WO2011038755A1

WO2011038755A1 - Grosskomponente für schienenfahrzeuge

Info

Publication number: WO2011038755A1
Application number: PCT/EP2009/062655
Authority: WO
Inventors: Robert Nedelik
Original assignee: Siemens Ag Österreich
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-07
Also published as: EP2483123A1; EP2483123B1; PL2483123T3

Abstract

Großkomponente für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Seitenwände, umfassend eine Spriegelwand aus Längsträgern (1) und Querträgern (2) und eine Beplankung (4), wobei die Verbindungsstellen zwischen den Längsträgern (1) mit den Querträgern (2) automatisch verschweißt werden können und die gesamte Oberfläche der Großkomponente rostgeschützt werden kann.

Description

Beschreibung

Großkomponente für Schienenfahrzeuge

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Großkomponente für

Schienenfahrzeuge, insbesondere eine Seitenwand.

Stand der Technik

Schienenfahrzeuge, insbesondere Passagierfahrzeuge werden heute meistens als selbsttragende Metallkonstruktionen hergestellt. Dabei wird ein Fahrzeugkasten aus einem

Untergestell, Stirnwänden und einem Dach aufgebaut. Diese Bauteile, auch Großkomponenten genannt werden jeweils getrennt voneinander hergestellt und zu einem gesamten

Fahrzeug zusammengestellt. Dabei ist es üblich, Längs- und Querträger vorzusehen, (sogenannte Säulen und Spriegel) welche mit Blech beplankt werden. Auch das Dach wird

gewöhnlich nach diesem Prinzip aufgebaut, wobei ein

Schienenfahrzeugdach sehr häufig eine gewölbte Form aufweist und deshalb teilweise leicht abweichende Konstruktionen vorzusehen sind.

Gemäß dem Stand der Technik werden solche Großkomponenten (besonders Seitenwände und Dach) als sogenannte Spriegelwand aus Z-förmigen Metallprofilen aufgebaut, wobei die

Verbindungsstellen jeweils verschweißt werden. Anschließend ist die Herstellung einer planen Außenfläche dieser

Spriegelwand erforderlich um die Beplankung aufbringen zu können und ein einwandfreies Oberflächenbild zu erlangen. Die dazu erforderlichen Richtarbeiten zur Erlangung einer planen Außenfläche sind außerordentlich zeitaufwendig und somit teuer. Ebenso erweist es sich als nachteilig, dass die

Schweißnähte der Spriegelwand aufgrund der Toleranzen der Bauteile und des durch die Schweißarbeiten entstehenden

Verzugs der Spriegelwand durch die Wärmeeinwirkung manuell hergestellt werden müssen.

Aus dem Bau von Schienenfahrzeugen aus rostfreiem Stahl ist bekannt, eine Spriegelwand aus Quer- und Längsträgern

aufzubauen. Dabei werden Längsträger mit im wesentlichen hutförmigem Profil vorgesehen, welche mit Querträgern (mit im wesentlichen ebenfalls hutförmigem Profil) verbunden werden. Dabei durchdringen die Längsträger die Querträger in dafür vorgesehenen Ausnehmungen der Querträger. Ein solcher Verbund aus Längs- und Querträgern wird in einer Vorrichtung plan gerichtet und die Verbindungsstellen zwischen Längs- und Querträgern werden verschweißt. Dabei ist eine automatische Schweißung möglich. Dieses Konstruktionsprinzip ist auf Schienenfahrzeuge aus konventionellem (rostendem, sogenanntem Schwarzstahl) nicht möglich, da nach dem Beplanken Hohlräume entstehen die nicht mehr zugänglich sind und somit nicht mehr gegen Rost geschützt werden können.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Großkomponente für Schienenfahrzeuge anzugeben, welche zur automatischen Schweißung geeignet ist und deren komplette Oberfläche vor Rost geschützt werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Spriegelwand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine außen mit Blech beplankte Spriegelwand aus Längsträgern mit im

wesentlichen hutförmigen Profil und Querträgern mit im wesentlichen Z-förmigen Profil aufgebaut, wobei die Öffnung des im wesentlichen hutförmigen Profils der Längsträgern nach innen gerichtet ist und die Längs- und Querträger an den Verbindungsstellen Ausnehmungen aufweisen, welche ein

kollisionsfreies Durchdringen der Träger sicherstellen. Dabei weisen die Querträger Ausnehmungen auf, welche im

Wesentlichen rechteckförmig ausgeführt sind, die Längsträger weisen Ausnehmungen auf, welche den verbleibenden Teil der Querträger aufnehmen (im Wesentlichen den sogenannten

Obergurt) . Diese Ausnehmungen in den Längsträgern können beliebig geformt werden.

Erfindungsgemäß ist weiters vorgesehen, die Ausnehmungen in den Querträgern so zu dimensionieren, dass die Längsträger an den Berührungsstellen mit den Querträgern berührt werden. Dazu werden diese Ausnehmungen in den Querträgern untermaßig ausgeführt, wodurch eine direkte Berührung und eine leichte Vorspannung der (hutförmigen) Längsträger bewirkt wird. Diese Ausnehmung ist so bemessen, dass sie etwas kleiner ausgeführt wird als das Außenmaß des Längsträgers an der

Durchdringungsstelle. Die dadurch entstehende Vorspannung der Längsträger kann durch geeignete Wahl der Abmessungen der Ausnehmungen in den Querträgern verändert werden. Konkrete Maße dieser Ausnehmungen sind auf die jeweiligen Details der Spriegelwand (z.B. Abmessungen des Profils der Längsträger, Wandstärke des Profils) abzustimmen.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, die Verbindungsstellen zwischen den Längs- und den Querträgern automatisch

verschweißen zu können, da durch die Vorspannung der Längsträger kein störender Spalt zwischen den Bauteilen vorhanden ist.

