Beschreibung
Fahrwerksrahmen mit Federtopf
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Fahrwerksrahmen für ein
Drehgestell eines Schienenfahrzeuges, mit zumindest einem Längsträger umfassend einen Obergurt und einen Untergurt, wobei der Längsträger zumindest einen Endabschnitt, einen Zentralabschnitt und einen dazwischenliegenden
Übergangsabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt des
Längsträgers als ein Federtopf zur Aufnahme einer
Primärfederung ausgebildet ist.
Der Fahrwerksrahmen weist in der Regel zwei parallel
zueinander angeordnete Längsträger auf. Jeder Längsträger hat in der Regel einen Zentralabschnitt, an den schließt sich zu beiden Seiten je ein Übergangsabschnitt an und an einen
Übergangsabschnitt schließt jeweils ein Endabschnitt an. Die Erfindung ist sowohl für Drehgestelle mit geraden
Längsträgern, wo also der Obergurt in allen Abschnitten meist im Wesentlichen in einer Ebene liegt, geeignet als auch für Drehgestelle mit gekröpften Längsträgern. Bei gekröpften
Längsträgern bildet der Übergangsabschnitt die Kröpfung aus.
Stand der Technik
Drehgestelle für Schienenfahrzeuge werden in der Regel eingesetzt, um Triebwagen oder Waggons zu lagern und eine Verbindung mit den Schienen herzustellen. Ein Drehgestell weist daher als zentrales Element einen Fahrwerksrahmen auf, welcher üblicher Weise eine Primärfederung zur Übertragung der Kräfte in einen die Schienen kontaktierenden Radsatz sowie eine Sekundärfederung zur Lagerung des Waggons oder des Triebwagens aufweist. Die Federungen dienen dabei zur
Reduktion bzw. Dämpfung der entstehenden Schwingungen und ermöglichen einen ruhigen Lauf der Räder bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten und Streckengegebenheiten wie einer Kurvenfahrt oder einem geraden Abschnitt.
Fahrwerksrahmen müssen also derart gestaltet sein, dass sie den hohen Belastungen und angreifenden Kräften wie
beispielsweise Gewichts- oder Trägheitskräften standhalten können, ohne dass plastische Verformungen auftreten. Daher weisen Fahrwerksrahmen hohe Widerstandsmomente gegen
Biegungen und Torsion auf. In der Praxis wird dieses
Verhalten in der Regel durch eine Schweißkonstruktion
erreicht, welche einen Querträger und zwei an den
Endbereichen des Querträgers angeordnete Längsträger umfasst. Die Längsträger können dabei gekröpft ausgeführt sein, wobei sich dadurch ein in Richtung der Schienen abgesetzter
Zentralabschnitt ausbildet, welcher mit dem Querträger verbunden ist. Jeweils beidseitig vom Zentralabschnitt ausgehend bildet sich ein - nur bei gekröpften Längsträgern abgewinkelter - Übergangsabschnitt und daran anschließend ein, im Wesentlichen zum Zentralabschnitt paralleler (bei gekröpften Längsträgern) oder in der gleichen Höhe
befindlicher (bei geraden Längsträgern) Endabschnitt zur Aufnahme der Primärfederung aus .
Um die Primärfederung bildende Zylinderfedern, Flexicoil Federn oder Schichtfedern aufnehmen zu können, sind die
Endabschnitte des Längsträgers als Federtöpfe ausgebildet. Ein Federtopf dient dazu die Feder zu zentrieren und Kräfte in die Feder einzuleiten, wobei gleichzeitig die maximale Auslenkung der Feder in radialer Richtung begrenzt wird.
