Wagenkasten mit ffohlprofilträgern aus Netall, insbesondere für Kraftomnibusse. Die Erfindung bezieht sich auf Wagen kasten mit Hohlprofilträgern aus Metall, ins besondere für Kraftomnibusse, und bezweckt die Schaffung eines Kastens, welcher leichtes Gewicht, grosse Festigkeit und billige Her stellung auch bei. kleinen Herstellungsziffern in sich vereinigt.
Es ist an sich bekannt, dass durch Ver wendung von in sich geschlossenen hohlen Profilträgern VPagenkasten von grosser Ver- windungsfestigkeit hergestellt werden können.
Von den bekanntgewordenen Ausfüh rungsformen unterscheidet sich der Wagen kasten gemäss vorliegender Erfindung da durch, dass die aus einem oder mehreren Tei len gebildeten geschlossenen Hohlprofilträger mit Versteifungseinlagen versehen sind, zum Zwecke, die Hohlprofilträger von grossen Querdimensionen und kleinen Wandstärken gegen Einknicken zu schützen.
Infolge der vorgesehenen Versteifungs einlagen können die Hohlprofilträger so gross ausgebildet und geformt werden, dass sie einen grossen Teil der äussern und innern Wagenkastenwand, des Daches und des Fuss bodens bilden, wodurch eine besondere Innen verkleidung überflüssig wird.
Grosse Profil träger bedingen aber nicht nur neben hoher Festigkeit des Wagenkastens eine grosse Ge wichtsersparnis und eine einfachere und bil ligere Herstellungsweise, sondern ergeben ihrer grossen Hohlräume wegen, in denen die Luft wegen der Versteifungseinlagen schlecht zirkulieren kann, eine gute Isolierung gegen Wärme und gälte, weshalb ein Fortfall der Innenverkleidung nicht schädlich ist, Durch wenige grosse, mit Versteifungseinlagen ver sehene Hohlprofilträger an Stelle vieler kleiner Gerippestäbe erhält der Wägenkasten übrigens ein gefälligeres Aussehen. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in verschiedenen Ausführungsbeispielen sche matisch veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein senkrechter Querschnitt und Fig. 2 eine Innenansicht einer seitlichen Wagenkastenwand; Fig. 3 zeigt in senkrechtem Querschnitt eine andere Konstruktion der Wagenkasten wand; in Fig. 4 -ist die Anordnung der Verstär kungseinlagen an einer im senkrechten Quer schnitt dargestellten Wagenkastenwand ver anschaulicht;
die Fig. 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Ver stärkungseinlagen, und zwar Fig. -5 und 6 in schaubildlicher Ansicht, und Fig. 7 in Seiten- und Oberansicht; die Fig. 8 und 9 stellen Querprofile der senk rechten Wagenkastensäulen dar;
Fig. 10 zeigt in senkrechtem Querschnitt und Fig. 11 in wagrechtem Schnitt eine seit liche Wagenkastenwand, die für Schienen fahrzeuge besonders geeignet ist; in Fig. 12 ist die vordere Dachkappe eines Autobusses mit Öffnungen für Fahrtrich tungsschilder in Ansicht und in Fig. 1.3 in senkrechtem Querschnitt dar gestellt; die Fig. 14 und 15 zeigen einen Wagenkasten für Schienenfahrzeuge in Vorder- und Seiten ansicht;
Fig. 16 stellt das Hohlprofilgerippe im Grundriss dar; Fig. 17 zeigt in Seitenansicht, und die Fig. 18 und 19 zeigen in senkrechtem Querschnitt Beispiele konstruktiver Weiter führung der untern Kastenlängsträger an der Stelle des Radumbaues; Fig. 20 zeigt einen Dachlängsträger in senkrechtem Querschnitt an der durch den Türausschnitt geschwächten Stelle;
Fig. 21 stellt eine Verstärkungseinlage für den Dachlängsträger dar; die Fig. 22, 23 und 24 zeigen in senkrechtem Querschnitt verschiedene untere Wagen kastenwände in Verbindung mit dem Fuss boden.