Weiters ist es vorteilhaft, eine solche Spriegelwand aus konventionellem, rostenden (sogenannten Schwarzstahl) herstellen zu können, da keine Hohlräume verbleiben. Und somit die gesamte Oberfläche einer erfindungsgemäßen

Spriegelwand gegen Rost geschützt werden kann. Dabei können alle bekannten Verfahren des Rostschutzes, insbesondere

Oberflächenbeschichtungen, angewandt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden die Längsträger und die Querträger mit derselben Höhe

ausgeführt, sodass die Spriegelwand eine einheitliche Dicke, sowohl im Bereich der Längs- als auch der Querträger aufweist und somit eine plane Innenebene zur Montage einer

Innenverkleidung bietet. Dadurch wird die Montage einer

Innenverkleidung vereinfacht. Es ist vorteilhaft, eine erfindungsgemäße Spriegelwand in einer Vorrichtung aufzubauen und zu verschweißen, welche die einzelnen Bauteile (Längs- und Querträger fest an ihren jeweiligen Bestimmungsorten hält. Dadurch wird der Verzug, der durch den Schweißvorgang entsteht, wesentlich verringert oder gänzlich vermieden, wodurch ein aufwendiger und

zeitraubender Richtvorgang vermieden werden kann.

Die erfindungsgemäße Spriegelwand eignet sich für

Großkomponenten von Schienenfahrzeugen, insbesondere für Seitenwände und Dächer. Auch für Untergestelle ist diese

Erfindung einsetzbar, wobei die Dimensionierung der Träger den erhöhten Festigkeitsanforderungen von Untergestellen angepasst werden muss. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Eine Schrägansicht einer Seitenwand.

Fig.2 Eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger.

Fig.3 Eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger mit zusammengefügten Trägern.

Fig.4 Eine Schrägansicht von außen auf eine Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger.

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Seitenwand. Es ist ein gitterförmiger Verbund aus

Längsträgern 1 und Querträgern 2 dargestellt. An der

Außenseite der Seitenwand (in Fig.l nach unten liegend dargestellt) ist eine Beplankung 3 vorgesehen, welche

typischerweise mit Punktschweißverbindungen an den

Längsträgern 1 und den Querträgern 2 befestigt ist. Weiters ist eine Fenster 4 vorgesehen, an der Position dieses

Fensters 4 befindet sich eine entsprechende Ausnehmung in der Beplankung 3 und einer der Längsträger 1 ist an der Position des Fensters 4 unterbrochen. Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger. Es ist ein Querträger 2 mit im Wesentlichen Z-förmigen Profil dargestellt, welcher eine Ausnehmung 5 aufweist, die zur Aufnahme eines Längsträgers 1 vorgesehen ist. Der Längsträger

1 (mit im Wesentlichen hutförmigen Profil) weist eine

Ausnehmung 6 auf, die zur Aufnahme des Obergurts 7 des

Querträgers 2 vorgesehen ist. Fig.2 stellt die Bauteile

Längsträger 1 und Querträger 2 in getrennter Position dar. Weitere Bauteile einer Seitenwand, etwa eine Beplankung 4, sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Die Ausnehmung 5 des Querträgers 2 ist in eine Weise dimensioniert, dass in zusammengebauter Position kein Spalt zwischen dem Längsträger 1 und der Ausnehmung 5 des Querträgers 2 verbleibt, wodurch eine automatische Schweißung an dieser Stelle erfolgen kann. Sowohl der Längsträger 1 als auch der Querträger 2 weisen Löcherungen auf, welche der Gewichtseinsparung dienen. Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger mit zusammengefügten Trägern. Die in Fig.2 gezeigten Träger durchdringen einander und sind mit einer Schweißnaht 8 verbunden. Es ist eine Schrägansicht auf die Innenseite einer Seitenwand dargestellt, weitere Bauteile, z.B. eine

Beplankung 4 sind zur Vereinfachung nicht gezeigt.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht von außen auf eine Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger. Es ist die Verbindungsstelle aus Fig.3 von außen dargestellt. Eine Beplankung 4 ist nicht dargestellt, da diese aus dieser Blickrichtung die Träger verdeckt. Eine Schweißnaht 8 verbindet den Längsträger 1 mit dem Querträger

2 im Bereich der Ausnehmung 5 des Querträgers 2. Liste der Bezeichnungen

Längsträger

Querträger

Beplankung

Fenster

Ausnehmung im Querträger

Ausnehmung im Längsträger

Obergurt

Schweißnaht

Claims

Patentansprüche

Großkomponente für Schienenfahrzeuge, umfassend einen gitterförmigen Verbund aus Längs- und Querträgern und eine Beplankung (4) dadurch gekennzeichnet, dass die

Längsträger (1) ein im wesentlichen hutförmiges Profil aufweisen, und

die Querträger (2) ein im wesentlichen Z-förmiges Profil aufweisen, und

die Öffnung des im wesentlichen hutförmigen Profils der Längsträger (1) nach innen gerichtet ist, und

die Querträger (2) an den Durchdringungstellen mit den Längsträgern (1) untermaßige Ausnehmungen (5)

aufweisen, und

die Längsträger (1) an den Durchdringungstellen mit den Querträgern (2) Ausnehmungen (6) zur Aufnahme der

Obergurte (7) des im wesentlichen Z-förmigen Profils der Querträger (2) aufweisen.

Großkomponente für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (1) und die Querträger (2) dieselbe Höhe aufweisen.

Großkomponente für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs ist.

Großkomponente für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente eine Dach eines Schienenfahrzeugs ist.