WO2021151544A1 - Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2021151544A1
WO2021151544A1 PCT/EP2020/083431 EP2020083431W WO2021151544A1 WO 2021151544 A1 WO2021151544 A1 WO 2021151544A1 EP 2020083431 W EP2020083431 W EP 2020083431W WO 2021151544 A1 WO2021151544 A1 WO 2021151544A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection point
load path
load
structural component
asp1
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/083431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Zäch
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
Priority to PL20824105.9T priority Critical patent/PL4069569T3/pl
Priority to CN202080094638.XA priority patent/CN115003582B/zh
Priority to EP20824105.9A priority patent/EP4069569B1/de
Priority to US17/794,706 priority patent/US20230054558A1/en
Publication of WO2021151544A1 publication Critical patent/WO2021151544A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
    • B61D17/045—The sub-units being construction modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • 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
    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/14—Attaching or supporting vehicle body-structure

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for increasing the loading capacity of a structural component of a rail vehicle, in particular the tensile stiffness and the compressive stiffness.
  • structural component of a rail vehicle is understood to mean, for example, but not exclusively, a locomotive body, a car body, a frame, for example a compressed air scaffold frame, or also a spatial structure in which rail vehicle components are mounted or held. It also includes roof structures that are designed to transfer loads and are used for this.
  • a locomotive body is a structure of a supporting structure for a locomotive that is designed in various ways.
  • the locomotive body can be designed as a frame construction, in which non-load-bearing attachments are attached to a load-bearing frame.
  • the integral all-steel construction is known as a further design of the locomotive body.
  • a corresponding component is referred to as a car body.
  • extruded profiles are used that extend over the entire length of the box.
  • the rigidity of the box is achieved by the structure of the extruded profiles. No additional load-bearing elements are required, which enables lightweight construction.
  • non-load-bearing panels are attached to a load-bearing box frame made of me-metallic materials.
  • these are made of non-metallic materials.
  • the structural component is dimensioned in such a way that the structural component withstands frequently changing loads acting on the structural component in a stable manner over the long term.
  • loads are understood to mean, in particular, tensile forces and compressive forces.
  • a locomotive body is dimensioned depending on whether the associated locomotive is to be used in heavy freight train service or in passenger transport.
  • double traction i.e. driving with two locomotives
  • multiple traction i.e. driving with more than two locomotives
  • the power to be transmitted by the locomotives varies.
  • the locomotive coupled to the wagon formation must endure the maximum forces, while the locomotive leading the train must endure the least forces.
  • locomotive boxes are mechanically dimensioned to be correspondingly massive in terms of their construction or are made correspondingly massive in terms of the material used.
  • FIG. 3 shows, as a known prior art, a locomotive box LOK3 as a structural component.
  • a tensile force FZ acts on the locomotive body LOK3 at a first connection point ASP1.
  • a compressive force FD acts alternately to the tensile force FZ on the locomotive body LOK3, also at the first connection point ASPI.
  • the locomotive box LOK3 is designed to be massive and transmits the tensile force FZ or the compressive force FD to a second connection point ASP2.
  • the locomotive box LOK3 acts as the first load path LPF1, the first load path LPF1 being implemented in particular by a frame RAH of the locomotive box LOK3.
  • the object of the present invention is to provide an arrangement for increasing the load-bearing capacity of a structural component of a rail vehicle, with which the above-mentioned prob lems are minimized with a view to the weight and the long-term stability of the structural component.
  • the invention relates to an arrangement for increasing the loading capacity of a structural component of a rail vehicle
  • the structural component has a first connection point and a second connection point.
  • a first load path is arranged between the two connection points. A force acting at the first connection point is transmitted to the second connection point via the first load path.
  • the first load path is designed for the transmission of compressive forces, is optimized in this regard and is also mainly used for this.
  • a second load path is arranged between the two connection points.
  • the two load paths of the structural component act parallel to one another, but are functionally separated.
  • the second load path is designed for the transmission of tensile forces, is optimized in this regard and is also mainly used for this.
  • the first load path is designed to be pressure-resistant or as a pressure-resistant construction.
  • it is a frame made of metal or steel, which is an integral part of the structural component.
  • the second load path contains tension elements whose compressive strength is significantly smaller than the first load path or in which the tension elements are designed without compressive rigidity.
