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EP2619063A1 - Wagenkasten für ein schienenfahrzeug mit kupplungs-befestigungseinrichtung und herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Wagenkasten für ein schienenfahrzeug mit kupplungs-befestigungseinrichtung und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number
EP2619063A1
EP2619063A1 EP10757172.1A EP10757172A EP2619063A1 EP 2619063 A1 EP2619063 A1 EP 2619063A1 EP 10757172 A EP10757172 A EP 10757172A EP 2619063 A1 EP2619063 A1 EP 2619063A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
car body
coupling
plate
connection
longitudinal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP10757172.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2619063B2 (de
EP2619063B1 (de
Inventor
Thomas Schwiegel
Torsten Sohn
Christian Galle
Georg Kussatz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44009913&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2619063(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
Publication of EP2619063A1 publication Critical patent/EP2619063A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2619063B1 publication Critical patent/EP2619063B1/de
Publication of EP2619063B2 publication Critical patent/EP2619063B2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/10—End constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories
    • B61G9/22—Supporting framework, e.g. cradles; Spring housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making

Definitions

  • the invention relates to a car body for a rail vehicle.
  • the carbody is preferably manufactured in integral construction, i. There are at least a bottom plate, side walls, a roof element and end walls joined together, and is made in particular of welded together aluminum extruded structures, which are designed as usual as a double-walled hollow chamber profiles, in particular profiles with opposite sheet-shaped walls, which are interconnected by webs.
  • the webs or partitions separate extending in the longitudinal direction of the profile
  • Carcass be made of extruded structures. Rather, only individual areas of the car body can be made of extruded profiles.
  • the cars are connected via couplings, in particular so-called central buffer couplings.
  • the couplings transmit the tensile and shear forces in the longitudinal direction of the car body and thus in the direction of travel of the train.
  • the carbody according to the invention has below the carbody bottom a coupling-fastening device (eg a coupling plate) for
  • the invention further relates to a method for producing such a car body and a rail vehicle with such a car body.
  • the clutch plate has a side facing the end of the car body in the longitudinal direction of the car body or a space open to this side, at or in which the clutch can be fastened or fastened, for example via a flange on a surface of the clutch plate.
  • a coupling plate another device may be provided on which the coupling is fastened or fastened and are transmitted via the forces, in particular acting in the longitudinal direction of the car body, between the coupling and the device.
  • the coupling is fastened or fastened and are transmitted via the forces, in particular acting in the longitudinal direction of the car body, between the coupling and the device.
  • the coupling is attached to the fastener and the struts extend in different directions within a plane transverse to the longitudinal axis of the
  • the struts support the fastener against a frame that forms the outer edge of the device.
  • the device may be referred to as a coupling-fastening device.
  • the fastener or another embodiment of the fastening device may, for example, comprise a block of material with a cavity open on one side into which the end of the coupling is or will be introduced.
  • the block of material may, for example, have two parts, each of which overhanging a part of the cavity. The parts can be fastened together so that the end of the coupling can not be removed from the cavity without loosening the attachment of the parts.
  • the car body may be in particular a car body for a tram, a local train, a long-distance train or a
  • End modules has. The coupling over which the car body with adjacent
  • Car bodies is connectable, has an inner end which is directly connected to a transverse element of a substructure or a cross sleeper to transmit longitudinal forces.
  • the substructure has a pair of side rails extending longitudinally from the coupling away from the cross member.
  • the longitudinal members end on a frame which is connected to the underside of the car body.
  • the end module also has on its underside a frame which, on its front side facing the adjacent carriage, has a window through which the coupling extends up to the attachment area at the end of the frame.
  • the frame has a series of side members and additional longitudinal members. In the attachment region of the coupling, the frame has a plate-shaped inner beam.
  • the head structure has a bottom plate, a top plate (ie, a clutch plate), a longitudinal support extending longitudinally of the car body, and a plurality of local stiffening elements such as cross members. About a main cross member, the bottom plate is connected to the bottom plate of a car body.
  • longitudinal support further eg oblique supports are possible, which can support the actual head shield substantially over its entire height.
  • coupling forces forces
  • clutch boxes For receiving forces (hereinafter also referred to as coupling forces), which are transmitted via the coupling to the car body or vice versa, in addition so-called clutch boxes have already been proposed, which are fastened under the floor of the car body.
  • the coupling extends through a front opening of the coupling box to the rear end of the coupling box and is fixed there to the back of the coupling box, for example via a flange.
  • the coupling box has longitudinal side walls and a bottom. The side walls and the front and the rear wall of the coupling box can at its top with a
  • Car body are introduced, depending on the strength of the soil additional reinforcements required.
  • the coupling attachment means e.g., the clutch plate
  • the coupling fastener to which the clutch can be attached or attached serves to receive the forces exerted by the clutch on the car body and vice versa from the car body to the clutch Exercise powers.
  • the forces are transmitted essentially in the longitudinal direction of the car body and thus of the train, but also transverse forces occur which act transversely to the longitudinal direction.
  • the coupling fastener e.g.
  • These power transmission elements support the coupling-fastening device and distribute the forces that are introduced by the coupling fastening device in the bottom of the car body. From the ground, in particular the bottom plate of a car body in integral construction, the forces are transmitted to the side members in the region of the transition between the bottom and the side walls. In the case of a floor panel, this is typically connected to the side rails over the entire length of the car body.
  • the side members but do not have to be designed as individual components. Rather, they can from the outset z. B. be part of the soil.
  • Clutch plate on its underside directly to connect to opposite sides of the car body extending in the longitudinal direction of the car body longitudinal beams, the compound serves to force directly between the
  • connection is therefore a part which is essential for the structural analysis of the car body and for the dynamic transmission of power and not merely a lining of the underbody.
  • a carbody for a rail vehicle, the carbody comprising:
  • a coupling-fastening device for fastening a coupling, via which the car body is connectable to a car body of another car, wherein the fastening means is arranged below the bottom and wherein a bottom of the fastening device is connected via a connection directly to the side rails.
  • Connection has a U-profile when viewed in a cross-sectional plane that is transverse to the longitudinal direction of the car body.
  • connection of the underside of the coupling-fastening device to the longitudinal members on the opposite sides of the car body is continuous, so that in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the car body cross-section, a trough-shaped profile is formed, wherein the interior of the trough below the bottom of the
  • Car body is located. In other words, throughout, the connection will pass from one side rail across the underside of the coupling fastener to the other side rail on the opposite side of the car body, i. is not interrupted.
  • the coupling-fastening device is a coupling plate
  • this may be multi-part, in particular two parts, so that the handling of the plate is facilitated in the attachment with other parts.
  • connection can in particular be produced by at least one plate-shaped part, wherein the opposite surfaces of the plate-shaped part extend in the direction of the connection and approximately in the longitudinal direction of the car body.
  • a trough is formed, which extends in the longitudinal direction of the car body and has a section in the longitudinal direction of the car body each having a U-profile of the type mentioned.
  • the connection may extend over a longitudinal portion of the car body, in which the connection at least at one point, preferably at two points, via a from below up to the bottom of the car body extending support member is connected to the ground.
  • These preferably two support members are preferably spaced apart in a horizontal direction transverse to the longitudinal direction of the carbody, the spacing portion defining the space through which the coupling extends from the carbody end to the coupling attachment means.
  • the two spaced apart support elements therefore form together with the coupling attachment means and the body floor
  • Reinforcing plate are located, in particular a reinforcing plate over which the
  • Clutch fastening device and / or (if present), the support elements are indirectly connected to the bottom of the car body.
  • a distinction between the bottom of the car body and such a reinforcing plate is particularly important when the floor through a bottom plate
  • the reinforcing plate initiates the forces to be exerted by the coupling fastener on the ground in a large area in the ground, that is, it distributes the forces.
  • the bottom is formed by at least one extruded profile, the between two sheet-like, the
  • the cover elements may be so thin that a force application in a small area would not be stable enough.
  • the reinforcing plate also facilitates the production of a stable welded joint at the top of the coupling-fastening device. Due to a larger material thickness of the reinforcing plate compared to the
  • Covering element will make the welded joint more stable and easier to manufacture, since the reinforcing plate may be adapted to the coupling fastening device with regard to its thermal properties.
  • connection between the underside of the coupling fastening device and the longitudinal members extends in the region of the longitudinal members over a longitudinal portion extending in the longitudinal direction of the car body.
  • the longitudinal section is preferably longer than the longitudinal extent of the connection in the Area of the coupling fastening device. The connection is over the
  • Longitudinal portion preferably continuously connected to the side member.
  • This embodiment has the advantage that it additionally stabilizes the car body. In the vicinity of the longitudinal section it is therefore also facilitated, e.g. Door openings or other openings in the side walls of the car body to provide. Elaborate further reinforcing measures, such as compensate for the weakening of the mechanical strength of the car body in the region of the openings, can be omitted or at least reduced.
  • the coupling-fastening device is supported on its side, which is opposite to the side of the car body end, via at least one plate-shaped element on the bottom of the bottom of the car body.
  • the plate-shaped element preferably has a lower edge which does not extend over its entire course parallel to the upper edge of the plate-shaped element. Rather, the lower edge can e.g. be generated in that, compared to a cuboid plate-shaped element, a part of the cuboid is omitted or cut off.
  • the course of the lower edge may preferably be concavely curved so that space is created in the concavely curved region, e.g. can be used for parts of a bogie.
  • two plate-like elements of the same shape are present, these plate-shaped elements in a horizontal direction, which extends transversely to the longitudinal direction of the car body, at a distance from each other. If a horizontal cross section below the carbody bottom is considered, the two form
  • the two longitudinal legs of the H need not be parallel over its entire course.
  • the portions of the longitudinal legs of the H formed by the two support elements may diverge from view of the coupling plate.
  • Power transmission elements that transmit coupling forces between the coupling fastener and the floor of the car body have the above-described connection between the underside of the coupling Fastener and the side rails on opposite sides of the car body the advantage that it allows the immediate transfer of forces between the side rails and the lower end of the coupling-fastening device.
  • the underside of the coupling fastener this does not exclude that the lower end of the coupling-fastening device is slightly below the connection to the opposite side members.
  • the connection attaches to the lower end of the coupling-fastening device.
  • the optional additional power transmission members for supporting the coupling fastener can be made smaller and lighter.
  • less space is required for the power transmission elements, especially in the central region below the bottom of the car body. This also makes it possible to arrange the coupling-fastening device closer to the end of the car body (as viewed in the longitudinal direction). Therefore, a bogie can be placed closer to the end of the car body.
  • the cost of mounting the coupling-fastening device is reduced, since fewer parts are needed and because the connection to the longitudinal members in a simple manner at a distance from the car body floor and laterally to the side rails instead of just below the car body bottom in the middle Range can be produced.
  • connection is made from the underside of the coupling fastening device to the opposite longitudinal members of a plurality of plate-shaped individual parts, wherein the individual parts are preferably each Extruded profiles are and wherein longitudinal directions of air chambers and thus partitions between the air chambers in the extruded profiles extend in the longitudinal direction of the car body.
  • the individual parts are preferably each Extruded profiles are and wherein longitudinal directions of air chambers and thus partitions between the air chambers in the extruded profiles extend in the longitudinal direction of the car body.
  • the individual parts may be designed plate-shaped, i. have approximately mutually parallel opposite outer surfaces, but the outer surfaces do not extend in a plane, but are curved.
  • curved portions of the compound are preferably laterally, approximately below the opposite side members of the car body or slightly offset from the longitudinal axis of the car body.
  • the curved individual parts or curved regions form a transition between a region of the connection which runs essentially in the horizontal direction and a region of the connection which extends from the bottom upwards to the respective side member.
  • the curved item or the curved portion may lead directly to the side member.
  • the curved item or curved portion may also be used as part of the body panel trim. Additional parts for the cladding can therefore be omitted or at least partially saved.
  • connection from the underside of the coupling plate to the opposite side members can - viewed in the longitudinal direction of the car body - begin at the end of the car body. It can - as already mentioned - the compound form part of the outer contour of the car body, namely one below the
  • Car body floor located part of the outer contour, when the front end of the car body is considered.
  • the gap between the connection and the bottom of the car body may be at least partially closed.
  • at least one opening must remain in order to operate the coupling which is connected to the coupling fastening device.
  • this end cover of the intermediate space has at least one further opening in order to allow air to flow in due to the wind.
  • This flowing air can be used, for example, to cool parts and equipment below the car body floor while driving.
  • a traction motor can be cooled, which is mounted on the rear of the coupling-fastening device bogie and drives the wheels of the bogie.
  • Such other openings can also be used for passing cables and hydraulic or pneumatic lines.
