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EP2619064B1 - Wagenkasten für ein schienenfahrzeug und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Wagenkasten für ein schienenfahrzeug und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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Publication number
EP2619064B1
EP2619064B1 EP10757575.5A EP10757575A EP2619064B1 EP 2619064 B1 EP2619064 B1 EP 2619064B1 EP 10757575 A EP10757575 A EP 10757575A EP 2619064 B1 EP2619064 B1 EP 2619064B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
longitudinal
car body
undercar
base
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.)
Active
Application number
EP10757575.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2619064B8 (de
EP2619064A1 (de
Inventor
Thomas Schwiegel
Frank Rhode
Heiko Walluks
Christian Eichhorn
Olaf Lemcke
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
Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
Publication of EP2619064A1 publication Critical patent/EP2619064A1/de
Publication of EP2619064B1 publication Critical patent/EP2619064B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2619064B8 publication Critical patent/EP2619064B8/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • 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
    • B61F1/12—Cross bearers
    • 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, in particular for a high-speed train, wherein the car body has a bottom and side walls which extend on opposite sides of the floor upwards and wherein the bottom and the side walls of an interior of the car body for the transport of persons and / or limit goods.
  • the invention further relates to a rail vehicle with such a car body, a method for producing the car body and a method for producing the rail vehicle.
  • the operation of rail vehicles requires a variety of equipment, such as a voltage transformer, control devices for controlling other equipment, containers for liquids, pumps for liquids, brake system equipment and electrical distributors. These devices are placed above all on cars for high-speed trains at the bottom of the floor.
  • equipment such as a voltage transformer, control devices for controlling other equipment, containers for liquids, pumps for liquids, brake system equipment and electrical distributors.
  • These devices are placed above all on cars for high-speed trains at the bottom of the floor.
  • the floor construction has receptacles for fastening adapter elements on its underside.
  • the adapter elements are designed for fastening a profile frame.
  • the profile frame consists of frame segments, which are formed with means for fastening underfloor units and equipment. The devices are hung on the profile frame.
  • Underfloor (ie, below the bottom of the car body) arranged devices can be different in weight.
  • a voltage transformer may weigh several tons while an electric distributor weighs only a few kilograms.
  • the weight should be balanced, ie it should not, for example, all the particularly heavy equipment in the front of the car and all light equipment in the rear of the car be arranged.
  • the particularly heavy equipment should be located with its center of gravity in the middle of the car body and should be as possible, the center of gravity of the underfloor devices located in the middle of the car body. Since the devices but also have very different volumes and are to be connected, for example, to cables or liquid lines, the mounting location for the individual devices can not be chosen freely.
  • At least one particular local area for housing a particular device must be respected, or additional leads must be provided or cables are accepted.
  • the production of connections of the equipment immediately below the bottom of the car body is difficult.
  • the assembly can be facilitated by the fact that the devices are first attached and connected in the underfloor area and only then other facilities and parts of the car are mounted.
  • the effort for loosening and restoring the connections and disassembly of the devices is difficult.
  • even the arrangement of particularly heavy equipment below the ground contributes to the fact that the overall center of gravity of the car is above the rails. With a bracket on the underside of the floor, which allows a lower arrangement of heavy equipment, the center of gravity can be lowered. However, such a stable additional bracket increases the overall weight of the car.
  • WO 2007/038810 A1 describes a support for a subframe of a rail vehicle, which has a top chord and a bottom chord, which are interconnected by means of a web.
  • the cross member has a recess for receiving a mounting part, wherein the recess is open on the side of the lower flange, so that the mounting part can be inserted from this side into the recess.
  • An auxiliary lower belt which can be connected to the lower belt is provided for closing the recess after receiving the mounting part.
  • under the floor of the car body at least one underbody support which extends from one side of the car body to the other side, leaving a space between the support and the floor for accommodating at least one device.
  • the underbody support may take a U-shaped course from one side to the opposite side. At its ends, ie at the sides of the car body, the underbody support is connected to supporting parts of the car body, in particular each with a longitudinal member of the car body, which serves to transmit longitudinal forces in the longitudinal direction of the car body.
  • Such side members are usually located in the transition region between the ground and the side walls.
  • the floor is first connected to the side rails, the underfloor structure is mounted, and then the side walls are connected to the side rails.
  • the attachment of the underbody support to supporting parts of the carbody allows the weight of at least one of the devices placed underfloor to rest on the underbody support, or at least the weight of the device partially, preferably predominantly, and most preferably completely on the underbody Carrier is exercised.
  • a device is placed directly on the underbody support, so that it is located in the space between the underbody support and the floor of the car body, that is arranged in the region of the transverse leg of the U in the case of a U-shaped support , Due to the small height of the space below the floor of a car body to the track bed and due to the usually larger width of a rail vehicle, the transverse leg of the U is usually longer than the two longitudinal legs.
  • the invention is based on the recognition that a subfloor support can be made very stable at a relatively low weight, so that it can absorb weight forces from underfloor devices to be arranged.
  • a subfloor support in a simple manner with supporting parts, in particular the longitudinal members, in the transition region between the bottom and side walls are attached. This makes it possible in a simple way to derive the weight forces directly on the underbody support and the supporting parts on the bogies.
  • the attachment of the underfloor devices directly to the underbody support leads to a low center of gravity of the car.
  • the production of connections to the devices is facilitated because the connecting cables and connecting cables usually pass through the floor or are guided on the underside of the floor. Between devices that do not extend over the entire height of the space between the underbody support and the floor of the car body, a gap remains to the ground, so that the mounting of the terminals is facilitated.
  • the underbody support does not require that a device be attached to a particular position in the course of the wearer. The exact position can therefore be selected taking into account other criteria.
  • the underfloor devices can optionally be attached to the additional elements of the substructure or arranged thereon.
  • the space between the beams is at least partially closed by preferably plate-shaped elements.
  • a plate-shaped element may form a subfloor, which preferably extends in the horizontal direction and approximately parallel to the actual bottom of the car body.
  • a plate-shaped element may form a side wall of the underfloor area.
  • a car body for a railway vehicle in particular for a high-speed train, the car body having a bottom and side walls extending upwards on opposite sides of the floor and wherein the bottom and the side walls form an interior of the car body for the transport of Persons and / or goods limit, in each case in a transition region between the bottom and the side walls, a longitudinal member for transmitting longitudinal forces, which extends in the longitudinal direction of the car body and wherein the car body has at least one underbody support, which extends below the bottom extending from the one longitudinal member to the other side member, wherein the underbody support extends partially at a distance from the ground, so that between the underbody support and the ground a space for receiving at least one device for the operation of the rail vehicle g e is formed, wherein the weight of the device acts on the underbody support.
  • the underfloor devices to be arranged below the floor of this transport space are to be arranged.
  • the at least one underbody carrier has the function to absorb loads of underfloor devices and to initiate the corresponding forces in the car body, in particular in the side members.
  • the underbody support initially extends downwardly from the side rail and is angled or curved at a lower level than the height level of the side rails, the underbody beam transitioning, at the bend or bend, to an approximately horizontal section, which in FIG the distance to the bottom of the car body runs.
  • On the opposite side is preferably again a bend or bend, at which the underbody carrier merges into a second, likewise from top to bottom or from bottom to top extending portion.
  • the underbody support is preferably symmetrical or at least substantially symmetrical, ie symmetrical with the exception of fastening means with which the wearer with the side members and / or the underfloor Devices is connected.
  • the above-mentioned plate-shaped elements which serve the lining of the space below the carbody floor and connect the longitudinally adjacent subfloor support, preferably not only have the function of covering the room, but preferably also serve the mutual support of the adjacent subfloor Carrier in the longitudinal direction of the car body and in directions that run diagonally.
  • the plate-shaped elements are preferably coupled via a non-positive connection to the underbody support.
  • the plate-shaped elements may in particular be extruded plate-shaped elements in which between two sheet-like, approximately parallel areas forming the outer surfaces, a plurality of air chambers is arranged, which are separated by partitions, which in a longitudinal direction of the plate-shaped element.
  • extruded plate-shaped elements may preferably be made of aluminum and are preferably bolted to underbody beams.
  • a plurality of plate-shaped elements can be manufactured separately in the extrusion process and connected to each other before assembly to the underbody beams, in particular welded.
  • the side walls and the bottom of the car body may be at least partially made of such plate-shaped elements.
  • the side walls, the floor and an additional ceiling element are prefabricated, substantially plate-shaped elements, it is referred to an integral construction of the car body.
  • the underbody beams are particularly suitable for such a car body, wherein also longitudinal beams can be made in the transition region between the bottom and the side walls in the extrusion process.
  • other constructions are possible, in particular with the side members, for example conventional double T-beams, i. I-beams.
  • a guide is preferably arranged on the longitudinal carriers, by means of which a movement of one end of the underbody carrier can be guided in the longitudinal direction of the vehicle body.
  • a fastening means by which the underbody support is selectively attachable in a plurality of different positions relative to the side rail. This makes it possible, during the first assembly of the car body or in a later remodeling, to move and fix the substructure supports in the longitudinal direction of the car body.
  • the guide can be realized for example by one or more downwardly open C-shaped rails. Alternatively, however, the upper ends of the underbody beams may be attached to another substructure mounted on the underside of the floor.
  • a plurality of the underbody beams can be arranged in different longitudinal positions in the longitudinal direction of the car body and extends each below the bottom of the one longitudinal carrier to the other side member.
  • 5-8 such carriers may be disposed below the floor of a large capacity passenger car to accommodate the underfloor devices required for the operation of the car or train.
  • all underbody beams are located in the longitudinal section between the two bogies of the carriage.
  • it is also not excluded to accommodate one or two underbody beams in the end of the car body, ie, at the ends in the longitudinal direction of the car body.
  • At least two in the longitudinal direction of the car body adjacent to each other underbody support may be interconnected by at least one longitudinal strut.
  • the longitudinal strut does not have to run exactly in the longitudinal direction of the car body, but can also run diagonally.
  • the use of longitudinal struts represents an alternative or additional measure to the use of plate-shaped connections (also referred to above as plate-shaped elements), which serve to stiffen the underbody construction.
  • plate-shaped connections also referred to above as plate-shaped elements
  • the substructure can be made very stiff and light and, for example, clad only with thin, non-load-bearing elements to improve the aerodynamic properties.
