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Lagerung eines isolierten Kessels auf
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einem Eisenbahnwagen Die Erfindung betrifft die Lagerung eines isolierten
Kessels auf einen Eisenbahnwagen, wobei der horizontal angeordnete Kessel in Bereich
der Laufwerke vertikal abgestützt und außen allseitig mit einer Isolierschicht versehen
ist, die wiederum durch eine Verkleidung abgedeckt ist.
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Es ist bekannt, für den Transport von flüssigen Ladegütern in Eisenbahnkesselwagen
den Kessel mit einer Isolierung zu versehen. Diese Isolierung wird üblicherweise
dann angeordnet, wenn das Ladegut während des Transports nur geringen Tenperaturschwankungen
unterworfen sein darf oder wenn das Ladegut gegen Texperatureinflüsse geschützt
werden soll. Bblicherweise wird dabei der über Quersättel und Sattelbleche auf den
Untergestell des Eisenbahnwagens gelagerte Kessel mit einer Isolierschicht versehen,
die wiederum durch Verkleidungsbleche abgedeckt wird. Bei den bisher bekannten isolierten
Kesseln auf Eisenbahnwagen wird der Kessel dabei nach den gleichen Verfahren auf
den Untergestell befestigt, wie bei nicht isolierten Kesseln. Die durch die metallische
Verbindung des Kessels auf den Untergestell bedingten Wårmebrucken werden in Kauf
genommen.
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Bei diesen vorbekannten isolierten Eisenbahnkesselwagen werden die
Kessel wie allgemein bei Kesselwagen üblich über Quersättel in Bereich der Laufwerke
auf den Untergestell oder den Lautwerkträgern gelagert. Diese Quersättel übernehmen
die vertikalen, auf das Untergestell oder die Laufwerkträgern einwirkenden gräfte.
An dem Untergestell sind dabei weiter zur Überleitung der horizontalen Längskräfte
Sattelseitenbleche in Wagenlängsrichtung
angeordnet, die einerseits
am Untergestell oder den Laufwerkträgern und andererseits an längs an dem Kessel
angeordneten Profileisen befestigt werden. Diese metallische Verbindung des Kessels
mit seinen Tragelementen hat zwar einerseits den Nachteil der daraus entstehenden
Wärmebrücken, andererseits erfolgt jedoch eine nahezu gleiche Ausdehnung bzw.
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Schrumpfung des Kesselblechs und seiner Tragelemente, so daß Spannungen
infolge von Temperaturunterschieden weitgehend vermieden werden.
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Für den Transport von hoch erhitzten Ladegütern oder Ladegütern, die
während des Transports extremen Temperaturunterschieden ausgeliefert sein können
ist diese Isolier- und Lagermethode jedoch nicht anwendbar. Einerseits würde durch
die vorhandenen Wärmebrücken eine zu starke Abkühlung des Ladegutes erfolgen und
andererseits würden beim Transport unter extremen Temperaturbedingungen die Spannungen
innerhalb der Tragkonstruktion unzulässige Werte erreichen.
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Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand nun darin, für den Transport
von flüssigen Ladegütern, die nur geringen Temperaturschwankungen unterworfen sein
dürfen einen isolierten Kessel auf einem Eisenbahnwagen so zu lagern, daß Wärmebrücken
vermieden werden und daß keinerlei Spannungen aus den unterschiedlichen Temperaturen
des Kessels und des Untergestells bzw. der Laufwerksträger zu Spannungsrissen in
deren Verbindungsstellen führen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Eisenbahnwagen der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Einleitung der horizontalen Kräfte
vom Kessel in das Untergestell oder die Laufwerkträger in oder nahe der Kesselquermitte-erfolgt.
Die vertikalen Kräfte werden wie bereits bekannt im Bereich der Laufwerke in das
Untergestell bzw. die Laufwerkträger übergeleitet, während die Einleitung der horizontalen
Kräfte nahe der Kesselquermitte erfolgt. Durch diese Aufteilung der Krafteinleitungspunkte
wird
eine zwängungsfreie Ausdehnungsmöglichkeit für den Kessel gefunden.
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Der Kessel ist zur Überleitung der horizontalen und vertikalen Kräfte
auf seinem Mantel mit ring- oder teilringförmigen Profilträgern versehen. Diese
ringförmigen Profilträger ermöglichen weiter bei gleichmäßiger Belastung des Kesselmantels
kurze und damit spannungstreie Lagerstellen.