  • connection between the underside of the coupling fastening device and the opposite longitudinal members allows a direct
  • the coupling-fastening device for example, clutch plate
  • the entire assembly of coupling attachment means and all of the power transmission members is configured such that a longitudinal force exerted by the coupling on the center of the coupling attachment means in the longitudinal direction of the car body is more than 10% and preferably more than 50% (e.g. %) is transmitted directly via the connection from the bottom to the opposite side members.
  • Another aspect of the invention relates to attaching the coupling-fastening device designed as a coupling plate to the connection and / or to the floor of the carbody (e.g., directly to the floorboard of the carbody or indirectly via at least one other element).
  • This aspect can be in the case of
  • Attachment of the clutch plate with the bottom of the car body also be taken in isolation, ie there must be no connection from the underside of the coupling plate to the opposite side members of the car body.
  • All other features such as the support elements described above, the at least one plate-shaped element, the embodiment of the particular as a clutch plate designed clutch fastening device with angled portions and / or the other embodiment of the above-described and yet to be described coupling box can also be realized or be realized if no connection from the underside of the coupling plate to the opposite side members of the car body is present. In this case, however, it is preferred that the height of the coupling fastening device, in particular of the
  • Clutch box (the height is considered in the vertical direction) is lower than in the case when a connection from the bottom of the coupling-fastening device to the opposite side members is present.
  • the coupling plate is to be stably fixed at its respective end (the upper end to be connected to the floor of the carbody and / or the lower end to be optionally connected to the connection).
  • the coupling plate at the end to be fixed a continuous (especially not, as would be the case in an extruded profile, interrupted by numerous cavities) surface and that this surface has a recessed area has, which is arranged between opposite edge regions of the surface.
  • the coupling plate can therefore be made solid, i. have no air chambers as in an extruded profile.
  • the edge portions of the surface at the end of the coupling plate abut substantially the entire surface of the planar surface while the recessed area forms a cavity together with the flat surface.
  • Design with the recessed area of the surface serves to adapt the thermal properties of the coupling plate to the thermal properties of the material forming the planar surface. If the parts to be joined together are heated to produce a welded connection or other joining connection that requires heating of the parts, premature melting and consequent flow of the material may occur during heating of the part forming the planar surface the material of the clutch plate is not yet sufficiently heated. Due to the narrower edge areas of the surface and the
  • the recessed area between them can be the material at the edge areas the surface of the coupling plate are brought about the same time at the same temperature required for the joining process.
  • the cavity bounded by the recessed area and the flat surface can accommodate filler used in making the joint, eg, solder material or filler used in welding.
  • the coupling plate has at its lateral ends, i. considered in a horizontal cross-sectional area at the ends, the
  • the coupling plate forms a U-shaped or (with bilateral bend at the lateral ends) H-shaped profile.
  • the angled portion serves to connect the coupling plate to this area with an additional power transmission element, via the forces between the bottom of the car body and the
  • Clutch plate to be transferred.
  • power transmission elements have been described above.
  • the angled portions of the coupling plate make it possible to produce a joint connection, which requires heating of the parts to be joined, between the coupling plate and the further force transmission element, wherein the angled portion of the coupling plate is adapted to the thermal properties of the further force transmission element. Examples and embodiments will be discussed in more detail.
  • the coupling plate can be designed in particular at its lateral ends, but also in a multi-part design on the mutually connected edges of the parts of the coupling plate so that the ends have two web-shaped projecting portions at which the ends are welded to another part.
  • at least one of the projecting portions on an angled edge which forms a V-shaped or Y-shaped recess, which extends in the longitudinal direction of the projecting portion, together with a similarly angled edge of the part to be welded.
  • the recess is open to the outside, i. If the two projecting portions have the angled edge, the openings of the recesses facing away from each other.
  • a tongue-shaped end portion is also formed on the projecting portion with the angled edge, which in the direction of the the component to be welded protrudes furthest.
  • This tongue-shaped end portion may be disposed in a recess of an end portion of the part to be welded before the weld is produced. In this case, the tongue-shaped
  • a weld pool fuse is e.g. in WO 2009/115198 A1.
  • the recess prevents the weld from passing through the tongue-shaped area
  • the scope of the invention includes a corresponding manufacturing method for
  • the method comprises the following steps:
  • the above steps do not have to be done or not all in this order. Therefore, the above listing does not mean an order of execution of the steps.
  • the side members, the coupling fastening device and the connection must be present so that they can be connected together.
  • the side walls are then connected to the floor via the side rails, although this is preferred.
  • This step can Alternatively, be carried out before the connection of the longitudinal members with the coupling-fastening device.
  • Embodiments of the method follow from the description of embodiments of the car body.
  • connection can be made of aluminum extrusion box profiles which are welded together.
  • connection can be made first and then the connection with the coupling-fastening device and the opposite sides of the
  • Car body connected in the region of the side members, in particular welded.
  • 1 is a three-dimensional view of an end face of a car body, wherein the car body is manufactured in Integralbauweise and wherein in the end region of the car body under the floor a coupling plate is arranged, whose underside is connected via a connection directly with opposite lateral side members,
  • FIG. 1 is a side view of the carbody shown in Fig. 1,
  • Fig. 3 is a view of the lower part of the car body end portion of Fig. 1 and
  • Fig. 4 is a view similar to that in Fig. 3, but with the connection between the
  • Fig. 6 is a plan view from below of the Wagenkasten- shown in Fig. 3 to 5 end portion, but the connection from the bottom of
  • Clutch plate is omitted to the lateral side members and wherein the representation shows only the area around the clutch plate and the associated additional power transmission elements,
  • Fig. 7 is an enlarged view of a portion of the illustration in Figure 6, wherein the portion is the connection area between the coupling plate and two additional power transmission elements welded thereto, and
  • Fig. 8 shows a cross section through part of the arrangement shown in Fig. 7.
  • Fig. 1 shows a car body 1 for a rail vehicle, in particular for a large-capacity passenger car.
  • the view is directed to the end wall 5 of the car body 1, which has a central door opening T.
  • On the end wall 5 are the front ends of the side walls 4a, 4b, which face each other from the viewpoint of the door opening T, the front end of the roof element 2 and the front end of the bottom 3.
  • the car body 1 is shown in a state during its manufacture, although the production is not finished yet.
  • the car body 1 is manufactured in Integralbauweise.
  • the bottom 3 is designed as a bottom plate.
  • the side walls 4a, 4b and the roof element 2 are each prefabricated in one piece and have been connected to each other for the production of the car body 1, in particular welded together.
  • Carriage 1 preferably aluminum extruded profiles, in which air chambers are arranged between aluminum sheets, which form the outer surface of the respective module, which are partitioned by partitions of aluminum sheet against each other.
  • the partitions run in the manner of a truss when a
  • Cross-sectional profile is considered.
  • the partitions run continuously or at least over a longitudinal section.
  • the mentioned modules 2, 3, 4 and also the other modules of the car body 1 produced by the extrusion process can be composed of sub-modules which were produced separately in the extrusion process and, for example, welded together were.
  • the internal structure of the extruded profiles can be seen, for example, below in FIG. 1 and in FIG. 5.
  • the partitions are designated by the reference numeral 31 and the air chambers by the reference numeral 30.
  • the bottom 3 is composed of at least five sub-modules 35a, 35b, 36a, 36b, 37 running side by side in the longitudinal direction (perpendicular to the plane of the figure in FIG. 5). These sub-modules 35, 36, 37 are welded together at their transitions 32. At the opposite lateral edges of the bottom plate 3, this is welded to the (with respect to the bottom plate 3) opposite longitudinal members 34 a, 34 b.
  • the side rails 34 differ from most other sub-modules in that they have a greater distance between the outside
  • Sheets that form the opposite surfaces have an angular cross-sectional profile and preferably the sheet thicknesses of the outer panels and the partitions are larger than the other sub-modules.
  • the further sub-modules of the side walls 4a, 4b are not shown in Fig. 5.
  • the side members may be configured in any other suitable manner, e.g. B as I-profile. This does not only apply to this embodiment. Also, the side members may be configured in any other suitable manner, e.g. B as I-profile. This does not only apply to this embodiment. Also, the side members may be configured in any other suitable manner, e.g. B as I-profile. This does not only apply to this embodiment. Also, the side members may be configured in any other suitable manner, e.g. B as I-profile. This does not only apply to this embodiment. Also, the
  • Side members may not be individual components, but may be integral portions of the floor or at the bottom of the side walls.
  • Allen side members is common, however, that over the side members greater forces in the longitudinal direction of the car body
  • the side wall 4b has a door opening 12 in the illustrated end region of the car body 1.
  • the strength of the side wall 4b is therefore weakened.
  • Fig. 2 also a part of a window opening 15 and in the upper region of the side wall 4b next to the door opening 12, a further window cutout 14 is also recognizable on the right.
  • the transition region between the bottom 3 and the side walls 4a, 4b is denoted by the reference numeral 10a and on the opposite side 10b.
  • the side members which may for example be as shown in Fig. 5 and already described.
  • the longitudinal member may be part of the bottom plate, as indicated by the continuous, reaching to the outside of the car body horizontal lines in Fig. 1, or the longitudinal beam can be connected in a preparatory manufacturing with the bottom plate.
  • the car body is relative to the side walls, the floor, the roof element and also to the manner of manufacturing the sub-modules or modules of the car body 1 can be executed differently. For example, it must be in the car body is not a car body in Integralbauweise. Also, the material may be different than aluminum. Further, other openings and openings may be elsewhere.
  • the coupling-fastening device is a
  • a coupling plate 7 which is made of two parts 17a, 17b.
  • the coupling plate 7 is preferably not an extruded profile with extruded cavities. Rather, the
  • the two parts 17a, 17b are welded together at their common transition 42.
  • the parts 17 may consist in particular of aluminum.
  • Clutch plate 7 are first welded to the other shown in Fig. 3 and other figures additional power transmission elements 6a, 6b, 9a, 9b and then these are welded in horizontal cross-section H-shaped construction at its upper side with the reinforcing plate 20.
  • the H-shaped cross-sectional profile of this construction is best seen in FIG. This figure shows that the two parts 17a, 17b respectively at their outside, to the lateral edge of the car body facing ends (top and bottom in Fig. 6), two angled portions 53, 54 (on part 17a) and 55, 56 (on the part 17b).
  • These angled portions 53, 54, 55, 56 are connected to the other power transmission elements, namely the angled portion 53 with the support member 6 a, the angled portion 54 with a
  • the support elements 6a, 6b form part of the long legs of the H-profile, these parts of the long legs from the perspective of
  • Clutch plate 7 diverge, while the plate-shaped elements 9a, 9b parallel to each other in the longitudinal direction of the car body.
  • the support members 6a, 6b may be welded together from two parts, as can be seen by a horizontal line on the support member 6a in Fig. 3.
  • the division of the plate-shaped elements 9a, 9b is also horizontal in the embodiment, as also best seen in FIG. 3 can be seen.
  • the welded joint 61 of the two parts 58a, 59a is also shown in Fig. 3 by a horizontal line, as the welded joint 62 of the two parts 58b, 59b of the plate-shaped member 9b.
  • the upper part 59a, 59b may have through-holes, e.g. To be able to pass cables or lines.
  • the reinforcing plate 20 also has an H-shaped profile, but the transitions between the two longitudinal limbs and the transverse leg of the H-profile are rounded.
  • the corresponding rounded edges are designated by reference numerals 22 and 52 in FIG.
  • the end portions 21a, 21b of the longitudinal legs taper with respect to their measured in the vertical direction (perpendicular to the plane of FIG. 6 and in the vertical direction in Fig. 3)
  • End portions 74a, 74b are spaced from each other and there is a cavity 101 between them.
  • the tongue-shaped portion 74a, 74b up to the free end of a recess 73 is provided on the outside, which as
  • the end of the support element 6a pointing in the direction of the angled region 53 likewise has two projecting mutually parallel end sections 105a, 105b, so that a cavity is also created between the end sections 105 which forms part of the assembled configuration shown in FIG Cavity 101 is.
  • the cavity 101 is circumferentially bounded, on one side of the angled portion 53 and on the other side of the support member 6a.
  • the end portions of the angled portion 53 and the support member 6a overlap with the tongue-shaped end portions 74a, 74b abutting on the inner side of the projecting end portions 05a, 105b.
  • this recess 71 extends in the vertical direction (perpendicular to the plane of FIG. 7) over the entire end of the angled portion 53 and the support member 6a. This also applies to the cavity 101.
  • the weld is not yet established. In a manner known per se, however, a weld can now be created in each case in the region of the V-shaped or Y-shaped recess 71. The result is two welds in each transition region between the clutch plate and the additional power transmission element.
  • An advantage of the projecting end portions with the intermediate cavity 101 is that the material thicknesses of the abutting, to be welded together parts in the joint area are about the same size, so that the heat capacities are about the same size. at
  • the temperatures of the materials of the abutting parts are therefore about the same size. Due to the existing material contact, a temperature compensation by heat conduction can also take place. In addition, the mated end portions of the parts to be welded together due to the internal tongue-shaped end portions are already in a provisionally fixed relative position, so that the production of the weld is facilitated.