  • Several such longitudinal struts result in a distribution of the weight forces exerted by the underfloor devices, so that such a construction is particularly advantageous when underfloor devices with very different weights are to be accommodated below the floor.
  • At least one of the plate-shaped elements more preferably all plate-shaped elements which form a lateral lining of the underbody space, have an opening closed by a flap, wherein the flaps can be unfolded as required to gain access to the underbody. To get space.
  • an underbody support may be supported by an additional support on the floor of the car body and / or on one of the side members.
  • at least one elongated support may extend diagonally in the direction of travel from the low-lying region of the underbody support to the floor or side member.
  • the car body can bend down slightly. This deformation forces are applied to the underbody construction.
  • the subfloor beams and the additional elements of the structure are designed and bonded together so that the subfloor structure can also be deformed.
  • the additional support and / or a fastening connection between the underbody support and the additional support is configured elastically deformable.
  • Such an elastic configuration can also be selected for the connection of two longitudinally adjacent underbody beams or for a fastening connection between a connection (for example a longitudinal beam and an underbody beam).
  • the scope of the invention also includes a rail vehicle with a car body in one of the embodiments described or to be described.
  • at least one device which serves to operate the rail vehicle is arranged in the space between the underbody support and the floor.
  • the device exerts its entire weight directly or indirectly on the underbody support.
  • the device is placed from above on the underbody support and / or structural element of the underbody construction connecting two adjacent or multiple underbody supports (eg, plate-shaped elements and / or longitudinal struts).
  • the devices are therefore not suspended below the floor of the car body, but placed below the bottom of the underbody construction. Advantages of this solution, in particular its flexibility and ease of maintenance, have already been mentioned.
  • the side members are preferably provided so as to extend in the longitudinal direction of the carbody to be manufactured.
  • 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 and the underbody support must be present so that they can be connected to each other. However, it is e.g. It is possible to connect the floor to the side rails only then or to finish the floor only when the side members and the underbody support are already connected to each other. Also, it is not mandatory that the side walls are then connected via the side members to the ground. This step can also be carried out before the connection of the side members to the underbody support.
  • Embodiments of the method and its advantages will become apparent from the description of the car body and the rail vehicle.
  • the method for example, not only the car body but the entire rail vehicle is manufactured, wherein in the space between the underbody support and the ground at least one device is arranged for the operation of the rail vehicle, so that the device exerts its entire weight directly or indirectly on the underbody support.
  • the underfloor devices may be, for example, tanks for liquids, pumps for liquids, power distributors and electrical and electronic control devices, as well as brake modules, transformers and other control devices.
  • Particularly heavy equipment such as the main transformer of a drive device for driving the rail vehicle may, unlike the basic concept, to support the equipment on the underbody beams, hung on the floor of the car body.
  • the substructure which is formed by the at least one underbody support and possibly other elements, not so stable and difficult to be designed that it also carries this particularly heavy device.
  • the upper ends of the underbody beams are preferably made longer in the longitudinal direction of the car body than the longitudinal extent of the carrier in its course from one side of the car body to the other.
  • the carrier is additionally reinforced and secured against being bent in the longitudinal direction when it is fastened to the floor of the vehicle body or to the longitudinal carrier.
  • gusset plates may be arranged, in which there are a plurality of through-holes, through which screws or bolts can be guided, with which the carrier is fastened to the floor or the longitudinal members of the car body.
  • Fig. 1 shows a single sub-floor support 1, which has a U-shaped profile, wherein the transverse leg 4 is designed to be significantly longer than the vertically extending longitudinal leg 2a, 2b.
  • the transverse leg 4 is designed to be significantly longer than the vertically extending longitudinal leg 2a, 2b.
  • a diagonal brace 3a, 3b which connects a central region of the longitudinal limb 2 with the transverse limb 4 diagonally is located in the transition region.
  • longitudinal leg here does not refer to the longitudinal direction of the car body.
  • an additional support 9a, 9b is optionally attached, in each case on the inside of the longitudinal limb 2, in order, for example, to provide an additional covering (not in FIG Fig. 1 shown) to attach carbody floor.
  • a plurality of holes 10 a, 10 b, 10 c, 10 d and that at the in Fig. 1 left facing visible surface and on on the in Fig. 1 are realized in the aforementioned transition region by sheet-like, mutually parallel and spaced-apart material regions of the carrier 1. Therefore, it is also possible to hold in the space between the two material areas, for example, a screw head or tighten a nut.
  • These holes 10 are used for fastening longitudinal struts, via which the carrier 1 is connected to longitudinally adjacent carriers.
  • the carrier 1 is made of aluminum, for example. It can be made from a plurality of individual parts.
  • the diagonal strut 3 is manufactured separately and only then connected to the longitudinal strut 2 and the cross member 4.
  • the connection areas are in Fig. 1 not shown in detail.
  • a further sheet metal strip can be added later, which is the inside surfaces of the longitudinal leg 2 and the diagonal struts 3 and the upward facing Surface of the transverse leg 4 forms.
  • the required joints are made for example by welding.
  • each additional support 7a, 7b, 7c, 7d extending in the vertical direction bores, wherein such support elements are arranged on the right rear facing side of the transverse leg 4 or at least can be arranged if it is not the last carrier 1 in the longitudinal direction.
  • These support elements 7 can be used for laying and connecting with plate-shaped elements or as attachment points for attaching underfloor devices.
  • the transverse leg 4 also has a plurality of through-holes 8 through which, for example, cables or lines for liquids or gases can be passed.
  • through-holes 8 through which, for example, cables or lines for liquids or gases can be passed.
  • Fig. 2 shows the carrier 1 from Fig. 1 with its transverse leg 4 and its longitudinal legs 2a, 2b, wherein the longitudinal legs 2 are fastened on the underside by a respective longitudinal member 24a, 24b of a rail vehicle car body.
  • the longitudinal members 24 which preferably extend over almost the entire length of the car body (the longitudinal extent extends in a direction perpendicular to the plane of the figure Fig. 2 ),
  • the bottom 13 is composed in the embodiment of five plate-shaped elements 12, which are welded together.
  • the hollow chamber structure of both the bottom 13 and the longitudinal member 24 can be seen.
  • it is extruded aluminum profiles.
  • Fig. 2 illustrated roof area and the side walls in Fig. 2 with the exception of the lower sections
  • a cuboid 15 which stands on the transverse leg 4 of the underbody support 1 is in Fig. 2 indicated that in the underbody space between the bottom 13 and the transverse leg 4 underfloor devices can be arranged.
  • Fig. 3 shows an arrangement with a total of eight longitudinally successively arranged underbody beams 101 - 108, for example, all as in Fig. 1 and in Fig. 2 are executed shown.
  • the individual carriers 101 - 108 run as in FIG Fig. 1 shown transverse to the longitudinal direction and have a U-shaped profile when viewed in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
  • an additional strut 110a, 110b similar to the longitudinal struts 2 of the carrier 1 according to Fig. 1 and Fig. 2 can be configured.
  • the additional struts 110 are not connected to the underbody beams 101-108 by a crossbar.
  • the underbody beams 101 - 108 are connected in pairs on both sides of the car body by a longitudinal strut 121-128 and 131-138 extending in the longitudinal direction of the car body.
  • a longitudinal strut is present on each side between the carrier 105 and the carrier 106, but a first longitudinal strut 125 or on the other side 135, which connects the carrier 105 with the additional struts 110, and both Pages a longitudinal strut 126, 136 which connects the additional strut 110 with the carrier 106.
  • connection of all the longitudinal struts 121-128 and 131-138 are each made in the transition region between the approximately vertically extending partial strut of the carrier and the extending approximately in the horizontal direction transverse strut of the carrier.
  • threaded rods are introduced with external thread at the front end of a longitudinal strut in the holes 10 and secured on the opposite side of the bore by nuts.
  • FIG. 3 illustrated underbody construction with U-shaped underbody supports and longitudinal struts on the opposite sides represents an embodiment for a stable construction.
  • longitudinal struts extending in the longitudinal direction are not absolutely necessary.
  • the function of the longitudinal struts can be taken over by correspondingly stably configured plate-shaped elements, which are arranged between the pairs of mutually adjacent underbody beams and connected to the carriers.
  • FIG. 3 Another possibility is the underbody construction in the way in Fig. 3 shown running with U-shaped underbody supports and longitudinally extending side members and additionally plate-shaped elements to install as a panel.
  • Fig. 4 Such an embodiment is in Fig. 4 shown. Same reference numerals in FIG Fig. 4 as in Fig. 3 denote the same elements.
  • plate-shaped fairings 144a-144h On the underside of the U-shaped underbody beams 101-108 are mounted plate-shaped fairings 144a-144h which form the bottom of the underbody space.
  • the plate-shaped panels have a cutout 139, so that the underbody space is accessible from below through the cutout 139 or so that an underfloor device for which the height of the underfloor Room is not sufficient or that should not be arranged in a closed space, protrudes.
  • an underfloor device for which the height of the underfloor Room is not sufficient or that should not be arranged in a closed space, protrudes.
  • the underfloor device such a cutout 139 may be useful.
  • the driving wind then cools the bottom of the device.
  • an air-permeable mesh in the panel may be present, so that an air exchange is possible.
  • the side surfaces of the in Fig. 4 be shown disguised support structure with plate-shaped elements 141.
  • the plate-shaped elements on the side surfaces preferably each have a flap 140 (as shown in element 141 c, 141 d, 141 e shown) and / or also a ventilation grille.
  • damping elements may be present (not shown), which are connected to the transition region of the carrier 108 between the transverse leg and its approximately vertically extending longitudinal leg.
  • damping elements allow a support against a not in Fig. 4 illustrated additional support means, wherein the damping elements deform elastically under load and thus in particular allow a deformation of the support structure relative to the additional support.
  • the lateral panel 141 may have at least one reclosable opening, for example, a flap 140 or a door or a removable trim part so that the space within the underbody construction is accessible.
  • Fig. 5 shows three in the longitudinal direction (horizontal direction in Fig. 5 ) arranged in succession underbody support 101, 102, 103, for example, three of the carrier, the in Fig. 3 and Fig. 4 are shown.
  • the right in Fig. 5 illustrated carrier 101 of the longitudinal carrier last. Similar to the construction according to Fig. 3 and Fig. 4 it is connected via a longitudinal member 131 with the adjacent carrier 102, which in turn is connected via a longitudinal member 132 to the next carrier 103.