Daher weist der Federtopf in der Regel einen kreisrunden, ovalen oder rechteckigen Querschnitt auf und ist in Richtung des Radsatzes, also in einer Betriebsposition nach unten hin, geöffnet, so dass sich im Querschnitt ein offenes Profil ausbildet. Dem Übergang vom Querschnitt, z.B. einem
geschlossenen Kastenquerschnitt, des Längsträgers im Bereich des Zentralabschnittes und des Übergangsabschnittes zum
offenen Querschnitt des Federtopfes ist eine besonders große Bedeutung zuzurechnen, da es sich um einen hochbelasteten Bereich handelt, der durch die Anbringung von Schweißnähten weiter geschwächt wird, insbesondere da die Spannungen in den Schweißnähten gering gehalten werden müssen.
Ein Nachteil des Stands der Technik besteht also darin, dass aufwändige fertigungstechnische Maßnahmen ergriffen werden müssen, wie beispielsweise die Anbringung von
Zugangsöffnungen mit Deckeln, um Schweißnähte in den
belasteten Zonen anbringen zu können. Eine andere nachteilige Lösung besteht darin, die betreffenden Stellen lokal
überzudimensionieren, wodurch sich das Gewicht und die
Materialkosten erhöhen.
Aufgabe der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen Fahrwerksrahmen für ein Drehgestell eines Schienenfahrzeuges vorzuschlagen, welcher die Nachteile des Stands der Technik überwindet und einen optimierten Übergang zwischen dem Übergangsabschnitt und dem Endabschnitt ausbildet, sodass der
Steifigkeitsverlauf zwischen dem den Federtopf ausbildenden Endabschnitt und dem Übergangsabschnitt verbessert wird. Des Weiteren soll sich die Erfindung durch einen geringen
Materialaufwand, niedrige Fertigungskosten und einen
vorteilhaften Verlauf der Schweißnähte auszeichnen.
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wir durch einen Fahrwerksrahmen für ein
Drehgestell eines Schienenfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert .
Die Erfindung betrifft einen Fahrwerksrahmen für ein
Drehgestell eines Schienenfahrzeuges, mit zumindest einem Längsträger umfassend einen Obergurt und einen Untergurt, wobei der Längsträger zumindest einen Endabschnitt, einen Zentralabschnitt und einen dazwischenliegenden
Übergangsabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt des
Längsträgers als ein Federtopf zur Aufnahme einer
Primärfederung ausgebildet ist. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Untergurt im Bereich des Übergangsabschnittes eine Krümmung aufweist, welche derart gestaltet ist, dass sich die gedachte
Verlängerung des Untergurtes und der Obergurt selbst oder die gedachte Verlängerung des Obergurtes im Endabschnitt
schneiden.
Durch das Vorsehen einer Krümmung, welche kreisbogenförmig, elliptisch oder konvex ausgeführt sein kann, wird der
Kraftfluss optimal in den Untergurt eingeleitet. Eine solche Einleitung wird dadurch erreicht, dass der Untergurt durch die Krümmung in Richtung des Obergurtes geführt ist, wodurch der Untergurt an seiner Endkante mit dem Obergurt verbindbar, insbesondere verschweißbar ist. In weiterer Folge wird als Übergangsabschnitt jener Bereich verstanden, bis zu welchem der Untergurt geführt ist. Die über den Federtopf
eingeleitete Kraft bzw. in den Federtopf einzuleitende Kraft, wird dadurch auch im Übergang zwischen Endabschnitt und
Übergangsabschnitt optimal in Ober- und Untergurt
eingeleitet .
Der Obergurt des Längsträgers bildet in der Regel an dem dem Endabschnitt zuweisenden Ende einen Bereich aus, welcher parallel zum Zentralabschnitt verläuft (bei gekröpftem
Längsträger) bzw. sich eben vom Zentralabschnitt über den Übergangsabschnitt zum Endabschnitt fortsetzt (bei geradem Längsträger) . In diesem Fall schneidet die Verlängerung des Untergurtes, also die gedachte Verlängerung von jenem Ende des Untergurtes, welches dem Zentralabschnitt abgewandt ist,
den Obergurt in eben jenem parallelen bzw. ebenem Bereich. An dieser Schnittstelle kann beispielsweise eine Schweißnaht verlaufen, durch welche Obergurt und Untergurt verbunden sind. Da die Stelle, an der die beiden Gurte einander
schneiden, den Beginn des Enabschnittes ausbildet, liegt der Schnittpunkt in eben jenem Endabschnitt.