  • the angled area 53 need not be angled with the angle shown in FIG. 7 with respect to the part of the coupling plate shown in FIG. 7 below, but the angle can vary depending on the desired construction.
  • the other angled region 54 which may also be omitted in another embodiment of the coupling plate.
  • the angled portion 53 may be omitted while the angled portion 54 is present.
  • the tongue-shaped portion 53 may be omitted while the angled portion 54 is present.
  • Support element 6a but not be provided at the angled region.
  • one of the two parts to be joined has a tongue-shaped end portion and the other part the other tongue-shaped portion.
  • Fig. 3 and Fig. 7 show that the bottom shown in Fig. 3 above the
  • Clutch plate 7 the support elements 6a, 6b and the plate-shaped elements 9a, 9b does not have a continuous planar surface, but is profiled.
  • Profiling serves the thermal properties, in particular the effective heat capacity, of said elements to the thermal properties of
  • the top of the elements can be designed in the same way. At the top, the elements are welded to the reinforcing plate 20.
  • the profiling causes the effective heat capacity to decrease.
  • material is cut out in the middle region of the surface at the lower end. Only the edge regions of the surface, which are preferably designed flat, wherein the two opposite edge regions preferably end at the same height level, abut the part with which the element is to be welded or connected in another way under the action of heat.
  • the middle area of the end surface of the part 17a of the clutch plate 7 is designated by reference numeral 89 in FIG.
  • transition of the central region 89 to the two opposite edge regions 69a, 69b is denoted by reference numerals 79a, 79b. These transition regions can, as indicated by parallel lines in Fig. 4, be executed rounded. Since the portion 17a in the embodiment shown in Fig. 7, the two
  • Reference numeral 79c is designated.
  • the slot member 6a has a central, recessed
  • Fig. 8 shows a cross section through the part 17a outside the angled portions 53, 54, wherein the image plane is perpendicular to the image plane of Fig. 7 and in the longitudinal direction of the car body, i. in the horizontal direction of the image plane in FIG. 7.
  • connection 8 is configured continuously from the one longitudinal carrier 34a to the other longitudinal carrier 34b and in this case has a trough-shaped cross-sectional profile (FIG. 5).
  • the compound 8 is connected to the longitudinal members 34 each over a welded joint 32 is connected. It is composed of several sub-modules (in Fig. 5 from left to right) 19a, 18a, 25a, 26a, 27, 26b, 25b, 18b and 19b, these sub-modules are designed plate-shaped and each with two
  • tongue-shaped end portions may be provided which allow mating of the parts to be joined prior to welding, which have a weld pool and which are designed so that the effective heat capacities of each other to
  • two of the sub-modules namely the modules 18a, 18b are curved. They form the transition from the bottom of the tub to the side walls of the tub.
  • connection 8 Longitudinal extent greater, as can be seen from Fig. 3, since the plate-shaped elements 9a, 9b have at its lower edge a curved course.
  • the longitudinal extension of the tub bottom of the connection 8 can also be slightly larger than the
  • the trough-shaped connection 8 in the trough sidewalls in each case on an opening 13, as best seen in Fig. 2 and Fig. 1 can be seen on their side walls.
  • connection 8 Longitudinal extent, over the entire greater longitudinal extent of the connection 8 abuts the side rail 34, improves the stability and makes it possible Therefore, to transfer larger forces in the longitudinal direction between the longitudinal member 34 and the connection 8.
  • the support elements 6a, 6b are connected on their underside to the connection 8, namely here the sub-modules 26a, 26b. With these sub-modules 26a, 26b, the plate-shaped elements 9a, 9b are also connected on its underside. Also, the coupling plate 7 itself is connected to the connection 8, namely with the central part module 27 and with their angled edge regions with the sub-modules 26a, 26b. All of these connections of the coupling plate 7, the supporting elements 6a, 6b and the plate-shaped elements 9a, 9b are preferably welded joints, the underside of the construction shown in Fig. 3 above preferably being as described with a recessed, recessed surface area
  • Car body floor 3 can be at least partially closed by plate-shaped elements (not shown). Also, the open ends of the modules as mentioned above, e.g. be closed by welded metal strips.
  • Reinforcing plate 20, the clutch plate 7, the two support members 6a, 6b and the central region of the trough bottom of the compound 8 in the above sense be referred to as a clutch box.
  • this coupling box is at least partially open, so that the clutch through the interior of the
  • Clutch box can extend through to the coupling plate 7 and can be fixed there.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug, wobei der Wagenkasten Folgendes aufweist: einen Boden (3), zwei Seitenwände (4), die jeweils mit dem Boden (3) verbunden sind, zumindest zwei Längsträger (34), die an gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens (1) jeweils im Übergangsbereich des Bodens (3) zu der Seitenwand (4) angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Wagenkastens (1) erstrecken, eine Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) zur Befestigung einer Kupplung, über die der Wagenkasten (1) mit einem Wagenkasten eines anderen Wagens verbindbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung (7) unterhalb des Bodens (3) angeordnet ist und wobei eine Unterseite der Befestigungseinrichtung (7) über eine Verbindung (8) direkt mit den Längsträgern (34) verbunden ist.

Description

Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug mit Kupplungs-Befestigungseinrichtung und Herstellungsverfahren dafür
Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug. Der Wagenkasten ist vorzugsweise in Integralbauweise gefertigt, d.h. es sind zumindest eine Bodenplatte, Seitenwände, ein Dachelement und Stirnwände zusammengefügt, und ist insbesondere aus miteinander verschweißten Aluminium-Strangpressstrukturen gefertigt, die wie üblich als doppelwandige Hohlkammer-Profile ausgestaltet sind, insbesondere Profile mit gegenüberliegenden blechförmigen Wänden, die über Stege miteinander verbunden sind. Die Stege oder Trennwände trennen in Längsrichtung des Profils verlaufende
Luftkammern voneinander ab. Es müssen aber nicht alle genannten Teile des
Wagenkastens aus Strangpressstrukturen gefertigt sein. Es können vielmehr auch nur einzelne Bereiche des Wagenkastens aus Strangpressprofilen gefertigt sein. In Zügen, die mehrere Wagen aufweisen, werden die Wagen über Kupplungen, insbesondere so genannte Mittelpufferkupplungen, miteinander verbunden. Die Kupplungen übertragen die Zug- und Schubkräfte in Längsrichtung des Wagenkastens und damit in Fahrtrichtung des Zuges. Der Wagenkasten gemäß der Erfindung weist unterhalb des Wagenkasten- Bodens eine Kupplungs-Befestigungseinrichtung (z. B. eine Kupplungsplatte) zum
Befestigen einer Kupplung auf, über die der Wagen mit einem anderen Wagen eines Zuges gekuppelt werden kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Wagenkastens und ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Wagenkasten.
Die Kupplungsplatte weist eine in Längsrichtung des Wagenkastens zum Ende des Wagenkastens weisende Seite oder einen zu dieser Seite offenen Raum auf, an der oder in dem die Kupplung befestigt werden kann oder befestigt ist, zum Beispiel über einen Flansch an einer Oberfläche der Kupplungsplatte. Anstelle einer Kupplungsplatte kann eine andere Einrichtung vorgesehen seien, an der die Kupplung befestigt ist oder befestigt wird und über die insbesondere in Längsrichtung des Wagenkastens wirkende Kräfte zwischen der Kupplung und der Einrichtung übertragen werden. Z. B. kann die
Einrichtung eine Anordnung von Streben und ein Befestigungselement aufweisen. Die Kupplung wird an dem Befestigungselement befestigt und die Streben verlaufen in verschiedenen Richtungen innerhalb einer Ebene, die quer zur Längsachse des
Wagenkastens verläuft. Die Streben stützen das Befestigungselement gegen einen Rahmen ab, der den Außenrand der Einrichtung bildet. Allgemein kann die Einrichtung als Kupplungs-Befestigungseinrichtung bezeichnet werden. Das Befestigungselement oder eine andere Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung kann z.B. einen Materialblock mit einem einseitig offenen Hohlraum aufweisen, in den das Ende der Kupplung eingebracht ist oder wird. Dabei kann der Materialblock zum Beispiel zwei Teile aufweisen, die jeweils einen Teil des Hohlraums beranden. Die Teile können derart miteinander befestigt werden, dass das Ende der Kupplung nicht aus dem Hohlraum entfernt werden kann, ohne die Befestigung der Teile wieder zu lösen.
Bei dem Wagenkasten kann es sich insbesondere um einen Wagenkasten für eine Straßenbahn, einen Nahverkehrszug, einen Fernverkehrszug oder einen
Hochgeschwindigkeitszug handeln.
Aus EP 2130739 A1 ist ein Schienenfahrzeug-Wagenkasten bekannt, der zwei
Endmodule aufweist. Die Kupplung, über die der Wagenkasten mit benachbarten
Wagenkästen verbindbar ist, hat ein inneres Ende, das direkt mit einem Querelement einer Unterkonstruktion oder einer Querschwelle verbunden ist, um Längskräfte zu übertragen. Die Unterkonstruktion weist ein Paar von Längsträgern auf, die sich von dem Querelement aus in Längsrichtung von der Kupplung wegerstrecken. Die Längsträger enden an einem Rahmen, der mit der Unterseite des Wagenkastens verbunden ist. Das Endmodul weist an seiner Unterseite ebenfalls einen Rahmen auf, der an seiner zum benachbarten Wagen weisenden Vorderseite ein Fenster aufweist, durch das sich hindurch die Kupplung bis zu dem Befestigungsbereich am Ende des Rahmens erstreckt. Der Rahmen weist eine Reihe von Längsträgern und zusätzliche in Längsrichtung verlaufende Elementen auf. Im Befestigungsbereich der Kupplung weist der Rahmen einen plattenförmigen inneren Unterzug auf.
DE 10129420 A1 beschreibt eine Kopfstruktur für den Rohbau von Schienenfahrzeugen. Die Kopfstruktur hat eine Bodenplatte, ein Kopfschild (d. h. eine Kupplungsplatte), eine in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufende Längsabstützung sowie mehrere lokale Versteifungselemente in der Art von Querträgern. Über einen Hauptquerträger ist die Bodenplatte mit der Bodenplatte eines Wagenkastens verbunden. Neben der im Bereich der Bodenplatte vorgesehenen Längsabstützung sind weitere z.B. schräg verlaufende Abstützungen möglich, die das eigentliche Kopfschild im Wesentlichen über seine gesamte Höhe abstützen können. Zur Aufnahme von Kräften (im Folgenden auch Kupplungskräfte genannt), die über die Kupplung auf den Wagenkasten übertragen werden oder umgekehrt, sind außerdem bereits so genannte Kupplungskästen vorgeschlagen worden, die unter dem Boden des Wagenkastens befestigt sind. Ähnlich wie bei dem Rahmen gemäß EP 2130739 A1 erstreckt sich die Kupplung durch eine vordere Öffnung des Kupplungskastens bis zum hinteren Ende des Kupplungskastens und ist dort an der Rückseite des Kupplungskastens befestigt, z.B. über einen Flansch. Der Kupplungskasten weist in Längsrichtung verlaufende Seitenwände und einen Boden auf. Die Seitenwände sowie die vordere und die hintere Wand des Kupplungskastens können an ihrer Oberseite mit einer
plattenförmigen Verstärkung des Wagenkastenbodens verbunden sein. Außerdem werden die in das hintere Ende des Kupplungskastens von der Kupplung eingeleiteten Kupplungskräfte über verschiedene Abstützungselemente, insbesondere zumindest eine Querstrebe, eine Längsstrebe und optional auch Diagonalstreben, in den Boden des Wagenkastens eingeleitet. An den Stellen, an denen die Kräfte in den Boden des
Wagenkastens eingeleitet werden, sind abhängig von der Stärke des Bodens zusätzliche Verstärkungen erforderlich.
Wie diese Beispiele zeigen, dient die Kupplungs-Befestigungseinrichtung (z. B. die Kupplungsplatte), an der die Kupplung befestigt werden kann oder befestigt ist, dazu, die von der Kupplung auf den Wagenkasten auszuübenden Kräfte aufzunehmen und umgekehrt von dem Wagenkasten auf die Kupplung Kräfte auszuüben. Die Kräfte werden im Wesentlichen in Längsrichtung des Wagenkastens und damit des Zuges übertragen, wobei aber auch Querkräfte auftreten, die quer zur Längsrichtung wirken. Damit diese Kräfte zwischen der Kupplungs-Befestigungseinrichtung und dem Wagenkasten übertragen werden können, ist die Kupplungs-Befestigungseinrichtung (z. B.