  • the end support 101 is supported by an additional support 155, 156, 157 on the bottom 13 of the car body.
  • the bottom 13 is for example as in Fig. 2 shown executed.
  • the additional support comprises a diagonal strut 155 extending diagonally upwards from the bottom to the support 101, which strut 155 is connected at its upper end to a longitudinal strut 157 extending parallel to the ground at the underside thereof the upper portion of the carrier 101 is connected.
  • An additional support strut 156 supports the central region of the diagonal strut 155 against the second end of the longitudinal strut 157.
  • the longitudinal strut 157 can be omitted.
  • Fig. 6 shows a stiffener 158, 159, 160 between two adjacent underbody beams 105, 106. Again, it may be in the in Fig. 6 shown arrangement, for example, a part of in Fig. 3 and Fig. 4 act shown arrangement. In Fig. 6 are in the longitudinal direction one behind the other arranged a total of four underbody support 104, 105, 106, 107 recognizable. Also visible are longitudinal struts 124 between the beams 104, 105 and longitudinal struts 127 between the beams 106, 107 and the floor 13 of the car body recognizable.
  • the stiffener has a frame 158, the frame element extending in the vertical direction are arranged on the likewise longitudinally extending longitudinal struts of the carrier 105 or 106. At the top and bottom of the carriers 105, 106, a respective longitudinal strut of the frame 158 sets in the longitudinal direction (horizontal direction in FIG Fig. 6 ) of the rail vehicle or car body. In addition, the frame 158 is stiffened by two crossing diagonal struts 159, 160.
  • Fig. 7 shows a three-dimensional representation of one of the upper ends of an underbody support, for example, the carrier 1 according to Fig. 1 .
  • Same reference numerals as in Fig. 1 denote equal parts.
  • the surface formed by a plate-shaped region at the upper end of the carrier has in particular the in Fig. 1 shown a total of eight holes 6, which in Fig. 7 are not recognizable, because through the holes 6 each extending a screw 85 which is secured in its lower end by a nut 87 against loosening and falling out.
  • the screws 85 each hold in pairs a groove body 71, the one in the longitudinal direction (from the right rear to the left front in Fig. 7 ) has a constant cross-sectional profile and in the embodiment has a U-shaped profile.
  • these groove bodies 71 can be arranged in C-shaped grooves 83, 84, the opening of the grooves 83, 84 allowing the shafts of the screws 85 to pass downwards. It is located between the plate-shaped upper end of the longitudinal strut 2a and the nut 87 each have a spacer 81 a, 81 b, which facilitates the assembly and leads to a uniform pressing of the parts to be screwed together when the nuts 87 are tightened. A rotation of the heads of the screws 85 is prevented by the groove body 71.
  • the C-profile-shaped, mutually parallel grooves 83, 84 are preferably on the underside of one of the longitudinal members 24 (in the example of Fig. 8 Side member 24a) arranged.
  • the corresponding area in the specific embodiment of Fig. 2 is located below the longitudinal member 24 a and is indicated by an arrow with the Reference numeral 83 marks to indicate that, among other things, the groove 83 is located in the area.
  • the grooves 83, 84 and corresponding grooves on the other side of the car body on the other side member need not extend over the entire length of the side member. Rather, the grooves extend, for example, over a longitudinal section over which the longitudinal position of the underbody support is to be freely adjusted.
  • the underfloor devices are various liquid containers 201, 202, an electric distribution device 204, a ventilation device 205, gas container 206, a transformer 207 and power converter 208, and a cooling device 209.
  • the underfloor devices are various liquid containers 201, 202, an electric distribution device 204, a ventilation device 205, gas container 206, a transformer 207 and power converter 208, and a cooling device 209.
  • all these devices are on a plate-shaped element and / or or a support of the underbody construction so that they exert their entire weight or at least almost all of the weight on the U-shaped underbody beams 101-108.
  • FIG. 10 shown partial view of an underbody support 1 and two plate-shaped elements 91 a, 91 b illustrates that can be dispensed with longitudinal struts connecting adjacent underbody support.
  • the carrier 1 is therefore, for example, the in Fig. 1 and Fig. 2 shown carrier.
  • plate-shaped elements can be screwed from below or otherwise secured from below, as shown by Fig. 10 - 12 is described.
  • the plate-shaped elements 91 a, 91 b are provided at their ends which are arranged at a small distance from one another in the region of the support 1, each with a vertical cross-section Y-shaped profile which surrounds the end of the plate-shaped support 91 and a from the End-extending plate-shaped part, the through holes for passing screws 93 (see Fig. 12 ) having.
  • the underside of the carrier 1 is provided with corresponding holes with internal thread into which the screws 93 are screwed.
  • the heads of the screws 93 can be seen, including a spacer 98 and again below the projecting plate-shaped element of the profile 94, which covers the underside of the carrier 1. This way not only, as in Fig.
  • two plates 91 are secured to the underside of the carrier 1, but in the same way, for example, another four plates, two of which are fastened symmetrically to the median plane of the carrier on the other longitudinal strut 2a and two further plates fill the space between the peripheral plates ,

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für einen Hochgeschwindigkeitszug, wobei der Wagenkasten einen Boden und Seitenwände aufweist, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Bodens nach oben erstrecken und wobei der Boden und die Seitenwände einen Innenraum des Wagenkastens für den Transport von Personen und/oder Waren begrenzen. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Wagenkasten, ein Verfahren zum Herstellen des Wagenkastens und ein Verfahren zum Herstellen des Schienenfahrzeugs.
  • Für den Betrieb von Schienenfahrzeugen werden verschiedene Geräte benötigt, wie zum Beispiel Spannungs-Transformator, Steuergeräte zum Steuern anderer Einrichtungen, Behälter für Flüssigkeiten, Pumpen für die Flüssigkeiten, Einrichtungen der Bremsanlage und elektrische Verteiler. Diese Geräte werden vor allem bei Wagen für Hochgeschwindigkeitszüge an der Unterseite des Bodens angeordnet. Zum Beispiel offenbart DE 19949243 C1 , dass die Fußbodenkonstruktion an ihrer Unterseite Aufnahmen zur Befestigung von Adapterelementen aufweist. Die Adapterelemente sind zur Befestigung eines Profilrahmens ausgebildet. Der Profilrahmen besteht aus Rahmensegmenten, die mit Mitteln zur Befestigung von Unterfluraggregaten und -geräten ausgebildet sind. Die Geräte werden an dem Profilrahmen aufgehängt.
  • Unterflur (d.h. unterhalb des Bodens des Wagenkastens) angeordnete Geräte können unterschiedlich schwer sein. Zum Beispiel kann ein Spannungs-Transformator mehrere Tonnen wiegen, während ein Elektroverteiler nur einige Kilogramm wiegt. Um die Fahreigenschaften des Wagens nicht zu beeinträchtigen, sollte das Gewicht ausbalanciert sein, d.h., es sollten nicht zum Beispiel sämtliche besonders schweren Geräte im vorderen Teil des Wagens und sämtliche leichten Geräte im hinteren Teil des Wagens angeordnet sein. Auch in der Richtung quer zur Fahrtrichtung sollten sich die besonders schweren Geräte mit ihrem Schwerpunkt in der Mitte des Wagenkastens befinden und sollte möglichst auch der Gesamtschwerpunkt der unterflur angeordneten Geräte in der Mitte des Wagenkastens befinden. Da die Geräte aber auch sehr unterschiedliche Volumina aufweisen und zum Beispiel an Kabel oder Flüssigkeitsleitungen anzuschließen sind, kann der Befestigungsort für die einzelnen Geräte nicht frei gewählt werden. In vielen Fällen muss zumindest ein bestimmter lokaler Bereich für die Unterbringung eines bestimmten Geräts eingehalten werden, oder es müssen zusätzliche Anschlussleitungen oder Kabel in Kauf genommen werden. Hinzu kommt, dass die Herstellung von Anschlüssen der Geräte unmittelbar unterhalb des Bodens des Wagenkastens erschwert ist. Bei der Herstellung des Wagens kann die Montage noch dadurch erleichtert werden, dass zunächst die Geräte im Unterflurbereich befestigt und angeschlossen werden und erst dann weitere Einrichtungen und Teile des Wagens montiert werden. Bei der späteren Wartung und Reparatur von Geräten ist der Aufwand für das Lösen und Wiederherstellen der Anschlüsse und die Demontage der Geräte jedoch erschwert. Hinzu kommt, dass sogar die Anordnung besonders schwerer Geräte unterhalb des Bodens dazu beiträgt, dass der Gesamt-Schwerpunkt des Wagens oberhalb der Fahrschienen liegt. Durch eine Halterung an der Unterseite des Bodens, die eine tiefer liegende Anordnung schwerer Geräte ermöglicht, kann der Schwerpunkt abgesenkt werden. Allerdings wird durch eine solche stabile Zusatzhalterung das Gesamtgewicht des Wagens erhöht.
  • WO 2007/038810 A1 beschreibt einen Träger für ein Untergestell eines Schienenfahrzeugs, welcher einen Obergurt und einen Untergurt aufweist, die mittels eines Steges miteinander verbunden sind. Der Querträger weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Montageteils auf, wobei die Ausnehmung auf Seiten des Untergurtes offen ist, sodass der Montageteil von dieser Seite in die Ausnehmung einführbar ist. Ein mit dem Untergurt verbindbarer Hilfsuntergurt ist zum Verschließen der Ausnehmung nach Aufnahme des Montageteils vorgesehen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wagenkasten, ein Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten, ein Verfahren zur Herstellung des Wagenkastens und ein Verfahren zur Herstellung eines Schienenfahrzeugs mit dem Wagenkasten anzugeben, die die Montage von unterflur anzuordnenden Geräten erleichtern, nicht zu einer wesentlichen Erhöhung des Gesamtgewichts führen, hinsichtlich der Position der Geräte unterhalb des Bodens Auswahlmöglichkeiten eröffnen und eine tiefe Position des Gesamt-Schwerpunkts des Wagens erlauben.
