DE9320494U1 - Body structure for railway carriages for passenger transport - Google Patents
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Wagenkastenaufbau für Eisenbahnwagen
zur PersonenbeförderungCar body construction for railway carriages
for passenger transport
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft einen Wagenkastenaufbau für Eisenbahnwagen zur Personenbeförderung, mit einem Boden, zwei Seitenwänden, zwei Stirnwänden und einem Dach sowie Öffnungen in einer der Wände oder im Dach, insbesondere in Form von Fenstern, Türen oder Lüftungsöffnungen, wobei der Boden mit den Seitenwänden durch Langträger und die Seitenwände mit dem Dach durch Obergurte verbunden sind und die Seitenwände und/oder das Dach jeweils aus mindestens zwei stranggepreßten Profilen aus einem Aluminium-Werkstoff aufgebaut sind, die ausschließlich in Richtung der Längsachse verlaufen und durch parallel zur Längsachse verlaufende Schweißnähte untereinander und mit den Obergurten und den Langträgern verbunden sind und wobei die Seitenwände oder das Dach selbsttragend ausgebildet sind.The invention relates to a car body structure for railway carriages for passenger transport, with a floor, two side walls, two end walls and a roof as well as openings in one of the walls or in the roof, in particular in the form of windows, doors or ventilation openings, whereby the floor is connected to the side walls by longitudinal beams and the side walls are connected to the roof by upper chords and the side walls and/or the roof are each constructed from at least two extruded profiles made of an aluminum material which run exclusively in the direction of the longitudinal axis and are connected to one another and to the upper chords and the longitudinal beams by weld seams running parallel to the longitudinal axis and whereby the side walls or the roof are designed to be self-supporting.
Bei Wagenkästen der vorgenannten Art ist es bekannt, breite und lange Strangpreßpro file aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu Seitenwänden, Dach- und Bodenkonstruktionen zusammenzufügen. Dabei sind im allgemeinen sowohl die Seitenwände als auch das Dach mit quer zur Fahrtrichtung angeordneten Profilen versteift. Das untere und obere Seitenwandteil wird im Bereich der Fenster von senkrecht angeordneten Fenstersäulen, die ebenfalls aus Strangpreßprofilen aus einem Aluminium-Werkstoff bestehen, verbunden. Mit einer solchen Wagenkastenkonstruktion sind jedoch Nachteile verbunden. Der Fertigungsaufwand und damit die Fer^ijguricjszfeifcj^.uiicl:: die Fertigungskosten sindIn the case of car bodies of the aforementioned type, it is known to join wide and long extruded profiles made of aluminum or an aluminum alloy to form side walls, roof and floor structures. In general, both the side walls and the roof are stiffened with profiles arranged transversely to the direction of travel. The lower and upper side wall sections are connected in the area of the windows by vertically arranged window pillars, which are also made of extruded profiles made of an aluminum material. However, there are disadvantages associated with such a car body construction. The manufacturing effort and thus the manufacturing costs are
hinsichtlich der Herstellung der Seitenwände und Dächer um so aufwendiger, je mehr senkrechte, d. h. nicht in Längsrichtung verlaufende Profile, Versteifungen oder Fenstersäulen eingebaut werden müssen. Andererseits ergeben sich aufgrund der senkrechten Fenstersäulen, die zwischen unterer und oberer Seitenwand angeordnet werden müssen, zwangsläufig auch Schweißnähte in den hochbeanspruchten Fenstereckbereichen. Ein weiterer Nachteil beim Einschweißen von zusätzlichen Versteifungsprofilen, vor allem im Seitenwandbereich, besteht darin, daß sich aufgrund des Schweißverzuges Versteifungen auf der äußeren Oberfläche, die gleichzeitig auch Sichtfläche ist, abzeichnen, wenn man aus Gewichts- und/oder Kostengründen einen spachtellosen Anstrichaufbau realisiert.The more vertical, i.e. non-lengthwise, profiles, reinforcements or window columns have to be installed, the more complex the production of the side walls and roofs. On the other hand, the vertical window columns that have to be arranged between the lower and upper side walls inevitably result in weld seams in the highly stressed window corner areas. A further disadvantage of welding in additional reinforcement profiles, especially in the side wall area, is that, due to welding distortion, reinforcements become visible on the outer surface, which is also the visible surface, if a filler-free paint structure is implemented for weight and/or cost reasons.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wagenkastenaufbau für Eisenbahnwagen zur Personenbeförderung zu schaffen, bei dem auf quer zur Längsrichtung verlaufende Profile, Versteifungen oder Säulen verzichtet werden kann.Based on this, the invention is based on the object of creating a car body structure for railway carriages for passenger transport in which profiles, stiffeners or columns running transversely to the longitudinal direction can be dispensed with.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnungen nach dem Verschweißen der Profile zu Seitenwänden und/oder zum Dach hergestellt sind und daß die Schweißnähte mit größtmöglichem Abstand zu den parallel zur Längsachse verlaufenden Kanten der Öffnungen angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the openings are made after welding the profiles to the side walls and/or the roof and that the weld seams are arranged at the greatest possible distance from the edges of the openings running parallel to the longitudinal axis.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß Schweißnähte nur in den niedriger beanspruchten Bereichen angeordnet sind. Darüber hinaus ist von Vorteil, daß bei der Herstellung aufgrund der Anordnung und der geringen Anzahl von Schweißnähten nur ein minimaler Verzug auftritt.The advantage of this design is that weld seams are only arranged in the areas subject to less stress. Another advantage is that only minimal distortion occurs during production due to the arrangement and the small number of weld seams.
