UNDERFRAMES FOR RAILWAY FREIGHT CARS

Abstract: 1. Underframe for rail freight cars, a) without a car body which is rigid against torsion, comprising at least b) external longitudinal bearers (1 or 8) and c) transverse bearers (4) arranged fixed between these and d) at least one additional hollow bearer (2 or 9), arranged between the external longitudinal bearers (1 or 8) in the transverse direction of the car and e) connected in a manner rigid against torsion to the external longitudinal bearers (1 or 8), characterised in that f) the system not yet containing the hollow bearers, and comprising external longitudinal bearers (1 or 8) and the transverse bearers (4) arranged fixed between these, has a rigidity against torsion which is so low that this rigidity against torsion is too low, taken by itself, for the underframe, g) the desired and required torsional rigidity of the underframe is achieved by providing each of the hollow bearers (2 or 9) with a specially established torsional rigidity such that this torsional rigidity determines the torsional rigidity of the entire underframe and thus of the rail freight car, and h) openings (3) on the underside of the hollow bearers determine the magnitude of the torsional rigidity of the hollow bearers (2 or 9) by the shape and size or the cross-sections of the hollow bearers or the wall thickness of the hollow bearers or several of these parameters together.

Description: Untergestell für Eisenbahngüterwagen Die Erfindung betrifft ein Untergestell für Eisenbahngüterwagen ohne verwindungssteifen Wagenkasten, bei dem Längsträger die horizontalen Längskräfte und vertikalen Kräfte aus Zuladung oder Längs träger die horizontalen Längskräfte und die Längsträger und zwischen diesen fest angeordnete Querträger die vertikalen Kräfte aus Zuladung aufnehmen. Aufgrund der zu erwartenden Einführung der automatischen Mittenpufferkupplung wurden in der Vergangenheit durch die UIC-Vorschriften ORE B 125 und ORE B 55 bei zweiachsigen Eisenbahngüterwagen möglichst verwindungsweiche Untergestelle entwickelt, damit in Überhöhungsrampen und bei Gleisfehlern eine möglichst geringe Radentlastung auftritt. Moderne zweiachsige Eisenbahngüterwagen haben jedoch inzwischen eine so grosse Länge über Puffer erreicht, dass beim Nachschieben von Zugteilen diese Wagen extrem zur Entgleisung neigen. Die Radentlastung des kurveninneren Rades wird dabei bei zunehmender Wagenlänge unzulässig hoch, so dass die Entgleisungssicherheit nicht mehr gewährleistet ist. Um bei langen zweiachsigen Güterwagen die Entgleisungssicherheit zu gewährleisten, muss daher die Verwindungssteifigkeit des Wagens genau definiert sein, wobei die Verwindungssteifigkeit in Abhängigkeit von der Länge über Puffer und von dem Eigengewicht des Wagens steht. Hierbei muss die Verwindungssteifigkeit um so höher sein, je leichter der Wagen ist. Da jedoch auch über moderne Rechnersysteme die Verwindungswerte eines Eisenbahngüterwagen-Untergestells bzw. eines Eisenbahngüterwagen-Untergestells mit verwindungsweichem Aufbau nur annähernd zu ermitteln sind, muss über Versuchsprogramme an Prototypen die exakte Verwindungssteifigkeit des Eisenbahngüterwagens nachgewiesen werden. Die Aufgabe. vorliegender Erfindung bestand darin, für Eisenbahngüterwagen der eingangs genannten Art ein Bauelement zu finden, das bei gegebenenfalls nachträglichem Einbau oder bei in Prototypen ermitteltem Torsionsverhalten bei geringem wirtschaftlichen Aufwand den Verwindungswert des Untergestells und damit des Eisenbahngüterwagens innerhalb der zulässigen Werte genau festlegt. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen den äusseren Längsträgern des Untergestells in Wagenquerrichtung Hohlträger angeordnet und mit den Längs träger torsionsfest verbunden sind. Hierbei ist jeder Hohlträger definiert torsionssteif ausgebildet. Durch die definiert torsionssteif ausgebildeten Hohlträger kann das Untergestell des Eisenbahngüterwagens und damit der gesamte Eisenbahngüterwagen genau definiert im Rahmen der vorgegebenen Sollwerte torsionssteif ausgebildet werden. Die Hohlträger können dabei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kastenförmig mit rechteckigem Querschnitt und als in die Querträger des Untergestells integriertes Bauteil zur zusätzlichen Überleitung von Vertikalkräften ausgebildet sein. Der Querschnitt des Hohlträgers, seine Wandstärke oder in der Unterseite des Hohlträgers angeordnete Öffnungen, deren Grösse und Form die Torsionssteifigkeit des Hohlträgers bestimmen, bestimmen dabei die Torsionssteifigkeit des gesamten Untergestells und damit des Eisenbahngüterwagens. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Hohlträger rohrförmig mit rundem Querschnitt ausgebildet sein. Die Hohlträger sind dabei entweder in Wagenlängsmitte oder bei erforderlicher Anordnung mehrerer Hohlträger beidseitig symmetrisch zur Wagenlängsmitte oder in Wagenlängsmitte und beidseitig symmetrisch zur Wagenlängsmitte angeordnet. Durch die mögliche Anordnung eines oder mehrerer Hohlträger können dabei auch extrem verwindungsweiche Untergestelle mit der erforderli chen Verwindungssteifigkeit ausgerüstet werden. Bei der Ausbildung der Hohlträger als kastenförmiges Bauteil kann dieser einen oder mehrere Quertrager ersetzen und zur Überleitung der aus der Zuladung entstehenden Vertikalkräfte mitverwendet werden. (Einschub gemäss Seite 3a!) Einzelheiten der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch das Untergestell eines Eisenbahngüterwagens der Erfindung in schemati scher Darstellung, Fig. 2 die Draufsicht auf das Untergestell nach Fig. 1 zum Teil aufgebrochen in schematischer Darstellung, Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch das Untergestell eines Eisenbahngüterwagens gemäss einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 4 die Draufsicht auf das Untergestell nach Fig. 3 in schematischer Darstellung. In dem in Fig. 1 dargestellten Untergestell eines Eisenbahngüterwagens sind zwischen den äusseren Längs trägern 1 Hohlträger 2 angeordnet und mit den äusseren Längsträgern 1 torsionsfest verbunden. Die Hohlträger 2 sind dabei kastenförmig mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei die Wandstärke jedes Hohlträgers und dessen Querschnitt entsprechend den aufzunehmenden Torsionskräften dimensioniert sind. In die Unterseite 2a des Hohlträgers sind dabei Öffnungen 3 angeordnet, mittels deren Dimensionierung eine gegebenenfalls nachträgliche Feinabstimmung der Torsionssteifigkeit erreicht werden kann. Jeder Hohlträger 2 ist dabei so in das System der Querträger 4 des Untergestells integriert, dan er entweder direkt als Auflage für den Funboden 5 oder indirekt über unbodenträqer 6 zur Auflage des Fussbodens 5 mitverwendet wird. Die Anordnung der Hohlträger 2 kann dabei je nach erforderlicher Verwindungssteifigkeit des Untergestells in Einschub für Seite 3 nach Zeile 4: Zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere die Torsionsfestigkeit der Verbindung der Hohlträger mit den Längsträgern gewährleisten sowie bevorzugte Anwendungen der Erfindung kennzeichnen, sind in weiteren Ansprüchen enthalten. Insgesamt wird durch die Erfindung erreicht, dass die Untergestelle für das Ziehen der Eisenbahngüterwagen hinreichend verwindungsweich sind, um Radentlastungen im Bereich von Überhöhungsrampen, insbesondere S-Kurven, und bei Gleisfehlern in den zulässigen Grenzen zu halten, und andererseits für das Schieben der Eisenbahngüterwagen