  • the tension elements are designed as ropes, for example, which are preferably made of Kevlar or carbon fiber.
  • the second load path is deformed within predefined and tolerable limits.
  • the first load path is thus relieved of tensile forces and its dimensions can be reduced or higher compressive forces can be absorbed while the dimensions remain the same.
  • a decisive advantage is that with the same weight of the locomotive body, higher forces can be transmitted.
  • the first load path consists, for example, of elements of the classically designed locomotive body - for example, the frame of the locomotive body. This can be optimized in terms of weight and compressive force transmission.
  • the locomotive box for example, a combination of draw hooks and buffers of the associated locomotive forms the respective connection point via which the forces act on the Lokomo tiv box or are introduced into the locomotive box.
  • the present invention provides and / or implements respective optimized load paths for the forces and for the mutual loads acting on the structural component. This means that higher forces can be transmitted over the long term without the structural component failing.
  • the present invention allows higher forces to be carried over with a constant design of the structural component. This is made possible by the respective, optimized load paths.
  • FIG. 1 shows the invention on the basis of a basic representation of a locomotive body of a rail vehicle
  • FIG. 2 shows a detailed illustration of the invention
  • FIG 3 shows the prior art described in the introduction.
  • FIG. 1 shows the invention on the basis of a basic presen- tation of a locomotive box LOKI of a rail vehicle.
  • a tensile force FZ acts on the locomotive body LOKI at a first connection point ASP1.
  • a compressive force FD acts alternately to the tensile force FZ at the first connection point ASP1 on the locomotive body LOKI.
  • the locomotive body LOKI transmits the tensile force FZ and the compressive force FD from the first connection point ASP1 to a second connection point ASP2 via the load paths LPF1, LPF2 described below.
  • the compressive force FD is transmitted via a first load path LPF1, which is arranged between the two connection points ASP1, ASP2.
  • the tensile force FZ is transmitted via a second load path LPF2, which is arranged between the two connection points ASP1, ASP2.
  • the two load paths LPF1, LPF2 are separated in terms of their functionality, but have a complementary or parallel effect.
  • the division of the power transmission described is achieved by different stiffnesses of the two load paths LPF1, LPF2.
  • the first load path LPF1 is designed as a rigid construction. As stated above, this is, for example, a frame RAH made of metal or steel, which is an integral part of the structural component or of the locomotive body LOKI.
  • the first load path LPF1 is thus optimized and designed for the transmission of pressure forces and is accordingly mainly used for this.
  • the second load path LPF2 contains tension elements without compressive rigidity.
  • the tension elements are designed, for example, as ropes, which in turn are preferably made of Kevlar or Koh lemaschine.
  • the second load path LPF2 is thus optimized and designed for the transmission of tensile forces and is accordingly used exclusively for this purpose.
  • the tensile force FZ acting on the locomotive body LOKI is transmitted by the tensile elements or ropes of the second load path LPF2 between the two connection points ASP1, ASP2. This takes place with less deformation of the tension elements.
  • the compressive force FD acting on the locomotive body LOKI is transmitted between the two connection points ASP1, ASP2 through the first load path LPF1, which is designed to be rigid in compression. This is done without deforming the elements involved, here the RAH frame and the LOKI locomotive body.
  • FIG. 2 shows, with reference to FIG. 1, a more concrete presen- tation of the invention.
  • the ropes of the second load path LPF2 in the LOKI locomotive body are deflected at some points for structural reasons. This is symbolized by the bent shape of the second load path LPF2.
  • additional tensile forces are introduced into the second load path LPF2, e.g. via corresponding connection points of tie rods, tension push rods or pivot pins with the second load path LPF2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Strukturbauteils (LOK1) eines Schienenfahrzeugs, insbesondere der Zugsteifigkeit und der Drucksteifigkeit. Das Strukturbauteil (LOK1) weist einen ersten Anschlusspunkt (ASP1) und einen zweiten Anschlusspunkt (ASP2) auf, wobei eine am ersten Anschlusspunkt (ASP1) wirkende Zugkraft (FZ) oder eine am ersten Anschlusspunkt wirkende Druckkraft (FD) zum zweiten Anschlusspunkt (ASP2) übertragen wird. Zwischen dem ersten Anschlusspunkt (ASP1) und dem zweiten Anschlusspunkt (ASP2) ist ein erster Lastpfad (LPF1) angeordnet, der zur Übertragung der Druckkraft (FD) ausgebildet ist. Zwischen dem ersten Anschlusspunkt (ASP1) und dem zweiten Anschlusspunkt (ASP2) ist ein zweiter Lastpfad (LPF2) angeordnet, der zur Übertragung der Zugkraft (FZ) ausgebildet ist. Der erste Lastpfad (LPF1) und der zweite Lastpfad (LPF2) weisen unterschiedliche Drucksteifigkeiten auf, so dass die Teilung der Kraftübertragung durch die unterschiedlichen Drucksteifigkeiten erreicht wird.