Kupplungsplatte) über die genannten Kraftübertragungselemente, nämlich
Längsabstützungen, Querträger, Versteifungselemente und Diagonalstreben, mit dem Boden des Wagenkastens verbunden. Diese Kraftübertragungselemente stützen die Kupplungs-Befestigungseinrichtung ab und verteilen die Kräfte, die von der Kupplungs- Befestigungseinrichtung in den Boden des Wagenkastens eingeleitet werden. Von dem Boden, insbesondere der Bodenplatte eines Wagenkastens in Integralbauweise, werden die Kräfte weiter auf die Längsträger im Bereich des Übergangs zwischen dem Boden und den Seitenwänden übertragen. Im Fall einer Bodenplatte ist diese typischerweise über die gesamte Länge des Wagenkastens mit den Längsträgern verbunden. Die Längsträger müssen aber nicht als individuelle Bauteile ausgeführt sein. Vielmehr können sie von vornherein z. B. Teil des Bodens sein.
Um die Kupplungs-Befestigungseinrichtung, insbesondere die Kupplungsplatte, stabil abzustützen und die Kraftübertragung zwischen Wagenkasten und Kupplung zu ermöglichen, werden bekanntermaßen mehrere Kraftübertragungselemente benötigt, die so stabil ausgeführt werden müssen, dass sie bei größtmöglicher Last nicht kollabieren und sich nicht in erheblicher Weise verformen. Trotz einer möglichen Leichtbauweise, wie es bei Aluminium-Strangpressprofilen mit Luftkammern der Fall ist. Weisen die
Kraftübertragungselemente ein erhebliches Gewicht auf und wird entsprechend viel Material und Platz unterhalb des Wagenkasten-Bodens benötigt. Dieser Platz steht z.B. nicht für ein Drehgestell des Wagens, elektrische Kabel und/oder hydraulische oder pneumatische Leitungen zur Verfügung. Da die Kupplungs-Befestigungseinrichtung im Endbereich (betrachtet in Längsrichtung des Wagenkastens) des Wagens angeordnet ist, muss das Drehgestell einen erheblichen Abstand zum Ende des Wagens bzw.
Wagenkastens aufweisen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wagenkasten und ein
entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben, die es ermöglichen, die Anzahl und/oder Masse der für die Kraftübertragung zwischen der Kupplungs- Befestigungseinrichtung und dem Wagenkasten benötigten Kraftübertragungselement zu reduzieren und gleichzeitig den benötigten Bauraum zu reduzieren.
Es wird vorgeschlagen, die Kupplungs-Befestigungseinrichtung (z. B. die
Kupplungsplatte) an ihrer Unterseite direkt mit an gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufenden Längsträgern zu verbinden, wobei die Verbindung dazu dient, Kräfte unmittelbar zwischen den
Längsträgern und der Kupplungs-Befestigungseinrichtung zu übertragen. Es handelt sich bei der Verbindung daher um einen, für die Statik des Wagenkastens und für die dynamische Kraftübertragung wesentlichen Teil und nicht lediglich um eine Verkleidung des Unterbodens.
Insbesondere wird ein Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug vorgeschlagen, wobei der Wagenkasten Folgendes aufweist:
- einen Boden, - zwei Seitenwände, die jeweils mit dem Boden verbunden sind,
- zumindest zwei Längsträger, die an gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens jeweils im Übergangsbereich des Bodens zu der Seitenwand angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Wagenkastens erstrecken,
- eine Kupplungs-Befestigungseinrichtung zur Befestigung einer Kupplung, über die der Wagenkasten mit einem Wagenkasten eines anderen Wagens verbindbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung unterhalb des Bodens angeordnet ist und wobei eine Unterseite der Befestigungseinrichtung über eine Verbindung direkt mit den Längsträgern verbunden ist.
Dabei ist der Verlauf der Verbindung derart, dass zwischen dem Boden des
Wagenkastens und der Verbindung ein Zwischenraum bestehen bleibt, d.h. die
Verbindung weist ein U-Profil auf, wenn sie in einer Querschnittsebene betrachtet wird, die quer zur Längsrichtung des Wagenkastens verläuft. Vorzugsweise ist die Verbindung der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung zu den Längsträgern auf den gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens durchgehend, so dass in einem senkrecht zur Längsrichtung des Wagenkastens verlaufenden Querschnitt ein wannenförmiges Profil ausbildet ist, wobei der Innenraum der Wanne unterhalb des Bodens des
Wagenkastens liegt. Anders ausgedrückt bedeutet durchgehend, dass die Verbindung von dem einen Längsträger über die Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung bis zu dem anderen Längsträger auf der gegenüberliegenden Seite des Wagenkastens durchgeht, d.h. nicht unterbrochen ist.
Falls die Kupplungs-Befestigungseinrichtung eine Kupplungsplatte ist, kann diese mehrteilig, insbesondere zweiteilig sein, sodass die Handhabung der Platte bei der Befestigung mit anderen Teilen erleichtert ist.
Die Verbindung kann insbesondere durch zumindest ein plattenförmiges Teil hergestellt werden, wobei sich die gegenüberliegenden Oberflächen des plattenförmigen Teils in Richtung der Verbindung und etwa in Längsrichtung des Wagenkastens erstrecken. Im Fall der U-profilförmigen Formgestaltung (siehe oben) wird eine Wanne gebildet, die sich in Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt und über einen Abschnitt in Längsrichtung des Wagenkastens jeweils ein U-Profil der genannten Art aufweist. Insbesondere kann sich die Verbindung über einen Längsabschnitt des Wagenkastens erstrecken, in dem die Verbindung zumindest an einer Stelle, vorzugsweise an zwei Stellen, über ein von unten nach oben bis zu dem Boden des Wagenkastens verlaufendes Stützelement mit dem Boden verbunden ist. Diese vorzugsweise zwei Stützelemente sind vorzugsweise in einer horizontalen Richtung, die quer zur Längsrichtung des Wagenkastens verläuft, voneinander beabstandet, wobei der Abstandsbereich den Raum definiert, durch den sich die Kupplung vom Wagenkastenende bis zu der Kupplungs-Befestigungseinrichtung erstreckt. Die zwei voneinander beabstandeten Stützelemente bilden daher zusammen mit der Kupplungs-Befestigungseinrichtung und dem Wagenkastenboden einen
Kupplungskasten der oben genannten Art. Dabei kann die Verbindung der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung zu den Längsträgern den Boden des
Kupplungskastens bilden.
An der Oberseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung bzw. im speziellen an der Oberseite des Kupplungskastens kann sich zusätzlich zu dem Boden eine
Verstärkungsplatte befinden, insbesondere eine Verstärkungsplatte, über die die
Kupplungs-Befestigungseinrichtung und/oder (soweit vorhanden) die Stützelemente indirekt mit dem Boden des Wagenkastens verbunden sind. Eine Unterscheidung zwischen dem Boden des Wagenkastens und einer solchen Verstärkungsplatte ist insbesondere dann zu beachten, wenn der Boden durch eine Bodenplatte aus
Strangpressprofilen gebildet wird. Die Verstärkungsplatte leitet die von der Kupplungs- Befestigungseinrichtung auf den Boden auszuübenden Kräfte in einem großen Bereich in den Boden ein, das heißt sie verteilt die Kräfte. Speziell wenn der Boden durch zumindest ein Strangpressprofil gebildet ist, das zwischen zwei blechförmigen, die
Außenoberflächen bildenden Deckelementen Stege aufweist, können die Deckelemente so dünn sein, dass eine Krafteinleitung in einem kleinen Bereich nicht stabil genug wäre. Insbesondere in diesem Fall erleichtert die Verstärkungsplatte auch das Herstellen einer stabilen Schweißverbindung an der Oberseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung. Durch eine größere Materialdicke der Verstärkungsplatte im Vergleich zu dem
Deckelement wird die Schweißverbindung stabiler und ist leichter herzustellen, da die Verstärkungsplatte hinsichtlich ihrer thermischen Eigenschaften an die Kupplungs- Befestigungseinrichtung angepasst sein kann.
Es wird bevorzugt, dass die Verbindung zwischen der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung und den Längsträgern sich im Bereich der Längsträger über einen Längsabschnitt erstreckt, der in Längsrichtung des Wagenkastens verläuft. Dabei ist der Längsabschnitt vorzugsweise länger als die Längserstreckung der Verbindung im Bereich der Kupplungs-Befestigungseinrichtung. Die Verbindung ist über den
Längsabschnitt hinweg vorzugsweise durchgehend mit dem Längsträger verbunden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie den Wagenkasten zusätzlich stabilisiert. In der Nähe des Längsabschnittes wird es daher auch erleichtert, z.B. Türöffnungen oder andere Öffnungen in den Seitenwänden des Wagenkastens vorzusehen. Aufwendige weitere Verstärkungsmaßnahmen, wie die Schwächung der mechanischen Festigkeit des Wagenkastens im Bereich der Öffnungen kompensieren, können entfallen oder zumindest reduziert werden.
Optional ist die Kupplungs-Befestigungseinrichtung an ihrer Seite, die der Seite des Wagenkastenendes gegenüberliegt, über zumindest ein plattenförmiges Element an der Unterseite des Bodens des Wagenkastens abgestützt. Das plattenförmige Element hat vorzugsweise eine Unterkante, die sich nicht über ihren gesamten Verlauf parallel zu der Oberkante des plattenförmigen Elements erstreckt. Vielmehr kann die Unterkante z.B. dadurch erzeugt werden, dass im Vergleich zu einem quaderförmigen plattenförmigen Elements ein Teil des Quaders weggelassen oder abgeschnitten wird. Der Verlauf der Unterkante kann in bevorzugter Weise konkav gekrümmt sein, so dass in dem konkav gekrümmten Bereich Raum entsteht, der z.B. für Teile eines Drehgestells genutzt werden kann.
Vorzugsweise sind zwei plattenförmige Elemente gleicher Form vorhanden, wobei diese plattenförmigen Elemente in einer horizontalen Richtung, die quer zur Längsrichtung des Wagenkastens verläuft, einen Abstand zueinander aufweisen. Wird ein horizontaler Querschnitt unterhalb des Wagenkasten-Bodens betrachtet, bilden die beiden
voneinander beabstandeten plattenförmigen Elemente, die z. B als Kupplungsplatte ausgestaltete Kupplungs-Befestigungseinrichtung und die optional vorhandenen beiden Stützelemente, die die oben genannte Verbindung am Boden des Wagenkastens abstützen, ein H-Profil, wobei die beiden Längsschenkel des H nicht über ihren gesamten Verlauf parallel sein müssen. Z.B. können die von den beiden Stützelementen gebildeten Abschnitte der Längsschenkel des H aus Sicht der Kupplungsplatte divergieren.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung und Anordnung der
Kraftübertragungselemente, die Kupplungskräfte zwischen der Kupplungs- Befestigungseinrichtung und dem Boden des Wagenkastens übertragen, hat die oben beschriebene Verbindung zwischen der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung und den Längsträgern an gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens den Vorteil, dass sie die unmittelbare Übertragung von Kräften zwischen den Längsträgern und dem unteren Ende der Kupplungs-Befestigungseinrichtung ermöglicht. Wenn in dieser Beschreibung von der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung die Rede ist, schließt dies nicht aus, dass sich das untere Ende der Kupplungs-Befestigungseinrichtung etwas unterhalb der Verbindung zu den gegenüberliegenden Längsträgern befindet. Bevorzugt wird jedoch, dass die Verbindung am unteren Ende der Kupplungs-Befestigungseinrichtung ansetzt.
Durch die unmittelbare Übertragung zwischen den gegenüberliegenden Längsträgern und der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung entsteht eine stabile Konstruktion, die es ermöglicht, aus vorbekannten Ausführungsformen von Wagenkästen bekannte Kraftübertragungselemente, insbesondere Diagonalstreben und Querstreben,
wegzulassen. Dies schafft Bauraum für die Montage von Kabeln und hydraulischen oder pneumatischen Leitungen.
Da ferner eine direkte Kraftübertragung von der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung in die gegenüberliegenden Längsträger und umgekehrt stattfinden kann, können die optional zusätzlichen Kraftübertragungselemente zur Abstützung der Kupplungs-Befestigungseinrichtung kleiner und leichter ausgeführt werden. Außerdem wird insbesondere im mittleren Bereich unterhalb des Bodens des Wagenkastens weniger Raum für die Kraftübertragungselemente benötigt. Dies ermöglicht es außerdem, die Kupplungs-Befestigungseinrichtung näher am Ende des Wagenkastens (betrachtet in dessen Längsrichtung) anzuordnen. Daher kann ein Drehgestell näher am Ende des Wagenkastens angeordnet werden.
