EP2483123B1 - Grosskomponente für schienenfahrzeuge - Google Patents
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- EP2483123B1 EP2483123B1 EP09783577.1A EP09783577A EP2483123B1 EP 2483123 B1 EP2483123 B1 EP 2483123B1 EP 09783577 A EP09783577 A EP 09783577A EP 2483123 B1 EP2483123 B1 EP 2483123B1
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Definitions
- the invention relates to a large component for rail vehicles, in particular a side wall.
- Rail vehicles especially passenger vehicles, are nowadays mostly produced as self-supporting metal structures.
- a vehicle body is constructed from a base frame, end walls and a roof. These components, also called large components are each made separately from each other and assembled into an entire vehicle. It is customary to provide longitudinal and transverse beams (so-called columns and bows) which are planked with sheet metal.
- the roof is usually constructed according to this principle, with a rail vehicle roof very often has a curved shape and therefore partially slightly different constructions are provided.
- the invention is therefore based on the object of specifying a large component for rail vehicles, which is suitable for automatic welding and the entire surface can be protected from rust.
- the basic idea of the invention according to a planked with sheet metal Spriegelwand of longitudinal beams is constructed with substantially hat-shaped profile and cross members with a substantially Z-shaped profile, wherein the opening of the substantially hat-shaped profile of the longitudinal beams is directed inward and the longitudinal and transverse beams have recesses at the connection points, which ensure a collision-free penetration of the carrier.
- the cross member recesses which are designed substantially rectangular
- the side members have recesses which receive the remaining part of the cross member (essentially the so-called upper flange).
- the recesses in the cross members are dimensioned so that the longitudinal members are touched at the contact points with the cross members.
- these recesses are made undersized in the cross members, whereby a direct contact and a slight bias of the (hat-shaped) side members is effected.
- This recess is dimensioned so that it is made slightly smaller than the outer dimension of the longitudinal member at the penetration point.
- the resulting bias of the side members can be changed by a suitable choice of the dimensions of the recesses in the cross members. Specific dimensions of these recesses are to be matched to the particular details of the baffle wall (e.g., dimensions of the profile of the side members, wall thickness of the profile).
- the advantage can be achieved to be able to automatically weld the joints between the longitudinal and the cross members, as by the bias of the Side member no disturbing gap between the components is present.
- the side members and the cross members are designed with the same height, so that the baffle wall has a uniform thickness, both in the region of the longitudinal and the cross member and thus provides a flat inner plane for mounting an inner lining. This simplifies the installation of an interior trim.
- baffle wall it is advantageous to construct and weld a baffle wall according to the invention in a device which holds the individual components (longitudinal and transverse beams fixedly at their respective destinations.) This significantly reduces or completely eliminates the distortion caused by the welding process consuming and time-consuming straightening process can be avoided.
- the Spriegelwand invention is suitable for large components of rail vehicles, especially for side walls and roofs.
- This invention can also be used for underframes, with the dimensioning of the supports having to be adapted to the increased strength requirements of underframes.
- Fig.1 shows an example and schematically an oblique view of a side wall. It is a lattice-shaped composite of side rails 1 and cross members 2 shown. On the outside of the side wall (in Fig.1 lying down) is a planking 3 is provided, which is typically secured with spot welded joints on the longitudinal beams 1 and the cross members 2. Furthermore, a window 4 is provided, at the position of this window 4 is a corresponding recess in the planking 3 and one of the longitudinal members 1 is interrupted at the position of the window 4.
- Fig.2 shows an example and schematically an oblique view of a junction of a longitudinal and a cross member. It is a cross member 2 shown with a substantially Z-shaped profile, which has a recess 5, the Receiving a longitudinal member 1 is provided.
- the longitudinal member 1 (with a substantially hat-shaped profile) has a recess 6 which is provided for receiving the upper belt 7 of the cross member 2.
- Fig.2 represents the components longitudinal beam 1 and cross member 2 in a separate position. Other components of a side wall, such as a planking 4, are not shown for simplicity.
