PL178298B1

PL178298B1 - Szynowy wagon motorowy

Info

Publication number: PL178298B1
Application number: PL95314689A
Authority: PL
Inventors: Ferdinand Tegeler
Original assignee: Abb Daimler Benz Transp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-23
Publication date: 2000-04-28
Also published as: ATE203725T1; NO315229B1; AU3802695A; DE59509467D1; CZ292241B6; PT730540E; WO1996010509A1; GR3036528T3; FI114453B; DK0730540T3; CA2177627C; PL314689A1; EP0730540B1; KR100192644B1; EP0730540A1; CZ155796A3; JPH09505785A; ES2160175T3; FI963877A0; CN1136297A

Abstract

1 . Szynowy wagon motorowy do przewo- zenia pasazerów, z co najmniej jednym pudlem wagonu, z wspierajacymi sie wzajemnie poprzez prety laczace pomiedzy górnymi pasami wzdluz- nymi scianami bocznymi, majacymi postac kratow- nicy oraz posiadajacy obszary wejsciowe, którego sciany boczne maja okna, a obszary wejsciowe maja drzwi, z dnem pudla wagonu i przylegajacymi do niego scianami bocznymi majacymi przebie- gajace skosnie kolumny scian bocznych, dolne podluznice oraz górne pasy wzdluzne, znamien- ny tym, ze pudlo wagonu (22) ma ksztalt koryta, a wszystkie kolumny scian bocznych (30) usytuo- wane sa skosnie, w nisko polozonym obszarze nieskopodlogowym (12) pudla wagonu (22) po- miedzy drzwiami. F i g . 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest szynowy wagon motorowy do przewożenia pasażerów, z co najmniej jednym pudłem wagonu z wspierającymi się wzajemnie poprzez pręty łączące pomiędzy górnymi pasami wzdłużnymi ścianami bocznymi mającymi postać kratownicy oraz mający obszary wejściowe, którego ściany boczne mają okna, a obszary wejściowe mają drzwi, przy czym pudło wagonu ma kształt koryta z dnem pudła wagonu i przylegającymi do niego ścianami bocznymi utworzonymi z kolumn ścian bocznych, dolnych podłużnie oraz z górnych pasów wzdłużnych.

Szynowe wagony motorowe do przewożenia pasażerów, znane sąjuż od dawna i stosowane są często na liniach kolejowych do ruchu pasażerskiego. Odpowiednio do dużych obciążeń mechanicznych, znane wagony motorowe wykonane są i ukształtowane z odpowiednią wytrzymałością, co wpływa ujemnie na ich ciężar i wynikające stąd zużycie materiałów.

Wychodząc z tego stanu techniki zadaniem wynalazkujest opracowanie wagonu motorowego wspomnianego rodzaju, którego konstrukcja zoptymalizowanajest pod względem zmniej szenia ciężaru, bez powodowania przez to wad wagonu motorowego pod względem mechanicznych obciążeń sprowadzających się do oddziaływań pochodzących z zewnątrz.

Zadanie to zostało rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że kolumny ścian bocznych, usytuowane są skośnie pomiędzy drzwiami, w nisko położonym obszarze niskopodłogowym pudła wagonu.

178 298

W korzystnej postaci wykonania kolumny ścian bocznych stanowią elementy nośne dla umocowanych w nich okien oraz elementów pokrycia bocznego, przy czym kolumny te usytuowane są zygzakowato i połączone są z dolnymi podłużnicami i górnymi pasami wzdłużnymi w sposób odporny na zginanie, zaś dno pudła wagonu stanowi dno z blachy falistej z poprzecznicami przejmujące siły powodowane ciężarem użytkowym i odprowadzające je do ścian bocznych oraz do dolnych podłużnie.

W ten sposób zapewnione jest optymalne wprowadzanie i przenoszenie siły, gdyż zarówno poziome, jak i pionowe obciążenia przy takim ukształtowaniu przejmowane są przez kolumny ścian bocznych i przenoszone są na podłużnice, względnie pasy wzdłużne.

W szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku kolumny ścian bocznych ustawione są względem siebie skośnie, zaś ich końce tworzą kąt 60° ± 10°.

W wagonie według wynalazkujedynie obszar wej ściowy ma pionowe kolumny drzwiowe, które połączone są z dolnymi podłużnicami i górnymi pasmami wzdłużnymi w sposób odporny na zginanie, przy czym tworzą one otwór wejściowy zamykany drzwiami.

Nisko położony obszar niskopodłogowy pudła wagonu ma obszar wejściowy, do którego to obszaru przylegają z obu stron części czołowe wagonu, usytuowane wyżej w stosunku do obszaru niskopodłogowego, przy czym obszar niskopodłogowy zajmuje co najmniej 60% powierzchni użytkowej pudła wagonu.