In alternativen Ausführungsvarianten kann jedoch vorgesehen sein, dass der Obergurt und der Untergurt nicht direkt miteinander verbunden sind, sondern ein weiteres Element im Übergangsabschnitt am Obergurt angeordnet ist, welches den Obergurt verlängert. In diesem Fall schneidet die
Verlängerung des Untergurts, wie zuvor beschrieben, nicht den Obergurt selbst, sondern nur die gedachte Verlängerung des Obergurtes. Der Schnittpunkt liegt entweder am Beginn des Endabschnittes, sollte der Obergurt trotz allem einen
parallelen Abschnitt aufweisen, oder aber er liegt in einem Bereich oberhalb des Endabschnittes, sollte der Obergurt schon im abgewinkelten Bereich des Übergangsabschnittes eines gekröpften Längsträgers enden. Die tatsächliche Verbindung, insbesondere Verschweißung, des Untergurtes mit dem Obergurt erfolgt also über das weitere Element, welches dabei als Verbindungselement zwischen den beiden Gurten fungiert. In einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens ist vorgesehen, dass das Ende des Untergurtes und das Ende des Obergurtes einen Winkel einschließen, welcher Winkel in einem Bereich von 60°, vorzugsweise 70°, besonders bevorzugt 80°, bis 90° liegt. Selbstverständlich bezieht sich der sich einstellende Winkel ebenfalls auf die gedachten Verlängerungen der Enden der Gurte, sollte der Untergurt nicht direkt mit dem Obergurt verbunden sein. Der Winkel bezieht sich jedenfalls auf den spitzen Winkel, der sich üblicher Weise am Ende des Übergangsabschnittszwischen Ober- und Untergurt bildet. Durch die Einmündung des
Untergurtes in einem spitzen Winkel bzw. rechten Winkel ergeben sich ein besonders günstiger Kraftfluss und eine vorteilhafte Anbringung einer Schweißnaht, die auf der
jeweils stumpfen Seite des Winkels, also der von außen zugänglichen Seite, angeordnet ist.
Sehr gute mechanische Eigenschaften, wie sie in der eingangs gestellten Aufgabe gefordert wurden, werden dadurch erreicht, dass der Längsträger im Übergangsabschnitt zumindest
abschnittsweise einen ersten Querschnitt aufweist, wobei der erste Querschnitt entweder als geschlossener
Kastenquerschnitt ausgebildet ist, welcher aus einem
Obergurt, einem Untergurt und die beiden Gurte verbindende Seitenelemente besteht, welche miteinander verschweißt werden, oder als I-Profil ausgebildet ist, welches aus einem Obergurt, einem Untergurt und einem die beiden Gurte
verbindenden Steg besteht.
Um die Länge der Schweißnähte zu vergrößern und die
Schweißnahtenden aus den hochbelasteten Zonen auszulagern sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens vor, dass der Federtopf einen Federboden zur Aufnahme der Primärfederung sowie einen Mantel zur abschnittweisen Umhausung der Primärfederung umfasst, wobei der Mantel des Federtopfes zumindest einen Fortsatz aufweist, welcher Fortsatz zumindest abschnittsweise einen die Krümmung aufweisenden Abschnitt des Untergurtes kontaktiert. Der Mantel des Federtopfes kann dabei aus einem einzelnen plattenförmigen Element aufgebaut sein oder aber aus mehreren miteinander verbundenen, vorzugsweise
verschweißten, Platten bestehen. Der Mantel bildet dabei zumindest abschnittsweise einen Querschnitt, welcher die Primärfederung vollumfänglich umgibt und eine Bewegung der Primärfederung in einer Richtung normal zu einer
Hauptfederrichtung begrenzt.