- the recess 5 of the cross member 2 is dimensioned in a manner that in the assembled position no gap between the longitudinal member 1 and the recess 5 of the cross member 2 remains, whereby an automatic weld can be made at this point.
- Both the longitudinal member 1 and the cross member 2 have holes, which serve the weight saving.
- Figure 3 shows an example and schematically an oblique view of a junction of a longitudinal and a cross member with assembled straps.
- carrier penetrate each other and are connected to a weld 8. It is an oblique view of the inside of a side wall shown, other components, such as a planking 4 are not shown for simplicity.
- Figure 4 shows an example and schematically an oblique view from the outside on a junction of a longitudinal and a cross member. It is the connection point Figure 3 shown from the outside. A planking 4 is not shown, since this conceals the carrier from this line of sight. A weld 8 connects the longitudinal member 1 with the cross member 2 in the region of the recess 5 of the cross member. 2
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Großkomponente für Schienenfahrzeuge, insbesondere eine Seitenwand.
- Schienenfahrzeuge, insbesondere Passagierfahrzeuge werden heute meistens als selbsttragende Metallkonstruktionen hergestellt. Dabei wird ein Fahrzeugkasten aus einem Untergestell, Stirnwänden und einem Dach aufgebaut. Diese Bauteile, auch Großkomponenten genannt werden jeweils getrennt voneinander hergestellt und zu einem gesamten Fahrzeug zusammengestellt. Dabei ist es üblich, Längs- und Querträger vorzusehen, (sogenannte Säulen und Spriegel) welche mit Blech beplankt werden. Auch das Dach wird gewöhnlich nach diesem Prinzip aufgebaut, wobei ein Schienenfahrzeugdach sehr häufig eine gewölbte Form aufweist und deshalb teilweise leicht abweichende Konstruktionen vorzusehen sind.
- Gemäß dem Stand der Technik (
DE 195 38 793 A1 ) werden solche Großkomponenten (besonders Seitenwände und Dach) als sogenannte Spriegelwand aus Z-förmigen Metallprofilen aufgebaut, wobei die Verbindungsstellen jeweils verschweißt werden. Anschließend ist die Herstellung einer planen Außenfläche dieser Spriegelwand erforderlich um die Beplankung aufbringen zu können und ein einwandfreies Oberflächenbild zu erlangen. Die dazu erforderlichen Richtarbeiten zur Erlangung einer planen Außenfläche sind außerordentlich zeitaufwendig und somit teuer. Ebenso erweist es sich als nachteilig, dass die Schweißnähte der Spriegelwand aufgrund der Toleranzen der Bauteile und des durch die Schweißarbeiten entstehenden Verzugs der Spriegelwand durch die Wärmeeinwirkung manuell hergestellt werden müssen. - Aus dem Bau von Schienenfahrzeugen aus rostfreiem Stahl ist bekannt, eine Spriegelwand aus Quer- und Längsträgern aufzubauen. Dabei werden Längsträger mit im wesentlichen hutförmigem Profil vorgesehen, welche mit Querträgern (mit im wesentlichen ebenfalls hutförmigem Profil) verbunden werden. Dabei durchdringen die Längsträger die Querträger in dafür vorgesehenen Ausnehmungen der Querträger. Ein solcher Verbund aus Längs- und Querträgern wird in einer Vorrichtung plan gerichtet und die Verbindungsstellen zwischen Längs- und Querträgern werden verschweißt. Dabei ist eine automatische Schweißung möglich. Dieses Konstruktionsprinzip ist auf Schienenfahrzeuge aus konventionellem (rostendem, sogenanntem Schwarzstahl) nicht möglich, da nach dem Beplanken Hohlräume entstehen die nicht mehr zugänglich sind und somit nicht mehr gegen Rost geschützt werden können.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Großkomponente für Schienenfahrzeuge anzugeben, welche zur automatischen Schweißung geeignet ist und deren komplette Oberfläche vor Rost geschützt werden kann.