W wagonie według wynalazku od dolnej krawędzi podłużnicy aż do dolnej krawędzi okna oraz od górnej krawędzi okna aż do górnego pasma wzdłużnego, po stronie wewnętrznej osadzone są elementy pokrycia bocznego.

Pasy podokienne stanowią natomiast poziomą powierzchnię styku dla okien i dla elementów ścian bocznych.

Korzystnie pasy podokienne połączone są z kolumnami ścian bocznych za pomocą połączeń śrubowych i/lub zaciskowych w sposób eliminujący przenoszenie sił z kratownicy i usytuowane są na wysokości krawędzi i górnej krawędzi okna.

W wagonie według wynalazku elementy ścian bocznych i okna stykają się ze sobą.

Części pudła wagonu przenoszące siły, są częściami ze stalowych rur czworokątnych oraz z kształtowników z zaginanej blachy stalowej.

Natomiast zewnętrzne pokrycie boczne stanowi pokrycie z płyt ściennych o budowie przekładkowej.

W rozwiązaniu według wynalazku płyty ścienne bocznego pokrycia zewnętrznego posiadają rdzeń z tworzywa sztucznego, osadzony pomiędzy dwoma płytami drewnianymi, a na ich stronie zewnętrznej usytuowana jest blacha z metalu lekkiego, przy czym ich strona wewnętrzna posiada okładzinę ze sztucznego tworzywa.

Okna usytuowane są w sposób ciągły od jednego obszaru wejściowego do drugiego obszaru wejściowego.

Okna i położone wewnątrz elementy ścian bocznych, zamocowane są do kolumn ścian bocznych i do pasów podokiennych oraz do kolumn drzwiowych, za pomocąpołączenia klej onego.

Kolumny ścian bocznych są przyśrubowane do dolnych podłużnie i/lub górnych pasów wzdłużnych.

Kolumny ścian bocznych są zespawane z dolnymi podłużnicami i/lub z górnymi pasami wzdłużnymi.

Kolumny ścian bocznych są sklejone z dolnymi podłużnicami i/lub górnymi pasami wzdłuznymi.

Kolumny ścian bocznych są przynitowane do dolnych podłużnie i/lub górnych pasów wzdłuznych.

Dach wagonu utworzony jest z kształtek, zaś kształtki tworzące dach wagonu wykonane są jako elementy przekładkowe.

Wszystkie luzy stykowe w elementach ścian bocznych, przy oknach oraz przy kształtkach dachowych wypełnione są materiałem uszczelniającym.

178 298

Kolumny drzwiowe sąkształownikami wzmocnionymi, i usytuowane są po obu stronach każdego otworu wejściowego.

Kolumny drzwiowe stanowi taki sam kształtownik jak kolumny ścian bocznych, przy czym zawsze dwie kolumny drzwiowe usytuowane sąpo każdej z obu stron otworu wejściowego i usztywnione przez połączenie ich ze sobą skośnymi prętami.

Istotna dla konstrukcji wagonu motorowego według wynalazkujest kratownica utworzona ze skośnie ustawionych wsporników, względnie kolumn ścian bocznych, w której można zrezygnować ze stosowanych zwykle pionowych wsporników. Za pomocą takiego ukształtowania możliwe jest pozbawienie wsporników, względnie kolumn ścian bocznych momentów zginających tak, ze poddane są one tylko działaniu sił rozciągających, względnie ściskających.

Niezależnie od tych obciążeń przejmowanych przez kratownicę obszary wejść obejmują pionowe ramy, w których prowadzone są drzwi.

Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, kolumny ścian bocznych na swych końcach ustawione sąwzględem siebie skośnie pod kątem 60° ± 10°, przy czym ich końce na podłużnicy, względnie na pasie wzdłużnym usytuowane są ściśle obok siebie lub nawet się nakładaj ą.

Taka zygzakowata budowa kratownicy kolumn ścian bocznych przerwanajest tylko w obszarach wejściowych przez pionowo usytuowane kolumny drzwiowe, przy czym kolumny drzwiowe korzystnie wykonane są ze wzmocnionych kształtowników, aby likwidować w ten sposób występujące siły poprzeczne. Poza tym kolumny drzwiowe, obejmujące zawsze otwór wejściowy zamykany drzwiami, połączone sątrudnozginalnie z dolnymi podłużnicami i górnymi pasami wzdłużnymi.