In Fig. 1 besteht der obere umlaufende Dachgurt aus einem aus zwei Blechen her gestellten Hohlprofilträger 1, dessen äusseres Blech die äussere Form des Wagenkastens bestimmt und dessen inneres Blech die Ab kleidung des Wagenkasteninnern darstellt. Die beiden Bleche sind durch Schweissung oder auf ähnliche Weise fest miteinander ver bunden und im Innern in geeigneten Abstän den mit Versteifungseinlagen versehen. Die Fugen sind gegen Eindringen von Wasser in geeigneter Weise geschützt. Der untere kastenförmige Längsträger 6 ist aus einem Blech hergestellt und nur an den Stellen der Radumbauten unterbrochen. Er ist ebenfalls mit Versteifungseinlagen versehen.
In der Mitte befindet sich ein aus zwei Blechen 3 und 4 gebildeter, ebenfalls durchlaufender Kastenträger mit Verstärkungseinlagen. Die drei Längsträger sind durch senkrechte Säulen 2, die gleichfalls aus einem grossen Kastenprofilblech bestehen und mit Ver stärkungseinlagen versehen sind, verbunden. In Fig. 2 ist auf der Innenseite der Wagen kastenwand eine Holzfüllung 5 vorgesehen, die jedoch auch durch ein mit dem Profil blech 3 aus einem Stück bestehendes Blech ersetzt sein kann.
An den obern Längs trägern 1 sind die Dachspriegel 10 und an ,den untern Längsträger 6 die Bodenschwel len 9 angeschweisst, welche gleichfalls aus grossen Hohlprofilblechen mit Verstärkungs einlagen bestehen.
Fig. 3 zeigt eine Kastenwand mit einem ähnlichen, mit Verstärkungseinlagen ver- sehenen obern Profilträger; jedoch ist hier eine Kante 7 an dem obern Längsträger als Regenleiste vorgesehen. Der in der Mitte durchlaufende, Versteifungseinlagen besit zende Kastenträger 8 steht nur nach innen vor, so dass er nach aussen gar nicht in Er scheinung tritt.
In Fig. 4 ist der Dachlängsträger aus den Profilblechen 11 und 19 gebildet, die mit Versteifungseinlagen 12 und 13 versehen sind. Die Versteifungseinlagen sind an geschweisst und ihre freien Ränder sind mit einer abgebogenen Verstärkungskante ver sehen, wodurch sie in der richtigen Form gehalten und gegen Eindrücken gesichert werden. Eine solche Verstärkungseinlage zeigt Fig. 7. Bei dem durch Abkanten her- gestellten Profilblech 11 tritt die untere Kante zum Schutz des Fensters gegen Regen etwas zurück.
Mit dem mittleren Längs träger ist das darunterliegende Wandblech aus einem Stück hergestellt, so dass die Holz füllung 5 der Wand nach Fig. 2 entbehrlich ist. In diesem Falle ist es jedoch zweck mässig, das Wandblech mit einer isolierenden Verkleidung zu versehen. Bei den geschlos senen Profilträgern 1, 6, 2, 8 usw. ist diese Verkleidung überflüssig. Der aus den Profil blechen 10' und 2,0 hergestellte Dachspriegel ist durch die eingeschweisste Blecheinlage 15 verstärkt, während die aus den Profilblechen 17 und 16 zusammengesetzten .senkrechten Säulen durch die Einlage 18 verstärkt sind.