- Die Aufgabe wird durch eine Spriegelwand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
- Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine außen mit Blech beplankte Spriegelwand aus Längsträgern mit im wesentlichen hutförmigen Profil und Querträgern mit im wesentlichen Z-förmigen Profil aufgebaut, wobei die Öffnung des im wesentlichen hutförmigen Profils der Längsträgern nach innen gerichtet ist und die Längs- und Querträger an den Verbindungsstellen Ausnehmungen aufweisen, welche ein kollisionsfreies Durchdringen der Träger sicherstellen. Dabei weisen die Querträger Ausnehmungen auf, welche im Wesentlichen rechteckförmig ausgeführt sind, die Längsträger weisen Ausnehmungen auf, welche den verbleibenden Teil der Querträger aufnehmen (im Wesentlichen den sogenannten Obergurt). Diese Ausnehmungen in den Längsträgern können beliebig geformt werden.
- Erfindungsgemäß ist weiters vorgesehen, die Ausnehmungen in den Querträgern so zu dimensionieren, dass die Längsträger an den Berührungsstellen mit den Querträgern berührt werden. Dazu werden diese Ausnehmungen in den Querträgern untermaßig ausgeführt, wodurch eine direkte Berührung und eine leichte Vorspannung der (hutförmigen) Längsträger bewirkt wird. Diese Ausnehmung ist so bemessen, dass sie etwas kleiner ausgeführt wird als das Außenmaß des Längsträgers an der Durchdringungsstelle. Die dadurch entstehende Vorspannung der Längsträger kann durch geeignete Wahl der Abmessungen der Ausnehmungen in den Querträgern verändert werden. Konkrete Maße dieser Ausnehmungen sind auf die jeweiligen Details der Spriegelwand (z.B. Abmessungen des Profils der Längsträger, Wandstärke des Profils) abzustimmen.
- Dadurch ist der Vorteil erzielbar, die Verbindungsstellen zwischen den Längs- und den Querträgern automatisch verschweißen zu können, da durch die Vorspannung der Längsträger kein störender Spalt zwischen den Bauteilen vorhanden ist.
- Weiters ist es vorteilhaft, eine solche Spriegelwand aus konventionellem, rostenden (sogenannten Schwarzstahl) herstellen zu können, da keine Hohlräume verbleiben. Und somit die gesamte Oberfläche einer erfindungsgemäßen Spriegelwand gegen Rost geschützt werden kann. Dabei können alle bekannten Verfahren des Rostschutzes, insbesondere Oberflächenbeschichtungen, angewandt werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden die Längsträger und die Querträger mit derselben Höhe ausgeführt, sodass die Spriegelwand eine einheitliche Dicke, sowohl im Bereich der Längs- als auch der Querträger aufweist und somit eine plane Innenebene zur Montage einer Innenverkleidung bietet. Dadurch wird die Montage einer Innenverkleidung vereinfacht.
- Es ist vorteilhaft, eine erfindungsgemäße Spriegelwand in einer Vorrichtung aufzubauen und zu verschweißen, welche die einzelnen Bauteile (Längs- und Querträger fest an ihren jeweiligen Bestimmungsorten hält. Dadurch wird der Verzug, der durch den Schweißvorgang entsteht, wesentlich verringert oder gänzlich vermieden, wodurch ein aufwendiger und zeitraubender Richtvorgang vermieden werden kann.
- Die erfindungsgemäße Spriegelwand eignet sich für Großkomponenten von Schienenfahrzeugen, insbesondere für Seitenwände und Dächer. Auch für Untergestelle ist diese Erfindung einsetzbar, wobei die Dimensionierung der Träger den erhöhten Festigkeitsanforderungen von Untergestellen angepasst werden muss.