Zmniejszenie ciężaru wynikające z zastosowania konstrukcji kratownicowej wynosi do 25% w stosunku do stosowanych dotychczas ścian o przekroju pełnym, przy czym przez zastosowanie elementów konstrukcyjnych przekładkowych jako elementów ścian bocznych, uzyskuje się dodatkowo izolację cieplną skuteczniejszą o około 50% w stosunku do stosowanej obecnie. Widać stąd jasno, że za pomocą rozwiązania według wynalazku, zapotrzebowanie energetyczne wagonu motorowego ulega znacznemu zmniejszeniu. Poza tym koszty utrzymania w eksploatacji takiego wagonu motorowego są niższe w stosunku do porównywalnych znanych pojazdów. Ponadto za pomocą konstrukcji wagonu według wynalazku można uzyskać tłumienie dźwięku lepsze o co najmniej 10%.

Korzystne rozwiązanie według wynalazku dotyczące zewnętrznej strony ścian bocznych, charakteryzuje się tym, ze stanowiąją płyty przekładkowe, zawierające warstwę wierzchnią ze sztucznej żywicy wzmocnionej tkaniną, np. GC-GF K2, oraz rdzeń ze sztucznego tworzywa, korzystnie z divinycelu H45. Rdzeń sztucznego tworzywa ma grubość ok. 15 mm, natomiast cała płyta ma grubość całkowitą20 mm. Ponadto na stronie zewnętrznej wagonu motorowego według wynalazku, na płycie przekładkowej, może być usytuowana blacha, korzystnie z lekkiego metalu.

Inne rozwiązanie płyty przekładowej stosowanej w wagonie motorowym według wynalazku, zawiera rdzeń ze sztucznego tworzywa usytuowany pomiędzy dwiema płytami drewnianymi, przy czym na zewnętrznej stronie płyty również umieszczona jest blacha, np. z lekkiego metalu, a na stronie wewnętrznej znajduje się płyta ze sztucznego tworzywa.

Wskutektego, ze wszystkie części pudła wagonu przenoszące siłę, wykonane sązkształtowników stalowych, w postaci czworokątnych rur stalowych lub z kształtowników z zaginanej blachy stalowej, wzrasta wprawdzie ciężar właściwy w stosunku do konstrukcji z metali lekkich, jednakże ze względu na korzystniejszy moduł E powstaje lepsza sztywność przy mniejszych przekrojach poprzecznych, a tym samym korzystniejszy ciężar co wiąże się z łatwiejszą manipulacją przy wykonawstwie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia widok boczny jednoczęściowego wagonu motorowego według wynalazku, fig. 2 - pudło wagonu według wynalazku w stanie surowym, w widoku z boku, tak jak jest ono wykonane w wagonie motorowym według fig. 1, fig. 3 - częściowy przekrój poprzeczny przez górną część wagonu z fig. 1 (przejście od ściany bocznej do dachu), a fig. 4 - przedstawia częścio6

178 298 wy przekrój poprzeczny przez dolną część wagonu według fig. 1 (przejście od ściany bocznej do podłogi).

Na figurze 1 przedstawiony jest wagon motorowy 10 o budowie niskopodłogowej, przy czym jego obszar niskopodłogowy 12 usytuowany jest pośrodku i z obu stron zakończony częściami czołowymi 14, 15 wagonu. Obszar niskopodłogowy zajmuje ok. 2/3 całej powierzchni użytkowej wagonu motorowego 10, i na każdej ze stron wzdłużnych posiada dwa obszary wejściowej 16,18. Podczas gdy czołowe części wagonu posiadająpodwyższony obszar podłogowy ze względu na usytuowane w nich mechanizmy jazdy 20 i ich napędy, co widać zwłaszcza na fig. 2, to obszar niskopodłogowy 12 usytuowany jest blisko powierzchni ziemi tak, że wsiadanie i wysiadanie podróżnych nie stwarza żadnych trudności.

Pudło wagonu 22, przedstawione w widoku z boku na fig. 2, wykonane jest w kształcie koryta i składa się z dna 24 pudła wagonu wykonanego z blachy falistej, wyposażonego w poprzecznice, przy czym dno 24 ujęte jest po obu stronach przez podłuznice 26. Podłuznice 26, razem z górnym pasem wzdłuznym 28 i umieszczonymi pomiędzy nimi kolumnami ścian bocznych 30, względnie kolumnami drzwiowymi 32, tworząściany boczne 34 korytowego pudła wagonu 22.