Außerdem wird der Aufwand für die Montage der Kupplung-Befestigungseinrichtung reduziert, da weniger Teile benötigt werden und da die Verbindung zu den Längsträgern auf einfache Weise in einem Abstand zum Wagenkasten-Boden und seitlich an den Längsträgern statt unmittelbar unterhalb des Wagenkasten-Bodens in dessen mittleren Bereich hergestellt werden kann.
Vorzugsweise wird die Verbindung von der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung zu den gegenüberliegenden Längsträgern aus mehreren plattenförmigen Einzelteilen hergestellt, wobei die Einzelteile vorzugsweise jeweils Strangpressprofile sind und wobei sich Längsrichtungen von Luftkammern und sich damit Trennwände zwischen den Luftkammern in den Strangpressprofilen in Längsrichtung des Wagenkastens erstrecken. Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest bei einem Teil der plattenförmigen Einzelteile die Längsrichtung der Luftkammern und damit der Wände zwischen den Luftkammern quer zur Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt.
Diese Einzelteile werden vorzugsweise miteinander verschweißt. Weiter bevorzugt wird, dass die Einzelteile aus Aluminium gefertigt sind.
Zumindest zwei der Einzelteile können zwar plattenförmig ausgestaltet sein, d.h. weisen etwa parallel zueinander verlaufende gegenüberliegende Außenoberflächen auf, die Außenoberflächen verlaufen jedoch nicht in einer Ebene, sondern sind gekrümmt. Diese Einzelteile oder im Fall einer durchgehenden Verbindung, die nicht aus Einzelteilen gefertigt ist, gekrümmten Bereiche der Verbindung befinden sich vorzugsweise seitlich, etwa unterhalb der gegenüberliegenden Längsträger des Wagenkastens oder geringfügig versetzt Richtung Längsachse des Wagenkastens. Die gekrümmten Einzelteile oder gekrümmten Bereiche bilden einen Übergang zwischen einem im Wesentlichen in horizontaler Richtung verlaufenden Bereich der Verbindung und einem Bereich der Verbindung, der sich von unten nach oben bis zu dem jeweiligen Längsträger erstreckt. Alternativ kann das gekrümmte Einzelteil oder der gekrümmte Bereich unmittelbar bis zu dem Längsträger führen. Das gekrümmte Einzelteil oder der gekrümmte Bereich können außerdem als Teil der Verkleidung des Wagenkastens genutzt werden. Zusätzliche Teile für die Verkleidung können daher entfallen oder zumindest teilweise eingespart werden.
Die Verbindung von der Unterseite der Kupplungsplatte bis zu den gegenüberliegenden Längsträgern kann - betrachtet in Längsrichtung des Wagenkastens - am Ende des Wagenkastens beginnen. Dabei kann - wie bereits erwähnt - die Verbindung einen Teil der Außenkontur des Wagenkastens bilden, nämlich einen unterhalb des
Wagenkastenbodens befindlichen Teil der Außenkontur, wenn das stirnseitige Ende des Wagenkastens betrachtet wird. Dabei kann der Zwischenraum zwischen der Verbindung und dem Boden des Wagenkastens zumindest teilweise geschlossen sein. Es muss jedoch zumindest eine Öffnung verbleiben, um die Kupplung, die mit der Kupplungs- Befestigungseinrichtung verbunden wird, betreiben zu können. Optional hat diese stirnseitige Abdeckung des Zwischenraums zumindest eine weitere Öffnung, um ein Einströmen von Luft aufgrund des Fahrtwindes zu ermöglichen. Diese strömende Luft kann z.B. dazu genutzt werden, Teile und Einrichtungen unterhalb des Wagenkastenbodens während der Fahrt zu kühlen. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Fahrmotor gekühlt werden, der an dem hinter der Kupplungs-Befestigungseinrichtung angeordneten Drehgestell montiert ist und die Räder des Drehgestells antreibt. Solche weiteren Öffnungen können auch für hindurchführende Kabel und hydraulische oder pneumatische Leitungen genutzt werden.
Wie erwähnt, ermöglicht die Verbindung zwischen der Unterseite der Kupplungs- Befestigungseinrichtung und den gegenüberliegenden Längsträgern eine direkte
Kraftübertragung zwischen den Längsträgern und dem unteren Ende der Kupplungs- Befestigungseinrichtung. Zusätzlich ist, wie ebenfalls bereits erwähnt und für sich genommen aus dem Stand der Technik bekannt, die Kupplungs-Befestigungseinrichtung (zum Beispiel Kupplungsplatte) direkt oder indirekt mit dem Boden des Wagenkastens verbunden, so dass auch Kräfte zwischen dem Boden und der Kupplungs- Befestigungseinrichtung übertragbar sind. Insbesondere wird die gesamte Anprdnung aus Kupplungs-Befestigungseinrichtung und sämtlichen Kraftübertragungselementen so ausgestaltet, dass eine von der Kupplung auf die Mitte der Kupplungs- Befestigungseinrichtung in Längsrichtung des Wagenkastens ausgeübte Längskraft zu mehr als 10 % und vorzugsweise mehr als 50 % (z. B. 60 %) direkt über die Verbindung von der Unterseite auf die gegenüberliegenden Längsträger übertragen wird. Deshalb wird weniger als 90 und vorzugsweise weniger als 50 % (z. B. 40 %) der Längskraft direkt von der Kupplungs-Befestigungseinrichtung über die weiteren Kraftübertragungselemente oder direkt von der Kupplungs-Befestigungseinrichtung auf den Wagenkastenboden übertragen. Dies ermöglicht es, diese weiteren Kraftübertragungselemente besonders leicht und/oder in geringer Zahl und/oder mit geringem Raumbedarf auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Befestigen der als Kupplungsplatte ausgestalteten Kupplungs-Befestigungseinrichtung mit der Verbindung und/oder mit dem Boden des Wagenkastens (z.B. direkt mit der Bodenplatte des Wagenkastens oder indirekt über zumindest ein weiteres Element). Dieser Aspekt kann im Fall der
Befestigung der Kupplungsplatte mit dem Boden des Wagenkastens auch für sich genommen realisiert werden, d.h. es muss keine Verbindung von der Unterseite der Kupplungsplatte zu den gegenüberliegenden Längsträgern des Wagenkastens vorhanden sein. Alle anderen Merkmale wie die oben beschriebenen Stützelemente, das zumindest eine plattenförmige Element, die Ausgestaltung der insbesondere als Kupplungsplatte ausgestalteten Kupplungs-Befestigungseinrichtung mit abgewinkelten Bereichen und/oder die sonstige Ausgestaltung des oben beschriebenen und noch zu beschreibenden Kupplungskasten können auch dann verwirklicht werden bzw. verwirklicht sein, wenn keine Verbindung von der Unterseite der Kupplungsplatte zu den gegenüberliegenden Längsträgern des Wagenkastens vorhanden ist. Bevorzugt wird in diesem Fall jedoch, dass die Höhe der Kupplungs-Befestigungseinrichtung, insbesondere des
Kupplungskastens (die Höhe wird in vertikaler Richtung betrachtet) geringer ist als in dem Fall, wenn eine Verbindung von der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung zu den gegenüberliegenden Längsträgern vorhanden ist.
Die Kupplungsplatte ist an ihrem jeweiligen Ende (das obere Ende, das mit dem Boden des Wagenkastens zu verbinden ist, und/oder das untere Ende, das optional mit der Verbindung zu verbinden ist) stabil zu befestigen. Gemäß diesem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kupplungsplatte an dem Ende, das zu befestigen ist, eine durchgehende (insbesondere nicht, wie es bei einem Strangpressprofil der Fall wäre, durch zahlreiche Hohlräume unterbrochene) Oberfläche aufweist und dass diese Oberfläche einen zurückspringenden Bereich aufweist, der zwischen gegenüberliegenden Randbereichen der Oberfläche angeordnet ist. Insbesondere kann die Kupplungsplatte daher massiv ausgeführt sein, d.h. keine Luftkammern wie bei einem Strangpressprofil aufweisen. Wird das Ende mit dieser Oberfläche in Anlage zu einer ebenen Oberfläche (z.B. der Bodenplatte des Wagenkastens oder einer Oberfläche der Verbindung zu den gegenüberliegenden Längsträgern) gebracht, liegen die Randbereiche der Oberfläche an dem Ende der Kupplungsplatte im Wesentlichen vollflächig an der ebenen Oberfläche an, während der zurückspringende Bereich zusammen mit der ebenen Oberfläche einen Hohlraum bildet. Diese Anordnung ermöglicht es, die Randbereiche der Oberfläche mit der ebenen Oberfläche zu verbinden, insbesondere zu verschweißen. Diese
Ausgestaltung mit dem zurückspringenden Bereich der Oberfläche dient der Anpassung der thermischen Eigenschaften der Kupplungsplatte an die thermischen Eigenschaften des Materials, das die ebene Oberfläche bildet. Werden die miteinander zu verbindenden Teile zum Herstellen einer Schweißverbindung oder auch einer anderen Fügeverbindung, die ein Erwärmen der Teile erfordert, erwärmt, könnte es beim Erwärmen des Teils, das die ebene Oberfläche bildet, zu einem frühzeitigen Schmelzen und damit Verfließen des Materials kommen, während das Material der Kupplungsplatte noch nicht ausreichend erwärmt ist. Aufgrund der schmaleren Randbereiche der Oberfläche und dem
zurückspringenden Bereich dazwischen kann aber das Material an den Randbereichen der Oberfläche der Kupplungsplatte etwa gleichzeitig auf dieselbe für den Fügevorgang erforderliche Temperatur gebracht werden. Zusätzlich kann der Hohlraum, der von dem zurückspringenden Bereich und der ebenen Oberfläche berandet wird, Zusatzmaterial aufnehmen, das bei der Herstellung der Fügeverbindung verwendet wird, z.B. Lotmaterial oder Zusatzmaterial, das beim Schweißen verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Gedanken weist die Kupplungsplatte an ihren seitlichen Enden, d.h. betrachtet in einer horizontalen Querschnittsfläche an den Enden, die den
gegenüberliegenden Längsträgern des Wagenkastens nahe stehen, jeweils zumindest einen abgewinkelten Bereich auf, so dass wiederum betrachtet in einer horizontalen Querschnittsebene die Kupplungsplatte ein U-förmiges oder (bei beidseitiger Abwinklung an den seitlichen Enden) H-förmiges Profil bildet. Der abgewinkelte Bereich dient dazu, die Kupplungsplatte an diesen Bereich mit einem zusätzlichen Kraftübertragungselement zu verbinden, über das Kräfte zwischen dem Boden des Wagenkastens und der
Kupplungsplatte übertragen werden. Beispiele für solche Kraftübertragungselemente wurden oben beschrieben. Die abgewinkelten Bereiche der Kupplungsplatte ermöglichen es, eine Fügeverbindung, die eine Erwärmung der miteinander zu verbindenden Teile erfordert, zwischen der Kupplungsplatte und dem weiteren Kraftübertragungselement herzustellen, wobei der abgewinkelte Bereich der Kupplungsplatte an die thermischen Eigenschaften des weiteren Kraftübertragungselements angepasst ist. Auf Beispiele und Ausführungsformen wird noch näher eingegangen.
Die Kupplungsplatte kann insbesondere an ihren seitlichen Enden, aber auch bei mehrteiliger Ausführung an den miteinander zu verbindenden Rändern der Teile der Kupplungsplatte so ausgestaltet sein, dass die Enden zwei stegförmige vorspringende Bereiche aufweisen, an denen die Enden mit einem weiteren Teil verschweißt werden. Dabei weist zumindest einer der vorspringenden Bereiche einen abgewinkelten Rand auf, der gemeinsam mit einem in gleicher weise abgewinkelten Rand des anzuschweißenden Teils eine V-förmige oder Y-förmige Aussparung bildet, die sich in der Längsrichtung des vorspringenden Bereichs erstreckt. Dabei ist die Aussparung nach außen offen, d.h. wenn die beiden vorspringenden Bereiche den abgewinkelten Rand aufweisen, weisen die Öffnungen der Aussparungen voneinander weg.
Vorzugsweise ist außerdem an dem vorspringenden Bereich mit dem abgewinkelten Rand ein zungenförmiger Endbereich ausgebildet, der in Richtung auf das anzuschweißende Bauteil am weitesten vorspringt. Dieser zungenförmige Endbereich kann in einer Aussparung eines Endbereichs des anzuschweißenden Teils angeordnet werden, bevor die Schweißnaht hergestellt wird. Dabei weist der zungenförmige
Endbereich weiterhin bevorzugt außenseitig, zu dem abgewinkelten Randbereich hinweisend, eine Aussparung auf, die als so genannte Schweißbadsicherung dient. Eine Schweißbadsicherung ist z.B. in WO 2009/115198 A1 beschrieben. Die Aussparung verhindert, dass die Schweißnaht durch den zungenförmigen Bereich hindurch
ausgebildet wird und nimmt beim Schweißvorgang verflüssigtes Material auf.