Description

Beschreibung
Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Strukturbau teils eines Schienenfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Be lastbarkeit eines Strukturbauteils eines Schienenfahrzeugs, insbesondere der Zugsteifigkeit und der Drucksteifigkeit.
Unter der Bezeichnung Strukturbauteil eines Schienenfahrzeugs werden beispielsweise, jedoch nicht abschließend, ein Lokomo- tivkasten, ein Wagenkasten, ein Rahmen, beispielswiese ein Druckluftgerüst-Rahmen, oder auch eine räumliche Struktur verstanden, in dem Schienenfahrzeug-Komponenten montiert bzw. gehaltert sind. Ebenfalls werden darunter Dachstrukturen ver standen, die zur Übertragung von Belastungen ausgebildet sind und dafür benutzt werden.
Als Lokomotivkasten wird ein Aufbau einer Tragstruktur ei ner Lokomotive bezeichnet, der in verschiedenen Bauweisen ausgeführt wird.
Der Lokomotivkasten kann in Rahmenbauweise ausgeführt werden, bei der an einen tragenden Rahmen nicht tragende Anbauten an gebracht werden.
Als weiter Bauform des Lokomotivkastens ist die integrale Ganzstahlbauweise bekannt.
Bei Eisenbahnwagen und Wagen eines Triebzugs wird ein ent sprechendes Bauteil als Wagenkasten bezeichnet.
Für Wagenkästen unterscheidet man folgende Bauweisen: Bei der sogenannten Differenzial- oder Rohkastenbauweise wird zunächst ein tragendes Stahl- oder Aluminiumskelett erstellt, auf das anschließend nichttragende Bleche zur Beplankung an gebracht werden.
Bei der sogenannten Integralbauweise werden Strangpressprofi le eingesetzt, die sich über die gesamte Länge des Kastens erstrecken. Die Steifigkeit des Kastens wird bei durch die Struktur der Strangpressprofile erreicht. Es werden keine zu sätzlichen, tragenden Elemente benötigt, eine Leichtbauwei se wird dadurch ermöglicht.
Bei der sogenannten Verbundbauweise, die der Differenzialbau weise ähnelt, werden auf ein tragendes Kasten-Gerüst aus me tallischen Werkstoffen nicht-tragende Verkleidungen ange bracht. Diese bestehen jedoch im Gegensatz zur Differenzial bauweise aus nicht-metallischen Werkstoffen.
In jüngerer Vergangenheit werden die Kästen zunehmend nach Sicherheitsaspekten bei Unfällen optimiert.
Das Strukturbauteil wird dabei derart dimensioniert, dass das Strukturbauteil auf das Strukturbauteil wirkende, oft wech selnden Belastungen langzeitstabil standhält.
Unter diesen Belastungen werden insbesondere Zugkräfte und Druckkräfte verstanden.
Es ist üblich, für unterschiedliche Einsatzgebiete eines Strukturbauteils jeweilige Lösungen zu entwickeln, um das Strukturbauteil mit Blick auf die wechselnden Belastungen langzeitstabil zu dimensionieren. So wird beispielsweise ein Lokomotivkasten in Abhängigkeit davon dimensioniert, ob die zugehörige Lokomotive im schweren Güterzugdienst oder im Personenverkehr eingesetzt werden soll.
Dies steht jedoch einem Ziel einer „Universallokomotive" ent gegen, deren Kasten-Bauart zumindest teilweise oder komplett unabhängig vom beabsichtigten Einsatzzweck der Lokomotive sein soll.
