 130 and at least one second recess 140 are arranged such that the at least one differential component 100 is displaceable in its length direction L D relative to the integral component 200 before forming the at least one first connection 302 and the at least one second connection 304 for tolerance compensation.

Die erste Ausnehmung 130 kann dabei angeschrägt ausgebildet sein, sodass diese sich an einen angeschrägten zweischaligen Bereich 220 anschließt.The first recess 130 can be bevelled so that it adjoins a bevelled double-shell region 220.

Die zweite Ausnehmung 140 ist derart groß ausgebildet, dass diese eine größerer Breite als der Stringer 212 aufweist.The second recess 140 is designed so large that it has a greater width than the stringer 212.

Die erste Ausnehmung 130 und die zweite Ausnehmung 140 sind dabei derart ausgebildet, dass ein Spielraum zwischen Differentialbauteil 100 und Integralbauteil 200 in Längenrichtung LD des Differentialbauteils 200 ausgebildet ist.The first recess 130 and the second recess 140 are designed such that a clearance between the differential component 100 and the integral component 200 is formed in the length direction L D of the differential component 200.

Claims (13)

Wagenkasten (10), insbesondere eines Schienenfahrzeugs (1), umfassend zumindest ein Integralbauteil (200), umfassend einen zumindest einen einschaligen Bereich (210) und zumindest einen zweischaligen Bereich (220), dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (10) in Teildifferentialbauweise ausgebildet ist und zumindest ein Differentialbauteil (100) aufweist, das durch zumindest eine erste Verbindung (302) mit dem einschaligen Bereich (210) verbunden ist und durch zumindest eine zweite Verbindung (304) mit dem zweischaligen Bereich (220) verbunden ist. Car body (10), in particular a rail vehicle (1), comprising at least one integral component (200), comprising at least one single-shell region (210) and at least one double-shell region (220), characterized in that the car body (10) is designed in a partial differential construction and has at least one differential component (100), which is connected to the single-shell region (210) by at least a first connection (302) and to the double-shell region (210) by at least a second connection (304). 220) is connected. Wagenkasten (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Differentialbauteil (100) zumindest einen ersten Bereich (110) und zumindest einen zweiten Bereich (120 )aufweist, und wobei der zumindest eine erste Bereich (110) und der zumindest eine zweite Bereich (120) in einer Längenrichtung (L) des zumindest einen Differentialbauteils (100) hintereinander angeordnet sind, wobei der zumindest eine erste Bereich (110) einen ersten Anbindungsbereich (112) zur Ausbildung der ersten Verbindung (302) aufweist, und wobei der zumindest eine zweite Bereich (120) einen zweiten Anbindungsbereich (122) zur Ausbildung der zweiten Verbindung (304) aufweist.Car body (10) according to claim 1, characterized in that the at least one differential component (100) has at least a first region (110) and at least a second region (120), and wherein the at least one first region (110) and the at least one second region (120) are arranged one behind the other in a length direction (L) of the at least one differential component (100), wherein the at least one first region (110) has a first connection region (112) for forming the first connection (302), and wherein the at least one second region (120) has a second connection region (122) for forming the second connection (304). Wagenkasten (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anbindungsbereich (112) in einer ersten in Höhenrichtung (H) des zumindest einen Differentialbauteils (100) angeordneten Ebene (E1) angeordnet ist und der zweite Anbindungsbereich (122) in einer zweiten in Höhenrichtung (H) des zumindest einen Differentialbauteils (100) angeordneten Ebene (E2) angeordnet ist.Car body (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the first connection area (112) is arranged in a first plane (E 1 ) arranged in the height direction (H) of the at least one differential component (100) and the second connection area (122) is arranged in a second plane (E 2 ) arranged in the height direction (H) of the at least one differential component (100). Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Differentialbauteil (100) zumindest eine erste Ausnehmung (130) und zumindest eine zweite Ausnehmung (140) aufweist, die derart angeordnet sind, dass das zumindest eine Differentialbauteil (100) in seiner Längenrichtung (L) gegenüber dem Integralbauteil (200) vor Ausbildung der zumindest einen erste Verbindung (302) und der zumindest einen zweiten Verbindung (304) zum Toleranzausgleich verschiebbar ist.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one differential component (100) has at least one first recess (130) and at least one second recess (140), which are arranged such that the at least one differential component (100 ) can be displaced in its length direction (L) relative to the integral component (200) before the formation of the at least one first connection (302) and the at least one second connection (304) for tolerance compensation. Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einschalige Bereich (210) des Integralbauteils (200) zumindest einen in Längsrichtung (L) verlaufenden Stringer (212) aufweist und das zumindest eine Differentialbauteil (100) im Bereich des Stringers (212) die zweite Ausnehmung (140) aufweist.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the single-shell region (210) of the integral component (200) has at least one stringer (212) running in the longitudinal direction (L) and the at least one differential component (100) in the region of the stringer (212) has the second recess (140). Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen (100) an einer Wandung (20, 40, 50) des Wagenkastens (100) ausgebildet sind.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of differential components (100) are formed on a wall (20, 40, 50) of the car body (100). Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen (100) parallel zueinander angeordnet ist.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of differential components (100) are arranged parallel to one another. Wagenkasten (10) nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen (100) im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (Y) des Wagenkastens (10) angeordnet sind und Richtung der Längsachse (Y) des Wagenkastens (10) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei der Abstand (A) zwischen zwei in Längsachse (A) benachbarten Differentialbauteilen (100) konstant ist,
und/oder wobei ein Abstand (A) zwischen zwei benachbarten Differentialbauteilen (100) von den Enden (12, 14) des Wagenkastens (10) zur Mitte (M) des Wagenkastens (10) geringer wird. Car body (10) according to claim 6 or 7 , characterized in that a plurality of differential components (100) are arranged substantially perpendicular to a longitudinal axis (Y) of the car body (10) and are arranged spaced apart from one another in the direction of the longitudinal axis (Y) of the car body (10), wherein the distance (A) between two differential components (100) adjacent in the longitudinal axis (A) is constant,
and or wherein a distance (A) between two adjacent differential components (100) becomes smaller from the ends (12, 14) of the car body (10) to the center (M) of the car body (10). Wagenkasten (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8
dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen (100) in einem Winkel zwischen 15° und 75°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 35° und 55°, ferner vorzugsweise in einem Winkel von im Wesentlichem 45° zur Längsachse des Wagenkastens (10) angeordnet sind.Car body (10) according to one of claims 6 to 8
characterized in that a plurality of differential components (100) are arranged at an angle between 15° and 75°, preferably at an angle between 35° and 55°, further preferably at an angle of substantially 45° to the longitudinal axis of the car body (10). Wagenkasten (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8
dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Differentialbauteilen (100) im Bereich eines Fensters (400) angeordnet sind und zur Versteifung des Wagenkastens (10) im Bereich des Fensters dienen.Car body (10) according to one of claims 6 to 8
characterized in that a plurality of differential components (100) are arranged in the area of a window (400) and serve to stiffen the car body (10) in the area of the window. Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (10) mehrere Integralbauteile (200) aufweist, wobei zwei der Integralbauteile (200) mittels einer Schweißnaht (230) verbunden sind, die die einschaligen Bereiche (210) der Integralbauteile (200) miteinander verbindet.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the car body (10) has a plurality of integral components (200), two of the integral components (200) being connected by means of a weld seam (230) which forms the single-shell regions (210). Integral components (200) connects together. Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (10) mehrere Integralbauteile (200) aufweist, wobei zwei der Integralbauteile (200) jeweils im Bereich der zweischaligen Bereiche (220) miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung der zweischaligen Bereiche (220) über Vollanschlüsse oder über Schiebesitze ausgebildet ist.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the car body (10) has a plurality of integral components (200), two of the integral components (200) each being connected to one another in the area of the double-shell areas (220), the connection being the clamshell areas (220) are formed via full connections or via sliding seats. Wagenkasten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Differentialbauteilen (100) Öffnungen (150) ausgebildet sind, die derart ausgebildet sind, dass ein Schweißwerkzeug in diese eintauchen kann, um jeweils zumindest eine erste Verbindung (302) mit dem einschaligen Bereich (210) und zumindest eine zweite Verbindung (304) mit dem zweischaligen Bereich (220) auszubilden.Car body (10) according to one of the preceding claims, characterized in that openings (150) are formed in the differential components (100), which are designed such that a welding tool can be inserted into them in order to form at least one first connection (302) with the single-shell region (210) and at least one second Connection (304) with the two-shell region (220).
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