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Rabmentragwerk für Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein
Rahmentragwerk für Eisenbahnfahrzeuge für schwere Lasten, mit zwei als Fischbauchträger
ausgebildeten Hauptlängsträgern, deren Abstand kleiner ist als ihre Höhe in Wagenmitte,
und mit durch Querstreben mit den Hauptlängsträgern verbundenen Außenlängsträgern.
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Bekannt ist eine schwere verwindungssteife Uragwerkskonstruktion
dieser Art, bei der auch die Außenlängsträger als Fischbauchträger mit fast derselben
Profilhöhe wie die Hauptlängsträger ausgeführt und die Außenlängsträger entlang
ihrer oberen und unteren Kante noch durch Winkeleisen besonders versteift sind Zusammen
mit zahlreich vorhandenen Querverbindungen ergibt sich dadurch eine sehr starre
Konstruktion des Fahrzeugrahmens mit hohem polaren Widerstandsmoment, eine den üblichen
Konstruktionsprinzipien des konventionellen Waggonbaues entsprechende Ausführung.
Diese Entwicklungstendenz führte zu immer schwereren Wagenkonstruktionen mit hohen
Achsdrücken, welche zu vorzeitigen Schäden am Gleisoberbau Anlaß gaben.
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Die vor allem aus Gründen der mechanischen Festigkeit wegen der im
Bahnbetrieb auftretenden hohen statischen sowie dynamischen Beanspruchungen besonders
verstärkten Rahmenkonstruktionen führen darüber hinaus zu einer erhöhten Entgleisungsgefahr
beim Befahren von überhöhten Gleisbögen, da der Wagenrahmen beim Einfahren in den
Gleisbogen von der im Bogen außen gelegenen überhöhten Schiene einseitig angehoben
wird, so daß dadurch eine weitgehende Entlastung der diagonal gegenüberliegenden
Räder eintritt.
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Dieser Nachteil ist auch bei solchen bekannten Wagenkonstruktionen
gegeben, bei denen ie Außenlängsträger bis zu den Puffern nach innen gerückt sind,
um solcherart den Pufferstoß am besten übernehmen zu können. Hier ergeben sich,
insbesondere bei Großgüterwagen der Drehgestellbauart noch zusätzliche Schwierigkeiten
dadurch, daß die bis in den Bereich der Puffer nach innen gerückten Außenlängsträger
im Bereich der Drehgestelle unmittelbar über den Rädern verlaufen.
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Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung
der Nachteile der bekannten Wagenausführungen ein Rahmentragwerk für Eisenbahnfahrzeuge
zu schaffen, welches bei möglichst geringem Eigengewicht und voller Belastbarkeit
durch die im Bahnbetrieb auftretenden Beanspruchungen eine erhöhte Entgleisungssicherheit
beim Befahren kurvenreicher Strecken bietet. Die erst in letzterer Zeit im Waggonbau
vorhandenen Bestrebungen zur Leichtbauweise haben für die erwähnten Probleme bisher
keine voll befriedigende Lösung erbracht. Diese wird durch die Erfindung erzielt,
welche darin besteht, daß bei.einem
Rahmentragwerk der angegebenen
Bauart die Außenlängsträger als durchgehende Profilträger ausgebildet sind, deren
Querschnitt und Widerstandsmoment nur zur Aufnahme der örtlichen Last bemessen ist,
wogegen die Hauptlängsträger zur Aufnahme der b3-triebsmäßigen Biege- und Knickbelastungen
dimensioniert sind.
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Ein nach dieser Regel konstruiertes Rahmentragwerk ist infolge des
erzielten verhältnismäßig kleinen polaren Widerstandsmomentes desselben weitgehend
verwindungsweich, sodaß sich das Fahrzeug den wechselnden Kurvenneigungen durch
entsprechende Verwindung des Rahmens anzupassen vermag und der Raddruck an keiner
Stelle den zulässigen Mindestwert unterschreitet. Dadurch ergibt sich bei gleichzeitiger
wesentlicher Herabsetzung des Gesamtgewichtes des Wagens eine beträchtlich erhöhte
Entgleisungssicherheit.
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Eisenbahnfahrzeuge der erfindungsgemäßen Bauart zeichnen sich darüber
hinaus durch erhöhte Laufruhe aus, wobei insbesondere die bei vierachsigen Wagen
der Bauart mit Drehgestellen auf Grund des geringen Achsabsvandes sonst auftretenden
seitlichen Schwingungen beträchtlich gedämpft werden.
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Bemerkenswert ist auch die Tatsache, daß bei Fahrzeugen der erfindungsgemäßen
Bauart trotz reduziertem Gesamtgewicht gegenüber vergleichbaren bekannten Wagenkonstruktionen
unter den gleichen betriebsmäßigen Belastungen auch die maximalen Materialbeanspruchungen
der tragenden Rahmenteile weit unter denen der bekannten Ausführungen liegen.