- Es zeigen beispielhaft:
-
Fig.1 Eine Schrägansicht einer Seitenwand. -
Fig.2 Eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längsmit einem Querträger. -
Fig.3 Eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längsmit einem Querträger mit zusammengefügten Trägern. -
Fig.4 Eine Schrägansicht von außen auf eine Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger. -
Fig.1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Seitenwand. Es ist ein gitterförmiger Verbund aus Längsträgern 1 und Querträgern 2 dargestellt. An der Außenseite der Seitenwand (inFig.1 nach unten liegend dargestellt) ist eine Beplankung 3 vorgesehen, welche typischerweise mit Punktschweißverbindungen an den Längsträgern 1 und den Querträgern 2 befestigt ist. Weiters ist eine Fenster 4 vorgesehen, an der Position dieses Fensters 4 befindet sich eine entsprechende Ausnehmung in der Beplankung 3 und einer der Längsträger 1 ist an der Position des Fensters 4 unterbrochen. -
Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger. Es ist ein Querträger 2 mit im Wesentlichen Z-förmigen Profil dargestellt, welcher eine Ausnehmung 5 aufweist, die zur Aufnahme eines Längsträgers 1 vorgesehen ist. Der Längsträger 1 (mit im Wesentlichen hutförmigen Profil) weist eine Ausnehmung 6 auf, die zur Aufnahme des Obergurts 7 des Querträgers 2 vorgesehen ist.Fig.2 stellt die Bauteile Längsträger 1 und Querträger 2 in getrennter Position dar. Weitere Bauteile einer Seitenwand, etwa eine Beplankung 4, sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Die Ausnehmung 5 des Querträgers 2 ist in eine Weise dimensioniert, dass in zusammengebauter Position kein Spalt zwischen dem Längsträger 1 und der Ausnehmung 5 des Querträgers 2 verbleibt, wodurch eine automatische Schweißung an dieser Stelle erfolgen kann. Sowohl der Längsträger 1 als auch der Querträger 2 weisen Löcherungen auf, welche der Gewichtseinsparung dienen. -
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht einer Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger mit zusammengefügten Trägern. Die inFig.2 gezeigten Träger durchdringen einander und sind mit einer Schweißnaht 8 verbunden. Es ist eine Schrägansicht auf die Innenseite einer Seitenwand dargestellt, weitere Bauteile, z.B. eine Beplankung 4 sind zur Vereinfachung nicht gezeigt. -
Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine Schrägansicht von außen auf eine Verbindungsstelle eines Längs- mit einem Querträger. Es ist die Verbindungsstelle ausFig.3 von außen dargestellt. Eine Beplankung 4 ist nicht dargestellt, da diese aus dieser Blickrichtung die Träger verdeckt. Eine Schweißnaht 8 verbindet den Längsträger 1 mit dem Querträger 2 im Bereich der Ausnehmung 5 des Querträgers 2. -
- 1
- Längsträger
- 2
- Querträger
- 3
- Beplankung
- 4
- Fenster
- 5
- Ausnehmung im Querträger
- 6
- Ausnehmung im Längsträger
- 7
- Obergurt
- 8
- Schweißnaht
Claims (3)
- Großkomponente für Schienenfahrzeuge, umfassend einen gitterförmigen Verbund aus Längs- und Querträgern und eine Beplankung (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (1) ein im wesentlichen hutförmiges Profil aufweisen, und
die Querträger (2) ein im wesentlichen Z-förmiges Profil aufweisen, und
die Öffnung des im wesentlichen hutförmigen Profils der Längsträger (1) nach innen gerichtet ist, und
die Querträger (2) an den Durchdringungstellen mit den Längsträgern (1) untermaßige Ausnehmungen (5) aufweisen, und
die Längsträger (1) an den Durchdringungstellen mit den Querträgern (2) Ausnehmungen (6) zur Aufnahme der Obergurte (7) des im wesentlichen Z-förmigen Profils der Querträger (2) aufweisen, und wobei die Längsträger (1) und die Querträger (2) dieselbe Höhe aufweisen. - Großkomponente für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente eine Seitenwand eines Schienenfahrzeugs ist.
- Großkomponente für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Großkomponente eine Dach eines Schienenfahrzeugs ist.
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