  • Es wird vorgeschlagen, unterhalb des Bodens des Wagenkastens zumindest einen Unterboden-Träger anzuordnen, der sich von der einen Seite des Wagenkastens zu der anderen Seite erstreckt und dabei einen Raum zwischen dem Träger und dem Boden für die Unterbringung zumindest eines Gerätes lässt. Unter den Seiten des Wagenkastens, zwischen denen sich der Unterboden-Träger erstreckt, werden die in Fahrtrichtung links und rechts liegenden Seiten verstanden, auf denen sich die Seitenwände des Wagenkastens befinden.
  • Insbesondere kann der Unterboden-Träger einen U-förmigen Verlauf von der einen Seite zu der gegenüberliegenden Seite nehmen. An seinen Enden, d.h. an den Seiten des Wagenkastens, ist der Unterboden-Träger mit tragenden Teilen des Wagenkastens verbunden, insbesondere mit jeweils einem Längsträger des Wagenkastens, der der Übertragung von Längskräften in Längsrichtung des Wagenkastens dient. Solche Längsträger befinden sich üblicherweise im Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Seitenwänden. Insbesondere wird bei der Herstellung des Wagenkastens gemäß der vorliegenden Erfindung zunächst der Boden mit den Längsträgern verbunden, die Unterflur-Konstruktion montiert und danach werden die Seitenwände mit den Längsträgern verbunden. Die Befestigung des Unterboden-Trägers an tragenden Teilen des Wagenkastens ermöglicht es, dass das Gewicht zumindest eines der Geräte, die unterflur angeordnet werden, auf dem Unterboden-Träger ruht oder zumindest die Gewichtskraft des Gerätes teilweise, vorzugsweise überwiegend und besonders bevorzugt vollständig auf den Unterboden-Träger ausgeübt wird. Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel wird ein Gerät unmittelbar auf den Unterboden-Träger gestellt, so dass es sich in dem Raum zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden des Wagenkastens befindet, d.h. im Fall eines U-förmigen Trägers im Bereich des Querschenkels des U angeordnet ist. Aufgrund der geringen Höhe des Raumes unterhalb des Bodens eines Wagenkastens bis zum Gleisbett und aufgrund der meist größeren Breite eines Schienenfahrzeugs ist der Querschenkel des U in der Regel länger als die beiden Längsschenkel.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Unterboden-Träger bei verhältnismäßig geringem Gewicht sehr stabil ausgestaltet sein kann, so dass er Gewichtskräfte von unterflur anzuordnenden Geräten aufnehmen kann. Außerdem kann ein solcher Unterboden-Träger auf einfache Weise mit tragenden Teilen, wie insbesondere den Längsträgern, im Übergangsbereich zwischen Boden und Seitenwänden befestigt werden. Damit gelingt es auf einfache Weise, die Gewichtskräfte unmittelbar über den Unterboden-Träger und die tragenden Teile auf die Drehgestelle abzuleiten.
  • Die Anbringung der Unterflur-Geräte unmittelbar an dem Unterboden-Träger, und zwar vorzugsweise an dessen tiefster Stelle bzw. in dem tief liegenden Bereich in Abstand zu dem Boden des Wagenkastens, führt zu einem tiefen Schwerpunkt des Wagens. Außerdem ist die Herstellung von Anschlüssen zu den Geräten erleichtert, da die Anschlussleitungen und Anschlusskabel üblicherweise durch den Boden hindurch führen oder an der Unterseite des Bodens geführt sind. Zwischen Geräten, die sich nicht über die gesamte Höhe des Raumes zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden des Wagenkastens erstrecken, verbleibt ein Zwischenraum zu dem Boden, so dass die Montage der Anschlüsse erleichtert ist. Außerdem erfordert es der Unterboden-Träger nicht, dass ein Gerät an einer bestimmten Position im Verlauf des Trägers befestigt wird. Die exakte Position kann daher unter Berücksichtigung anderer Kriterien gewählt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn nicht nur ein Unterboden-Träger, sondern zumindest zwei solche Träger vorhanden sind. In diesem Fall können zusätzliche Elemente vorgesehen sein, die zusammen mit den Unterboden-Trägern Teile einer Unterkonstruktion sind. Auf solche Elemente wird noch näher eingegangen. Je nach Ausführung dieser Elemente können die Unterflur-Geräte wahlweise auch an den zusätzlichen Elementen der Unterkonstruktion befestigt werden oder daran angeordnet werden. Wenn mehrere Unterboden-Träger vorhanden sind, wird es bevorzugt, dass der Zwischenraum zwischen den Trägern zumindest teilweise durch vorzugsweise plattenförmige Elemente geschlossen ist. Zum Beispiel kann ein solches plattenförmiges Element einen Unterboden bilden, der vorzugsweise in horizontaler Richtung und etwa parallel zu dem eigentlichen Boden des Wagenkastens verläuft. Alternativ oder zusätzlich kann ein plattenförmiges Element eine Seitenwand des Unterflurbereichs bilden. Diese plattenförmigen Elemente zwischen den Unterboden-Trägern verbessern die aerodynamischen Eigenschaften des Wagens.
  • Insbesondere wird folgendes vorgeschlagen: ein Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für einen Hochgeschwindigkeitszug, wobei der Wagenkasten einen Boden und Seitenwände aufweist, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Bodens nach oben erstrecken und wobei der Boden und die Seitenwände einen Innenraum des Wagenkastens für den Transport von Personen und/oder Waren begrenzen, wobei sich jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Seitenwänden ein Längsträger zur Übertragung von Längskräften befindet, der sich in Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt und wobei der Wagenkasten zumindest einen Unterboden-Träger aufweist, der sich unterhalb des Bodens von dem einen Längsträger zu dem anderen Längsträger erstreckt, wobei sich der Unterboden-Träger teilweise in einem Abstand zu dem Boden erstreckt, sodass zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden ein Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät für den Betrieb des Schienenfahrzeugs gebildet ist, wobei die Gewichtskraft des Geräts auf den Unterboden-Träger wirkt.
  • Bei dem Raum zwischen den Seitenwänden und dem Boden, der üblicherweise oben auch durch ein Dach begrenzt ist, handelt es sich um den Raum zum Transport von Personen und/oder Waren (zum Beispiel Handelsgütern). Dagegen sind die unterflur anzuordnenden Geräte unterhalb des Bodens dieses Transportraumes anzuordnen. Der Boden des Transportraumes, der auch der Boden des Wagenkastens ist, welcher eine tragende Struktur aufweist, befindet sich üblicherweise einige 10 cm bis zu 1,5 m über dem Höhenniveau der Fahrschienen des Fahrzeugs. Mit dem Boden sind üblicherweise auch die Drehgestelle verbunden, über die sich der Wagenkasten auf den Fahrschienen abstützt. Dagegen hat der zumindest eine Unterboden-Träger die Funktion, Lasten von Unterflur-Geräte aufzunehmen und die entsprechenden Kräfte in den Wagenkasten, insbesondere in die Längsträger, einzuleiten.
  • Vorzugsweise erstreckt sich der Unterboden-Träger ausgehend von dem Längsträger zunächst nach unten und ist auf einem tiefer liegenden Höhenniveau als das Höhenniveau der Längsträger abgewinkelt oder gekrümmt, wobei der Unterboden-Träger an der Abwinklung oder Krümmung in einen etwa horizontal verlaufenden Abschnitt übergeht, der in dem Abstand zu dem Boden des Wagenkastens verläuft. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich vorzugsweise wieder eine Abwinklung oder Krümmung, an der der Unterboden-Träger in einen zweiten, sich ebenfalls von oben nach unten bzw. von unten nach oben erstreckenden Abschnitt übergeht. Bezüglich einer Mittelebene, die in vertikaler Richtung verläuft und außerdem in Längsrichtung des Wagenkastens verläuft, ist der Unterboden-Träger vorzugsweise symmetrisch oder zumindest im Wesentlichen symmetrisch, d.h., symmetrisch mit Ausnahme von Befestigungsmitteln, mit denen der Träger mit den Längsträgern und/oder den Unterflur-Geräten verbunden ist.
  • Die oben bereits erwähnten plattenförmigen Elemente, die der Verkleidung des Raumes unterhalb des Wagenkasten-Bodens dienen und die in Längsrichtung einander benachbarte Unterboden-Träger verbinden, haben vorzugsweise nicht nur die Funktion der Verkleidung des Raumes, sondern dienen vorzugsweise auch der gegenseitigen Abstützung der benachbarten Unterboden-Träger in Längsrichtung des Wagenkastens und in Richtungen, die diagonal verlaufen. Dadurch entsteht eine Unterboden-Konstruktion, die in sich stabil ist. Auch wird es auf diese Weise ermöglicht, die Unterflur-Geräte an beliebigen Stellen des Innenraumes der Unterboden-Konstruktion anzuordnen und wahlweise mit einem der Unterboden-Träger und den plattenförmigen Elementen zu verbinden und/oder an den plattenförmigen Elementen anzuordnen. Die plattenförmigen Elemente werden vorzugsweise über eine kraftschlüssige Verbindung an die Unterboden-Träger angekoppelt.
  • Bei den plattenförmigen Elementen kann es sich insbesondere um extrudierte plattenförmige Elemente handeln, bei denen zwischen zwei blechförmigen, etwa parallel zueinander verlaufenden Bereichen, die die Außenoberflächen bilden, eine Vielzahl von Luftkammern angeordnet ist, die durch Trennwände voneinander getrennt sind, welche in einer Längsrichtung des plattenförmigen Elements verlaufen. Solche extrudierten plattenförmigen Elemente können vorzugsweise aus Aluminium hergestellt sein und werden bevorzugtermaßen mit Unterboden-Trägern verschraubt. Dabei können mehrere plattenförmige Elemente separat im Strangpressverfahren hergestellt werden und vor der Montage an den Unterboden-Trägern miteinander verbunden, insbesondere verschweißt werden. Auch die Seitenwände und der Boden des Wagenkastens können zumindest teilweise aus solchen plattenförmigen Elementen hergestellt sein. Wenn es sich bei den Seitenwänden, dem Boden und einem zusätzlichen Deckenelement um vorgefertigte, im Wesentlichen plattenförmige Elemente handelt, wird von einer Integralbauweise des Wagenkastens gesprochen. Die Unterboden-Träger sind insbesondere für einen solchen Wagenkasten geeignet, wobei auch Längsträger im Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Seitenwänden im Strangpressverfahren hergestellt werden können. Insbesondere bei den Längsträgern sind jedoch auch andere Konstruktionen möglich, zum Beispiel konventionelle Doppel-T-Träger, d.h. I-Träger.