Ergänzend ist vorgesehen, daß die Schweißnähte zwischen und/oder außerhalb der Kanten der Öffnungen verlaufen.In addition, it is intended that the welds run between and/or outside the edges of the openings.
Ferner ist vorgeschlagen, daß bei Seitenwänden mit Fenstern als Öffnungen die Schweißnähte zwischen und/oder außerhalb der Oberkante und der Unterkante der Öffnungen verlaufen.It is also proposed that in the case of side walls with windows as openings, the weld seams run between and/or outside the upper edge and the lower edge of the openings.
In weiterer Ausgestaltung ist hierzu vorgesehen, daß eine Schweißnaht zwischen den Kanten, insbesondere Oberkante und Unterkante, der Öffnung verläuft.In a further embodiment, it is provided that a weld seam runs between the edges, in particular the upper edge and lower edge, of the opening.
Vorzugsweise verläuft die Schweißnaht auf halbem Abstand zwischen den Kanten.Preferably, the weld runs halfway between the edges.
Die Öffnungen werden vorzugsweise durch spanende Bearbeitung aus den Profilen der Seitenwand und/oder des Daches herausgetrennt. Alternativ ist es möglich, die Öffnungen durch Schneiden mit einem Laserstrahl aus den Profilen heraus zutrennen.The openings are preferably cut out of the profiles of the side wall and/or roof by machining. Alternatively, it is possible to cut the openings out of the profiles by cutting them with a laser beam.
Es ist eine Konstruktion mit möglichst wenigen Profilen anzustreben. Eine Konstruktion ergibt sich bei einem Aufbau, bei dem vier Profile vorgesehen sind, wobei bei einer Seitenwand die mittleren beiden Profile die als Fenster gestalteten Öffnungen aufweisen. Dabei ist die Schweißnaht zwischen einem mittleren Profil und dem darüber angeordneten Profil oberhalb der Oberkante der Öffnung angeordnet. Die Schweißnaht für ein mittleres Profil und das darunter angeordnete Profil ist unterhalb der Unterkante des Fensters bzw. der Öffnung verlaufend angeordnet.. Die Schweißnaht, welche die beiden mittleren Profile verbindet, ist möglichst mittig zwischen Oberkante und Unterkante der Öffnung angeordnet. Die Schweißnähte sind als S chmel &zgr; Schweißnähte gestaltet. Analog gilt dies für die Ausführung des Daches. Vorzugsweise sind die Profile als Hohlprofile mit integrierten VerstexfungsStegen ausgebildet. A construction with as few profiles as possible is desirable. A construction is created with a structure in which four profiles are provided, whereby the two middle profiles in a side wall have openings designed as windows. The weld seam between a middle profile and the profile above it is arranged above the upper edge of the opening. The weld seam for a middle profile and the profile below it is arranged below the lower edge of the window or opening. The weld seam that connects the two middle profiles is arranged as centrally as possible between the upper edge and lower edge of the opening. The weld seams are designed as melt &zgr; weld seams. The same applies to the design of the roof. The profiles are preferably designed as hollow profiles with integrated reinforcement webs.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.A preferred embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.
Es zeigt,It shows,
Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Wagenkastens ,Figure 1 a three-dimensional view of a car body ,
Figur 2 eine Seitenansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Wagenkastens,Figure 2 is a side view of part of the car body according to the invention,
Figur 3 einen halben Querschnitt des in Figur 2 in der Seitenansicht dargestellten Wagenkastens undFigure 3 shows a half cross-section of the car body shown in Figure 2 in side view and
Figur 4 das Prinzip des Zusammenbaus des erfindungsgemäßen Wagenkastens.Figure 4 shows the principle of assembly of the car body according to the invention.
Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Wagenkastens aus Aluminium-Strangpreßprofilen, bestehend aus dem Boden 1, den beiden Seitenwänden 2 sowie einem Dach 3. Die beiden Seitenwände 2 sind mit dem Boden 1 über Langträger 4 verbunden. Ferner sind die beiden Seitenwände 2 mit dem Dach 3 über Obergurte 5 verbunden. Die Seitenwände 2, der Boden 1 sowie das Dach 3 bestehen ausschließlich aus in Richtung der Längsachse verlaufenden Profilen. Die Größe der Seitenwände 2 bzw. des Bodens 1 oder Daches 3 erfordern aufgrund der begrenzten Breite von Aluminium-Strangpreßprofilen ein Zusammensetzen aus mehreren Strangpreßprofilen. In die Strangpreßprofile der Seitenwände 2 sind öffnungen 8, die als Fenster dienen, eingearbeitet .Figure 1 shows a three-dimensional view of a car body made of extruded aluminum profiles, consisting of the floor 1, the two side walls 2 and a roof 3. The two side walls 2 are connected to the floor 1 via longitudinal beams 4. Furthermore, the two side walls 2 are connected to the roof 3 via upper chords 5. The side walls 2, the floor 1 and the roof 3 consist exclusively of profiles running in the direction of the longitudinal axis. The size of the side walls 2 or the floor 1 or roof 3 require an assembly of several extruded profiles due to the limited width of extruded aluminum profiles. Openings 8, which serve as windows, are incorporated into the extruded profiles of the side walls 2.
Die Strangpreßprofile sind als in sich versteifte Hohlpro-The extruded profiles are designed as stiffened hollow profiles
file und somit selbsttragend ausgebildet, so daß keinerlei zusätzliche Versteifungen erforderlich sind. Voraussetzung dafür ist jedoch, daß eine Anordnung für die Durchbrüche und die Strangpreßprofile geschaffen wird, wie sie im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 noch näher beschrieben ist.file and thus self-supporting, so that no additional reinforcements are required. However, the prerequisite for this is that an arrangement for the openings and the extruded profiles is created, as described in more detail in connection with Figures 2 and 3.
Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß eine Seitenwand 2 aus in Richtung der Längsachse 6 sich erstreckenden Profilen 9,10,11,12 aufgebaut ist. Die aus diesen Profilen bestehende Seitenwand 2 ist mit dem Langträger 4 über eine Schweißnaht 16 verbunden, die parallel zur Längsachse 6 verläuft. Ferner ist die Seitenwand 2 über eine weitere, parallel zur Längsachse 6 verlaufende Schweißnaht mit dem Obergurt 5 verschweißt. Die beiden mittleren Profile 10,11 weisen Öffnungen 8, welche die Fenster des Wagenkastenaufbaus bilden, auf. Zunächst wird die Seitenwand 2 durch Verbinden der Profile 9,10,11,12 ohne jegliche Öffnungen erstellt, wobei das untere Profil 9 mit dem mittleren Profil 10 über die parallel zur Längsachse 6 verlaufende Schweißnaht 13 verbunden ist. Das an das mittlere Profil 10 nach oben anschließende, weitere mittlere Profil 11 ist mit diesem über die Schweißnaht 14, die parallel zur Längsachse 6 verläuft, verbunden. Nach oben schließt sich hieran das weitere Profil 12 an, welches mit dem mittleren Profil 11 über die Schweißnaht 15 verbunden ist. Im Bereich der beiden mittleren Profile 10,11 werden die Öffnungen 8 angeordnet. Die Öffnungen 8 bestehen jeweils aus einem im wesentlichen rechteckigen Durchbruch mit der Oberkante 17, der dazu parallel verlaufenden Unterkante 18 und den beiden diese verbindenden Seitenkanten 19,20. Im Übergang zwischen Oberkante 17 und den Seitenkanten 19,20 sowie im übergang zwischen der Unterkante 18 und den beiden Seitenkanten 19,20 sind jeweils Rundungen 21 vorgesehen. Nach der Verschweißung der Profile 9,10,11,12 werden die Öffnungen 8 durch Heraustrennen des Materials entlangFrom Figures 2 and 3 it can be seen that a side wall 2 is constructed from profiles 9, 10, 11, 12 extending in the direction of the longitudinal axis 6. The side wall 2 consisting of these profiles is connected to the longitudinal beam 4 via a weld seam 16 which runs parallel to the longitudinal axis 6. Furthermore, the side wall 2 is welded to the upper flange 5 via a further weld seam running parallel to the longitudinal axis 6. The two middle profiles 10, 11 have openings 8 which form the windows of the car body structure. Firstly, the side wall 2 is created by connecting the profiles 9, 10, 11, 12 without any openings, with the lower profile 9 being connected to the middle profile 10 via the weld seam 13 running parallel to the longitudinal axis 6. The further middle profile 11, which is connected to the middle profile 10 at the top, is connected to it via the weld seam 14, which runs parallel to the longitudinal axis 6. The further profile 12, which is connected to the middle profile 11 via the weld seam 15, is connected to this at the top. The openings 8 are arranged in the area of the two middle profiles 10, 11. The openings 8 each consist of an essentially rectangular opening with the upper edge 17, the lower edge 18 running parallel to it, and the two side edges 19, 20 connecting them. In the transition between the upper edge 17 and the side edges 19, 20, as well as in the transition between the lower edge 18 and the two side edges 19, 20, roundings 21 are provided. After the profiles 9, 10, 11, 12 have been welded, the openings 8 are cut out by cutting out the material along