Bei Lokomotiven ist besonders die Doppeltraktion, d.h. das Fahren mit zwei Lokomotiven, und die Mehrfachtraktion, d.h. das Fahren mit mehr als zwei Lokomotiven, kritisch für die Festigkeit des Lokomotivkastens.
In diesen Fällen wirken hohe Zug- bzw. Druckkräfte, die ei nander abwechseln, auf einen betrachteten Lokomotivkasten.
Die von den Lokomotiven zu übertragende Kraft variiert. Für einen Lokomotivverband, der einen Zug anführt, gilt, dass die am Wagenverband angekoppelte Lokomotive die maximalsten Kräf te ertragen muss, während die Lokomotive, die den Zug anführt die geringsten Kräfte ertragen muss.
Um diesen Kräften langzeitstabil zu begegnen, werden Lokomo- tivkästen in ihrer Bauweise mechanisch entsprechend massiv dimensioniert bzw. vom verwendeten Material her entsprechend massiv ausgestaltet.
Dies führt jedoch zu Gewichtsproblemen, insbesondere bei Mehrsystemlokomotiven, die für einen länderübergreifenden Be trieb ausgebildet sind.
FIG 3 zeigt als bekannten Stand der Technik einen Lokomotiv kasten LOK3 als Strukturbauteil. Eine Zugkraft FZ wirkt an einem ersten Anschlusspunkten ASP1 auf den Lokomotivkasten LOK3.
Eine Druckkraft FD wirkt wechselweise zur Zugkraft FZ auf den Lokomotivkasten LOK3, ebenfalls am ersten Anschlusspunkt ASPI.
Der Lokomotivkasten LOK3 ist mit Blick auf Struktur, Material und Gewicht massiv ausgestaltet und überträgt die Zugkraft FZ bzw. die Druckkraft FD zu einem zweiten Anschlusspunkt ASP2.
Durch die Ausgestaltung wirkt der Lokomotivkasten LOK3 als erster Lastpfad LPF1, wobei der erste Lastpfad LPF1 insbeson dere durch einen Rahmen RAH des Lokomotivkastens LOK3 reali siert ist.
Beide Kräfte FZ, FD werden zwischen den Anschlusspunkten ASP1, ASP2 über den ersten Lastpfad LPF1 durch den Lokomotiv kasten LOK3 übertragen.
Beim Lokomotivkasten LOK3 bildet beispielsweise eine Kombina tion aus Zughaken und Puffern der zugehörigen Lokomotive den jeweiligen Anschlusspunkt ASP1 bzw. ASP2.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Strukturbauteils eines Schienenfahrzeugs anzugeben, mit der die oben genannten Prob leme mit Blick auf das Gewicht und auf die Langzeitstabilität des Strukturbauteils minimiert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Be lastbarkeit eines Strukturbauteils eines Schienenfahrzeugs
Das Strukturbauteil weist einen ersten Anschlusspunkt und ei nen zweiten Anschlusspunkt auf.
Zwischen den beiden Anschlusspunkten ist ein erster Lastpfad angeordnet. Eine am ersten Anschlusspunkt wirkende Kraft wird über den ersten Lastpfad zum zweiten Anschlusspunkt übertra gen.
Der erste Lastpfad ist zur Übertragung von Druckkräften aus gebildet, ist in dieser Hinsicht optimiert und wird dafür auch hauptsächlich verwendet.
Zusätzlich zum ersten Lastpfad ist zwischen den beiden An schlusspunkten ein zweiter Lastpfad angeordnet.
Die beiden Lastpfade des Strukturbauteils wirken parallel zu einander, sind jedoch funktional getrennt.
Der zweite Lastpfad ist zur Übertragung von Zugkräften ausge bildet, ist in dieser Hinsicht optimiert und wird dafür auch hauptsächlich verwendet.
Diese Teilung der Kraftübertragung wird durch unterschiedli che Steifigkeiten der beiden Lastpfade erreicht.
Der erste Lastpfad ist drucksteif bzw. als drucksteife Kon struktion ausgebildet. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen aus Metall bzw. aus Stahl gefertigten Rahmen, der integrierter Bestandteil des Strukturbauteils ist. Bei der Übertragung der Druckkraft, die einen vorbestimmten Wert aufweist, wird der drucksteif ausgebildete, erste Last pfad nicht bzw. lediglich minimal, d.h. innerhalb vorgegebe ner und tolerierbarer Grenzen, verformt.