  • An den Längsträgern ist vorzugsweise jeweils eine Führung angeordnet, durch die eine Bewegung eines Endes des Unterboden-Trägers in Längsrichtung des Wagenkastens führbar ist. Es ist eine Befestigungseinrichtung vorgesehen, durch die der Unterboden-Träger wahlweise in einer Vielzahl verschiedener Positionen relativ zu dem Längsträger befestigbar ist. Dies erlaubt es, bei der ersten Montage des Wagenkastens oder bei einem späteren Umbau, die Unterbau-Träger in Längsrichtung des Wagenkastens zu verschieben und wieder zu befestigen. Dadurch können unterschiedliche Konfigurationen von Unterflur-Geräten an der Unterboden-Konstruktion befestigt werden. Je nach Abmessungen und Gewicht der Unterflur-Geräte können die Positionen der Unterboden-Träger gewählt und eingestellt werden. Die Führung kann zum Beispiel durch eine oder mehrere nach unten offene C-profilförmige Schienen realisiert werden. Alternativ können die oberen Enden der Unterboden-Träger jedoch an einer anderen Unterkonstruktion befestigt werden, die an der Unterseite des Bodens angebracht ist.
  • Wie bereits erwähnt, kann eine Mehrzahl der Unterboden-Träger in verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung des Wagenkastens angeordnet sein und erstreckt sich jeweils unterhalb des Bodens von dem einen Längsträger zu dem anderen Längsträger. Zum Beispiel können 5 - 8 solche Träger unterhalb des Bodens eines Großraum-Passagierwagens angeordnet sein, um die für den Betrieb des Wagens oder eines Zuges benötigten Unterflur-Geräte unterzubringen. Dabei befinden sich vorzugsweise sämtliche Unterboden-Träger in dem Längsabschnitt zwischen den zwei Drehgestellen des Wagens. Allerdings ist es auch nicht ausgeschlossen, ein oder zwei Unterboden-Träger im Endbereich des Wagenkastens unterzubringen, d.h., an den Enden in Längsrichtung des Wagenkastens. Dort befindet sich jedoch üblicherweise die Kupplung zum Kuppeln des Wagens mit einem benachbarten Wagen, sodass der für die Unterflur-Geräte verfügbare Raum gering ist.
  • Zumindest zwei in Längsrichtung des Wagenkastens einander benachbarte Unterboden-Träger können durch zumindest eine Längsstrebe miteinander verbunden sein. Dabei muss die Längsstrebe nicht exakt in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufen, sondern kann auch diagonal verlaufen. Die Verwendung von Längsstreben stellt eine alternative oder zusätzliche Maßnahme zu der Verwendung von plattenförmigen Verbindungen (oben auch plattenförmige Elemente genannt) dar, die der Aussteifung der Unterboden-Konstruktion dienen. Werden zum Beispiel keine steifen plattenförmigen Elemente verwendet, sondern mehrere Längsstreben, kann die Unterkonstruktion sehr steif und leicht ausgestaltet werden und wird zum Beispiel lediglich mit dünnen, nicht tragenden Elementen verkleidet, um die aerodynamischen Eigenschaften zu verbessern. Mehrere derartige Längsstreben führen zu einer Verteilung der von den Unterflur-Geräten ausgeübten Gewichtskräfte, so dass eine solche Konstruktion besonders vorteilhaft ist, wenn Unterflur-Geräte mit sehr unterschiedlichen Gewichten unterhalb des Bodens unterzubringen sind.
  • Es wird bevorzugt, dass zumindest eines der plattenförmigen Elemente, besonders bevorzugt alle plattenförmigen Elemente, die eine seitliche Verkleidung des Unterboden-Raumes bilden, eine durch eine Klappe geschlossene Öffnung aufweisen, wobei die Klappen bei Bedarf aufgeklappt werden können, um Zugang zu dem Unterboden-Raum zu erhalten.
  • Insbesondere im Endbereich der Unterboden-Konstruktion, zum Beispiel in der Nähe eines Drehgestells, kann ein Unterboden-Träger durch eine zusätzliche Abstützung an dem Boden des Wagenkastens und/oder an einem der Längsträger abgestützt sein. Dabei kann sich zum Beispiel zumindest ein lang gestreckter Träger von dem tief liegenden Bereich des Unterboden-Trägers diagonal in Fahrtrichtung nach oben zu dem Boden oder Längsträger erstrecken. Eine solche Abstützung stabilisiert die Unterboden-Konstruktion. Zum Beispiel kann auf diese Weise verhindert werden, dass bei einem Aufprall des Schienenfahrzeugs in Längsrichtung die Unterboden-Konstruktion aufgrund ihrer Trägheit abknickt und somit Einzelteile aus dem Unterboden-Raum herausgeschleudert werden oder sogar die gesamte Unterboden-Konstruktion sich selbstständig weiter in Fahrtrichtung bewegt.
  • Je nach Beladungszustand des Wagenkastens kann sich der Wagenkasten nach unten geringfügig durchbiegen. Damit werden Verformungskräfte auf die Unterboden-Konstruktion ausgeübt. Vorzugsweise sind die Unterboden-Träger und die zusätzlichen Elemente der Konstruktion so ausgeführt und miteinander verbunden, dass die Unterboden-Konstruktion ebenfalls verformt werden kann. Um dies zu ermöglichen, wird zum Beispiel die zusätzliche Abstützung und/oder eine Befestigungsverbindung zwischen dem Unterboden-Träger und der zusätzlichen Abstützung elastisch verformbar ausgestaltet.
  • Eine derartige elastische Ausgestaltung kann auch für die Verbindung zweier in Längsrichtung benachbarter Unterboden-Träger gewählt werden oder für eine Befestigungsverbindung zwischen einer Verbindung (zum Beispiel einem Längsträger und einem Unterboden-Träger).
  • Zum Umfang der Erfindung gehört auch ein Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten in einer der beschriebenen oder noch zu beschreibenden Ausführungsformen. Dabei ist in dem Raum zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden zumindest ein Gerät, das dem Betrieb des Schienenfahrzeugs dient, angeordnet. Das Gerät übt seine gesamte Gewichtskraft direkt oder indirekt auf den Unterboden-Träger aus. Insbesondere ist das Gerät von oben auf den Unterboden-Träger und/oder Konstruktionselement der Unterboden-Konstruktion gestellt, die zwei benachbarte oder mehrere Unterboden-Träger miteinander verbinden (zum Beispiel plattenförmige Elemente und/oder Längsstreben). Im Gegensatz zu vorbekannten Lösungen werden die Geräte daher nicht unterhalb des Bodens des Wagenkastens aufgehängt, sondern unterhalb des Bodens auf die Unterboden-Konstruktion gestellt. Vorteile dieser Lösung, insbesondere ihre Flexibilität und Wartungsfreundlichkeit, wurden bereits erwähnt.
  • Ferner gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug, insbesondere eines Wagenkastens für einen Hochgeschwindigkeitszug, mit folgenden Schritten:
    • Bereitstellen eines Boden und zweier Längsträger,
    • Verbinden der Längsträger mit dem Boden,
    • Befestigen eines Unterboden-Trägers an den Längsträgern, so dass der Unterboden-Träger sich unterhalb des Bodens von dem einen Längsträger zu dem anderen Längsträger erstreckt und zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden ein Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät für den Betrieb des Schienenfahrzeugs gebildet wird,
    • Bereitstellen zweier Seitenwände,
    • Verbinden des Bodens mit den Seitenwänden, so dass sich die Seitenwände von dem Boden nach oben erstrecken und so dass der Boden und die Seitenwände einen Innenraum des Wagenkastens für den Transport von Personen und/oder Waren begrenzen, wobei sich jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Seitenwänden einer der Längsträger zur Übertragung von Längskräften in Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt,
  • Die Längsträger werden vorzugsweise derart bereitgestellt, dass sie sich in Längsrichtung des herzustellenden Wagenkastens erstrecken. 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 und der Unterboden-Träger vorhanden sein, damit diese miteinander verbunden werden können. Jedoch ist es z.B. möglich, den Boden erst dann mit den Längsträgern zu verbinden oder den Boden erst dann fertig zu stellen, wenn die Längsträger und der Unterboden-Träger bereits miteinander verbunden sind. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Seitenwände danach über die Längsträger mit dem Boden verbunden werden. Dieser Schritt kann auch vor der Verbindung der Längsträger mit dem Unterboden-Träger ausgeführt werden.
  • Ausgestaltungen des Verfahrens und ihrer Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung des Wagenkastens und des Schienenfahrzeugs. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zum Beispiel nicht nur der Wagenkasten, sondern das gesamte Schienenfahrzeug hergestellt, wobei in dem Raum zwischen dem Unterboden-Träger und dem Boden zumindest ein Gerät für den Betrieb des Schienenfahrzeugs angeordnet wird, so dass das Gerät seine gesamte Gewichtskraft direkt oder indirekt auf den Unterboden-Träger ausübt.
  • Bei den Unterflur-Geräten kann es sich zum Beispiel um Tanks für Flüssigkeiten, Pumpen für Flüssigkeiten, Stromverteiler und elektrische und elektronische Steuereinrichtungen handeln sowie um Bremsmodule, Transformatoren und andere Steuergeräte.
  • Besonders schwere Geräte, wie zum Beispiel der Haupttransformator einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des Schienenfahrzeugs kann, abweichend von dem Grundkonzept, die Geräte auf den Unterboden-Trägern abzustützen, am Boden des Wagenkastens aufgehängt werden. Dadurch muss die Unterkonstruktion, die durch den zumindest einen Unterboden-Träger und ggf. weitere Elemente gebildet wird, nicht so stabil und damit schwer ausgestaltet werden, dass sie auch dieses besonders schwere Gerät trägt.