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Die Verkleidung der Isolierung ist im unteren Bereich des Kessels
zwischen den vertikalen Lagerstellen des Kessels als Tragschale ausgebildet oder
es ist zwischen den vertikalen Lagerstellen des Kessels mindestens ein diese verbindender
Langträger mit schalenförmigen Kragarmen angeordnet. Die schalenförmige Ausbildung
des Untergestells bzw. die Anordnung der schalenförmigen Kragarme ermöglicht vorteilhaft
eine breite Auflage des Kessels.
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Die Horizontale und vertikale Abstützung des Kessels innerhalb der
Tragschale oder der schalenförmigen Kragarme erfolgt entweder vollflächig oder über
mehrere Teilstrecken. Zum Ausgleich von Bauungenauigkeiten kann die Anordnung von
mehreren Teilstrecken zur Auflage des Kessels vorteilhaft sein.
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Zwischen den Profilträgern und der Tragschale oder den tragarmen sind
die Teilstrecken bildende nicht-metallische 8tützblöcke angeordnet. Durch die Anordnung
dieser Stützblöcke wird eine metallische Verbindung des Kessels mit dem Untergestell
bzw. den Laufwerkträgern und damit Wärnebrücken vermieden.
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Die Stützblöcke der vertikalen Lagerung sind mit den Profilträgern
fest verbunden und in der Tragschale oder der Kragarmen gleitend gelagert. Durch
die gleitende Lagerung der Stützblöcke können durch Temperaturdifferenzen zwischen
den Kesselmantel und dem Untergestell entstehende unterschiedliche Materialausdehnungen
vorteilhaft spannungsfrei ausgeglichen werden.
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Durch diese Lagerung des Kessels wird auf vorteilhafte Weise die Aufgabe
vorliegender Erfindung gelöst. Die Lagerung des Kessels erfolgt auf dem Untergestell
ohne direkte metallische Verbindung, so daß Wärmebrücken vermieden werden. Weiterhin
ist die Aufteilung der Einleitungspunkte der vertikalen und horizontalen Kräfte
von dem Kessel in das Untergestell in der vorgeschlagenen Weise vorteilhaft und
wirtschaftlich und vermeidet Eigenspannungen.
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Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels
in den Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Eisenbahnkesselwagen
gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Einzelheit "A" der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie
IV-IV der Fig. 1.
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Der in den Figuren dargestellte Eisenbahnkesselwagen besteht im wesentlichen
aus den Laufwerken 1, der Zwischenbrücke 2, den Untergestellen 3 mit der Tragschale
4, dem Kessel 5 mit seiner Isolierung 6 und der Abdeckung 7 der Isolierung. Die
Untergestelle 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel fest mit der die Untergestelle
beider Wagenlängsenden verbindenden Tragschale 4 verbunden. In einem weiteren, nicht
dargestellten Ausführungsbeispiel können die Untergestelle beider Wagenlängsenden
durch einen oder mehrere Längsträger verbunden sein, die schalenförmige Kragarme
nach beiden Seiten aufweisen.
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Der Kessel 5 ist mit den üblichen Füll- bzw. Entleereinrichtungen
8 und 9 versehen. Auf seinem Mantel trägt der Kessel 5 ring-oder teilringförmige
Profilträger 10 und 11. Über die im Bereich der Laufwerke 1 angeordneten ringförmigen
Profilträger 10 ist der
Kessel 5 auf dem Untergestell 3 bzw. der
Tragschale 4 gelagert.
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Diese Lagerung erfolgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über
jeweils mehrere Stützblöcke 12, die mit den Profilträgern 10 fest verbunden, auf
dem Untergestell 3 bzw. der Tragschale 4 jedoch gleitend gelagert sind. Die nahe
der Kesselquermitte auf seinem Mantel angeordneten ringförmigen Profilträger 11
liegen in Wagenlängsrichtung über Stützblöcke 13 gegen Konsolen 14 der Tragschale
4 an. Zweckmäßigerweise und zur Vermeidung von Spannungsspitzen sind dabei rechts
und links der Kesselquermitte jeweils ein ringförmiger Profilträger 11 mit der entsprechenden
Lagerung über die Stützblöcke 13 gegen die Konsolen 14 der Tragschale 4 vorgesehen.
Die Stützblöcke 12 und 13 bestehen aus einem oder mehreren miteinander verbundenen
nichtmetallischen Werkstoffen.
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Die Isolierung des Kessels und seiner Füll- bzw. Entleereinrichtungen
erfolgt auf bekannte Weise. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kessel
zwischen seinem Mantel und der Abdeckung 7 mit einem selbstausschäumenden Kunststoff
isoliert. Die Entleereinrichtung ist dagegen mit Matten aus Isolierwerkstoff verkleidet.
Die Isolierung an sich ist jedoch nicht Gegenstand vorliegender Erfindung.
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