DE1216916B - Geschlossener Wagenkasten fuer Schienen- und Strassenfahrzeuge des Gueter- und Personenverkehrs - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B61d

B 60p

Deutsche Kl.: 20 c-1/10

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1216 916
W 32358 11/20 c
2. Juni 1962
18. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen geschlossenen Wagenkasten für Schienen- und Straßenfahrzeuge des Güter- und Personenverkehrs, der aus einzelnen vorgefertigten und hi Wagenlängsrichtung mittels durchgehender Zuganker od. dgl. gegeneinander verspannten und abgedichteten Ringelementen besteht.

Es ist bekannt, den Wagenkasten als ein von Wagenende zu Wagenende durchlaufendes ganzes Bauteil auszubilden, das aus den Seiten- und Stirnwänden, dem Dach und dem meist von dem Wagenuntergestell gebildeten Boden besteht. Jede der den Wageninnenraum umgrenzenden Außenwandungen besteht aus äußeren und inneren Verschalungen, die beiderseits auf einem Traggerippe aufgebracht shad, das aus Metallprofilen besteht. Die Verschalungen schließen zwischen sich einen Hohlraum ein, der mehr oder weniger abgedichtet mit der Außenluft in Verbindung steht.

Diese dadurch entstandenen Hohlwände sind mehr oder weniger dick und großflächig und bestehen oft aus vielen mitunter recht komplizierten Einzelteilen. Das Herstellen und Montieren dieser Hohlwände ist zeitraubend und erfordert hochqualifizierte Fachkräfte. Hinzu kommt noch ein erheblicher Arbeitsaufwand, wenn solche Wandungen innen erhöhten Schutz gegen Kälte- und Wärmedurchgang bieten sollen, wie er bei Wagen mit Klimaanlage oder bei Kühlwagen erforderlich ist. Die. Wände werden dann ungewöhnlich dick» selbst wenn in bekannter Weise die Innenflächen der Außen- und Innenverschalung mit thermischen Isolierstoffen beklebt oder bespritzt werden oder der ganze Hohlraum mit solchen Isolierstoffen ausgefüllt wird.

Die Wirkung der Isolierstoffe wird nämlich durch die vielen eine Wärme- oder Kältebrücke bildenden Metallprofile des Traggerippes, welche die Außenhaut mit der Innenschale verbinden, nachteilig vermindert. Die bekannten Bauweisen erlauben außerdem kerne anhaltende wirksame Abdichtung des Hohlraumes gegenüber der Außenluft, die je nach Witterung mit unterschiedlicher Feuchtigkeit, Temperatur und sonstigen Luftbeimenguagea in den Hohlraum, eindringen kann und dabei Korrosionen und die Bildung von Rostnestern bewirkt, zu deren Verhütung dann besondere Maßnahmen notwendig sind

Es ist ferner ein Wagenkasten der eingangs, bezeichneten Art bekannt, dessen Ringelemente jeweils aus einer einfachen Leiehtmetallhaut mit Eckverstärkungen bestehen. An den Stirnseiten ist diese. Haut flanschartig nach innen gebogen, damit eine Auflagefläche für die Dichtungen und zum Abstützen der

Geschlossener Wagenkasten für Schienen-
und Straßenfahrzeuge des Güter- und
Personenverkehrs

Anmelder:

Waggonfabrik Talbot,
Aachen, Jülicher Str. 213-237

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Karl Heinz Eckhardt, Minden (Westf.);

Dr.-Ing. Christian Stiefel,

Ferdinand Mahr, Aachen

einzelnen gegeneinander verspannbaren Ringelemente vorhanden ist. Es besteht hierbei jedoch die Gefahr, daß die flanschartigen Ränder sich nach innen wegbiegen, wodurch die Wirkung der Dichtungen vermindert oder ganz aufgehoben wird und außerdem zusätzliche Beschädigungen der Ringelemente auftreten können. Auch ist es nachteilig, daß die nach ihnen nicht abgedeckten, als Zentrierelemente dienenden Zuganker eine sorgfältige Bearbeitung der Anlageflächen der Ringelemente voraussetzen, wobei trotzdem seitliche Verschiebungen dieser ebenen Flächen leicht eintreten können. Dadurch wird die Montage der Ringelemente aber wiederum erschwert,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wagenkasten zu schaffen, bei dem die geschilderten Nachteile vermieden sind und der, ähnlich dem Baukastenprinzip, aus, einer Anzahl einfach aufgebauter, untereinander gleicher, stabiler Ringelemente besteht, die den Wagenkasten weitgehend thermisch isolieren und ihn gegen Korrosion schützen.