Zum Umfang der Erfindung gehört ein entsprechendes Herstellungsverfahren zum
Herstellen eines Wagenkastens. Insbesondere weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
- Bereitstellen eines Wagenkasten-Bodens,
- Bereitstellen von zwei Seitenwänden,
- Anordnen und/oder Ausbilden jeweils zumindest eines Längsträgers im
Übergangsbereich des Bodens zu einer der Seitenwände, wobei die Längsträger sich in einer Längsrichtung des Wagenkastens erstrecken,
- Bereitstellen einer Kupplungs-Befestigungseinrichtung zur Befestigung einer
Kupplung, über die der Wagenkasten mit einem Wagenkasten eines anderen Wagens verbindbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung unterhalb des Bodens angeordnet wird,
- Befestigen einer Unterseite der Befestigungseinrichtung über eine Verbindung direkt mit den Längsträgern,
- Verbinden der Seitenwände jeweils mit dem Boden.
Die zuvor genannten Schritte müssen nicht oder nicht alle in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. Die vorstehende Auflistung bedeutet daher nicht eine Reihenfolge der Ausführung der Schritte. Zwar müssen zunächst die Längsträger, die Kupplungs- Befestigungseinrichtung und die Verbindung vorhanden sein, damit diese miteinander verbunden werden können. Jedoch ist es z.B. möglich, den Boden erst dann mit den Längsträgern und optional mit der Kupplungs-Befestigungseinrichtung zu verbinden oder den Boden erst dann fertig zu stellen, wenn die Längsträger und die Kupplungs- Befestigungseinrichtung bereits über die Verbindung miteinander verbunden sind. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Seitenwände danach über die Längsträger mit dem Boden verbunden werden, auch wenn dies bevorzugt wird. Dieser Schritt kann alternativ vor der Verbindung der Längsträger mit der Kupplungs-Befestigungseinrichtung ausgeführt werden. Einem Übergangsbereich zwischen dem Boden und den
Seitenwänden kann dennoch in jedem Fall besprochen werden, da die Gesamt- Konstruktion vorher festgelegt ist. Auch müssen die Teile nicht alle am Anfang
bereitgestellt werden, sondern können zum Beispiel dann bereitgestellt werden, wenn sie benötigt werden.
Ausgestaltungen des Verfahrens folgen aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Wagenkastens.
Insbesondere kann die Verbindung aus Aluminium-Strangpresskastenprofilen hergestellt werden, die miteinander verschweißt werden. Im Rahmen einer Vormontage kann zunächst die Verbindung hergestellt werden und wird die Verbindung danach mit der Kupplungs-Befestigungseinrichtung und den gegenüberliegenden Seiten des
Wagenkastens im Bereich der Längsträger verbunden, insbesondere verschweißt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figurenbezeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Stirnseite eines Wagenkastens, wobei der Wagenkasten in Integralbauweise hergestellt wird und wobei im Endbereich des Wagenkastens unter dem Boden eine Kupplungsplatte angeordnet ist, deren Unterseite über eine Verbindung unmittelbar mit gegenüberliegenden seitlichen Längsträgern verbunden ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Wagenkastens,
Fig. 3 eine Ansicht auf den unteren Teil des Wagenkasten-Endbereichs aus Fig. 1 und
Fig. 2, wobei der mittlere Bereich der Verbindung weggelassen ist, um den Blick auf die Unterseite der Kupplungsplatte mit benachbarten zusätzlichen Kraftübertragungselementen freizugeben und wobei der Wagenkasten- Endbereich auf dem Kopf stehend dargestellt ist,
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 3, wobei jedoch die Verbindung zwischen der
Unterseite der Kupplungsplatte und den gegenüberliegenden Längsträgern vollständig dargestellt ist, Fig. 5 eine Ansicht auf den in Fig. 4 dargestellten Endbereich in Längsrichtung des
Wagenkastens, wobei die Bildebene der Fig. 5 senkrecht zur Längsrichtung des Wagenkastens verläuft,
Fig. 6 eine Draufsicht von unten auf den in Fig. 3 bis 5 dargestellten Wagenkasten- Endbereich, wobei jedoch die Verbindung von der Unterseite der
Kupplungsplatte zu den seitlichen Längsträgern weggelassen ist und wobei die Darstellung lediglich den Bereich um die Kupplungsplatte und die damit verbundenen zusätzlichen Kraftübertragungselemente zeigt,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Darstellung in Fig. 6, wobei der Teilbereich der Verbindungsbereich zwischen der Kupplungsplatte und zwei damit verschweißten zusätzlichen Kraftübertragungselementen ist, und
Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Teil der in Fig. 7 dargestellten Anordnung.
Fig. 1 zeigt einen Wagenkasten 1 für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für einen Großraum-Personenwagen. Der Blick ist auf die Stirnwand 5 des Wagenkastens 1 gerichtet, die eine zentrale Türöffnung T aufweist. An der Stirnwand 5 befinden sich die stirnseitigen Enden der Seitenwände 4a, 4b, die aus Sicht der Türöffnung T einander gegenüberliegen, das stirnseitige Ende des Dachelements 2 und das stirnseitige Ende des Bodens 3. Der Wagenkasten 1 ist in einem Zustand während seiner Fertigung gezeigt, wobei die Fertigung noch nicht beendet ist.
Der Wagenkasten 1 ist in Integralbauweise gefertigt. Der Boden 3 ist als Bodenplatte ausgestaltet. Auch die Seitenwände 4a, 4b und das Dachelement 2 sind jeweils in einem Stück vorgefertigt worden und sind zur Herstellung des Wagenkastens 1 miteinander verbunden worden, insbesondere miteinander verschweißt worden. Dabei sind die vorgefertigten Module 2, 3, 4 und optional auch andere weitere Bestandteile des
Wagenkastens 1 vorzugsweise Aluminium-Strangpressprofile, bei denen zwischen Aluminiumblechen, die die Außenoberfläche des jeweiligen Moduls bilden, Luftkammern angeordnet sind, die durch Trennwände aus Aluminiumblech gegeneinander abgeteilt sind. Dabei verlaufen die Trennwände in der Art eines Fachwerkes, wenn ein
Querschnittsprofil betrachtet wird. In Längsrichtung der extrudierten Module verlaufen die Trennwände durchgehend oder zumindest über einen Längsabschnitt hinweg. Dabei können die erwähnten Module 2, 3, 4 und auch die anderen im Strangpressverfahren hergestellten Module des Wagenkastens 1 aus Teil-Modulen zusammengesetzt sein, die separat im Strangpressverfahren hergestellt wurden und z.B. miteinander verschweißt wurden. Die innere Struktur der Strangpressprofile ist z.B. unten in Fig. 1 und in Fig. 5 erkennbar. Dort sind die Trennwände mit dem Bezugszeichen 31 und die Luftkammern mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet. Dabei ist auch erkennbar, dass der Boden 3 aus zumindest fünf nebeneinander in Längsrichtung (senkrecht zur Figurenebene der Fig. 5) verlaufenden Teil-Modulen 35a, 35b, 36a, 36b, 37 zusammengesetzt ist. Diese Teil- Module 35, 36, 37 sind an ihren Übergängen 32 miteinander verschweißt. An den einander gegenüberliegenden seitlichen Rändern der Bodenplatte 3 ist diese mit den (bezüglich der Bodenplatte 3) einander gegenüberliegenden Längsträgern 34a, 34b verschweißt. Die Längsträger 34 unterscheiden sich von den meisten anderen Teil- Modulen dadurch, dass sie einen größeren Abstand zwischen den außenseitigen
Blechen, die die gegenüberliegenden Oberflächen bilden, aufweisen, ein winkelförmiges Querschnittsprofil haben und vorzugsweise die Blechstärken der Außenbleche und der Trennwände größer sind als bei den anderen Teil-Modulen. Die weiteren Teil-Module der Seitenwände 4a, 4b sind in Fig. 5 nicht dargestellt.
Die Längsträger können jedoch in jeder anderen geeigneten Weise ausgeführt sein, z. B als I-Profil. Dies gilt nicht nur für dieses Ausführungsbeispiel. Auch müssen die
Längsträger nicht individuelle Bauteile sein, sondern können integrale Bereiche des Bodens oder unten an den Seitenwänden sein. Allen Längsträgern ist jedoch gemeinsam, dass über die Längsträger größere Kräfte in Längsrichtung des Wagenkastens
übertragbar sind als über die anderen Bereiche des Bodens und der Seitenwände.
Alle Strangpressprofile sind vorzugsweise an ihren stirnseitigen Enden durch zusätzliche Blechstreifen geschlossen, die an den stirnseitigen Enden angeschweißt sind. In den Figuren sind einige Strangpressmodule ohne diese abschließenden Blechstreifen dargestellt, um den Blick auf die innere Struktur der Profile freizugeben.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, weist die Seitenwand 4b im dargestellten Endbereich des Wagenkastens 1 eine Türöffnung 12 auf. Die Festigkeit der Seitenwand 4b ist daher geschwächt. In Fig. 2 ist außerdem rechts im Bild auch noch ein Teil einer Fensteröffnung 15 und im oberen Bereich der Seitenwand 4b neben dem Türausschnitt 12 ein weiterer Fensterausschnitt 14 erkennbar.
In Fig. 1 ist der Übergangsbereich zwischen dem Boden 3 und den Seitenwänden 4a, 4b mit dem Bezugszeichen 10a bzw. auf der gegenüberliegenden Seite 10b bezeichnet. In diesen Übergangsbereichen befinden sich die Längsträger, die beispielsweise so wie in Fig. 5 dargestellt und bereits beschrieben ausgeführt sein können. Es sind jedoch auch andere Konstruktionen möglich. Z.B. kann der Längsträger Teil der Bodenplatte sein, wie es durch die durchgehenden, bis zur Außenseite des Wagenkastens reichenden horizontalen Linien in Fig. 1 angedeutet ist, bzw. kann der Längsträger im Rahmen einer vorbereitenden Fertigung mit der Bodenplatte verbunden werden.
Bevor nun die Konstruktion der Kupplungs-Befestigungseinrichtung gemäß dem in Fig. 1 bis Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, soll betont werden, dass der Wagenkasten bezüglich der Seitenwände, dem Boden, dem Dachelement und auch bezüglich der Art der Herstellung der Teilmodule oder Module des Wagenkastens 1 anders ausgeführt werden kann. Z.B. muss es sich bei dem Wagenkasten nicht um einen Wagenkasten in Integralbauweise handeln. Auch kann das Material ein anderes sein als Aluminium. Ferner können andere Öffnungen und Öffnungen an anderer Stelle
vorgesehen sein als z.B. in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel ist die Kupplungs-Befestigungseinrichtung eine
Kupplungsplatte, und zwar in dem speziellen Ausführungsbeispiel eine Kupplungsplatte 7, die aus zwei Teilen 17a, 17b gefertigt ist. Dabei ist die Kupplungsplatte 7 vorzugsweise kein Strangpressprofil mit extrudierten Hohlräumen. Vielmehr werden die
gegenüberliegenden Oberflächen, die in Längsrichtung des Wagenkastens 1 weisen, jeweils von einem soliden Materialstück gebildet, mit Ausnahme der am besten in Fig. 5 erkennbaren Bohrungen 41 für ein Hindurchführen von Befestigungsschrauben oder Befestigungsbolzen zur Befestigung der nicht dargestellten Kupplung und mit Ausnahme der weiteren Durchführungsöffnungen 40, 44a, 44b. Die beiden Teile 17a, 17b werden an ihrem gemeinsamen Übergang 42 miteinander verschweißt. Die Teile 17 können insbesondere aus Aluminium bestehen.