der Oberkante 17, der Unterkante 18 und der beiden Seitenkanten 19,20 nebst Rundungen 21 hergestellt. Die Lage für die öffnungen 8 ist so gewählt, daß die Schweißnaht 14 zwischen den beiden mittleren Profilen 10,11 etwa auf halber Höhe des Abstandes zwischen Oberkante 17 und Unterkante 18 angeordnet ist. Die Größe der mittleren Profile 10,11 ist so gewählt, daß deren Schweißnaht 13 zur Verbindung mit dem unteren Profil 9 bzw. deren Schweißnaht 15 zur Verbindung mit dem oberen Profil 12 einen möglichst großen Abstand zur Unterkante 18 bzw. Oberkante 17 aufweisen. Durch diese Maßnahmen kann im Bereich der öffnungen 8 auf Versteifungen oder Säulen, die quer zur Längsachse 6 verlaufen, verzichtet werden: Die Seitenwände 2 sind selbsttragend ausgebildet. Eine derartige Konstruktion wirkt sich nicht schlechter auf die Tragfunktion der Seitenwände aus als eine konventionelle, mit Fenstersäulen hergestellte und mit Versteifungsprofilen ausgestattete Seitenwand.the upper edge 17, the lower edge 18 and the two side edges 19,20 together with curves 21. The position for the openings 8 is chosen so that the weld seam 14 between the two middle profiles 10,11 is arranged approximately halfway up the distance between the upper edge 17 and the lower edge 18. The size of the middle profiles 10,11 is chosen so that their weld seam 13 for connecting to the lower profile 9 or their weld seam 15 for connecting to the upper profile 12 have as large a distance as possible from the lower edge 18 or upper edge 17. These measures mean that stiffeners or columns that run transversely to the longitudinal axis 6 can be dispensed with in the area of the openings 8: the side walls 2 are designed to be self-supporting. Such a construction has no worse effect on the load-bearing function of the side walls than a conventional side wall made with window columns and equipped with stiffening profiles.
Aus Figur 4 ist schließlich der Zusammenbau des Wagenkastenaufbaus ersichtlich. Die den Boden 1 bildenden Profile weisen zusätzlich die beiden Langträger 4 auf, die an diese angeschweißt sind. Das Dach 3 ist bereits mit den beiden Obergurten 5 durch Schweißen verbunden. Es ist ebenfalls sektional aufgebaut und besteht aus mehreren in Richtung der Längsachse 6 orientierten Strangpreßprofilen. Die den Wagenkastenaufbau bildende Röhre wird durch Verschweißen der aus den Strangpreßprofilen bereits durch Verbindung mittels Schweißen vorgefertigten Seitenwände 2 mit den Langträgern 4 bzw. Obergurten 5 hergestellt.Finally, Figure 4 shows the assembly of the car body structure. The profiles forming the floor 1 also have the two longitudinal beams 4 which are welded to them. The roof 3 is already connected to the two upper chords 5 by welding. It is also constructed in sections and consists of several extruded profiles oriented in the direction of the longitudinal axis 6. The tube forming the car body structure is produced by welding the side walls 2, which have already been prefabricated from the extruded profiles by welding, to the longitudinal beams 4 and upper chords 5.
VAW Aluminium AG
Georg-von-Boeselager-Str. 25 53117 BonnVAW Aluminium AG
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07. Juni 1994v ' Hw/Mol (0365)"?·,.;' P92928DE20 : 07 June 1994 v ' Hw/Mol (0365)"?·,.;' P92928DE20 :
Wagenkastenaufbau für Eisenbahnwagen zur PersonenbeförderungCar body structure for railway carriages for passenger transport
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dadurch gekennzeichnet,7. Car body structure according to one of claims 1 to 6,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,8. Car body structure according to one of claims 1 to 7,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,9. Car body structure according to one of claims 1 to 8,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,10. Car body structure according to one of claims 1 to 9,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,11. Car body structure according to claim 1,
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