Kolumny ścian bocznych 30 usytuowane sąukośnie względem kolumny siebie, tworząc ze sobą kąt 60°. Końce kolumn ścian bocznych umieszczone są obok siebie lub pokrywają się, i połączone są w sposób odporny na zginanie z dolną podłużnicą 26, względnie z górnym pasem wzdłużnym 28. Nie przewiduje się dodatkowych usztywnień, zwłaszcza pionowych lub poziomych usztywnień służących do przenoszenia siły, gdyż są one niepotrzebne. Kolumny ścian bocznych 30 na fig. 1 zaznaczone sąliniąprzerywaną, przy czym w obszarze okien linie te sąciągłe.

Jedynie w obszarach wejściowych 16, 18 znajdują się pionowo usytuowane kolumny drzwiowe, zapewniające wygodne wejście do wagonu motorowego 10. Aby siły pochodzące z kolumn ścian bocznych 30 można było przejmować i przenosić, kolumny drzwiowe 32, w przedstawionym przykładzie wykonania, wykonane są z równolegle względem siebie usytuowanych podwójnych profili, które ze względu na zwiększenie usztywnienia, wzmocnione sąukośnicami. Odmienne ukształtowanie i układ kolumn ścian bocznych 30 znajdujących się w częściach czołowych 36 pudła wagonu 22, wynika z nakładających się naprężeń w obszarze przejściowym z obszaru niskopodłogowego 24 do części czołowych 36.

Na figurze 3 przedstawiony jest wycinkowo przekrój poprzeczny przez wagon motorowy 10 według wynalazku, z uwidocznionąkolumnąściany bocznej 30, z dołączonym do niej do góry pasem wzdłużnym 28, oraz z usytuowanym poziomo prętem łączącym 29, który prowadzi do przeciwległego górnego pasa wzdłużnego 28, tutaj nie pokazanego.

Do kolumny ściany bocznej 30 przymocowane jest z zewnątrz pokrycie boczne 31, zamocowane do kolumny 30 połączeniem klejowym. Powyżej pasa wzdłużnego 28 i pręta łączącego 29 usytuowane jest pokrycie dachu 33, które podobnie jak pokrycie boczne 31 wykonane jest jako konstrukcja zespolona lub przekładkowa i posiada profil przekroju poprzecznego wypukło-wklęsły.

Płyty warstwowe stosowane jako pokrycie ścian bocznych, mają rdzeń ze sztucznego tworzywa z divinycelu H30 lub H45 o grubości ok. 20 mm, względnie 15 mm, i posiadają warstwę wierzchnią z warstwowego materiału utworzonego z włókien i tworzywa sztucznego, wzmocnionego tkaniną, np. GC-GFK 2, lub maty włóknistej laminowanej przez utwardzanie.

Elementy przekładkowe wykonuje się korzystnie przez prasowanie w próżni metodafoliową.

Na figurze 4 przedstawiony jest wycinek dolnego obszaru tego samego przekroju poprzecznego co na fig. 3, przy czym również tutaj element pokrycia bocznego 31 orazkolumna/ściany bocznej 30 połączone są ze sobą. Kolumna 30 przylega do podłużnicy, która połączona jest z dnem pudła wagonu utworzonym z blachy falistej i poprzecznie.

Pokrycie wewnętrzne utworzone jest przez okładzinę, która włożona jest od środka w konstrukcję kratowąi korzystnie utrzymywana jest w niej przez połączenie kształtowe, np. utworzone jest przez odpowiednie kształtowniki, w które płyty okładzinowe, wsuwane są górnym lub dolnym brzegiem. Zamiast tego lub ponadto, okładzina może być przyklejona do elementów kratownicy.