Wie am besten aus Fig. 3 erkennbar ist, ist die Oberseite der Kupplungsplatte 7, die wegen der umgekehrten Darstellung der Fig. 3 unten an der Kupplungsplatte 7 liegt, über eine Verstärkungsplatte 20 mit dem Boden 3 verbunden. Z.B. wird zunächst die
Verstärkungsplatte 20 mit dem Boden 3 verschweißt und dann die Kupplungsplatte 7 an ihrer Oberseite mit der Verstärkungsplatte 20 verschweißt. Alternativ kann die
Kupplungsplatte 7 zunächst mit den weiteren in Fig. 3 und anderen Figuren dargestellten zusätzlichen Kraftübertragungselementen 6a, 6b, 9a, 9b verschweißt werden und dann diese im horizontalen Querschnitt H-förmige Konstruktion an ihrer Oberseite mit der Verstärkungsplatte 20 verschweißt werden. Das H-förmige Querschnittsprofil dieser Konstruktion ist am besten in Fig. 6 erkennbar. Diese Figur zeigt, dass die beiden Teile 17a, 17b jeweils an ihren außenseitigen, zum seitlichen Rand des Wagenkastens weisenden Enden (oben und unten in Fig. 6) zwei abgewinkelte Bereiche 53, 54 (am Teil 17a) sowie 55, 56 (am Teil 17b) haben. Diese abgewinkelten Bereiche 53, 54, 55, 56 sind mit den weiteren Kraftübertragungselementen verbunden, nämlich der abgewinkelte Bereich 53 mit dem Stützelement 6a, der abgewinkelte Bereich 54 mit einem
plattenförmigen Element 9a, das aus zwei Teilen 58a, 59a zusammengeschweißt ist, der abgewinkelte Bereich 55 mit einem zweiten Stützelement 6b und der abgewinkelte Bereich 56 mit einem zweiten plattenförmigen Element 9b, das aus zwei Teilen 58b, 59b zusammengeschweißt ist. Dabei bilden die Stützelemente 6a, 6b einen Teil der langen Schenkel des H-Profils, wobei diese Teile der langen Schenkel aus Sicht der
Kupplungsplatte 7 divergieren, während die plattenförmigen Elemente 9a, 9b parallel zueinander in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufen. Auch die Stützelemente 6a, 6b können aus zwei Teilen zusammengeschweißt sein, wie es durch eine horizontal verlaufende Linie an dem Stützelement 6a in Fig. 3 erkennbar ist. Die Teilung der plattenförmigen Elemente 9a, 9b ist in dem Ausführungsbeispiel ebenfalls horizontal, wie ebenfalls am besten aus Fig. 3 erkennbar ist. Die Schweißverbindung 61 der beiden Teile 58a, 59a ist in Fig. 3 ebenso durch eine horizontal verlaufende Linie dargestellt, wie die Schweißverbindung 62 der beiden Teile 58b, 59b des plattenförmigen Elements 9b. Dabei kann das obere Teil 59a, 59b Durchgangsöffnungen aufweisen, um z.B. Kabel oder Leitungen hindurchführen zu können.
Wie Fig. 3 und Fig. 6 zeigen, weist die Verstärkungsplatte 20 ebenfalls ein H-förmiges Profil auf, wobei jedoch die Übergänge zwischen den beiden Längsschenkeln und dem Querschenkel des H-Profils abgerundet sind. Die entsprechenden abgerundeten Ränder sind in Fig. 6 mit den Bezugszeichen 22 und 52 bezeichnet. Ferner verjüngen sich die Endbereiche 21a, 21b der Längsschenkel bezüglich ihrer in vertikaler Richtung (senkrecht zur Figurenebene der Fig. 6 und in vertikaler Richtung in Fig. 3) gemessenen
Materialdicke.
Eine besonders bevorzugte Art der Herstellung der Schweißnähte der abgewinkelten Bereiche 53, 54, 55, 56 zu den angrenzenden weiteren Kraftübertragungselementen 6a, 9a, 6b, 9b wird nun anhand von Fig. 7 erläutert, wobei lediglich die Schweißverbindungen zu den Kraftübertragungselementen 6a, 9a dargestellt sind. Die anderen beiden
Schweißverbindungen können in gleicher Art ausgeführt sein. Die abgewinkelten Bereiche 53, 54 des Teils 17a der Kupplungsplatte 7 weisen an ihren freien Enden jeweils zwei zungenförmige Bereiche 74a, 74b auf. Im Folgenden wird lediglich der Bereich genauer beschrieben, der die Verbindung zwischen dem abgewinkelten Bereich 53 zu dem Stützelement 6a enthält. Der andere Übergangsbereich von dem abgewinkelten Bereich 54 zu dem plattenförmigen Element 9a bzw. zu dessen oberen Teil 58a und dessen unteren Teil 59a kann in gleicher Weise ausgeführt sein. Die zungenförmigen
Endabschnitte 74a, 74b sind voneinander beabstandet und zwischen ihnen befindet sich ein Hohlraum 101. Im Verlauf des zungenförmigen Abschnitts 74a, 74b bis zu dessen freien Ende ist außenseitig eine Aussparung 73 vorgesehen, die als
Schweißbadsicherung dient.
Das in Richtung des abgewinkelten Bereichs 53 weisende Ende des Stützelements 6a weist ebenfalls zwei vorspringende, parallel zueinander verlaufende Endabschnitte 105a, 105b auf, so dass zwischen den Endabschnitten 105 ebenfalls ein Hohlraum entsteht, der in der in Fig. 7 dargestellten zusammengesetzten Konfiguration ein Teil des Hohlraums 101 ist. In dem zusammengesetzten Zustand ist der Hohlraum 101 umlaufend berandet, auf der einen Seite von dem abgewinkelten Bereich 53 und auf der anderen Seite von dem Stützelement 6a. Dabei überlappen sich die Endabschnitte des abgewinkelten Bereichs 53 und des Stützelements 6a, wobei die zungenförmigen Endabschnitte 74a, 74b auf der Innenseite der vorspringenden Endabschnitte 05a, 105b anliegen. Dabei erstreckt sich die außenseitige Aussparung 73 der zungenförmigen Endabschnitte 74a, 74b in Richtung auf das freie Ende der zungenförmigen Endabschnitte 74a, 74b über den Stoßbereich hinweg, an dem die vorspringenden Endabschnitte 105a, 105b des
Stützelements 6a an dem Material des abgewinkelten Bereichs 53 anstoßen. Außenseitig an diesem Stoßbereich ist sowohl das Material des Stützelements 6a als auch das Material des abgewinkelten Bereichs 53 abgeschrägt, so dass durch die entstehenden abgeschrägten Oberflächen 72a, 72b ein V-Profil oder ein Y-Profil entsteht. Innerhalb der beiden Schenkel des Y- bzw. V-Profils befindet sich somit eine von außen zugängliche Aussparung 71. Wie auch die zuvor beschriebenen Formmerkmale des
Übergangsbereichs erstreckt sich diese Aussparung 71 in vertikaler Richtung (senkrecht zur Figurenebene der Fig. 7) über das gesamte Ende des abgewinkelten Bereichs 53 bzw. des Stützelements 6a. Dies gilt auch für den Hohlraum 101. In dem zuvor beschriebenen zusammengesetzten Zustand ist die Schweißnaht noch nicht hergestellt. In an sich bekannter Weise kann nun aber jeweils im Bereich der V-förmigen oder Y-förmigen Aussparung 71 eine Schweißnaht erstellt werden. Im Ergebnis entstehen zwei Schweißnähte in jedem Übergangsbereich zwischen der Kupplungsplatte und dem zusätzlichen Kraftübertragungselement. Ein Vorteil der vorspringenden Endbereiche mit dem dazwischen liegenden Hohlraum 101 besteht darin, dass die Materialstärken der aneinander stoßenden, miteinander zu verschweißenden Teile im Stoßbereich etwa gleich groß sind, so dass auch die Wärmekapazitäten etwa gleich groß sind. Bei
Erwärmung der Materialien, um eine Schweißnaht herzustellen, sind die Temperaturen der Materialien der aneinander anstoßenden Teile daher etwa gleich groß. Aufgrund des bereits bestehenden Materialkontakts kann außerdem ein Temperaturausgleich durch Wärmeleitung stattfinden. Außerdem sind die zusammengesteckten Endbereiche der miteinander zu verschweißenden Teile aufgrund der innenliegenden zungenförmigen Endabschnitte bereits in einer vorläufig fixierten Relativposition, so dass die Herstellung der Schweißnaht erleichtert ist.
Varianten der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind möglich. Zum einen muss der abgewinkelte Bereich 53 nicht mit dem in Fig. 7 dargestellten Winkel gegenüber dem in Fig. 7 unten dargestellten Teil der Kupplungsplatte abgewinkelt sein, sondern kann der Winkel je nach gewünschter Konstruktion variieren. Entsprechendes gilt für den anderen abgewinkelten Bereich 54, der bei einer anderen Ausgestaltung der Kupplungsplatte auch entfallen kann. Ebenfalls kann der abgewinkelte Bereich 53 entfallen, während der abgewinkelte Bereich 54 vorhanden ist. Weiterhin können die zungenförmigen
Endabschnitte beide oder lediglich einer davon an dem anderen Teil (z.B. dem
Stützelement 6a), nicht aber an dem abgewinkelten Bereich vorgesehen sein.
Insbesondere ist es auch möglich, dass eines der beiden miteinander zu verbindenden Teile einen zungenförmigen Endabschnitt aufweist und das andere Teil den anderen zungenförmigen Abschnitt.
Fig. 3 und Fig. 7 zeigen, dass die in Fig. 3 oben dargestellte Unterseite der
Kupplungsplatte 7, der Stützelemente 6a, 6b und der plattenförmigen Elemente 9a, 9b nicht eine durchgehende ebene Oberfläche aufweist, sondern profiliert ist. Diese
Profilierung dient dazu, die thermischen Eigenschaften, insbesondere die wirksame Wärmekapazität, der genannten Elemente an die thermischen Eigenschaften von
Bauteilen anzupassen, mit denen die Elemente verschweißt oder auf andere Weise durch Erwärmung verbunden werden sollen. Die Oberseite der Elemente kann genauso ausgestaltet sein. An der Oberseite sind die Elemente mit der Verstärkungsplatte 20 verschweißt. Die Profilierung bewirkt, dass die wirksame Wärmekapazität abnimmt. Dazu ist im mittleren Bereich der Oberfläche am unteren Ende Material ausgespart. Lediglich die Randbereiche der Oberfläche, die vorzugsweise eben ausgestaltet sind, wobei die beiden gegenüberliegenden Randbereiche vorzugsweise auf gleichem Höhenniveau enden, stoßen an das Teil an, mit dem das Element zu verschweißen oder auf andere Art unter Wärmeeinwirkung zu verbinden ist. Der mittlere Bereich der Endoberfläche des Teils 17a der Kupplungsplatte 7 ist in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen 89 bezeichnet. Der Übergang des mittleren Bereichs 89 zu den beiden gegenüberliegenden Randbereichen 69a, 69b ist durch die Bezugszeichen 79a, 79b bezeichnet. Diese Übergangsbereiche können, wie durch parallele Linien in Fig. 4 angedeutet ist, abgerundet ausgeführt sein. Da das Teil 17a in dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel die zwei
abgewinkelten Bereiche 53, 54 aufweist und damit ein T-förmiges Querschnittsprofil hat, existiert ein dritter Randbereich 69c, wobei der Übergangsbereich von dem mittleren, ausgesparten Oberflächenbereich 89 zu dem dritten Randbereich 69c mit dem
Bezugszeichen 79c bezeichnet ist.
Entsprechend weist das Schlitzelement 6a einen mittleren, ausgesparten
Oberflächenbereich 87 auf, an dessen gegenüberliegenden Rändern die Randbereiche 67a, 67b liegen, die während der Herstellung der Verbindung zu dem benachbarten Teil an diesem anliegen. Die Übergangsbereiche sind mit den Bezugszeichen 77a, 77b bezeichnet. Der mittlere, ausgesparte Bereich der endseitigen Oberfläche des Teils 58a (rechts in Fig. 7) ist mit dem Bezugszeichen 88 bezeichnet, die gegenüberliegenden Randbereiche mit den Bezugszeichen 68a, 68b.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch das Teil 17a außerhalb der abgewinkelten Bereiche 53, 54, wobei die Bildebene senkrecht zur Bildebene der Fig. 7 und in Längsrichtung des Wagenkastens verläuft, d.h. in horizontaler Richtung der Bildebene in Fig. 7.
Im Folgenden wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Verbindung von der Unterseite der Kupplungsplatte 7 zu den gegenüberliegenden Längsträgern 34a, 34b beschrieben. Dabei ist die Verbindung 8 durchgehend von dem einen Längsträger 34a bis zu dem anderen Längsträger 34b ausgestaltet und weist dabei ein wannenförmiges Querschnittsprofil (Fig. 5) auf. Die Verbindung 8 ist mit den Längsträgern 34 jeweils über eine Schweißverbindung 32 verbunden. Sie ist aus mehreren Teil-Modulen (in Fig. 5 von links nach rechts) 19a, 18a, 25a, 26a, 27, 26b, 25b, 18b und 19b zusammengesetzt, wobei diese Teil-Module plattenförmig ausgestaltet sind und jeweils mit zwei
benachbarten Teilen über eine Schweißnaht 32 verbunden sind. Ähnlich wie in Fig. 7 für die abgewinkelten Bereiche 53, 54 dargestellt, können zungenförmige Endabschnitte vorgesehen sein, die ein Zusammenstecken der miteinander zu verbindenden Teile vor dem Verschweißen ermöglichen, die eine Schweißbadsicherung aufweisen und die so ausgestaltet sind, dass die wirksamen Wärmekapazitäten der miteinander zu
verbindenden Teile ähnlich oder gleich sind.
Um das wannenförmige Profil zu erzielen, sind zwei der Teil-Module, nämlich die Module 18a, 18b gekrümmt. Sie bilden den Übergang vom Wannenboden auf die Seitenwände der Wanne.
