HU211423B - Wagon body-frame structure for railway vehicles - Google Patents

Description

A találmány tárgya kocsiszekrény-vázszerkezet sínjárművekhez, amely mechanikus elemek által egymással oldhatóan összekötött, alumíniumötvözetből rúdsajtolással készült profilokból álló felépítményt és egy hasonlóan felépített alépítményt tartalmaz.

Általánosan ismert és szokásos, hogy sínjárművek kocsiszekrényének alépítményét hossz- és kereszttartókból álló hegesztett acélszerkezetként alakítják ki és ezen csavarkötésekkel oszlopokból, tetőövekből és adott esetben tetőívekből álló felépítményt rögzítenek. Jóllehet, a hegesztett acélszerkezetként kialakított alépítmény tulajdonképpen önhordó, a kocsiszekrényvázszerkezet stabilitásának egy része egy merev felépítmény következménye. Egy ilyen kocsiszekrényvázszerkezet ismerhető meg villamosok és egyéb sínjárművek számára például a EP-PS 0 031 306 számú európai szabadalmi leírásból.

Az EP-PS 0 186 625 számú európai szabadalmi leírás egy főként alumíniumötvözetből készített alvázat ismertet közúti járművek számára, hossztartókkal és ezeket átfogó kereszttartókkal, valamint egy külső kerettel a hosszirányba húzódó padlóelemek felvételére. A profilok sarokidomokon keresztül vannak egymással összecsavarozva. Az alvázat, mint olyant önhordónak kell kialakítani, mert különben nem lehetne közúti járművek rakodóhídjaként felhasználni.

Az EP 0 302 017 sz. európai szabadalmi leírásból olyan kocsíoldalfal ismerhető meg, amelynek váza rúdsajtolt profilokból van felépítve, amelyek oldható szorítólapkákon keresztül vannak egymással összekötve. A leírásból azonban nem ismerhető meg olyan megoldás, amely önhordó alépítmény nélkül tenné lehetővé a teljes kocsiszekrény-vázszerkezet stabil felépítését.

A fentiekből látható, hogy a közúti járművek és sínjárművek ismert vázszerkezetei alépítményként mindig egy önhordó alvázat tartalmaznak, vagyis egy felépítményből és alépítményből álló kocsiszekrény-vázszerkezet teherbírása és stabilitása eleve az önhordó alépítmény teherbírásából és stabilitásából adódik. Egy önhordó alépítmény azonban természetszerűleg egy önmagában stabil szerkezetet tételez fel, amely a kocsiszekrény-vázszerkezet összsúlyának jelentős részét teszi ki.

A jelen találmány által megoldandó feladat olyan kocsiszekrény-vázszerkezet létrehozása sínjárművek számára, amelyre a technika állása szerinti vázszerkezetekhez képest kisebb súly jellemző, és amelynél a szerkezet egészének a sínjárművek esetében szükséges stabilitása csekély ráfordítással elérhető. Emellett a szerkezetnek könnyen javíthatónak is kell lennie.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy az alépítmény hossztartói és kereszttartói egymással és a felépítmény profiljaival mindkét szárukban csavarlyukakkal ellátott összecsavarozható sarokösszekötők által vannak összekötve, ahol az alépítmény hossztartói és legalább részben a kereszttartói, valamint legalább a felépítmény oszlopai és tetőövei legalább az egyik oldalon két. csavaranyák vagy szorítókengyelek befogadására alkalmas hátrametszett hosszanti horonnyal vagy szorítóbilincsekkel vannak ellátva.

Az önmagukban ismert, paralelogramma alakú szorítólapkaként kiképzett csavaranyákkal ellátott sarokösszekötők további részleteire vonatkozóan utalunk a DE-PS 2 751 753 számú német szabadalmi leírásra, valamint a 01 246/90 és a 02 014/90 számú svájci szabadalmi bejelentésekre.

A találmány szerinti, előnyösen egymástól adott távolságban elrendezett hosszanti hornyokat keresztmetszetüket tekintve lényegében C-alakú profiltoldatok képezik. így az egyik előnyös kiviteli alaknál a két szár hosszirányában betájolt szorítólapkával rendelkező sarokösszekötők behelyezhetők az összekötendő profilok hátrametszett hornyaiba és a szorítólapkákba becsavart csavarok csavarhúzóval, csavarkulccsal vagy hasonlókkal meghúzhatók. Ennek során a szorítólapkák 45°-kal elfordulnak és a csavarok meghúzása után egy megbízható, stabil összeköttetést biztosítanak, amint az a DE-PS 2 751 753 sz. német szabadalmi leírásból megismerhető.