  • Die oberen Enden der Unterboden-Träger sind vorzugsweise in Längsrichtung des Wagenskastens länger ausgeführt als die Längserstreckung des Trägers in seinem Verlauf von der einen Seite des Wagenkastens zu der anderen. Durch diese breitere Ausgestaltung der Endbereiche wird der Träger bei Befestigung am Boden des Wagenkastens oder an dem Längsträger zusätzlich gegen ein Abknicken in Längsrichtung verstärkt und gesichert. Zum Beispiel können in diesem Endbereich so genannte Knotenbleche angeordnet sein, in denen sich eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen befindet, durch die hindurch Schrauben oder Bolzen geführt werden können, mit denen der Träger am Boden oder den Längsträgern des Wagenkastens befestigt wird. Auf ein Ausführungsbeispiel wird noch näher eingegangen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine dreidimensionale Ansicht eines Unterboden-Trägers,
    Fig.2
    den Unterboden-Träger gemäß Fig. 1, wobei der Träger an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem Längsträger eines Wagenkastens verbunden ist
    Fig. 3
    eine Anordnung mit einer Mehrzahl in Längsrichtung eines Wagenkastens voneinander beabstandeten Unterboden-Trägern, die über Längsstreben jeweils paarweise miteinander verbunden sind,
    Fig. 4
    die Anordnung gemäß Fig. 3, wobei die Konstruktion außerdem plattenförmige Elemente aufweist, mit denen der Unterboden-Raum verkleidet ist,
    Fig. 5
    schematisch in Seitenansicht eine Anordnung mit drei in Längsrichtung hintereinander angeordneten Unterboden-Trägern, wobei einer der Träger durch eine zusätzliche Abstützung an dem Boden des Wagenkastens abgestützt ist,
    Fig. 6
    schematisch in Seitenansicht eine weitere Anordnung von in Längsrichtung hintereinander positionierten Unterboden-Trägern, wobei zwischen zwei der Träger eine aussteifende Konstruktion mit Längsstreben und Diagonalstreben angeordnet ist,
    Fig. 7
    eine bevorzugte Ausgestaltung einer Befestigung eines oberen Endes eines Unterboden-Trägers zum Befestigen an zwei parallelen C-profilförmigen Schienen (nicht in Fig. 7 dargestellt),
    Fig. 8
    einen Querschnitt durch die Anordnung in Fig. 7, wobei das Ende des Unterboden-Trägers an den zwei C-profilförmigen Schienen befestigt ist,
    Fig. 9
    eine Anordnung wie in Fig. 3, wobei in dem Unterboden-Raum eine Mehrzahl von Unterflur-Geräten angeordnet ist,
    Fig. 10
    einen Teil eines Unterboden-Trägers, an dem zwei plattenförmige Elemente befestigt sind, die sich in Längsrichtung des Wagenkastens in beide Richtungen weg von dem Träger erstrecken und einen unteren Abschluss des Unterboden-Raumes bilden,
    Fig. 11
    die Anordnung gemäß Fig. 10, ebenfalls in dreidimensionaler Darstellung aus einem anderen Blickwinkel, wobei der Unterboden-Träger und die beiden plattenförmigen Elemente vollständig dargestellt sind, und
    Fig. 12
    die Anordnung gemäß Fig. 10 in dreidimensionaler Darstellung, wobei der Blick auf die Unterseite der Anordnung gerichtet ist.
  • Fig. 1 zeigt einen einzelnen Unterboden-Träger 1, der ein U-förmiges Profil aufweist, wobei der Querschenkel 4 deutlich länger ausgestaltet ist, als die sich in vertikaler Richtung erstreckenden Längsschenkel 2a, 2b. Am oberen Ende des ersten Längsschenkels 2a und ebenso am oberen Ende des zweiten Längsschenkels 2b, die sich beide etwa in vertikaler Richtung, lediglich leicht einwärts geneigt von oben nach unten erstrecken, befindet sich jeweils eine T-förmige Verbreiterung 5a, 5b, die in einer plattenförmigen Befestigungsfläche mündet, welche jeweils eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 6 aufweist, von denen nur wenige mit diesen Bezugszeichen in Fig. 1 bezeichnet sind. Um die Stabilität des Trägers 1 im Bereich des Übergangs zwischen den Längsschenkeln 2 und dem Querschenkel 4 noch zu erhöhen, befindet sich in dem Übergangsbereich jeweils eine Diagonalstrebe 3a, 3b, die einen mittleren Bereich des Längsschenkels 2 mit dem Querschenkel 4 diagonal verbindet. Der Begriff Längsschenkel bezieht sich hier nicht auf die Längsrichtung des Wagenkastens.
  • Im oberen Bereich der Längsschenkel 2 ist optional jeweils auf der Innenseite des Längsschenkels 2 eine zusätzliche Abstützung 9a, 9b befestigt, um zum Beispiel eine zusätzliche Verkleidung des (nicht in Fig. 1 dargestellten) Wagenkasten-Bodens zu befestigen.
  • Im Übergangsbereich zwischen den Längsschenkeln 2 und dem Querschenkel 4 befindet sich jeweils eine Mehrzahl von Bohrungen 10a, 10b, 10c, 10d und zwar an der in Fig. 1 nach links weisenden sichtbaren Oberfläche und an auf der in Fig. 1 nach rechts hinten weisenden nicht erkennbaren Oberfläche des Trägers 1. Diese beiden nach links vorne und rechts hinten weisenden Oberflächen sind in dem genannten Übergangsbereich durch blechartige, parallel zueinander verlaufende und voneinander beabstandete Materialbereiche des Trägers 1 realisiert. Daher ist es auch möglich, in dem Zwischenraum zwischen den beiden Materialbereichen zum Beispiel einen Schraubenkopf festzuhalten oder eine Schraubenmutter fest zu ziehen. Diese Bohrungen 10 dienen der Befestigung von Längsstreben, über die der Träger 1 mit in Längsrichtung benachbarten Trägern verbunden wird.
  • Der Träger 1 ist zum Beispiel aus Aluminium gefertigt. Dabei kann er aus einer Mehrzahl von Einzelteilen gefertigt werden. Zum Beispiel wird die Diagonalstrebe 3 separat hergestellt und erst danach mit der Längsstrebe 2 und der Querstrebe 4 verbunden. Die Verbindungsbereiche sind in Fig. 1 nicht näher dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, jeweils die Materialbereiche, die die nach links vorne und rechts hinten weisende Oberfläche des Trägers 1 bilden, einstückig herzustellen und durch einen Blechstreifen miteinander zu verbinden, der die außenseitigen Oberflächen der Längsschenkel 2 und die nach unten weisende Oberfläche des Querschenkels 4 bildet. Ferner kann ein weiterer Blechstreifen nachträglich angefügt werden, der die innenseitigen Oberflächen der Längsschenkel 2 und der Diagonalstreben 3 sowie die nach oben weisende Oberfläche des Querschenkels 4 bildet. Die erforderlichen Fügeverbindungen werden beispielsweise durch Schweißen hergestellt.
  • An der nach links vorne weisenden Oberfläche des Querschenkels 4 befinden sich vier zusätzliche Abstützungen 7a, 7b, 7c, 7d mit in vertikaler Richtung verlaufenden Bohrungen, wobei solche Abstützungselemente auch auf der nach rechts hinten weisenden Seite des Querschenkels 4 angeordnet sind oder zumindest angeordnet sein können, wenn es sich nicht um den in Längsrichtung letzten Träger 1 handelt. Diese Abstützungselemente 7 können für das Auflegen und Verbinden mit plattenförmigen Elementen dienen oder als Befestigungspunkte für das Befestigen von Unterflur-Geräten.
  • Der Querschenkel 4 weist außerdem eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 8 auf, durch die hindurch zum Beispiel Kabel oder Leitungen für Flüssigkeiten oder Gase hindurchgeführt werden können. Auf diese Weise können zum Beispiel Anschlussleitungen für Unterflur-Geräte durch den Träger 1 hindurchgeführt werden und werden von ihm somit stellenweise hinsichtlich ihrer Position fixiert.
  • Fig. 2 zeigt den Träger 1 aus Fig. 1 mit seinem Querschenkel 4 und seinen Längsschenkeln 2a, 2b, wobei die Längsschenkel 2 an der Unterseite von jeweils einem Längsträger 24a, 24b eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens befestigt sind. Von dem Wagenkasten sind außer den Längsträgern 24, die sich vorzugsweise über nahezu die gesamte Länge des Wagenkastens erstrecken (die Längserstreckung verläuft in einer Richtung senkrecht zur Figurenebene der Fig. 2), auch ein Boden 13 und die unteren Abschnitte von zwei Seitenwänden 11 a, 11 b dargestellt. Der Boden 13 ist in dem Ausführungsbeispiel aus fünf plattenförmigen Elementen 12 zusammengesetzt, die miteinander verschweißt sind. Dabei ist die Hohlkammerstruktur sowohl des Bodens 13 als auch der Längsträger 24 erkennbar. Vorzugsweise handelt es sich um extrudierte Aluminiumprofile. Der nicht in Fig. 2 dargestellte Dachbereich und die Seitenwände (die in Fig. 2 mit Ausnahme der unteren Abschnitte nicht dargestellt sind) können ebenfalls aus extrudierten Aluminiumprofilen in ähnlicher Bauweise gefertigt werden.
  • Durch einen Quader 15, der auf dem Querschenkel 4 des Unterboden-Trägers 1 steht, ist in Fig. 2 angedeutet, dass in dem Unterboden-Raum zwischen dem Boden 13 und dem Querschenkel 4 Unterflur-Geräte angeordnet werden können.
  • Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit insgesamt acht in Längsrichtung hintereinander angeordneten Unterboden-Trägern 101 - 108, die beispielsweise alle wie in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt ausgeführt sind. Dabei verlaufen die einzelnen Träger 101 - 108 wie in Fig. 1 gezeigt quer zur Längsrichtung und weisen ein U-förmiges Profil auf, wenn sie in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung betrachtet werden.
  • Zwischen den Unterboden-Trägern 105 und 106 befindet sich auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils eine zusätzliche Strebe 110a, 110b, die ähnlich wie die Längsstreben 2 des Trägers 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ausgestaltet sein können. Die zusätzlichen Streben 110 sind jedoch nicht wie die Unterboden-Träger 101 - 108 durch eine Querstrebe verbunden.