Der zweite Lastpfad beinhaltet Zugelemente, deren Druckstei figkeit in Bezug zum ersten Lastpfad deutlich kleiner ist bzw. bei dem die Zugelemente ohne Drucksteifigkeit ausgebil det sind.
Die Zugelemente sind beispielsweise als Seile ausgebildet, die bevorzugt aus Kevlar oder aus Kohlefaser gefertigt sind.
Bei der Übertragung der Zugkraft, die einen vorbestimmten Wert aufweist, wird der zweite Lastpfad innerhalb vorgegebe ner und tolerierbarer Grenzen verformt.
Aufgrund der minimierten bzw. fehlenden Drucksteifigkeit beim zweiten Lastpfad werden hier lediglich vernachlässigbare bzw. keine Druckkräfte übertragen.
Damit wird der erste Lastpfad von Zugkräften entlastet und kann in seiner Dimensionierung reduziert werden bzw. kann bei gleichbleibender Dimensionierung höhere Druckkräfte aufneh men.
Ein entscheidender Vorteil ist, dass bei gleichem Gewicht des Lokomotivkastens höhere Kräfte übertragbar sind.
Bei einem Lokomotivkasten als Strukturbauteil besteht der erste Lastpfad beispielsweise aus Elementen des klassisch auskonstruierten Lokomotivkastens - beispielsweise aus dem Rahmen des Lokomotivkastens. Dieser ist hinsichtlich Gewicht und Druckkraft-Übertragung optimierbar. Beim Lokomotivkasten bildet beispielsweise eine Kombination aus Zughaken und Puffern der zugehörigen Lokomotive den je weiligen Anschlusspunkt, über den die Kräfte auf den Lokomo tivkasten wirken bzw. in den Lokomotivkasten eingeleitet wer den.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine geringere Dimensio nierung des Strukturbauteils hinsichtlich des Gewichts ermög licht und gleichzeitig die Langzeitstabilität erhöht.
Durch die vorliegende Erfindung werden für die Kräfte und für die wechselseitigen Belastungen, die auf das Strukturbauteil wirken, jeweilige optimierte Lastpfade zur Verfügung gestellt bzw. implementiert. Dadurch können dauerhaft höhere Kräfte übertragen werden, ohne dass ein Versagen des Strukturbau teils eintritt.
Durch die vorliegende Erfindung können bei einer gleichblei benden Ausgestaltung des Strukturbauteils höhere Kräfte über tragen werden. Dies wird durch die jeweiligen, optimierten lastpfade ermöglicht.
Durch die Optimierung und die mögliche Gewichteinsparung wer den neue Konstruktionskonzepte eröffnet, die hinsichtlich der Fertigungskosten optimiert sind und die zusätzlich eine grö ßere Einsatzvielfalt eines Strukturbauteils erlauben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
FIG 1 die Erfindung anhand einer prinzipiellen Darstellung eines Lokomotivkastens eines Schienenfahrzeugs,
FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 eine konkretisierte Darstellung der Erfindung, und FIG 3 den in der Einleitung beschriebenen, vorbekannten Stand der Technik.
FIG 1 zeigt die Erfindung anhand einer prinzipiellen Darstel lung eines Lokomotivkastens LOKI eines Schienenfahrzeugs.
Eine Zugkraft FZ wirkt an einem ersten Anschlusspunkten ASP1 auf den Lokomotivkasten LOKI.
Entsprechend wirkt eine Druckkraft FD im Wechsel zur Zugkraft FZ am ersten Anschlusspunkten ASP1 auf den Lokomotivkasten LOKI.
Der Lokomotivkasten LOKI überträgt über nachfolgend beschrie bene Lastpfade LPF1, LPF2 die Zugkraft FZ und die Druckkraft FD vom ersten Anschlusspunkt ASP1 zu einem zweiten Anschluss punkt ASP2.
Die Druckkraft FD wird über einen ersten Lastpfad LPF1, der zwischen den beiden Anschlusspunkten ASP1, ASP2 angeordnet ist, übertragen.
Die Zugkraft FZ wird über einen zweiten Lastpfad LPF2, der zwischen den beiden Anschlusspunkten ASP1, ASP2 angeordnet ist, übertragen.