178 298

Fig.3

Fig.4 31

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Szynowy wagon motorowy do przewożenia pasażerów, z co najmniej jednym pudłem wagonu, z wspierającymi się wzajemnie poprzez pręty łączące pomiędzy górnymi pasami wzdłużnymi ścianami bocznymi, mającymi postać kratownicy oraz posiadający obszary wejściowe, którego ściany boczne mająokna, a obszary wejściowe majądrzwi, z dnem pudła wagonu i przylegającymi do niego ścianami bocznymi mającymi przebiegające skośnie kolumny ścian bocznych, dolne podłużnice oraz górne pasy wzdłużne, znamienny tym, że pudło wagonu (22) ma kształt koryta, a wszystkie kolumny ścian bocznych (30) usytuowane są skośnie, w nisko położonym obszarze nieskopodłogowym (12) pudła wagonu (22) pomiędzy drzwiami.
2. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kolumny ścian bocznych (30) stanowiaelementy nośne dla umocowanych w nich okien oraz elementów pokrycia bocznego, przy czym kolumny ścian bocznych (30) usytuowane są zygzakowato i połączone są z dolnymi podłużnicami (26) i górnymi pasami wzdłużnymi (28) w sposób odporny na zginanie, zaś dno pudła wagonu (24) stanowi dno z blachy falistej z poprzecznicami przejmujące siły powodowane ciężarem użytkowym i odprowadzające je do ścian bocznych (34) oraz do dolnych podłużnie.
3. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kolumny ścian bocznych (30) ustawione sąwzględem siebie skośnie, przy czym ich końce tworząkąt 60° ± 10°.
4. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, ze jedynie obszar wejściowy (16,18) ma pionowe kolumny drzwiowe (32), które połączone sąz dolnymi podłużnicami (26) i górnymi pasami wzdłuznymi (28) w sposób odporny na zginanie, przy czym tworzą one otwór wejściowy (16,18) zamykany drzwiami.
5. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że nisko położony obszar niskopodłogowy (12) pudła wagonu (22) ma obszar wejściowy, do którego to obszaru przylegają z obu stron części czołowe wagonu (36), usytuowane wyżej w stosunku do obszaru niskopodłogowego (12).
6. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 5, znamienny tym, że obszar niskopodłogowy (12) zajmuje co najmniej 60% powierzchni użytkowej pudła wagonu (22).
7. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 2, znamienny tym, że od dolnej krawędzi podłużnicy aż do dolnej krawędzi okna oraz od górnej krawędzi okna aż do górnego pasma wzdłużnego (28), po stronie wewnętrznej osadzone są elementy pokrycia bocznego (31).
8. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 7, znamienny tym, że pasy podokienne stanowią poziomą powierzchnię styku dla okien i dla elementów ścian bocznych (31).
9. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 8, znamienny tym, że pasy podokienne połączone są z kolumnami ścian bocznych (30) za pomocą połączeń śrubowych i/lub zaciskowych w sposób eliminujący przenoszenie sił z kratownicy.
10. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że pasy podokienne usytuowane są na wysokości krawędzi i górnej krawędzi okna.
11. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że elementy ścian bocznych i okna stykają się ze sobą.
12. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że części pudła wagonu (22) przenoszące siły, sączęściami ze stalowych rur czworokątnych oraz z kształtowników z zaginanej blachy stalowej.
13. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 8, znamienny tym, że zewnętrzne pokrycie boczne (31) stanowi pokrycie z płyt ściennych o budowie przekładkowej.
14. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 13, znamienny tym, że płyty ścienne bocznego pokrycia zewnętrznego posiadają rdzeń z tworzywa sztucznego, osadzony pomiędzy dwo178 298 ma płytami drewnianymi, a na ich stronie zewnętrznej usytuowanajest blacha z metalu lekkiego, przy czym ich strona wewnętrzna posiada okładzinę ze sztucznego tworzywa.
15. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 4, znamienny tyra, że okna usytuowane są w sposób ciągły odjednego obszaru wejściowego (16,18) do drugiego obszaru wejściowego (16,18).
16. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 15, znamienny tym, że okna i położone wewnątrz elementy ścian bocznych (31), zamocowane są do kolumn ścian bocznych i do pasów podokiennych, oraz do kolumn drzwiowych, za pomocą połączenia klejonego.
17. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kolumny ścian kolumny ścian bocznych (30) przyśrubowane są do dolnych podłużnie (26) i/lub górnych pasów wzdłużnych (28).
18. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kolumny ścian bocznych (30) zespawane sąz dolnymi podłużnicami (26) i/lub z górnymi pasami wzdłużnymi (28).
19. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, ze kolumny ścian bocznych (30) sklejone sąz dolnymi podłużnicami i/lub górnymi pasami wzdłużnymi (28).
20. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kolumny ścian bocznych (30) przynitowane są do dolnych podłużnie i/lub górnych pasów wzdłużnych (28).
21. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że dach wagonu (10) utworzony jest z kształtek.
22. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 21, znamienny tym, że kształtki tworzące dach wagonu wykonane są jako elementy przekładkowe.
23. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie luzy stykowe w elementach ścian bocznych, przy oknach oraz przy kształtkach dachowych wypełnione są materiałem uszczelniającym.
24. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 4, znamienny tym, że kolumny drzwiowe (32) są kształtownikami wzmocnionymi, i usytuowane sąpo obu stronach każdego otworu wejściowego (16,18).
25. Szynowy wagon motorowy według zastrz. 4 albo 24, znamienny tym, że kolumny drzwiowe (32) stanowi taki sam kształtownik jak kolumny ścian bocznych, przy czym zawsze dwie kolumny drzwiowe usytuowane sąpo każdej z obu stron otworu wejściowego (16,18) i usztywnione przez połączenie ich ze sobą skośnymi prętami.