Gemäß der Erfindung ist bei dem eingangs genannten Wagenkasten jedes Ringelement doppelwandig ausgeführt und bildet mittels eines stirnseitig angeordneten, die Außen- und Innenhaut verbindenden, an den gegenseitig zur Anlage kommenden Flächen ineinandergreifende Abschlußprofile (ζ. B-. Nasen und Ausnehmungen) aufweisenden Verbindungsstückes eine geschlossene Zelle.

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Doppelwandige Ringelemente sind bei Wagen- Fig. 5 einen halben Querschnitt durch eine abgekästen an sich bekannt, ebenso die Möglichkeit, bei wandelte Ausführungsform des Wagenkastens,
Wandelementen die Außen- und Innenhaut über F i g, 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der F i g. 4 stirnseitig angeordnete, profilierte Verbindungsstücke durch einen Teil der Wagenkastenwand,
zu geschlossenen Zellen auszugestalten. Die bekann- 5 F i g. 7 einen Schnitt durch einen Teil der Wagenten doppelwandigen Ringelemente werden jedoch auf kastenwand bei einer abgewandelten Ausführungs-Längsträger des Fahrzeugrahmens aufgesetzt, wäh- form und

rend die doppelwandigen Wandelemente bekannter F i g. 8 und 9 zwei Ausführungsformen des Wagen-Ausführung zwischen Außen-und Innenhaut Wärme- kastens gemäß der Erfindung bei einem Personenbzw. Kältebrücken aufweisen und durch besondere io wagen in Seitenansicht.

Konstruktionselemente fest aneinandergehalten wer- Der Wagenkasten 10 gemäß der Erfindung ruht auf den müssen. Durch die Erfindung wird hingegen der einem Untergestell 11, dessen Kopfträger 12 und 13 Vorteil erzielt, daß die Innen- und Außenhaut des über die Stirnflächen 14 bzw. 15 des Wagenkastens Wagenkastens einen Teil der Ringelemente bilden, 10 hochgezogen sind, um den Wagenkasten 10 gegen so daß die Verbindungselemente verdeckt sind, und 15 Verschiebungen dem Untergestell 11 gegenüber zu daß ferner die Stabilität der einzelnen Ringelemente sichern. An den Kopfträgern 12 und 13 sind in beerhöht und ihre Zentrierung vereinfacht werden, wo- kannter Weise Puffer 16 und 17 und an dem Unterdurch wiederum die Montage des Wagenkastens er- gestell 11 das Laufwerk mit den Rädern 18 und 19 leichtert wird. Außerdem kann durch Zwischenlegen angebracht.

von elastischen Dichtungen ein weitgehender Ab- _ao Der Wagenkasten 10 setzt sich aus mehreren unter-

schluß des Hohlraumes zwischen der Außen- und einander gleichen, in Längsrichtung des Wagens an-

Innenhaut nach außen erzielt werden. einandergereihten und gegeneinander verspannten

In vorteilhafter Weise kann die Innenhaut der in Ringelementen 20, beispielsweise neun Stück, und Sandwich-Bauart gefertigten Ringelemente entweder zwei endseitigen Ringelementen 21 und 22 zusameben und mit vorspringenden Teilen versehen oder 25 men. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist das wellenförmig ausgebildet sein. Dadurch wird bei- Untergestell 11 in bekannter Weise selbsttragend. In spielsweise bei Kühlwagen eine gute Luftzirkulation Längsrichtung des Wagenkastens 10 sind durch die zwischen Ladegut und Innenhaut erreicht. Auch kann Wand der Ringelemente 20 bis 22 von Kastenende die Profilausbildung an den Stirnflächen der Verbin- zu Kastenende durchlaufende Zuganker 23 geführt, dungsstücke nicht nur als Zentrierung, sondern auch 30 die an ihren Enden bekannte Spannelemente tragen, als Lager für Dichtungen ausgebildet sein. Die der so daß die Ringelemente 20 bis 22 gegeneinander Verspannung der Ringelemente dienenden Zuganker verspannt werden können. An Stelle der durchlaufenverlaufen in Wagenlängsrichtung zwischen der den Zuganker 23 können auch je zwei benachbarte Außen- und Innenhaut. Ringelemente 20 bis 22 mittels kurzer Spannvorrich-