In Längsrichtung des Wagenkastens (senkrecht zur Bildebene der Fig. 5) erstrecken sich die Teil-Module 18a, 25a, 26a, 27, 26b, 25b und 18b über einen Längsabschnitt, der etwa gleich der Längserstreckung ist, die die Kombination der Kupplungsplatte 7 mit den daran befestigten Stützelementen 6a, 6b sowie den ebenfalls an der Kupplungsplatte 7 befestigten plattenförmigen Elemente 9a, 9b hat. Dabei ist die Längserstreckung an der Unterseite der Konstruktion gemeint. An der Oberseite der Konstruktion ist die
Längserstreckung größer, wie aus Fig. 3 erkennbar ist, da die plattenförmigen Elemente 9a, 9b an ihrer Unterkante einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Die Längserstreckung des Wannenbodens der Verbindung 8 kann auch etwas größer sein als die
Längserstreckung der genannten Konstruktion an ihrer Unterseite, wie Fig. 4 andeutet.
Optional weist die im Profil wannenförmige Verbindung 8 an ihren Wannen-Seitenwänden jeweils eine Öffnung 13 auf, wie am besten aus Fig. 2 und Fig. 1 erkennbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Längserstreckung des Teilbereichs oder Teilstücks 19a, 19b, welches mit dem jeweiligen Längsträger 34a, 34b verbunden ist, sehr viel größer als die Längserstreckung am Wannenboden, d.h. unten an der Verbindung 8. Diese größere Längserstreckung wird beispielsweise durch den rechts unten in Fig. 1 dargestellten vorspringenden Bereich B des Teil-Moduls 19b ermöglicht. Die größere
Längserstreckung, wobei über die gesamte größere Längserstreckung hinweg die Verbindung 8 an dem Längsträger 34 anliegt, verbessert die Stabilität und ermöglicht es daher, größere Kräfte in Längsrichtung zwischen dem Längsträger 34 und der Verbindung 8 zu übertragen.
Wie Fig. 5 zeigt, sind die Stützelemente 6a, 6b an ihrer Unterseite mit der Verbindung 8, nämlich hier den Teil-Modulen 26a, 26b, verbunden. Mit diesen Teil-Modulen 26a, 26b sind ebenfalls die plattenförmigen Elemente 9a, 9b an ihrer Unterseite verbunden. Auch die Kupplungsplatte 7 selbst ist mit der Verbindung 8 verbunden, nämlich mit dem zentralen Teil-Modul 27 und mit ihren abgewinkelten Randbereichen mit den Teil-Modulen 26a, 26b. Alle diese Verbindungen der Kupplungsplatte 7, der Stützelemente 6a, 6b und der plattenförmigen Elemente 9a, 9b sind vorzugsweise Schweißverbindungen, wobei die Unterseite der in Fig. 3 oben liegend dargestellten Konstruktion vorzugsweise wie beschrieben mit einem ausgesparten, zurückspringenden Oberflächenbereich
ausgestaltet ist.
Die in Fig. 1 und Fig. 5 zur Stirnseite hin offene Anordnung unterhalb des
Wagenkastenbodens 3 kann zumindest teilweise durch plattenförmige Elemente (nicht dargestellt) geschlossen werden. Auch können die offenen Enden der Module wie oben erwähnt z.B. durch angeschweißte Blechstreifen geschlossen sein.
Unabhängig davon kann die von dem Wagenkastenboden 3 mit samt der
Verstärkungsplatte 20, der Kupplungsplatte 7, den beiden Stützelementen 6a, 6b und dem mittleren Bereich des Wannenbodens der Verbindung 8 im oben genannten Sinne als Kupplungskasten bezeichnet werden. Zur Stirnseite ist dieser Kupplungskasten jedoch zumindest teilweise offen, damit die Kupplung sich durch den Innenraum des
Kupplungskastens hindurch bis zu der Kupplungsplatte 7 erstrecken kann und dort befestigt sein kann.

Claims

Patentansprüche
1. Wagenkasten (1 ) für ein Schienenfahrzeug, wobei der Wagenkasten (1 ) Folgendes aufweist:
- einen Boden (3),
- zwei Seitenwände (4), die jeweils mit dem Boden (3) verbunden sind,
- zumindest zwei Längsträger (34), die an gegenüberliegenden Seiten des
Wagenkastens (1 ) jeweils im Übergangsbereich des Bodens (3) zu der
Seitenwand (4) angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) erstrecken,
- eine Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) zur Befestigung einer Kupplung, über die der Wagenkasten (1 ) mit einem Wagenkasten eines anderen Wagens verbindbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung (7) unterhalb des Bodens (3) angeordnet ist und wobei eine Unterseite der Befestigungseinrichtung (7) über eine Verbindung (8) direkt mit den Längsträgem (34) verbunden ist.
2. Wagenkasten nach Anspruch 1 , wobei die Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) eine Kupplungsplatte ist und an ihrem oberen Ende, das mit dem Boden (3) des Wagenkastens (1 ) verbunden ist, und/oder an ihrem unteren Ende, das über die Verbindung (8) mit den Längsträgern (34) verbunden ist, eine Oberfläche aufweist, die einen zurückspringenden Bereich (89) aufweist, der zwischen gegenüberliegenden Randbereichen (69) der Oberfläche angeordnet ist, sodass in dem zurückspringenden Bereich (89) ein Hohlraum zwischen der Kupplungsplatte (7) und dem Boden (3) oder der Verbindung (8) verbleibt, und wobei die Randbereiche (69) über eine
Fügeverbindung, die ein Erwärmen der miteinander zu fügenden Teile erfordert, mit dem Boden (3) oder mit der Verbindung (8) zu den Längsträgern (34) verbunden ist.
3. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungs- Befestigungseinrichtung (7) eine Kupplungsplatte ist, die an ihren seitlichen Enden, d.h. betrachtet in einer horizontalen Querschnittsfläche an den Enden, die den gegenüberliegenden Längsträgern (34) des Wagenkastens (1 ) nahe stehen, jeweils zumindest einen abgewinkelten Bereich (53, 54) aufweist, so dass betrachtet in der horizontalen Querschnittsebene die Kupplungsplatte (7) ein U-förmiges oder bei beidseitiger Abwinklung an den seitlichen Enden H-förmiges Profil bildet, und wobei die Kupplungsplatte (7) über den abgewinkelten Bereich (53, 54) mit einem
Kraftübertragungselement (6, 9) verbunden ist, über das Kräfte zwischen dem Boden (3) des Wagenkastens (1 ) und der Kupplungsplatte (7) übertragbar sind.
4. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung (8) der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) zu den Längsträgern (34) auf den gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens (1 ) durchgehend ist, so dass in einem senkrecht zur Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) verlaufenden
Querschnitt ein wannenförmiges Profil ausgebildet ist, wobei der Innenraum der Wanne unterhalb des Bodens (3) des Wagenkastens (1 ) liegt.
5. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung (8) durch zumindest ein plattenförmiges Teil (18, 19, 25, 26, 27) hergestellt ist, wobei sich gegenüberliegende Außenoberflächen des plattenförmigen Teils (18, 19, 25, 26, 27) in Richtung der Verbindung (8) und etwa in Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) erstrecken.
6. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Verbindung (8) über einen Längsabschnitt des Wagenkastens (1 ) erstreckt, in dem die Verbindung (8) an zwei Stellen über ein von unten nach oben bis zu dem Boden des
Wagenkastens verlaufendes Stützelement (6) mit dem Boden (3) verbunden ist, wobei die zwei Stützelemente (6) in einer horizontalen Richtung, die quer zur Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) verläuft, voneinander beabstandet sind und wobei der
Abstandsbereich einen Raum definiert, durch den sich die Kupplung vom
Wagenkastenende bis zu der Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) erstreckt, wenn die Kupplung an der Befestigungseinrichtung (7) befestigt ist.
7. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungs- Befestigungseinrichtung (7) an einer Seite, die der Seite des Wagenkastenendes gegenüberliegt, über zumindest ein plattenförmiges Element (9) an der Unterseite des Bodens (3) des Wagenkastens (1 ) abgestützt ist.
8. Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
9. Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens (1 ) für ein Schienenfahrzeug, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Wagenkasten-Bodens (3),
- Bereitstellen von zwei Seitenwänden (4),
- Anordnen und/oder Ausbilden jeweils zumindest eines Längsträgers (34) im
Übergangsbereich des Bodens (3) zu einer der Seitenwände (4), wobei die Längsträger (34) sich in einer Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) erstrecken,
- Bereitstellen einer Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) zur Befestigung einer Kupplung, über die der Wagenkasten (1 ) mit einem Wagenkasten eines anderen Wagens verbindbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung (7) unterhalb des Bodens (3) angeordnet wird, und
- Befestigen einer Unterseite der Befestigungseinrichtung (7) über eine Verbindung (8) direkt mit den Längsträgern (34),
- Verbinden der Seitenwände (4) jeweils mit dem Boden (3).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei als Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) eine Kupplungsplatte bereitgestellt wird, wobei die Kupplungsplatte (7) an ihrem oberen Ende mit dem Boden (3) des Wagenkastens (1 ) verbunden wird und an ihrem unteren Ende über die Verbindung (8) mit den Längsträgern (34) verbunden wird, wobei die Kupplungsplatte (7) an ihrem oberen Ende und/oder an ihrem unteren Ende so ausgestaltet wird, dass sie eine Oberfläche aufweist, in der ein zurückspringender Bereich (89) zwischen gegenüberliegenden Randbereichen (69) der Oberfläche angeordnet ist, sodass in dem zurückspringenden Bereich (89) ein Hohlraum zwischen der Kupplungsplatte (7) und dem Boden (3) oder der Verbindung (8) verbleibt, und wobei die Randbereiche (69) über eine Fügeverbindung, die ein Erwärmen der miteinander zu fügenden Teile erfordert, mit dem Boden (3) oder mit der Verbindung (8) zu den Längsträgern verbunden wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, wobei als Kupplungs- Befestigungseinrichtung (7) eine Kupplungsplatte bereitgestellt wird, die an ihren seitlichen Enden, d.h. betrachtet in einer horizontalen Querschnittsfläche an den Enden, die den gegenüberliegenden Längsträgern (34) des Wagenkastens (1) nahe stehen, jeweils zumindest einen abgewinkelten Bereich (53, 54) aufweist, so dass betrachtet in der horizontalen Querschnittsebene die Kupplungsplatte (7) ein U- förmiges oder bei beidseitiger Abwinklung an den seitlichen Enden H-förmiges Profil bildet, und wobei die Kupplungsplatte (7) über den abgewinkelten Bereich (53, 54) mit einem Kraftübertragungselement (6, 9) verbunden wird, das mit dem Boden (3) des Wagenkastens (1 ) verbunden wird, sodass von der Kupplungsplatte (7) über das Kraftübertragungselement (6, 9) und umgekehrt Kräfte zwischen dem Boden (3) des Wagenkastens (1 ) und der Kupplungsplatte (7) übertragbar sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 - 11 , wobei die Verbindung der Unterseite der Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) zu den Längsträgern (34) auf den
gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens (1 ) durchgehend ausgebildet wird, so dass in einem senkrecht zur Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) verlaufenden Querschnitt ein wannenförmiges Profil ausbildet wird, wobei der Innenraum der Wanne unterhalb des Bodens (3) des Wagenkastens (1 ) liegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 - 12, wobei die Verbindung (8) durch
zumindest ein plattenförmiges Teil (18, 19, 25, 26, 27) hergestellt wird, wobei sich gegenüberliegende Außenoberflächen des plattenförmigen Teils (18, 19, 25, 26, 27) in Richtung der Verbindung (8) und etwa in Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) erstrecken.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 - 19, wobei die Verbindung (8) über einen Längsabschnitt des Wagenkastens (1) hergestellt wird, wobei die Verbindung (8) in dem Längsabschnitt an zwei Stellen über ein von unten nach oben bis zu dem Boden des Wagenkastens verlaufendes Stützelement (6) mit dem Boden (3) verbunden wird, wobei die zwei Stützelemente (6) in einer horizontalen Richtung, die quer zur
Längsrichtung des Wagenkastens (1 ) verläuft, voneinander beabstandet angeordnet werden und wobei der Abstandsbereich einen Raum definiert, durch den sich die Kupplung vom Wagenkastenende bis zu der Kupplungs-Befestigungseinrichtung (7) erstreckt, wenn die Kupplung an der Befestigungseinrichtung (7) befestigt ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 - 14, wobei die Kupplungs- Befestigungseinrichtung (7) an einer Seite, die der Seite des Wagenkastenendes gegenüberliegt, über zumindest ein plattenförmiges Element (9) an der Unterseite des Bodens (3) des Wagenkastens (1 ) abgestützt wird.
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