Über den Fortsatz, welcher sich an der Krümmung des
Untergurtes anschmiegt und sich daher üblicher Weise in
Richtung des Zentralabschnittes verjüngt, verlängert sich einerseits die Schweißnaht zwischen dem Untergurt und dem Mantel des Federtopfes, wodurch der Querschnitt der
Schweißnaht gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann. Andererseits endet die Schweißnaht in diesem Fall nicht in einem hochbelasteten Bereich, was sich positiv auf das Festigkeitsverhalten auswirkt. Ebenfalls positiv wirkt sich der Fortsatz als versteifendes Element auf das
Widerstandmoment des Längsträgers gegen Biegung aus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens bildet der Untergurt den Mantel des Federtopfes zumindest abschnittsweise aus.
Insbesondere der die Krümmung aufweisende Abschnitt des
Untergurtes eignet sich zur Ausbildung einer Seitenfläche des Mantels. Dadurch kommt es einerseits zu einer
Materialersparnis und andererseits zu einer Reduktion an Schweißnähten, was eine Senkung der Fertigungskosten zur Folge hat.
Da im Betriebszustand im Untergurt im Bereich der Krümmung Zugspannungen auftreten können, welche die Schweißnaht zwischen Fortsatz und Untergurt belasten können, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens vor, dass der Fortsatz des Federtopfes den Untergurt - zusätzlich oder alternativ - in einem nicht gekrümmten Abschnitt kontaktiert, welcher
Abschnitt dem Zentralabschnitt des Längsträgers zugewandt ist. Der Fortsatz wird somit über die Krümmung hinausgeführt. Im Kontaktbereich ist der Fortsatz direkt mit dem Untergurt und/oder mit einem weiteren Element des Fahrwerksrahmens , beispielsweise einer Radsatzführung, verbunden, vorzugsweise verschweißt .
Um eine besonders einfache Konstruktion und Fertigung zu erreichen, ist in einer weiteren Ausführungsvariante
vorgesehen, dass der Obergurt den Federboden ausbildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerksrahmens ist der Federboden ein plattenartiges Element, welches zumindest mit dem Obergurt
verbunden ist. Durch die Ausbildung der Federplatte durch ein gesondertes plattenartiges Element, kann dieses eine größere Stärke aufweisen als der Obergurt bzw. der Untergurt, um eine hohe Last aufnehmen zu können. Dadurch können der Obergurt bzw. Untergurt selbst, welche eine geringere, weil auf die beiden Gurte aufgeteilte, Belastung aufweisen, eine geringere Wandstärke aufweisen, sodass sich das Gewicht des
Fahrwerkrahmens insgesamt verringert. Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Federboden zum Anschluss an den Obergurt und den Untergurt einen gabelartigen Anschlussabschnitt aufweist. Um die von dem Federboden aufgenommenen Kräfte gleichmäßig in Ober- und Untergurt einzuleiten, ohne dabei den stark
belasteten Übergang zwischen Federboden direkt mit einer Schweißnaht versehen zu müssen, ist der gabelartige
Anschlussabschnitt derart ausgebildet, dass zumindest ein gabelartiger Fortsatz den Obergurt überragt und diesen zumindest abschnittsweise kontaktiert, um den Federboden mit dem Obergurt zu verbinden, vorzugsweise zu verschweißen sowie zumindest ein weiterer gabelartiger Fortsatz den Untergurt überragt, diesen im Bereich des Übergangsabschnittes
zumindest abschnittsweise kontaktiert, um den Federboden mit dem Untergurt zu verbinden, vorzugsweise zu verschweißen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und
Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figuren sind als beispielhaft zu verstehen und sollen den
Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrwerksrahmens gemäß dem
Stand der Technik
Fig. 2 eine Ansicht der Unterseite eines Fahrwerkrahmens gemäß dem Stand der Technik
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens
Fig. 4 eine Ansicht der Unterseite eines erfindungsgemäßen
Fahrwerkrahmens
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Längsträger eines
erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens gemäß der Linie
AA aus Fig. 3
Fig. 6 eine Darstellung eines Drehgestelles mit einem
erfindungsgemäßen Fahrwerksrahmen
Fig. 7 eine axonometrische Ansicht einer alternativen
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Fahrwerkrahmens
Fig. 8 eine weitere axonometrische Ansicht einer
alternativen Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens
Ausführung der Erfindung
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen gekröpften Längsträger 1 eines Fahrwerksrahmens für ein Drehgestell nach dem Stand der Technik umfassend einen Obergurt 2 und einen Untergurt 3. Der Längsträger 1 weist dabei einen im Betriebszustand nach unten abgesetzten Zentralabschnitt 6 auf, an welchem ein
Querträger 13 angeordnet ist. Ausgehend von dem
Zentralabschnitt 6 bilden sich zwei zu dem Zentralabschnitt abgewinkelte Übergangsabschnitte 5 aus, die jeweils in einem Endabschnitt 4 münden, welche Endabschnitte 4 im Wesentlichen parallel zu dem Zentralabschnitt 6 verlaufen. In der Folge wird nur eine Seite des Längsträgers 1 näher beschrieben, wobei die Ausführungen natürlich auch für die andere Seite gelten.