Gemäß der Erfindung können zweckmäßigerweise 35 tungen gegeneinander verspannt werden, so daß nach

die Ringelemente mittels außerhalb ihrer Außenhaut und nach der Wagenkasten als Ganzes ausgebildet

angeordneter, in Wagenlängsrichtung wirkender wird. Diese Variation ist ohne weiteres vorstellbar

Spannrahmen gegeneinander verspannt und somit an- und deshalb nicht besonders dargestellt,

einander gedrückt werden, die mit dem Untergestell In Fig. 1 bis 3 und 5 ist eine andere Ausführungs-

zu einer gesamttragenden Konstruktion verbunden 40 möglichkeit der Verspannung der Ringelemente 20

sind. Zweckmäßig sind die vertikalen Verbindungen bis 22 mittels eines Spannrahmens 30 gezeigt. Die

zwischen dem oberen und unteren Gurt des Spann- oberen und unteren Rahmengurte 30 a und 30 & ver-

rahmens als Türpfosten ausgebildet. Dabei haben die laufen von Kastenende zu Kastenende und sind

Außen- und Innenhaut der Ringelemente in bekann- außerhalb der Ringelemente 20 bis 22 angeordnet,

ter Weise Ausschnitte für den Einbau von Rahmen ₄₅ Sie sind durch vertikale Profilstäbe 30 c und 30 d

für Fenster, Türen usw. einerseits untereinander, andererseits mit dem Unter-

Die Ringelemente sind durch Zwischenlage elasti- gestell 11 fest verbunden. Dabei kann der untere

scher Dichtungen voneinander getrennt. Um die Rahmengurt 30 b gleichzeitig den Untergestellängs-

Ringelemente zum Entlasten der Tragkonstruktion träger bilden, so daß eine gesamttragfähige Konstruk-

zum Mittragen heranziehen zu können, können sie 50 tion entsteht. Wie F i g. 5 zeigt, können die Wandun-

mit ihren Stirnflächen aber auch unmitetlbar anein- gen der Ringelemente 20 bis 22 so ausgebildet wer-

anderliegen und eine Dichtung einschließen. Even- den, daß sie die oberen und unteren Rahmengurte

ruell erforderliche Querwände können zwischen zwei 30« und 30 b zwecks Einhaltung des Umgrenzungs-

Ringelementen eingespannt sein. profils organisch umschließen. Am Ende der Rah-

Bei Anwendung auf einen Personenwagen können 55 mengurte 30 a und 30 & sind Spannvorrichtungen 3Oe

die Ringelemente auf einem selbsttragenden Unter- angeordnet, die in Verbindung mit auf den Stirnflä-

gestell zwischen zwei Einstiegaufbauten als mittra- chen 14 und 15 zur Verteilung der Spannkräfte auf-

gende Bauteile eingebaut sein. Sie können aber auch liegenden Metalldruckstücken 31 das Verspannen

zwischen zwei Einstiegaufbauten zu einem selbsttra- der Ringelmente 20 bis 22 ermöglichen. Die vertika-

genden Wagenkasten zusammengefaßt sein. 60 len Profilstäbe 30 c und 3Od können als Türpfosten

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von oder Befestigungsmittel für Fensterrahmen od. dgl.

Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt dienen. Dazu werden sie in dem jeweils erforderlichen

F i g. 1 den Wagenkasten gemäß der Erfindung für Bereich mit Ausschnitten 32 für Türen, Fenster oder

ein Schienenfahrzeug in Seitenansicht, dergleichen Öffnungen versehen.

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie ΙΙ-Π der F i g. 1, 65 Die Ringelemente 20 sind Bauteile, deren Mantel

F i g. 3 eine Vorderansicht, in Sandwich-Bauart bzw. Schichtbauweise gefertigt

F i g. 4 einen halben Querschnitt durch den Wagen- wird und die, wie F i g. 6 und 7 zeigen, durch an