Die beiden Lastpfade LPF1, LPF2 sind von ihrer Funktionalität her getrennt, wirken jedoch ergänzend bzw. parallel zueinan der.
Die Teilung der beschriebenen Kraftübertragung wird durch un terschiedliche Steifigkeiten der beiden Lastpfade LPF1, LPF2 erreicht. Der erste Lastpfad LPF1 ist als drucksteife Konstruktion aus gebildet. Wie vorstehend ausgeführt handelt es sich bei spielsweise dabei um einen aus Metall bzw. aus Stahl gefer tigten Rahmen RAH, der integrierter Bestandteil des Struktur bauteils bzw. des Lokomotivkastens LOKI ist.
Damit ist der erste Lastpfad LPF1 zur Übertragung von Druck kräften optimiert und ausgebildet und wird dafür entsprechend hauptsächlich benutzt.
Der zweite Lastpfad LPF2 beinhaltet Zugelemente ohne Druck steifigkeit. Die Zugelemente sind beispielsweise als Seile ausgebildet, die wiederum bevorzugt aus Kevlar oder aus Koh lefaser gefertigt sind.
Damit ist der zweite Lastpfad LPF2 zur Übertragung von Zug kräften optimiert und ausgebildet und wird dafür entsprechend ausschließlich benutzt.
Die auf den Lokomotivkasten LOKI wirkende Zugkraft FZ wird durch die Zugelemente bzw. Seile des zweiten Lastpfads LPF2 zwischen den beiden Anschlusspunkten ASP1, ASP2 übertragen. Dies erfolgt mit geringerer Verformung der Zugelemente.
Die auf den Lokomotivkasten LOKI wirkende Druckkraft FD wird durch den drucksteif ausgebildeten ersten Lastpfad LPF1 zwi schen den beiden Anschlusspunkten ASP1, ASP2 übertragen. Dies erfolgt ohne Verformung der beteiligten Elemente, hier des Rahmens RAH, des Lokomotivkastens LOKI.
Beim Lokomotivkasten LOKI bildet beispielsweise eine Kombina tion aus Zughaken und Puffer der zugehörigen Lokomotive den ersten Anschlusspunkt ASP1 bzw. den Anschlusspunkt ASP2. FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 eine konkretisierte Darstel lung der Erfindung.
In der hier gezeigten Ausgestaltung sind die Seile des zwei- ten Lastpfads LPF2 im Lokomotivkasten LOKI aus konstruktiven Gründen an einigen Punkten umgelenkt. Dies wird durch die ge knickte Form des zweiten Lastpfads LPF2 symbolisiert.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung werden zusätzli- che Zugkräfte in den zweiten Lastpfad LPF2 eingeleitet, z.B. über entsprechende Verbindungspunkte von Zugstangen, Zug druckstangen oder Drehzapfen mit dem zweiten Lastpfad LPF2.

Claims

Patentansprüche
1.Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Struktur bauteils (LOKI) eines Schienenfahrzeugs,
- bei der das Strukturbauteil (LOKI) einen ersten An schlusspunkt (ASP1) und einen zweiten Anschlusspunkt (ASP2) aufweist, wobei eine am ersten Anschlusspunkt (ASP1) wirkende Zugkraft (FZ) oder eine am ersten An schlusspunkt wirkende Druckkraft (FD) zum zweiten An schlusspunkt (ASP2) übertragen wird,
- bei der zwischen dem ersten Anschlusspunkt (ASP1) und dem zweiten Anschlusspunkt (ASP2) ein erster Lastpfad (LPF1) angeordnet ist, der zur Übertragung der Druck kraft (FD) ausgebildet ist,
- bei der zwischen dem ersten Anschlusspunkt (ASP1) und dem zweiten Anschlusspunkt (ASP2) ein zweiter Lastpfad (LPF2) angeordnet ist, der zur Übertragung der Zugkraft (FZ) ausgebildet ist, und
- bei der der erste Lastpfad (LPF1) und der zweite Last pfad (LPF2) unterschiedliche Drucksteifigkeiten aufwei sen, so dass die Teilung der Kraftübertragung durch die unterschiedlichen Drucksteifigkeiten erreicht wird.