Obergurt 2 und Untergurt 3 verlaufen im Zentralabschnitt 6, über einen Großteil des Übergangsabschnittes 5 und im
Endabschnitt 4 annähernd parallel und sind durch nicht dargestellte Seitenwände miteinander zu einem geschlossenen ersten, hier kastenförmigen, Querschnitt 7 verbunden, siehe Fig. 5. Der Endabschnitt 4 bildet dabei einen Federtopf 8 aus, welcher zur Aufnahme einer Primärfederung,
beispielsweise einer Zylinderfeder, einer Flexicoil-Feder oder einer Schichtfeder, des Drehgestelles dient. Der
Federtopf 8 umfasst dabei einen Federboden 10 auf dem die Primärfederung aufliegt und durch welchen Federboden 10 die Primärfederung zentriert wird. Außerdem umfasst der
Federtopf 8 auch einen Mantel 11, welcher die Primärfederung im Bereich des Endabschnittes 4 des Längsträgers 1 umgibt.
Um die Primärfederung im Federtopf 8 aufnehmen zu können, ist der Untergurt 3 im Endabschnitt 4 nur bis zum Mantel 11 des Federtopfes 8 geführt und umschließt den Mantel 11 zumindest entlang eines Abschnittes der Mantelfläche. In anderen
Ausführungsvarianten ist der Untergurt 3 als Auflage für den Mantel 11 ausgebildet und untergreift diesen zumindest abschnittsweise, wobei der Untergurt 3 in diesem Fall eine Ausnehmung aufweist, durch welche die Primärfederung in den Federtopf 8 eintritt. Es gibt eine Vielzahl weiterer
Ausgestaltungen, auf welche nicht näher eingegangen wird, da sie alle dieselbe Problematik aufweisen:
Im Übergangsbereich zum Federtopf 8 wechselt der Querschnitt von dem geschlossenen kastenförmigen Querschnitt 7 (vgl. Fig. 5) auf einen offenen Querschnitt, der durch die Aufnahme der Primärfederung bedingt ist. Es stellt sich dadurch eine abrupte und ungünstige Änderung im Steifigkeitsverlauf des Längsträgers 1 ein, wobei auch die Anbringung von
Schweißnähten, um den Federtopf 8 bzw. seinen Mantel 11 mit dem Obergurt 2 oder Untergurt 3 zu verbinden, einen negativen Einfluss auf diesen Verlauf hat. Die Enden der Schweißnähte stellen besonders gefährdete Zonen dar und liegen im
beschriebenen Ausführungsbeispiel im hochbeanspruchten
Abschnitt zwischen Federtopf 8 und dem Übergangsabschnitt 5 des Längsträgers 1.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ansicht der oben beschriebenen Ausführungsvariante eines Fahrwerkrahmens gemäß dem Stand der Technik, wobei die die Primärfederung aufnehmende Seite des Fahrwerksrahmens dargestellt ist. Dabei ist insbesondere der mit dem Zentralabschnitt 6 des Längsträgers 1 verbundene Querträger 13 zu sehen. Ebenfalls lässt sich dieser Figur entnehmen, dass der Mantel 11 des Federtopfes 8 einen
rechteckigen Querschnitt aufweist, der an den Ecken
abgerundet ist, sowie die teilweise Umschließung des
Mantels 11 durch den Untergurt 3.