hinreichend verwindungssteif sind, um die Radentlastungen der kurveninneren Räder ebenfalls in den zulässigen Grenzen zu halten. Hierbei ist die Verwindungssteifigkeit um so höher, je leichter und/oder länger die Eisenbahngüterwagen sind. Im übrigen kommt es für die Anwendung der Erfindung nicht auf die Anzahl der ausser den Hohlträgern stets erforderlichen, zwischen den Längsträgern fest angeordneten Querträger an. Wagenlängsmitte, symmetrisch beidseitig der Wagenlängsmitte oder in Wagenlängsmitte und symmetrisch beidseitig der Wagenlängsmitte erfolgen. In dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in dem Untergestell des Eisenbahngüterwagens zwischen äusseren Längs trägern 8 rohrförmige Hohlträger 9 mit rundem Querschnitt angeordnet. Die Bemessung dieser Hohlträger 9 im Querschnitt und in ihrer Wandstärke erfolgt ebenfalls wieder entsprechend der geforderten Verwindungssteifigkeit. Die Anordnung dieser rohrförmigen Hohlträger 9 kann wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder in Wagenlängsmitte, beidseitig symmetrisch der Wagenlängsmitte oder in Wagenlängsmitte und beidseitig symmetrisch der Wagenlängsmitte erfolgen.

Claims: Patentansprüche 1. Untergestell für Eisenbahngüterwagen ohne verwindungssteifen Wagenkasten, bei dem Längsträger die horizontalen Längskräfte und vertikalen Kräfte aus Zuladung oder Längs träger die horizontalen Längskräfte und die Längs träger und zwischen diesen fest angeordnete Querträger die vertikalen Kräfte aus der Zuladung aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den äusseren Längsträgern (1 bzw. 8) des Untergestells in Wagenquerrichtung Hohlträger (2 bzw. 9) angeordnet und mit den Längsträgern ( 1 bzw. 8) torsionsfest verbunden sind. 2. Untergestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hohlträger (2 bzw. 9) definiert torsionssteif ausgebildet ist. 3. Untergestell nach den ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (2) kastenförmig mit rechteckigem Querschnitt und als in die Querträger (4) integriertes Bauteil zur Überleitung von Vertikalkräften ausgebildet ist. 4. Untergestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterseite des Hohlträgers (2) Öffnungen (3) angeordnet sind, wobei die Grösse und Form der Öffnungen (3) die Torsionssteifigkeit des Hohlträgers (2) bestimmen. 5. Untergestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (9) rohrförmig mit rundem Querschnitt ausgebildet ist. 6. Untergestell nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlträger (2 bzw. 9) entweder in Wagenlängsmitte oder mehrere Hohlträger (2 bzw. 9) beidseitig symmetrisch zur Wagenlängsmitte oder in Wagenlängsmitte und beidseitig symmetrisch zur Wagenlängsmitte angeordnet sind. 7. Untergestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Achsen aufweist. 8. Untergestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlträger (2 bzw. 9) stirnseitig auf ihrem gesamten Umfang an Seitenflächen der Längsträger (1 bzw. 8) angeschweisst sind. 9. Untergestell nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass seine über die Puffer gemessene Länge mehr als 13 m beträgt. 10. Untergestell nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es an beiden Stirnseiten je zwei symmetrisch zu seiner in Fahrtrichtung sich erstreckenden Längsmittellinie angeordnete Seitenpuffer aufweist. 11. Untergestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand der Längsträger (1 bzw. 8) mindestens so gross wie der seitliche Abstand der Seitenpuffer ist.

Inventors: AHLBORN, GUENTER, BERGNER, ULRICH, DIPL.-ING., KEIL, KLAUS, REEMTSEMA, KARL-DIETER, DIPL.-ING., WACKERMANN, PETER, Ahlborn, Günter 
Applicants: WAGGON UNION GMBH
Application year: 1985
Main classification: B61F1
IPC codes: B61F1