A nagyobb hajlítónyomatékoknak az elforgatható szorítólapkákkal ellátott sarokösszekötők ön keresztüli átadásához a sarokösszekötők két egymás felé elmozdítható sarokidomból állnak, amelyek az összekötendő profilokon felfekvő száraik mentén a kiegészítő sarokidomtól távolabb eső oldalukon egy-egy horonnyal, a másik oldalukon pedig egy-egy ékfelülettel rendelkeznek. Mindkét profil a két profilszárán egy-egy, az első gerinccel párhuzamos második gerinccel rendelkezik. Ezek alakzáróan illeszkednek a sarokidomok hornyaiba. A sarokidomok legalább egy-egy éksín által vannak egymástól szétfeszítve, amely éksín az ékfelületeken fekszik fel és csavarok által van a hozzá tartozó profilhoz feszítve (lásd a 01 246/90 számú svájci szabadalmi bejelentést).

Egy a 02 014/90 számú svájci szabadalmi bejelentésben ismertetett másik előnyös kiviteli változat szerint a sarokösszekötők szorítókengyelekkel vannak a C-alakú profi holdatok által képzett hosszanti hornyokban rögzítve. A szorító kengyelek beillesztett csavarokkal együtt vannak a hosszanti horonyba bevezetve. A C-alakú profil toldatok hosszanti hornyok nyílását határoló lécei belső oldalukon egy-egy vastagítással vannak ellátva. A szorítókengyeleknek mindkét oldalt egyegy, a vastag ításokat átfogó hosszanti dudora és a csavartól kétoldalt legalább egy-egy keresztbordája van, amely a csavar meghúzásakor bepréselődik a mindenkori léc vastagításába. Ez egy nagy erőkifejtést tesz lehetővé a profilok hosszanti irányában.

Egy sínjárművek számára kifejlesztett olyan kocsiszekrény-vázszerkezettel, amely összecsavarozott alumíniumprofilokból álló alapvázzal rendelkezik, nemcsak a költségeket lehet csökkenteni, hanem a flexibilitást is növelni lehet, mivel ily módon lehetőség van a moduláris építési mód alkalmazására és valamennyi mechanikus összeköttetés oldható. Az alépítménynek csak a felépítménnyel kölcsönhatásban kell egy önmagában stabil kocsiszekrényt képeznie.

A találmány szerinti kocsiszekrény-vázszerkezettel anyag- és munkaköltségek takaríthatók meg és - ami a hosszú élettartam szempontjából különös jelentőséggel bír - az üzemelési költségek is jelentősen csökkennek,

HU 211 423 B mert a kisebb önsúly következtében az induláskor szükséges hajtási teljesítmény jelentősen csökkenthető.

Az oldalfalak oszlopai és adott esetben a tetőívek is előnyösen kétrészesként vannak kialakítva és legalább két gerincléc által egymással összekötött, alumíniumötvözetből rúdsajtolással készült profilból állnak. Az összekötő gerinclécek szélessége összhangba van hozva az oldalsó hossztartóban és a tetőívben kiképzett két hosszanti horony oldalirányú eltolásával.

Az összekötő gerinclécek nagy mechanikai szilárdságú anyagból, főként műanyagból, például polietilénből vagy polipropilénből stb. állnak. Amennyiben szigetelési feladatot nem kell betölteniük, akkor az összekötő gerinclécek alumíniumötvözetből is lehetnek.

A rúdsajtolással készített profilok üregei, főként az oldalsó oszlopokéi habbal kitölthetők, például valamilyen polisztirol habbal. Ezáltal a vasúti kocsiban zavaróan ható dübörgés jelentősen csökkenthető.

A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon az

1. ábra egy kocsiszekrény perspektivikus nézetét mutatja, a

2. ábra az 1. ábra szerinti kocsiszekrény egyik oszlopa mentén vett részleges keresztmetszet, a

3. ábra a 2. ábrán feltüntetett III nyíl irányából vett nézet, a

4. ábra egy oszlop keresztmetszete a 3. ábra IV-IV vonala mentén, míg az

5. ábra egy sarokösszekötő szorítólapkájának elölnézetét és oldalnézetét tünteti fel.