kasten, ihren Enden eingebaute Abschlußprofile 33 als Ver-

bindungsstücke eine in sich praktisch dicht geschlossene Zelle bildet. Dabei können die Außenhaut 34, die Innenhaut 35 sowie die Abschlußprofile 33 in beliebiger Kombination aus Stahl, Leichtmetall, Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunstharz od. dgl. hergestellt sein. Die Zuganker 23 verlaufen in Wagenlängsrichtung zwischen der Außen- und Innenhaut 34 und 35 der Ringelemente 20 bis 22 und werden durch Rohre 36 geführt. Wie F i g. 6 zeigt, können die Abschlußprofile 33 mittels Nasen 37 und Ausnehmungen 38 zentriert sein, die beim Aneinanderreihen der Ringelemente 20 bis 22 ineinandergreifen. Wie F i g. 7 zeigt, können aber auch die Abschlußprofile 33 im ganzen konvex bzw. konkav gewölbt sein und ineinandergreifen. Zwischen zwei aneinandergrenzenden Abschlußprofilen 33 können elastische Dichtungen 39 bzw. 40 eingelegt werden, die bei der Ausführung nach F i g. 6 und F i g. 7 links nur über einen Teil des Querschnitts der Abschlußprofile 33 bei der Ausführung nach F i g. 7 rechts über den ganzen Querschnitt reichen und darüber hinaus noch die Stoßfugen zwischen zwei Ringelementen verschließen.

Die Ringelemente 20 bis 22 ruhen bei der Anordnung von Zugankern 23 gemäß F i g. 4 ebenso wie bei der Anordnung von Spannrahmen 30 nach F i g. 1 bis 3 und 5 frei auf dem Untergestell 11. Sie sind zwischen den Spannvorrichtungen 3Oe nur eingespannt, wobei sie sich gegenseitig zentrieren und der Hohlraum zwischen der Außen- und Innenhaut 34 und 35 mittels der zwischengelegten elastischen Dichtungen 39 oder 40 nach außen abgedichtet ist. Die Dichtungen 40 können zwar Längenänderungen infolge Belastung oder Wärme ausgleichen, sind jedoch nicht geeignet, große Kräfte zu übertragen und erfordern ein selbsttragendes Traggebilde, das im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 3 und 5 aus Untergestell 11 und Spannrahmen 30 besteht.

Durch Verzicht auf die Dichtungen 40 zwischen den Ringelementen 20 bis 22 können bei geeigneter Ausbildung der Stirnflächen der Ringelemente 20 bis 22 die gegenüber den Querschnitten der Rahmengurte 30 a und 30 & viel großflächigeren Ringquerschnitte zugunsten der Gurtdimensionierung zum Mittragen benutzt werden, einerlei ob elastische Dichtungen 39 eingebettet werden oder nicht.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Ringelementbauweise auf Sonderwagen können auch, wie es z. B. bei Kühlwagen zur Abstandshaltung zwischen Ladegut und Wagenwand zwecks Kühlluftzirkulation erforderlich ist, Wellwände oder z. B. Halbrohrprofile 41 auf die Innenhaut 35 der Wagenwände je nach gewähltem Werkstoff befestigt oder geklebt werden. Es ist aber auch möglich, die Innenhaut 35 der in Sandwich-Bauart gefertigten Ringelemente an den erforderlichen Stellen 42 wellenförmig zu gestalten.

Die endseitigen Ringelemente 21 und 22 sind in gleicher Bauweise gefertigt, jedoch ist jedes dieser Ringelemente 21 und 22 an einem Ende durch eine die Kastenstirnwand bildende Wand 21a abgeschlossen. Je nach Wagenlänge kann auch an Stelle eines endseitigen Ringelementes 21, 21« eine ebene Stirnwand ohne Ringansatz gegen ein letztes Ringelement 20 verspannt werden. Die in Sandwich-Bauart gefertigten Ringmäntel und Abschlußwände können bei Verwendung für Fahrzeuge mit Klimaanlage oder für Kühlwagen mit einem kälte- bzw. wärmeisolierenden Stoff ganz ausgeschäumt werden, oder es kann die Außen- oder Innenhaut mit einem Isolierstoff beklebt oder bespritzt werden.

Wird zwischen zwei Ringelementen 20 eine nicht weiter dargestellte Querwand eingespannt, so läßt sich der Innenraum des Wagens in einfacher Weise in mehrere Einzelräume unterteilen.