  • Die Unterboden-Träger 101 - 108 sind auf beiden Seiten des Wagenkastens jeweils paarweise durch eine in Längsrichtung des Wagenkastens verlaufende Längsstrebe 121 - 128 und 131 - 138 verbunden. In dem speziellen Ausführungsbeispiel ist dabei zwischen dem Träger 105 und dem Träger 106 auf jeder Seite nicht nur eine Längsstrebe vorhanden, sondern eine erste Längsstrebe 125 bzw. auf der anderen Seite 135, die den Träger 105 mit den zusätzlichen Streben 110 verbindet, sowie jeweils beiden Seiten eine Längsstrebe 126, 136, die die zusätzliche Strebe 110 mit dem Träger 106 verbindet. Die Verbindungen sämtlicher Längsstreben 121 - 128 und 131 - 138 ist jeweils im Übergangsbereich zwischen der etwa in vertikaler Richtung verlaufenden Teilstrebe des Trägers und der etwa in horizontaler Richtung verlaufenden Querstrebe des Trägers hergestellt. Zur Befestigung der Längsstrebe dienen zum Beispiel die in Fig. 1 dargestellten Bohrungen 10. Zum Beispiel werden Gewindestäbe mit Außengewinde am stirnseitigen Ende einer Längsstrebe in die Bohrungen 10 eingeführt und auf der gegenüberliegenden Seite der Bohrung durch Schraubenmuttern gesichert.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Unterboden-Konstruktion mit U-profilförmigen Unterboden-Trägern und Längsstreben an den gegenüberliegenden Seiten stellt eine Ausführungsform für eine stabile Konstruktion dar. Derartige in Längsrichtung verlaufende Längsstreben sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Zum Beispiel kann die Funktion der Längsstreben durch entsprechend stabil ausgestaltete plattenförmige Elemente übernommen werden, die zwischen den paarweise einander benachbarten Unterboden-Trägern angeordnet sind und mit den Trägern verbunden sind.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Unterboden-Konstruktion in der Art wie in Fig. 3 gezeigt mit U-profilförmigen Unterboden-Trägern und in Längsrichtung verlaufenden Längsträgern auszuführen und zusätzlich plattenförmige Elemente als Verkleidung anzubringen. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt. Gleiche Bezugszeichen in Fig. 4 wie in Fig. 3 bezeichnen gleiche Elemente. An der Unterseite der U-profilförmigen Unterboden-Trägern 101 - 108 sind plattenförmige Verkleidungen 144a - 144h montiert, die den Boden des Unterboden-Raumes bilden. Dabei ist es auch möglich, wie bei dem plattenförmigen Element 144f gezeigt, dass die plattenförmige Verkleidungen einen Ausschnitt 139 aufweisen, sodass der Unterboden-Raum von unten durch den Ausschnitt 139 zugänglich ist oder sodass ein Unterflur-Gerät, für das die Höhe des Unterboden-Raumes nicht ausreicht oder dass nicht in einem geschlossenen Raum angeordnet sein soll, hindurchragt. Insbesondere kann zum Zweck der Kühlung des Unterflur-Geräts ein solcher Ausschnitt 139 sinnvoll sein. Der Fahrwind kühlt dann die Unterseite des Geräts. Auch kann, wie bei der plattenförmigen Verkleidungen 144g angedeutet, ein luftdurchlässiges Gitter in der Verkleidung vorhanden sein, sodass ein Luftaustausch möglich ist.
  • Ferner können auch die Seitenflächen der in Fig. 4 dargestellten Trägerkonstruktion mit plattenförmigen Elementen 141 verkleidet sein. Auf diese Weise ist eine mit Ausnahme des Ausschnitts 139 an drei Seiten geschlossene U-profilförmige Wanne gebildet, die den Unterboden-Raum berandet. Die plattenförmigen Elemente an den Seitenflächen weisen vorzugsweise jeweils eine Klappe 140 (wie bei Element 141 c, 141 d, 141 e gezeigt) und/oder ebenfalls ein Lüftungsgitter auf.
  • An der in Fig. 4 nach links vorne weisenden Endseite der Konstruktion können zwei Dämpfungselemente vorhanden sein (nicht dargestellt), die mit dem Übergangsbereich des Trägers 108 zwischen dessen Querschenkel und dessen etwa in vertikaler Richtung verlaufenden Längsschenkel verbunden sind. Diese Dämpfungselemente ermöglichen eine Abstützung gegen eine nicht in Fig. 4 dargestellte zusätzliche Abstützungseinrichtung, wobei die Dämpfungselemente sich unter Last elastisch verformen und somit insbesondere auch eine Verformung der Trägerkonstruktion relativ zu der zusätzlichen Abstützung ermöglichen.
  • Wie rechts an der seitlichen Verkleidung 141 an einer Stelle angedeutet ist, kann die seitliche Verkleidung 141 zumindest eine wieder verschließbare Öffnung aufweisen, zum Beispiel eine Klappe 140 oder eine Tür oder ein abnehmbares Verkleidungsteil, sodass der Raum innerhalb der Unterboden-Konstruktion zugänglich ist.
  • Fig. 5 zeigt drei in Längsrichtung (horizontale Richtung in Fig. 5) hintereinander angeordnete Unterboden-Träger 101, 102, 103, beispielsweise drei der Träger, die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt sind. Dabei ist der rechts in Fig. 5 dargestellt Träger 101 der in Längsrichtung letzte Träger. Ähnlich wie in der Konstruktion gemäß Fig. 3 und Fig. 4 ist er über einen Längsträger 131 mit dem benachbarten Träger 102 verbunden, der wiederum über einen Längsträger 132 mit dem nächsten Träger 103 verbunden ist.
  • Der endseitige Träger 101 ist über eine zusätzliche Abstützung 155, 156, 157 an dem Boden 13 des Wagenkastens abgestützt. Der Boden 13 ist beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt ausgeführt. Die zusätzliche Abstützung weist eine sich von unten an den Träger 101 diagonal nach oben zu dem Boden 13 erstreckende Diagonalstrebe 155 auf, die an ihrem oberen Ende mit einer parallel zum Boden an dessen Unterseite verlaufenden Längsstrebe 157 verbunden ist, welche an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einem oberen Bereich des Trägers 101 verbunden ist. Eine zusätzliche Stützstrebe 156 stützt den mittleren Bereich der Diagonalstrebe 155 gegen das zweite Ende der Längsstrebe 157 ab.
  • Es sind auch andere derartige zusätzliche Abstützungen denkbar, zum Beispiel muss je nach Ausführung der Diagonalstrebe 155 keine zusätzliche Stützstrebe 156 vorhanden sein. Auch kann ggf. die Längsstrebe 157 weggelassen werden. Vorzugsweise befindet sich eine zusätzliche Abstützung des endseitigen Träger 101 an beiden gegenüberliegenden Seiten des Wagenkastens, sodass zum Beispiel beide Übergangsbereiche des Träger 101, an denen dessen in vertikaler Richtung verlaufende Längsstrebe in die Querstrebe übergeht, welche in etwa horizontaler Richtung verläuft, gegen den Boden 13 des Wagenkastens abgestützt sind.
  • Fig. 6 zeigt eine Aussteifung 158, 159, 160 zwischen zwei benachbarten Unterboden-Trägern 105, 106. Wiederum kann es sich bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung beispielsweise um einen Teil der in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Anordnung handeln. In Fig. 6 sind in Längsrichtung hintereinander angeordnet insgesamt vier Unterboden-Träger 104, 105, 106, 107 erkennbar. Ebenfalls erkennbar sind Längsstreben 124 zwischen den Trägern 104, 105 und Längsstreben 127 zwischen den Trägern 106, 107 sowie der Boden 13 des Wagenkastens erkennbar. Die Aussteifung weist einen Rahmen 158 auf, dessen in vertikaler Richtung verlaufendes Rahmenelement an den ebenfalls in vertikaler Richtung verlaufenden Längsstreben der Träger 105 bzw. 106 angeordnet sind. Unten und oben an den Trägern 105, 106 setzt jeweils eine Längsstrebe des Rahmens 158 an, die sich in Längsrichtung (horizontale Richtung in Fig. 6) des Schienenfahrzeugs bzw. Wagenkastens erstreckt. Zusätzlich ist der Rahmen 158 durch zwei einander kreuzende Diagonalstreben 159, 160 ausgesteift.
  • Auf diese Weise entsteht eine sehr stabile Konstruktion, die verhindert, dass die Unterboden-Konstruktion mit den Trägern 104, 105, 106, 107 in Längsrichtung des Wagenkastens kollabieren kann.
  • Fig. 7 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines der oberen Enden eines Unterboden-Trägers, zum Beispiel des Trägers 1 gemäß Fig. 1. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen gleiche Teile. Die durch einen plattenförmigen Bereich am oberen Ende des Trägers gebildete Oberfläche weist insbesondere die in Fig. 1 dargestellten insgesamt acht Bohrungen 6 auf, die in Fig. 7 nicht erkennbar sind, weil sich durch die Bohrungen 6 hindurch jeweils eine Schraube 85 erstreckt, die in ihrem unteren Endbereich durch eine Schraubenmutter 87 gegen ein Lösen und Herausfallen gesichert ist. Dabei halten die Schrauben 85 jeweils paarweise einen Nutkörper 71, der ein in Längsrichtung (von rechts hinten nach links vorne verlaufend in Fig. 7) gleich bleibendes Querschnittsprofil aufweist und in dem Ausführungsbeispiel ein U-förmiges Profil hat.
  • Wie Fig. 8 zeigt, können diese Nutkörper 71 in C-förmigen Nuten 83, 84 angeordnet werden, wobei die Öffnung der Nuten 83, 84 nach unten ein Hindurchführen der Schäfte der Schrauben 85 ermöglicht. Dabei befindet sich zwischen dem plattenförmigen oberen Ende der Längsstrebe 2a und der Schraubenmutter 87 jeweils ein Distanzring 81 a, 81 b, der die Montage erleichtert und zu einem gleichmäßigen Anpressen der miteinander festzuschraubenden Teile führt, wenn die Schraubenmuttern 87 angezogen werden. Ein Verdrehen der Köpfe der Schrauben 85 wird durch die Nutkörper 71 verhindert.
  • Die C-profilförmigen, parallel zueinander verlaufenden Nuten 83, 84 sind vorzugsweise auf der Unterseite eines der Längsträger 24 (im Beispiel der Fig. 8 Längsträger 24a) angeordnet. Der entsprechende Bereich in der speziellen Ausführungsform der Fig. 2 befindet sich unterhalb des Längsträgers 24a und ist durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 83 markiert, um anzudeuten, dass sich in dem Bereich unter anderem die Nut 83 befindet. Die Nuten 83, 84 und entsprechende Nuten auf der anderen Seite des Wagenkastens an dem anderen Längsträger müssen sich nicht über die gesamte Länge des Längsträgers erstrecken. Vielmehr erstrecken sich die Nuten zum Beispiel über einen Längsabschnitt, über den hinweg die Längsposition des Unterboden-Trägers frei eingestellt werden soll.
  • Die in Fig. 9 dargestellten Unterflur-Geräte sind in dem Unterboden-Raum angeordnet, welcher zum Beispiel durch die anhand von Fig. 3 und Fig. 4 erläuterte Unterboden-Konstruktion begrenzt wird. Gleiche Bezugszeichen in Fig. 9 wie in den Fig. 3 und 4 bezeichnen gleiche Teile. Zum Beispiel handelt es sich bei den Unterflur-Geräten um verschiedene Flüssigkeitsbehälter 201, 202, eine Elektroverteilungseinrichtung 204, eine Belüftungseinrichtung 205, Gasbehälter 206, einen Transformator 207 und Stromrichter 208 sowie eine Kühleinrichtung 209. Vorzugsweise sind alle diese Geräte auf ein plattenförmiges Element und/oder einen Träger der Unterboden-Konstruktion gestellt, sodass sie ihre gesamte Gewichtskraft oder zumindest nahezu die gesamte Gewichtskraft auf die U-profilförmigen Unterboden-Träger 101 - 108 ausüben.
  • Die in Fig. 10 gezeigte Teildarstellung eines Unterboden-Trägers 1 und zweier plattenförmiger Elemente 91 a, 91 b veranschaulicht, dass auf Längsstreben, die benachbarte Unterboden-Träger verbinden, verzichtet werden kann. Wiederum bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in anderen Figuren dieselben Teile. Bei dem Träger 1 handelt es sich zum Beispiel daher um den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Träger. Jedoch können auch bei anderen Ausführungsformen von U-profilförmigen Unterboden-Trägern plattenförmige Elemente von unten angeschraubt oder auf andere Weise von unten befestigt werden, wie es anhand von Fig. 10 - 12 beschrieben wird.
  • Die plattenförmigen Elemente 91a, 91 b sind an ihren Enden, die in geringem Abstand zueinander im Bereich des Trägers 1 angeordnet sind, jeweils mit einem im vertikalen Querschnitt Y-förmigen Profil versehen, welches das Ende des plattenförmigen Trägers 91 umgreift und einen sich von dem Ende weg erstreckenden plattenförmigen Teil hat, der Durchgangsbohrungen zum Hindurchführen von Schrauben 93 (siehe Fig. 12) aufweist. Die Unterseite des Trägers 1 ist mit entsprechenden Löchern mit Innengewinde versehen, in die die Schrauben 93 eingeschraubt werden. In der umgekehrten Darstellung von Fig. 12, die die Unterseite der Anordnung zeigt, sind die Köpfe der Schrauben 93 erkennbar, darunter ein Abstandshalter 98 und wieder darunter das vorspringende plattenförmige Element des Profils 94, welches die Unterseite des Trägers 1 abdeckt. Auf diese Weise können nicht nur, wie in Fig. 11 dargestellt, zwei Platten 91 an der Unterseite des Trägers 1 befestigt werden, sondern in gleicher Weise zum Beispiel weitere vier Platten, von denen zwei symmetrisch zur Mittelebene des Trägers auf der anderen Längsstrebe 2a befestigt werden und zwei weitere Platten den Zwischenraum zwischen den randseitigen Platten ausfüllen.

Claims (14)

  1. Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für einen Hochgeschwindigkeitszug, wobei der Wagenkasten einen Boden (13) und Seitenwände (11) aufweist, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Bodens (13) nach oben erstrecken und wobei der Boden (13) und die Seitenwände (11) einen Innenraum des Wagenkastens für den Transport von Personen und/oder Waren begrenzen, wobei sich jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Boden (13) und den Seitenwänden (11) ein Längsträger (24) zur Übertragung von Längskräften befindet, der sich in Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt und wobei der Wagenkasten zumindest einen Unterboden-Träger (1) aufweist, der sich unterhalb des Bodens (13) von dem einen Längsträger (24a) zu dem anderen Längsträger (24b) erstreckt, wobei sich der Unterboden-Träger (1) teilweise in einem Abstand zu dem Boden (13) erstreckt, sodass zwischen dem Unterboden-Träger (1) und dem Boden (13) ein Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät (15) für den Betrieb des Schienenfahrzeugs gebildet ist, wobei die Gewichtskraft des Geräts (15) auf den Unterboden-Träger (1) wirkt.
  2. Wagenkasten nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Unterboden-Träger (1) einen sich im Abstand zu dem Boden (13) erstreckenden Querschenkel (4) aufweist, der an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils in einen von zwei Längsschenkeln (2a, 2b) übergeht, wobei sich die Längsschenkel (2a, 2b) von unten nach oben zu dem Längsträger (24a, 24b) erstrecken, sodass ein U-förmiger Unterboden-Träger (1) gebildet ist und zwischen dem Querschenkel und dem Boden (13) der Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät (15) gebildet ist.
  3. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Längsträgern (24) jeweils eine Führung (83, 84) angeordnet ist, durch die eine Bewegung eines Endes des Unterboden-Trägers (1) in Längsrichtung des Wagenkastens führbar ist, und wobei eine Befestigungseinrichtung (71, 85, 87) vorgesehen ist, durch die der Unterboden-Träger wahlweise in einer Vielzahl verschiedener Positionen relativ zu dem Längsträger (24) befestigbar ist.
  4. Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl der Unterboden-Träger (101 - 108) in verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung des Wagenkastens angeordnet ist und sich jeweils unterhalb des Bodens (13) von dem einen Längsträger (24a) zu dem anderen Längsträger (24b) erstreckt.
  5. Wagenkasten nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest zwei in Längsrichtung des Wagenkastens einander benachbarte Unterboden-Träger (101, 102) durch eine plattenförmige Verbindung (144) miteinander verbunden sind, wobei sich die plattenförmige Verbindung (144) in einem Abstand zu dem Boden (13) erstreckt.
  6. Schienenfahrzeug mit einem Wagenkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Raum zwischen dem Unterboden-Träger (1) und dem Boden (13) zumindest ein Gerät (15) für den Betrieb des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, das seine gesamte Gewichtskraft direkt oder indirekt auf den Unterboden-Träger (1) ausübt.
  7. Schienenfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest ein Gerät (201) für den Betrieb des Schienenfahrzeugs seine Gewichtskraft zumindest teilweise direkt von oben auf eine plattenförmige Verbindung (144) nach Anspruch 4 ausübt.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug, insbesondere eines Wagenkastens für einen Hochgeschwindigkeitszug, mit folgenden Schritten:
    • Bereitstellen eines Bodens (13) und zweier Längsträger (24),
    • Verbinden der Längsträger (24) mit dem Boden (13),
    • Befestigen eines Unterboden-Trägers (1) an den Längsträgern (24), so dass der Unterboden-Träger (1) sich unterhalb des Bodens (13) von dem einen Längsträger (24a) zu dem anderen Längsträger (24b) erstreckt und zwischen dem Unterboden-Träger (1) und dem Boden (13) ein Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät für den Betrieb des Schienenfahrzeugs gebildet wird,
    • Bereitstellen zweier Seitenwände (11), und
    • Verbinden des Bodens (13) mit den Seitenwänden (11), so dass sich die Seitenwände (11) von dem Boden (13) nach oben erstrecken und so dass der Boden (13) und die Seitenwände (11) einen Innenraum des Wagenkastens für den Transport von Personen und/oder Waren begrenzen, wobei jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Boden (13) und den Seitenwänden (11) sich einer der Längsträger (24) zur Übertragung von Längskräften in Längsrichtung des Wagenkastens erstreckt.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Unterboden-Träger (1) durch einen sich im Abstand zu dem Boden (13) erstreckenden Querschenkel (4) gebildet wird, der an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils in einen von zwei Längsschenkeln (2a, 2b) übergeht, wobei sich die Längsschenkel (2a, 2b) von unten nach oben zu dem Längsträger (24a, 24b) erstrecken, sodass ein U-förmiger Unterboden-Träger (1) gebildet wird und zwischen dem Querschenkel und dem Boden (13) der Raum zur Aufnahme von zumindest einem Gerät (15) gebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Längsträgern jeweils eine Führung (83, 84) angeordnet und/oder ausgebildet wird, Enden des Unterboden-Trägers (1) in und/oder an der Führung (83, 84) angeordnet werden, der Unterboden-Träger (1) in Längsrichtung des Wagenkastens bewegt wird, wobei die Enden des Unterboden-Trägers (1) durch die Führung (83, 84) geführt werden, und wobei die Enden des Unterboden-Trägers (1) in einer von mehreren möglichen Positionen relativ zu dem Längsträger (24) befestigt werden.
  11. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl der Unterboden-Träger (101 - 108) in verschiedenen Längspositionen in Längsrichtung des Wagenkastens angeordnet wird, sodass sie sich jeweils unterhalb des Bodens von dem einen Längsträger (24a) zu dem anderen Längsträger (24b) erstrecken.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest zwei in Längsrichtung des Wagenkastens einander benachbarte Unterboden-Träger (101, 102) durch eine plattenförmige Verbindung (144) miteinander verbunden werden, sodass sich die plattenförmige Verbindung (144) in einem Abstand zu dem Boden (13) erstreckt.
  13. Verfahren zum Herstellen Schienenfahrzeugs, wobei das Verfahren die Herstellung eines Wagenkastens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche enthält und wobei in dem Raum zwischen dem Unterboden-Träger (1) und dem Boden (13) zumindest ein Gerät (15) für den Betrieb des Schienenfahrzeugs angeordnet wird, sodass das Gerät (15) seine gesamte Gewichtskraft direkt oder indirekt auf den Unterboden-Träger (1) ausübt.
  14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gerät (201) für den Betrieb des Schienenfahrzeugs derart auf der plattenförmigen Verbindung (144) nach Anspruch 13 angeordnet wird, dass es seine Gewichtskraft zumindest teilweise direkt von oben auf die plattenförmige Verbindung (144) ausübt.
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