Az 1—4. ábrákon bemutatott kocsiszekrény-vázszerkezet elsősorban a helyiérdekű vasúti személyszállítás számára lett kidolgozva. Ez a kocsiszekrény-vázszerkezet lényegében rúdsajtolással készített alumínium profilokból álló 1 alépítményből és 2 felépítményből áll, ahol az alumínium profilok 13, 24 és 25 sarokösszekötőkön keresztül vannak egymással összecsavarozva. Ezáltal legalább részben egy moduláris felépítésű vázszerkezet jön létre, amely nagyobb ráfordítás nélkül, lényegében azonos alapelemekkel más hosszúságú, szélességű vagy magasságú járművekre is átvihető.

Az 1 alépítmény az 1. ábrán látható módon két belső 3 hossztartót és két külső 4 hossztartót tartalmaz, melyek mindegyike végigmenő rúdsajtolással készült profilból áll, továbbá az 1 alépítményhez tartoznak 5 kereszttartók is. A 2 felépítmény 6 oszlopokat tartalmaz, továbbá kétoldalt egy-egy 7 tetőövet és egy 8 tetőt.

A belső 3 hossztartók ütközőerők átvitelére is szolgálnak és viszonylag masszívan vannak kialakítva. Ezek a 3 hossztartók lényegében a 2. ábrán alul jól látható módon négyszögletes üreges profilból állnak, kétoldalt két-két C-alakú profiltoldatként kiképzett, hátrametszett 12 hosszanti horonnyal. Mindkét oldalon a két 12 hosszanti horonynak egy-egy közös 11 középgerince van.

Mindegyik hátrametszett 12 hosszanti hornyon egy-egy 13 sarokösszekötő fekszik fel. Két szomszédos 12 hosszanti horony felfekvő felülete közös E síkba esik. A 13 sarokösszekötők 5. ábrán látható 34 szorítólapkákkal ellátott 14 csavarjai ezen az ábrán csak éppen jelezve vannak.

A 3 hossztartók keskeny hosszanti oldalai, melyek nem rendelkeznek hornyokkal, megerősítetten vannak kiképezve, ami növeli a hajlítás elleni ellenállást.

A négyszögszelvényű csövekként kiképzett, egymással párhuzamosan húzódó 5 kereszttartók egymástól adott távolságban vannak elrendezve és 13 sarokösszekötő segítségével két-két szomszédos 3,4 vagy 3,3 hossztartóhoz vannak erősítve.

A részletesebben nem ábrázolt, önmagukban ismert 13 sarokösszekötők lehetnek például derékszögben behajlított masszív lemezidomok vagy megfelelő sülylyesztékben kovácsolt alakos idomok.

Két egymás melletti, hátrametszett 12 hosszanti horony elrendezésével növelhető a stabilitás és az üzembiztonság.

A külső 4 hossztartó, amely az 1 alépítményről a 2 felépítményre való átmenetet képezi, az 5 kereszttartók rögzítésére szolgáló két 12 hosszanti horony mellett két további, felfelé nyitott 15 hosszanti horonnyal is rendelkezik. Ezek a 15 hosszanti hornyok lényegében hasonlóak a 12 hosszanti hornyokhoz, azonban falvastagságuk kisebbre is választható. Emellett az egymáshoz képest oldalirányban és magassági irányban is eltoltan elrendezett 15 hosszanti hornyok 20 összekötő gerinccel rendelkeznek. A külső 15 hosszanti horony mélyebben helyezkedik el, mint a belső. Ez nem csak a megnövelt merevség biztosítására szolgál, hanem egy külső védőburkolat felszerelését is megkönnyíti.

A külső 4 hossztartóval 24 sarokösszekötőkön keresztül összecsavarozott 6 oszlopok egyébként két, lényegében négyszögletes, rúdsajtolással készített üreges 16, 17 profilból állnak, amelyek rosszul hővezető, polietilénből készült 18 gerinclécek által vannak a 4. ábrán látható módon összekötve. Az összekötő gerinclécek a két profil megfelelően kiformázott 19 hosszanti hornyaiba vannak behelyezve és beszorítva A összekötő 18 gerinclécek külső tartományban való elrendezése a 16, 17 profilok közötti térköz lezárását is lehetővé teszi. A 6 oszlopnak mind a belső 16, mind pedig a külső 17 profilja mindkét keskeny oldalán ugyanolyan távolságban elrendezett hátrametszett 15 hosszanti hornyokkal rendelkezik, mint a 4 hossztartó a felső oldalán.

A 7 tetőövnél a belső 16 profil magassági szintjét tekintve túlnyúlik a 6 oszlop külső 17 profilján. A megfelelő síkok a belső 16 profil számára E'-vel, míg a külső 17 profil számára E-vel vannak jelölve. Ezen két magassági irányban egymáshoz képest eltolt E' és E síkban a 24 sarokösszekötők felfekszenek a megfelelő hátrametszett 15 hosszanti hornyon. A 7 tetőövnél berajzolt E' és E síkok értelemszerűen vannak a külső 4 hossztartónál is szaggatottan berajzolva.

A 3. és 4. ábrán bemutatott 6 oszlop tulajdonképpen egy 22 ajtó-ablak-oszlop. A T ajtótartományban mindkét 15 hosszanti horony úgy van elrendezve, hogy a 25 sarokösszekötők azonos E síkban legyenek felszerelhetők. Az átellenes F ablaktartományban ezzel szemben a külső 17 profil túlnyúlik a kocsi hosszirányában a belső 16 profilon. A felhelyezett 24 sarokösszekötők tehát

HU 211 423 B így különböző E' és E síkokban kerülnek összecsavarozásra. A 24 sarokösszekötők magasságbeli eltolása a tetőövnél növeli a stabilitást, míg a 24 sarokösszekötők oldalirányú eltolása a 22 ajtó-ablak-oszlop F ablaktartományában ugyanakkor megkönnyíti a belső kiépítést anélkül, hogy jelentősebben hozzájárulna a jobb stabilitáshoz.

Az 1. ábrán látható 23 oszlopoknál, amelyek mindkét oldalukon ablakot határolnak, a külső 17 profil mindkét oldalon túlnyúlik a belső 16 profilon.

A szögben behajlított üreges profilként kiképzett 7 tetőövnek kell felvennie a kocsiszekrény-vázszerkezetre ható hajlítónyomatékok jelentős részét. A két 7 tetőöv 27 tetőíveken keresztül van egymással összekötve, melyek egyúttal födémtartókként is szolgálnak.

A 2. ábra szerinti kiviteli alaknál a 7 tetőövnek csupán egy hátrametszett 15 hosszanti hornya van, amely egy 27 tetőívvel való összecsavarozásra szolgál. Egy 24 sarokösszekötő nem ábrázolt szorítólapkái illeszkednek itt a 7 tetőöv 15 hosszanti hornyába és egy a 27 tetőívben kiképzett hosszanti horonyba.

A 7 tetőöv és a 27 tetőívek közötti összeköttetés hajlítás ellen lényegesen ellenállóban kiképezhető, amennyiben a külső 4 hossztartóhoz hasonlóan két egymás melletti 15 hosszanti hornyot alakítunk ki és a tető egyenként két-két egymás fölött elhelyezkedő, adott esetben egymással gerinc lécekkel összekötött 27 tetőívet tartalmaz.

Egy a 27 tetőíveket és a 7 tetőöv egy részét letakaró hullámszalagból levő 28 tetőburkolat az alatta levő réteggel ragasztással van összekötve.

Amint az a 3. ábrán látható, az F ablaktartományban levő 24 sarokösszekötők süllyesztékben kovácsolt sarokvasak, például a DE-PS 2 751 753 számú német szabadalmi leírásban leírtak szerint, míg a T ajtótartományban a 25 sarokösszekötők L-alakú alakos idomok, amelyek a lehető legkevesebb helyet igénylik.

Az ablakok alatti tartományban a 6 oszlopok közé 32 középső övék vannak beépítve. Ezek felül és alul egy-egy hátrametszett 15 hosszanti horonnyal rendelkeznek és a külső 17 profillal vannak 24 sarokösszekötők segítségével összecsavarozva. A kocsi belseje felé a 32 középső övről egy további hátrametszett 15 hoszszanti horony áll ki, amely például üléstámlák rögzítésére szolgálhat.

Az 5. ábrán bemutatott parallelogramma alakú 34 szorítólapka 45’-os és 135°-os szögekkel rendelkezik. Valamelyik hosszanti horonyba való bevezetés után a 34 szorítólapkák a belső menetes 35 furatukba becsavarozott 14 csavarok meghúzásakor 9O’-kal elfordulnak, nekiütköznek a 12, 15 hosszanti hornyok oldalfalainak és így befeszíthetők. A rögzítést elősegíti a 4 szorítólapkák profilhoz húzott oldalának domború kialakítása, ami egyfajta befogazódást vált ki.

A kocsiszekrény-vázszerkezet találmány szerinti kialakítása szerkezetileg rendkívül alkalmazkodóképes és sokoldalú. Lehetővé teszi, hogy néhány szabványos profil segítségével a kocsiszekrény-vázszerkezet sokféle változatát hozzuk létre. A hátrametszett hosszanti hornyok kettős kialakításának köszönhetően a vázszerkezet csavarás ellen erősen ellenálló. Ehhez jelentősen hozzájárul a 24 sarokösszekötőknek a 6 oszlopokon és adott esetben a 27 tetőíveken való egymáshoz képesti két irányban történő eltolása is, mivel ezáltal a hajlítási igénybevételkor képződő erőpár lényegesen nagyobb távolságra van egymástól, így azonos nyomaték esetén lényegesen kisebb erők lépnek fel.

A kocsiszekrény-vázszerkezet az 1 alépítmény és a 2 felépítmény kölcsönhatása következtében önhordó és ha egyáltalán, akkor csak egy 33 magassági beeresztés tartományában igényel speciális merevítéseket.

Az összekötés! helyek nagy hajlítási szilárdsága következtében a kocsiszekrények kétoldalt nyitott csövekként alakíthatók ki anélkül, hogy merevítések válnának szükségessé a homlokoldali végeken. A hajlítónyomatékok 7 tetőövek általi felvételének köszönhetően az 1 alépítmény 3,4 hossztartói és 5 kereszttartói csak egy csekély építési magasságot tesznek szükségessé, így a fölötte levő padló igen mélyen fekvőén helyezhető el. Ezáltal a beszállás lényegesen könnyebbé válik.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kocsiszekrény-vázszerkezet sínjárművekhez, amely mechanikus elemek által egymással oldhatóan összekötött, alumíniumötvözetből rúdsajtolt profilokból álló felépítményt és egy hasonlóképpen oldhatóan összekötött, ugyancsak alumíniumötvözetből rúdsajtolással készült hossztartókból és kereszttartókból álló alépítményt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az alépítmény (1) hossztartói (3, 4) és kereszttartói (5) egymással és a felépítmény (2) profiljaival mindkét szárukban csavarlyukakkal ellátott összecsavarozható sarokösszekötők (13, 24, 25) által vannak összekötve, ahol az alépítmény (1) hossztartói (3, 4) és legalább részben a kereszttartói (5), valamint legalább a felépítmény (2) oszlopai (6) és tetőövei (7) legalább az egyik oldalon két, csavaranyák vagy szorítókengyelek befogadására alkalmas hátrametszett hosszanti horonnyal (12, 15) vagy szorítóbilincsekkel vannak ellátva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a csavaranyák parallelogramma alakú szorítólapkaként (34) vannak kiképezve.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kocsiszekrényvázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a hosszanti hornyok (12, 15) keresztmetszetüket tekintve C-alakú profiltoldatokként vannak kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy egy alumíniumprofil egyik oldalának két hosszanti hornya (12, 15) egymás mellett van elrendezve, ahol a sarokösszekötők (13, 24, 25) felfekvőfelületei közös síkba (E) esnek, emellett a hosszanti hornyok (12, 15) előnyösen közös középgerinccel (II) rendelkeznek.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a két hosszanti horony (12, 15) egy rúdsajtolással készült profil legalább egyik oldalán oldalirányban eltoltan különböző síkokban (E', E) húzódik.

   HU 211 423 B
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy az oszlopok (6) és a tetőívek (27) két-két, egymással gerincléceken (18) keresztül összekötött, rúdsajtolással készült üreges profilból (16, 17) állnak. 5
7. 7. A 6. igénypont szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a gerinclécek (18) hőszigetelő anyagból, előnyösen műanyagból vannak.
8. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a gerinclécek (18) a rúdsajtolással készült üreges profilok (16, 17) hosszanti hornyaiba (19) vannak bedugva vagy beszorítva.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti kocsiszekrény-vázszerkezet, azzal jellemezve, hogy a rúdsajtolással készült üreges profilok (16, 17), főként az oszlopprofilok üregei habbal vannak kitöltve.