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Die durch die Erfindung gegebene technische Lehre läßt
dem
Konstrukteur weiten Spielraum, um das Tragwerk den Jeweiligen Erfordernissen anpassen
zu können, Wenn die erfindungegefäße Yonstruktion beisplelaweise an einem Plattformwagen
mit D;ehrungen angewendet werden soll, braucht der Konstrukteur bei der Bemessung
der Aufenlängsträger lediglich die Kräfte und Momente der Drehrungen mit in Rechnung
zu stellen Die erfindungsgemäße Ausführung kann insbesondere auch dann mit Vorteil
angewendet werden, wenn - so wie dies für die Zukunft bei neuen Eisenbahnfahrzeugen
angestrebt wird - statt der Außenpuff er Mittelpuffer angebracht werden sollen,
welche dann den Pufferdruck unmittelbar in die Hauptlängsträger einleiten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Querstreben zum
Teil durch Querstege zwischen den Hauptlängsträgern als durchlaufende Hauptquerstreben
ausgebildet sein, deren Höhe im Bereich der Hauptlängsträger mit deren Höhe übereinstimmt
und nach außen bis auf die Höhe der Außenlängsträger abnimmt.
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Diese Art der querversteifung trägt zu der erstrebten Verwindungsweichheit
der Konstruktion maßgeblich bei.
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Wenn außerdem, entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung,
die nicht durchlaufenden Que£'strebcn zwischen den Hauptquerstreben angeordnet sind
und an der Außenseite der Hauptlängsträger enden, so kann der Querschnitt der dann
an zahlreichen Stellen abgestützten Außenlängsträger noch schwächer dimensioniert
werden, so daß keine Beeinträchtigung der Verwindungsiähigkeit des Rahmentragwerkes
eintritt.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem itusführungebeiepiel an Hand
der schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines vierachsigen Güterwagens
nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufacht des Rahmentragwerks des Güterwagens nach
Fig. 1 und Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie III"III in Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab.
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Der für den Transport schwerster Lasten bestimmte Güterwagen besitzt
ein Rahmentragwerk 1, welches von zwei zweiachsigen Drehgestellen 2 getragen wird.
Die Achsen der vertikalen Drehzapfen der beiden Drehgestelle 2 sind mit 3 bezeichnet.
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Die übrigen Einzelheiten der Drehgestelle 2, wie die Achslager der
Räderpaare 4, sowie alle übrigen nicht erfindungswesentlichen Einzelheiten des Güterwagens
sind zwecks besserer Übersicht nicht dargestellt.
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Das Rahmentragwerk 1 besteht aus zwei Hauptlängsträgern 5, welche
ges Träger gleicher Festigkeit (sogenannte Fischbauchträger) ausgebildet sind. Die
Hauptlängsträger 5 sind als Doppel T - Profil träger mit vertikalen Stegen 6 und
an diesen vorzugsweise angeschweißten horizontalen Flanschen 7 ausgeführt.
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Die beiden Hauptlängsträger 5 sind nahe der Längsmittelebene des Wagens
nebeneinander in einem Abstand angeordnet, welcher kleiner als ihre Profilhöhe in
Wagenmitte ist und erstrecken sinh nahezu über die gesamte Länge des Fahrzeugs.
Die Enden der Hauptlängsträger 5 sind mit den beiden Pufferbohlen 8, welche die
jeweils paarweise vorhandenen Puffer 9 tragen, verbunden und durch schräge Stützen
10 gegen die Puffer 9 hin abgestrebt.
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Im Bereich der beiden Achsen 3 der Drehzapfen sind die beiden Hauptlängsträger
5 je durch eine Querbrücke 11 verbunden, an der sich die Drehgestelle 2 abstützen.
Der Außenrahmen des Güterwagens
ist von zwei Längsträgern 12 mit
C-Profil gebildet, die mit den Pufferbohlen 8, den Querbrücken 11 sowie mit den
Hauptlängsträgern 5 mit über die Wagenlänge verteilten-Querstreben 13 verbunden,
vorzugsweise verschweißt sind. Eine Anzahl Querstreben, insbesondere im Bereich
der Wagenmitte (Fig. 3) sind durch je einen die Stege 6 der beiden Hauptlängsträger
5 verbindenden durchbrochenen Quersteg 14 zu durchlaufenden Querstreben ergänzt.
Auf dem Rahmentragwerk 1 ist die nur in Fig, 1 ersichtliche Ladeplattform 15 in
bekannter Weise befestigt.
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Die Hauptlängsträger 5 nehmen den größten Teil der auftretenden Biegebeanspruchungen
und der Druck bzw. Zugkräfte (Pufferstöße und Zughakenbelastung) auf und sind für
die Aufnahme dieser Belastungen dimensioniert. Das Rahmentragwerk 1 besitzt jedoch
zufolge des geringen seitlichen Abstandes der beiden Hauptlängsträger 5 und der
schwach dimensionierten Außenlängsträger eine verminderte Verwindungssteifigkeit,
sodaß es den Neigungsunterschieden der beiden Drehgestelle bei der Einfahrt in überhöbte
Kurven durch entsprechende Verwindung zu folgen vermag.