In F i g. 8 ist ein vierachsiger Personenwagen dargestellt, dessen selbsttragendes Untergestell 50 an den

ίο Wagenenden Einstiegaufbauten 51 und 52 aufweist, zwischen denen die den Wagenkasten 53 bildenden Ringelemente 20 so eingebaut sind, daß sie mittragende Bauteile bilden. Die auf dem Untergestell 50 aufliegenden Ringelemente 20 sind passend zwischen den Einstiegaufbauten 51 und 52 mit diesen durch die infolge Verspannung elastisch gelängten Zuganker 23 verspannt, die gemäß F i g. 4 angeordnet sein können, deren Anzahl jedoch geringer, vorzugsweise vier Stück, sein kann. Die Ringelemente 20 liegen dabei gemäß F i g. 6 mit ihren Stirnflächen unmittelbar gegeneinander und weisen auch die Dichtungen 39 sowie die Nasen 37 und Ausnehmungen 38 im Verbindungsstück auf. Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, daß bei Belastung im Bereich der Ringelementquerschnitte Druck entsteht, der von den großen Ringelementstirnflächen ohne weiteres aufgenommen werden kann, während der Zug in den elastisch gelängten Zugankern 23 abgebaut wird, jedoch immer noch groß genug bleibt, um die Dicht- und Zentrierwirkung zwischen den einzelnen Ringelementen aufrechtzuerhalten.

F i g. 9 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit für einen Personenwagen, wobei die Vorteile eines selbsttragenden Wagenkastens 60 ausgenutzt sind.

Das in F i g. 8 vorhandene selbsttragende Untergestell zwischen den Einstiegaufbauten 51 und 52 ist hier gänzlich fortgefallen. Die Ringelemente 20 sind, wie in F i g. 4 und 8, mittels durchgehender Zuganker 23 zusammengehalten, deren Anzahl und Verteilung über den Mantelquerschnitt entsprechend anders sein kann, wodurch die Ringelemente zu einem selbsttragenden Wagenkasten zusammengefaßt werden.

Die Ansprüche 2 bis 12 sind reine Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Geschlossener Wagenkasten für Schienen- und Straßenfahrzeuge des Güter- und Personenverkehrs, der aus einzelnen vorgefertigten und in Wagenlängsrichtung mittels durchgehender Zuganker od. dgl. gegeneinander verspannten und abgedichteten Ringelementen besteht, dadurch gekennnzeichnet, daß jedes Ringelement (20 bis 22), wie bekannt, doppelwandig ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise mittels eines stirnseitig angeordneten, umlaufenden, die Außen- und Innenhaut (34 und 35) verbindenden, an den gegenseitig zur Anlage kommenden Flächen ineinandergreifende Abschlußprofile (Nasen 37 und Ausnehmungen 38) aufweisenden Verbindungsstückes (33) eine geschlossene Zelle bildet.

2. Wagenkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (35) der in Sandwich-Bauart gefertigten Ringelemente (20 bis 22) entweder eben und mit vorspringenden Teilen (42) versehen oder z. B. wellenförmig ausgebildet ist.

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3. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (37, 38) an den Stirnflächen der Verbindungsstücke (33) auch als Lager für Dichtungen (39 bzw. 40) ausgebildet sind.

4. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (23) in Wagenlängsrichtung zwischen der Innen- und Außenhaut (35 und 34) der Ringelemente (20 bis 22) verlaufen.

5. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (20 bis 22) mittels außerhalb ihrer Außenhaut (34) angeordneter, in Wagenlängsrichtung wirkender Spannrahmen (30) gegeneinander verspannt sind, die mit dem Untergestell (11) zu einer gesamtträgenden Konstruktion verbunden sind.

6. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vertikale Profilstäbe (30 c und 30 d) zwischen dem oberen und dem unteren Rahmengurt (30 α und 30 b) des Spannrahmens (30) als Türpfosten ausgebildet sind.

7. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und Innenhaut (34 und 35) der Ringelemente (20 bis 22) Ausschnitte (32) für den Einbau von Rahmen für Fenster, Türen od. dgl. haben.

IO

8. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (20 bis 22) durch elastische Dichtungen (40) voneinander getrennt sind.

9. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (20 bis 22) mit ihren Stirnflächen unmittelbar aneinanderliegen und eine elastische Dichtung (39) einschließen.

10. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Ringelementen (20 bis 22) eventuell erforderliche Querwände eingespannt sind,

11. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (20) auf einem selbsttragenden Untergestell (50) zwischen zwei Einstiegaufbauten (51 und 52) als mittragende Bauteile eingebaut sind.

12. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (20) zwischen zwei Einstiegaufbauten (51 und 52) zu einem selbsttragenden Wagenkasten (60) zusammengefaßt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 702 818, 640 513,
417;

»Die Bundesbahn«, Oktober 1959, S. 954.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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