Die freie abgebogene Kante der Einlagen 15 und 18 kann nach Aufsetzen der Profilbleche 20 bezw. 17 mit diesen durch einige Off- nungen verschweisst werden. Bei den senk rechten Säulen ist das Profilblech 17 nur in der Mitte vorgesehen, wo die Säulen nicht durch 'die Aussenwand verschlossen sind. Eine gute und starke Eckverbindung zwi schen Dachlängsträger, Dachspriegel und Säule wird durch die kastenförmige, die Säule im Innern des Dachlängsträgers weiter führende Einlage 13 (Fig. 5) bewirkt. Diese Einlage ist im Innern des Profilbleches 19 verschweisst, während von aussen die Bleche 16 und 10' angeschweisst sind.
Eine weitere Verbindung und Verstärkung wird durch das eingeschweisste kastenförmige Winkelstück 14 erzielt.
Die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Wagenkastenwand ist besonders für ein Schienenfahrzeug geeignet. Sie weist einen obern, mit Versteifungseinlagen versehenen Profilträger 21 auf. Das Fenster 2,8 ist ver hältnismässig klein und die senkrechten Säu len 22 sind sehr breit; in der Mitte dieser Säulen kann ein U-förmiges Stück 26 zur Be festigung von Rücklehnen angebracht sein. Bei besonders breiter Ausführung sind das innere Profilblech 30 der Säulen 22 und das Wandblech durch Einschweissen von vertikal verlaufenden Z-förmigen Blechein lagen 29 gegen Einknicken verstärkt. Ein angeschweisster Winkel 23 dient zur Befesti gung der Sitze.
Der untere Profilträger 25 ist durch Winkelstücke 24 versteift. Ferner ist wieder ein mittlerer Längsträger 31 vor handen.
In den Fig. 12 und 13 ist die vordere Dachkappe eines Autobusses mit Öffnungen 46 für Fahrtrichtungsschilder dargestellt. Diese Dachkappe schliesst sich an die kasten- förmigen Dachlängsträger 41 an und besteht aus einem abgekanteten, das Dach 43 stützen den Blech 45 und einem gewölbten Blech 44, die zusammengeschweisst sind und dadurch einen hohlen Kastenträger bilden, der zweck mässig ebenfalls durch Blecheinlagen ver stärkt ist. Da der Querschnitt dieses Kasten trägers an den Seiten erheblich abnimmt, ist zur besseren Überleitung der Kräfte auf die Kastenträger 41 ein winkelförmiger Kasten 42 eingeschweisst.
Der aus grossen Hohlprofilträgern mit Versteifungseinlagen hergestellte Wagen kasten für Schienenfahrzeuge nach -den Fig. 14, 15 und 16 weist oben die starken Kastenträger 51 und unten die Kastenträger 52 auf. An .der Stirnseite sind die von diesen Trägern gebildeten Rahmen mittelst kräfti ger Stirnsäulen 53 zusammengehalten. Diese Stirnsäulen wirken bei -heftigen Zusammen stössen, bei denen die Wagen aufeinander zu klettern pflegen, als elastische Stossfänger, die zunächst eingedrückt werden müssen, bevor weitere Zerstörungen am Wagenkasten ein treten können.
In den Fig. 17, 18 und 19 sind zweck mässige Ausbildungsformen des Wagen kastens an den Stellen dargestellt, wo die untern Längsträger wegen der Räder nicht gerade weitergeführt werden können. Fig. 17 zeigt den Radumbau bei Doppelachsen. An den kastenförmigen, mit Versteifungsein lagen versehenen Längsträger 63 schliesst sich ein kastenförmiger Träger 61 an, der- eben falls Versteifungseinlagen besitzt und an den Enden 62 die Räder umschliesst. In der Mitte zwischen -den Rädern ist der Träger gerad linig fortgeführt, so dass sich an dieser hoch beanspruchten Stelle ein sehr hohes und widerstandsfähiges Trägerstück befindet.
Einen Schnitt durch diese Konstruktion zeigt Fig. 18. Die vorgeschriebene Konstruk tion ist im allgemeinen wegen des benötigten Platzes nur bei einfach bereiften Rädern praktisch. Bei Autobussen mit Zwillings rädern ist es unzweckmässig, durch den Kastenträger 61 im Innern Platz zu ver lieren, weil die Breite des Radumbaues meist schon grösser ist, als es den Abmessungen normaler Polsterauflagen 66 entspricht. Aus diesem Grunde ist in Fig. 19 der Kasten träger 65 nur unten vor dem Radumbau an geordnet. Wegen seines geringen Abstandes von der Achse wird er zweckmässig nach oben hin so weit vergrössert, dass er als Fussbank dient.
Fig. 20 zeigt eine praktische Verstärkung des Dachlängsträgers an der Stelle, wo die Konstruktion durch den Türausschnitt ge schwächt ist. An den aus den Profilblechen 71 und 72, die mit Verstärkungseinlagen 74 und 75 versehen sind, bestehenden Dachlängs träger ist unten ein Kastenträger 73 an geschweisst, der zweckmässigerweise eine grosse Wandstärke aufweist, damit an ihm Armaturen für die Tür befestigt werden können. 76 ist wieder das Dach.
Eine praktische - Ausbildung der untern Kastenträger für Fahrzeuge mit tiefliegen dem Fussboden zeigt Fig. 22. Diese Anord nung ist insbesondere für Autobusse mit Vorderradantrieb oder mit hinten liegendem Motor (Heckmotor) brauchbar. Der kasten- förmige Längsträger ist aus den Blechen 85 und 86 hergestellt, die durch eine genügende Anzahl von Blecheinlagen 88 und 87 ver stärkt sind. An .diesen Träger sind die Säulen 89 und Wandbleche 90 angeschlossen.
In Fig. 23 sind die untern Kastenlängs träger zugleich als Teile des Fussbodens 91 ausgenutzt.
Fig. 24 stellt die zweckmässige Ausfüh rung eines Wagenkastens für schnelle Fahr zeuge dar, welcher aussen abgerundet ist und die Maschinenanlage zur Verminderung des Luftwiderstandes abdeckt. Die linke Seite der Figur zeigt einen aus drei Wandungs- teilen 92, 97 und 98 hergestellten Kasten längsträger, der durch Blecheinlagen 96 ver stärkt ist. Die rechte Seite der Figur zeigt einen Kastenlängsträger, der aus dem ab gekanteten Profilblech 93 und dem gewölb ten Profilblech 92 gebildet ist. Das abgekan tete Profilblech 93 ist durch die Blechein lagen 94 und das gewölbte Profilblech 92 durch die Blecheinlagen 95 verstärkt. 99 ist der von dem untern Längsträger abgestützten Boden und 100 ein Verschalungsblech.
Car body with hollow profile girders made from Netall, especially for buses and coaches. The invention relates to car box with hollow profile beams made of metal, in particular for buses, and aims to create a box, which is light weight, great strength and cheap Her position at. small manufacturing figures united in itself.
It is known per se that, by using self-contained hollow profile supports, V-slide boxes of great torsional strength can be produced.
From the known Ausfüh approximate forms, the car body according to the present invention differs because the closed hollow profile girders formed from one or more parts are provided with stiffening inserts, for the purpose of protecting the hollow profile girders of large transverse dimensions and small wall thicknesses against buckling.
As a result of the stiffening inserts provided, the hollow profile girders can be designed and shaped so large that they form a large part of the outer and inner car body wall, the roof and the floor, whereby a special inner lining is superfluous.
In addition to the high strength of the car body, large profile girders not only result in great weight savings and a simpler and cheaper production method, but also result in their large cavities, in which the air cannot circulate well because of the stiffening inserts, good insulation against heat and which is why omitting the interior paneling is not harmful. By the way, a few large hollow profile girders provided with stiffening inserts instead of many small skeleton rods give the weighing box a more pleasing appearance. In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated schematically in various exemplary embodiments.
Fig. 1 is a vertical cross section and Fig. 2 is an interior view of a side body wall; Fig. 3 shows in vertical cross section another construction of the car body wall; In Fig. 4 -is the arrangement of the reinforcement inserts on a car body wall shown in vertical cross-section ver illustrative;
5, 6 and 7 show different reinforcing inserts, namely FIGS. -5 and 6 in a perspective view, and FIG. 7 in side and top views; 8 and 9 show transverse profiles of the vertical right car body pillars;
Fig. 10 shows in vertical cross section and Fig. 11 in horizontal section a lateral car body wall which is particularly suitable for rail vehicles; In Fig. 12, the front roof cap of a bus is provided with openings for direction signs in view and in Fig. 1.3 in vertical cross section is; 14 and 15 show a car body for rail vehicles in front and side view;
Fig. 16 shows the hollow profile frame in plan; 17 shows a side view, and FIGS. 18 and 19 show, in vertical cross section, examples of a further structural development of the lower box side members at the point of the wheel conversion; 20 shows a roof side rail in vertical cross section at the point weakened by the door cutout;
Fig. 21 illustrates a reinforcement insert for the roof rail; 22, 23 and 24 show in vertical cross section various lower car box walls in connection with the floor.
In Fig. 1, the upper circumferential roof strap consists of a hollow profile carrier made of two sheets forth, whose outer sheet determines the outer shape of the car body and the inner sheet is the clothing from the car body interior. The two sheets are firmly connected to one another by welding or in a similar manner and are provided with stiffening inserts inside at suitable spacings. The joints are suitably protected against the ingress of water. The lower box-shaped longitudinal member 6 is made of sheet metal and is only interrupted at the points of the wheel conversions. It is also provided with stiffening inserts.
In the middle there is a box girder with reinforcing inserts, also formed from two metal sheets 3 and 4. The three side members are connected by vertical columns 2, which also consist of a large box section sheet and are provided with reinforcement inserts. In Fig. 2, a wooden panel 5 is provided on the inside of the car box wall, but it can also be replaced by a sheet metal with the profile 3 in one piece.
On the upper longitudinal beams 1, the roof bow 10 and on, the lower longitudinal beam 6, the Bodenschwel len 9 welded, which are also made of large hollow profile sheets with reinforcement inserts.
3 shows a box wall with a similar upper profile support provided with reinforcing inserts; however, here an edge 7 is provided on the upper side member as a rain bar. The continuous in the middle, stiffening inserts owning box girder 8 protrudes only inward, so that it does not appear to the outside.
In FIG. 4, the longitudinal roof member is formed from the profiled sheets 11 and 19, which are provided with stiffening inserts 12 and 13. The stiffening inserts are welded and their free edges are ver see with a bent reinforcing edge, whereby they are kept in the correct shape and secured against impressions. Such a reinforcement insert is shown in FIG. 7. In the case of the profiled sheet 11 produced by folding, the lower edge recedes somewhat to protect the window against rain.
With the middle longitudinal carrier, the underlying wall plate is made in one piece, so that the wood filling 5 of the wall of FIG. 2 is dispensable. In this case, however, it is useful to provide the wall plate with an insulating cladding. With the closed profile girders 1, 6, 2, 8, etc., this covering is superfluous. The roof bow made from the profile sheets 10 'and 2.0 is reinforced by the welded sheet metal insert 15, while the vertical columns composed of the profile sheets 17 and 16 are reinforced by the insert 18.
The free bent edge of the inserts 15 and 18 can bezw after placing the profile plates 20. 17 are welded to these through some openings. In the case of the vertical right columns, the profiled sheet 17 is only provided in the middle, where the columns are not closed by 'the outer wall. A good and strong corner connection between the roof side members, roof bow and column is caused by the box-shaped, the column inside the roof side member leading insert 13 (Fig. 5). This insert is welded inside the profiled sheet 19, while the sheets 16 and 10 'are welded on from the outside.
A further connection and reinforcement is achieved by the welded-in box-shaped angle piece 14.
The car body wall shown in FIGS. 10 and 11 is particularly suitable for a rail vehicle. It has an upper profile support 21 provided with stiffening inserts. The window 2.8 is relatively small and the vertical pillars 22 are very wide; In the middle of these columns, a U-shaped piece 26 can be attached to the fastening of backrests. In the case of a particularly wide design, the inner profile sheet 30 of the columns 22 and the wall sheet are reinforced by welding in vertically extending Z-shaped Blechein layers 29 against buckling. A welded angle 23 is used for fastening the seats.
The lower profile support 25 is stiffened by angle pieces 24. Furthermore, a central longitudinal member 31 is again available.
12 and 13 show the front roof cap of a bus with openings 46 for directional signs. This roof cap adjoins the box-shaped roof side rails 41 and consists of a beveled, the roof 43 support the sheet 45 and a curved sheet 44, which are welded together and thereby form a hollow box girder, which is also expediently strengthened by sheet metal inserts . Since the cross-section of this box girder decreases significantly on the sides, an angular box 42 is welded in to better transfer the forces to the box girders 41.
The car box for rail vehicles made from large hollow profile girders with stiffening inserts according to -den Fig. 14, 15 and 16 has the strong box girders 51 at the top and the box girders 52 at the bottom. On the front side, the frames formed by these carriers are held together by means of strong front columns 53. These front pillars act in violent collisions, in which the cars tend to climb on top of each other, as elastic bumpers that must first be pressed in before further damage can occur to the car body.
17, 18 and 19 appropriate forms of training of the car box are shown at the points where the lower side members can not be continued because of the wheels. Fig. 17 shows the wheel conversion with double axles. A box-shaped carrier 61 adjoins the box-shaped longitudinal member 63 provided with stiffening inserts, which likewise has stiffening inserts and encloses the wheels at the ends 62. In the middle between the wheels, the carrier is continued in a straight line, so that a very high and robust carrier piece is located at this highly stressed point.
A section through this construction is shown in Fig. 18. The prescribed construction is generally only practical for single-tire wheels because of the space required. In buses with twin wheels, it is inexpedient to lose space through the box girder 61 inside because the width of the wheel conversion is usually greater than the dimensions of normal upholstery 66 corresponds. For this reason, in Fig. 19, the box carrier 65 is arranged only below in front of the wheel conversion. Because of its small distance from the axis, it is expediently enlarged towards the top so that it serves as a footstool.
Fig. 20 shows a practical reinforcement of the roof rail at the point where the structure is weakened by the door cutout. On the profile sheets 71 and 72, which are provided with reinforcing inserts 74 and 75, existing roof longitudinal beam a box girder 73 is welded below, which expediently has a large wall thickness so that fittings for the door can be attached to it. 76 is the roof again.
A practical - training of the lower box girders for vehicles with low-lying the floor is shown in FIG. 22. This arrangement is particularly useful for buses with front-wheel drive or with a rear engine (rear engine). The box-shaped longitudinal member is made from metal sheets 85 and 86, which are reinforced by a sufficient number of sheet metal inserts 88 and 87. The columns 89 and wall plates 90 are connected to this carrier.
In FIG. 23, the lower longitudinal beams of the box are also used as parts of the floor 91.
Fig. 24 shows the expedient Ausfüh tion of a car body for fast vehicles, which is rounded on the outside and covers the machinery to reduce air resistance. The left-hand side of the figure shows a box longitudinal member made from three wall parts 92, 97 and 98, which is reinforced by sheet metal inserts 96. The right side of the figure shows a box side member, which is formed from the folded profile sheet 93 and the arched profile sheet 92 th. The folded profile sheet 93 is through the Blechein layers 94 and the curved profile sheet 92 by the sheet metal inserts 95 reinforced. 99 is the floor supported by the lower side member and 100 is a cladding sheet.