Die Figuren 3 bis 6 beziehen sich nun auf eine
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerkrahmens. Der Längsträger 1 weist ebenfalls einen Zentralabschnitt 6, zwei Endabschnitte 4 und zwei Übergangsabschnitte 5 auf und ist im Zentralabschnitt 6 mit einem Querträger 13 verbunden. Auf die Unterschiede bei der Definition der Abschnitte wird in der Folge eingegangen.
In Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, dass der Untergurt 3 erfindungsgemäß eine Krümmung 9 aufweist, welche derart gestaltet ist, dass der Untergurt 3 den kastenförmigen
Querschnitt 7 im Übergangsabschnitt 5 verschließt, indem der Untergurt 3 in Richtung des Obergurts 2 gebogen ist. Dabei ist der Krümmungsradius bzw. der Radius eines
Schmiegungskreises so groß als baulich möglich gewählt, um günstige Spannungsverhältnisse zu erhalten. In dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel schneidet der Untergurt 3 und damit natürlich auch eine gedachte Verlängerung des
Untergurtes 3 den Obergurt 2 direkt, wobei sich ein Winkel von 90° zwischen dem Obergurt 2 und der Verlängerung des Untergurtes 3 einstellt. An dem verschließenden Ende des Obergurts 2 und des Untergurts 3 ist eine Schweißnaht
vorgesehen, welche Obergurt 2 und Untergurt 3 verbindet. Die Grenze zwischen dem Übergangsabschnitt 5 des Längsträgers 1 und dem Endabschnitt 4 liegt an jener Stelle, an der sich Obergurt 2 und Untergurt 3 schneiden, wobei die Schnittstelle
selbst sowohl dem Übergangsabschnitt 5 als auch dem
Endabschnitt 4 zugerechnet wird.
Eine derartige Gestaltung bietet mehrere Vorteile: einereits bilden Obergurt 2 und Untergurt 3 in Richtung des
Querträgers 13 gesehen ein durchgehendes geschlossenes Profil aus, welches einen optimierten Steifigkeitsverlauf
ermöglicht, und andererseits wird die auf den Längsträger 1 einwirkende Kraft direkt auf Obergurt 2 und Untergurt 3 aufgeteilt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Gestaltung des Federtopfes 8, welche im Zusammenhang mit dem oben
Angeführten besonders vorteilhafte Synergien ergibt. Der Mantel 11 des Federtopfes weist an jeder Seite einen Fortsatz 12 auf, der den Untergurt 3 umgreift, also den Untergurt in jenem die Krümmung 9 aufweisendem Bereich kontaktiert. Dabei wird in der Regel der Fortsatz 12 jeweils nahe oder an der Längskante des Untergurts 3 mit dem Untergurt 3 verbunden. Dadurch kann eine Schweißnaht, welche den Federtopf 8 mit dem Untergurt 3 verbindet, wesentlich länger ausgeführt werden, wodurch die Stärke der Schweißnaht reduziert werden kann und insbesondere ein Ende der Schweißnaht in einem weniger belasteten Abschnitt des Untergurtes 3, welcher näher am Zentralabschnitt 6 liegt, anordenbar ist. Die Fortsätze 12 sind dabei bis in einen Abschnitt hinter der Krümmung 9 geführt, in welcher der Untergurt 3 im Wesentlichen
geradlinig verläuft. Der Mantel 11 kann dabei aus einem Stück gefertigt sein, oder aus mehreren miteinander verbundenen, vorzugsweise verschweißten, Plattenteilen aufgebaut sein. Eine Breite de Fortsatzes, also jene Abmessung, welche den Abstand der äußeren Kante des Fortsatzes 12 zu der den
Untergurt 3 kontaktierenden Kante angibt, beträgt dabei zumindest 100 bis 150 mm, wobei größere Breiten als 150 mm generell zu bevorzugen sind, wenn dies andere Baugruppen des Fahrwerksrahmens erlauben.