2.Anordnung nach Anspruch 1, bei der der erste Lastpfad
(LPF1) drucksteif ausgebildet ist.
3.Anordnung nach Anspruch 1, bei der der zweite Lastpfad
(LPF2) durch Zugelemente ohne Drucksteifigkeit realisiert ist.
4.Anordnung nach Anspruch 2, bei der der erste Lastpfad
(LPF1) als drucksteife mechanische Konstruktion ausgebil det ist.
5.Anordnung nach Anspruch 4, bei der die drucksteife mecha nische Konstruktion ein aus Metall gefertigter Rahmen (RAH) ist, der integrierter Bestandteil des Strukturbau teils (LOKI) ist.
6.Anordnung nach Anspruch 3, bei der die Zugelemente Seile sind.
7.Anordnung nach Anspruch 6, bei der die Seile aus Kevlar oder aus Kohlefaser gefertigt sind.
8.Anordnung nach Anspruch 1, bei der der das Strukturbau teil, das zur Zugkraft- und Druckraft-Übertragung ausge bildet und eingesetzt ist, ein Lokomotivkasten (LOKI), ein Wagenkasten, ein Rahmen oder eine Dachstruktur ist.
9.Anordnung nach Anspruch 8, bei der beim Lokomotivkasten (LOKI) ein Rahmen (RAH) den ersten Lastpfad (LPF1) bildet, und der Rahmen (RAH) integrierter Bestandteil des Lokomo- tivkastens (LOKI) ist.
PCT/EP2020/083431 2020-01-27 2020-11-25 Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs WO2021151544A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL20824105.9T PL4069569T3 (pl) 2020-01-27 2020-11-25 Układ do zwiększania obciążalności elementu strukturalnego pojazdu szynowego
CN202080094638.XA CN115003582B (zh) 2020-01-27 2020-11-25 用于提高轨道车辆的结构构件的负载能力的装置
EP20824105.9A EP4069569B1 (de) 2020-01-27 2020-11-25 Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs
US17/794,706 US20230054558A1 (en) 2020-01-27 2020-11-25 Assembly for increasing the load-bearing capacity of a structural component of a rail vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020200884.1A DE102020200884A1 (de) 2020-01-27 2020-01-27 Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit eines Strukturbauteils eines Schienenfahrzeugs
DE102020200884.1 2020-01-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021151544A1 true WO2021151544A1 (de) 2021-08-05

Family

ID=73834452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/083431 WO2021151544A1 (de) 2020-01-27 2020-11-25 Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230054558A1 (de)
EP (1) EP4069569B1 (de)
CN (1) CN115003582B (de)
DE (1) DE102020200884A1 (de)
PL (1) PL4069569T3 (de)
WO (1) WO2021151544A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE855658C (de) * 1950-12-30 1952-11-13 Otto Dipl-Ing Baumann Bauelement fuer Fahrzeuge oder Maschinenteile
FR2697099A1 (fr) * 1992-10-16 1994-04-22 Technoforme Sarl Dispositif de régulation par compression de la déformation d'une pièce rectiligne flexible, soumise à un effort de flexion variable, et véhicule équipé d'un tel dispositif.
EP0881135A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-02 Deutsche Waggonbau AG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fahrzeugwagenkästen, insbesondere Schienenfahrzeug Wagenkästen
DE10053125A1 (de) * 2000-10-19 2002-05-08 Daimlerchrysler Rail Systems Schienenfahrzeug mit modular aufgebautem Wagenkasten
DE10351270A1 (de) * 2003-10-31 2005-06-16 Peguform Gmbh & Co. Kg Trägerstruktur für ein Fahrzeug
JP2011213318A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 鉄道車両
WO2019166378A2 (de) * 2018-02-27 2019-09-06 Siemens Ag Österreich Wagenkasten für ein schienenfahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619212A1 (de) 1996-05-13 1997-11-20 Duewag Ag Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges
DE10028234A1 (de) * 2000-06-07 2001-12-20 Guido Kuebler Gmbh Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines Fahrzeugs und deren Verwendung
CN104057967A (zh) * 2014-06-24 2014-09-24 南车株洲电力机车有限公司 一种整体承载式车体
DE102015109394A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Voith Patent Gmbh ZUG-/STOßEINRICHTUNG, INSBESONDERE FÜR MITTELPUFFERKUPPLUNGEN VON SPURGEFÜHRTEN FAHRZEUGEN
DE102016107740B4 (de) * 2016-04-26 2018-02-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Achsträger mit verbessertem Lastpfad

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE855658C (de) * 1950-12-30 1952-11-13 Otto Dipl-Ing Baumann Bauelement fuer Fahrzeuge oder Maschinenteile
FR2697099A1 (fr) * 1992-10-16 1994-04-22 Technoforme Sarl Dispositif de régulation par compression de la déformation d'une pièce rectiligne flexible, soumise à un effort de flexion variable, et véhicule équipé d'un tel dispositif.