Zur Führung der Primärfederung ist es notwendig, dass diese vollumfänglich vom Mantel 11 umgeben wird. In dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet der Untergurt 3 in dem die Krümmung 9 aufweisenden und mit dem Obergurt 2 verbundenen Abschnitt einen Teil der Mantelfläche 11 aus, genauer die dem Querträger 13 zugewandte Seitenfläche des Mantels 11.
Der Federboden 10 des Federtopfes 8 wird durch den Obergurt 2 ausgebildet. In alternativen Ausführungsvarianten ist jedoch der Federboden 10 ein separates Bauteil, welches mit dem Obergurt 2 verbunden, vorzugsweise verschweißt wird. Dadurch kann der Federboden 10 in einfacher Art und Weise eine höhere Stärke aufweisen als der Obergurt 2 selbst. Um eine optimale Anbindung an einen erfindungsgemäß gekrümmten Untergurt 3 zu ermöglichen, kann der Federboden 10 dabei einen gabelartigen Anschlussabschnitt aufweisen, wobei zumindest eine der Gabeln mit dem Untergurt 3 und zumindest eine der Gabeln mit dem Obergurt 2 verbunden ist, sodass die Schweißnähte nicht direkt im Bereich der Schnittstelle von Obergurt 2 und
Untergurt 3 verlaufen.
Aus Fig. 4 ist deutlich die erfindungsgemäße Gestaltung des Mantels 11 des Federtopfes 8 mit den beidseitigen
Fortsätzen 12 ersichtlich.
Figur 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Fahrwerksrahmen in einem Drehgestell. Dabei sind insbesondere Primärfedern 14 in die Federtöpfe 8 eingesetzt, welche an jenem Ende, welches dem Federboden 10 gegenüberliegt, mit einem Radsatz 15 verbunden sind. Der Radsatz 15 ist dabei mittels einer
Radsatzführung 16 an den Fahrwerksrahmen angebunden. Die Fortsätze 12 des Mantels 11 sind bis zu dem am
Fahrwerksrahmen angebundenen Teil der Radsatzführung 16 geführt und sind mit diesem verbunden, vorzugsweise
verschweißt. Im Zentralabschnitt 6 des Längsträgers 1 ist mittig eine Sekundärfeder 17 angeordnet. Zusätzlich zu den
Federn sind auch Dämpferelemente 18 an jeder der Federn 14,17 angeordnet .
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine alternative
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Längsträgers 1, insbesondere des Übergangsabschnittes 5 und des
Endabschnittes 4 in dreidimensionaler Darstellung. Im
Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Querschnitt 7 im vorliegenden Fall als I-Profil ausgebildet, wobei Obergurt 2 und Untergurt 3 durch einen Steg 19
verbunden sind. Ebenfalls gut zu erkennen ist der Federtopf 8 selbst, nebst seinem Mantel 11 und dem Fortsatz 12, welcher die Krümmung 9 abschnittsweise umgreift. Insbesondere Figur 8 zeigt den Federtopf 8 deutlich, sodass klar ersichtlich ist wo die Primärfeder 14 in einem Drehgestell angeordnet ist.
Bezugs zeichenliste :
1 Längsträger
2 Obergurt
3 Untergurt
4 Endabschnitt
5 Übergangsabschnitt
6 Zentralabschnitt
7 erster Querschnitt (kastenförmig oder I-Profil)
8 Federtopf
9 Krümmung
10 Federboden
11 Mantel des Federtopfes 8
12 Fortsatz des Mantels 11
13 Querträger
14 Primärfeder
15 Radsatz
16 Radsatzführung
17 Sekundärfeder
18 Dämpferelemente
19 Steg