EP0881135A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-02 Deutsche Waggonbau AG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fahrzeugwagenkästen, insbesondere Schienenfahrzeug Wagenkästen
DE10053125A1 (de) * 2000-10-19 2002-05-08 Daimlerchrysler Rail Systems Schienenfahrzeug mit modular aufgebautem Wagenkasten
DE10351270A1 (de) * 2003-10-31 2005-06-16 Peguform Gmbh & Co. Kg Trägerstruktur für ein Fahrzeug
JP2011213318A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 鉄道車両
WO2019166378A2 (de) * 2018-02-27 2019-09-06 Siemens Ag Österreich Wagenkasten für ein schienenfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
PL4069569T3 (pl) 2024-04-29
CN115003582B (zh) 2023-09-15
US20230054558A1 (en) 2023-02-23
EP4069569B1 (de) 2023-12-27
DE102020200884A1 (de) 2021-07-29
EP4069569A1 (de) 2022-10-12
CN115003582A (zh) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2694347B1 (de) Schienenfahrzeug mit angesetzter verformungszone
WO2011124207A1 (de) Luftfahrzeug und befestigungsanordnung für eine fussbodenstruktur in einem luftfahrzeug
EP1580093A2 (de) Fahrzeug, insbesondere spurgeführtes Fahrzeug, mit gelenkig verbundenen Wagenkästen
WO2015055323A1 (de) Schwerlastmodulfahrzeug
EP3288814B1 (de) Schienenfahrzeug mit einer anlenkung zum gelenkigen verbinden eines wagenkastenseitigen endbereiches einer kupplungsstange mit einem wagenkasten
EP0330759B1 (de) Biegeträger für Türaufprallprofile, Stossfänger, Karosserie-versteifungen o.dgl.
WO1998023475A1 (de) Wagenkasten eines schienenfahrzeuges
DE102004026299A1 (de) Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs
WO2021151544A1 (de) Anordnung zur erhöhung der belastbarkeit eines strukturbauteils eines schienenfahrzeugs
DE69837290T2 (de) Wagenkasten
EP2473390B1 (de) Längsverstärktes schienenfahrzeug
DE10332634B4 (de) Fahrzeug-Tragstruktur
EP3494023B1 (de) Langträgeranordnung für einen wagenkasten eines fahrzeugs
EP0838388B1 (de) Personenkraftwagen mit einer Karosserietragstruktur
EP2223841A1 (de) Überlanger Wagenkasten für Schienenfahrzeuge und daraus aufgebauter Triebzug
AT509524B1 (de) Fahrwerksaufnahmerahmen
EP3374245B1 (de) Wagenkasten für ein passagierschienenfahrzeug
EP1806267B1 (de) Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge nach Art einer Willison-Kupplung mit der Willison-Kontur
EP3251913B1 (de) Schienenfahrzeug mit dachmodul
WO2017076871A1 (de) Verdrehgesicherte anlenkung zum gelenkigen verbinden einer kupplungsstange mit einem wagenkasten
EP1982892B1 (de) Vorrichtung zur Lagerung eines Kupplungsarms
EP3810481A1 (de) Wagenkasten mit verbindungsanordnung und wagenanordnung
DE962893C (de) Offener Gueterwagen grosser Baulaenge
WO2023213770A1 (de) Gelenkanordnung zum gelenkigen verbinden von zwei benachbarten wagenkästen eines spurgeführten fahrzeuges
EP4294695A1 (de) Schienenfahrzeug mit mittelpufferkupplung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20824105

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020824105

Country of ref document: EP

Effective date: 20220706

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE