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Metallener, selbsttragender Wagenkasten, insbesondere für Kraftomnibusse.
Die Erfindung bezieht sich auf einen metallenen, selbsttragenden Wagenkasten, insbesondere für Kraftomnibusse. Es sind bereits derartige Wagenkasten bekanntgeworden, bei denen durch Ansetzen von Profilstäben auf die Wandlungsbleche kastenartig ausgebildete Gerippestäbe die Tragkonstruktion bilden. Bei andern bekannten Wagenkasten sind zwar gelegentlich grosse Hohlprofile aus Blech vorgesehen, welche in ihrem Querschnitt dauernd wechseln und zur Formgebung der äusseren und inneren Wagenverkleidung dienen ; irgendwelche grössere Beanspruchungen können durch diese Hohlprofile nicht aufgenommen werden. Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen werden bei der vorliegenden Erfindung kastenartige Hohlprofile von besonderer Eigenart und Bedeutung verwendet.
Erfindungsgemäss sind die kastenartigen Gerippestäbe, die durch Ansetzen U-förmig gebogener Bleche an die Wandungsbleche oder durch kastenförmige Abbiegungen oder Ausbuchtungen der Wandungsbleche hergestellt sind, als tragende Hohlprofile von annähernd gleichbleibendem Querschnitt mit im Verhältnis zur Wandstärke sehr grossen Abmessungen ausgebildet. Sie sind weiterhin zwecks Erhaltung ihrer Form und zum Schutz gegen Einknicken durch innen befestigte Versteifungseinlagen verstärkt.
Die Vorteile, insbesondere die mögliche Gewichtsersparnis bei der Verwendung der grossen Profile nach der Erfindung, werden aber erst dadurch voll ausgenutzt, dass die kastenartigen Hohlprofile mit ihrem gesamten äusseren Umfang einen Teil der äusseren oder inneren Wagenkastenwand, des Daches und des Fussbodens bilden. Die sonst übliche Innenverkleidung kann deshalb ohne Nachteil wegfallen, weil die grossen Hohlräume der geschlossenen Profile, in denen die Luft wegen der Verstärkungseinlagen schlecht zirkulieren kann, eine gute Isolierung gegen Wärme und Kälte ergeben.
Da die Profile im wesentlichen geradlinig sind, können sie fast sämtlich durch Walzen oder Abkanten aus dünnem Blech ohne kostspielige Fabrikationseinrichtungen auch bei kleineren Mengen billig hergestellt werden. Die durch die Grösse der Abmessungen sich ergebende hohe Festigkeit der Profile ermöglicht es, mit wenigen grossen kastenförmigen Gerippestäben an Stelle vieler kleiner Gerippestäbe auszukommen, wodurch der Wagenkasten aussen und innen ein gefälliges Aussehen erhält, zumal eine zweckentsprechende Formgebung der Profile bei der Verwendung der dünnen Wandbleche keine Schwierigkeiten macht.
Die vorliegende Erfindung überwindet auch die Schwierigkeiten, die sich bei der Verbindung grosser in sich geschlossener Profile ergeben. Desgleichen werden durch sie die Schwierigkeiten beseitigt, die sich aus der Schwächung der Wagenkastenwand durch die Ausschnitte für die Räder und Türen ergeben.
Die Erfindung ist in den Fig. 1-25 in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass der obere umlaufende Dachgurt 1 ein aus zwei Blechen hergestelltes Hohlprofil ist, dessen äusseres Blech die äussere Form des Wagenkastens und dessen inneres Blech die Verkleidung des Wagenkasteninnern darstellt. Die beiden Bleche sind durch Schweissung od. dgl. fest miteinander verbunden. Die Fugen sind gegen Eindringen von Wasser in geeigneter Weise geschützt. 6 ist ein kastenförmiger Längsträger, der nur an den Stellen der Radeinbauten unterbrochen wird. Fig. 3 zeigt in der Mitte einen durchlaufenden Kastenträger 8. der in ähnlicher Form auch in Fig. 1 vorhanden ist und von den Blechen 3 und 4 gebildet wird. Die senkrechte Säule 2 besteht ebenfalls aus einem grossen Kastenprofil (vgl. auch 16 in den Fig. 8 und Fig. 9).
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Die in Fig. 2 dargestellte Holzfüllung 5 kann durch eine mit dem Profil 3 aus einem Stück bestehende Blechwand ersetzt werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Falle ist es zweckmässig, die an Stelle der Holzwand 5 tretende Blechwand mit einer isolierenden Verkleidung zu versehen. Bei den geschlossenen Profilen 1, 6,2, 8 usw. ist diese Verkleidung überflüssig.
Fig. 4, Fig. 20 und Fig. 21 zeigen die Versteifung der Dachlängsträger durch Blecheinlagen. Das Dachprofil in Fig. 4 ist gebildet aus den Blechprofilen 11 und 19.
Das Blechprofil H wird durch eine angeschweisste Blecheinlage 12 (Fig. 7), deren freie Seite mit einer Verstärkungskante versehen ist, in der richtigen Form gehalten und gegen Eindrücken verstärkt.
Das Profil 11 ist durch Abkanten hergestellt. Zum Schutz des Fensters gegen Regen tritt die untere Kante zurück. Fig. 3 zeigt ein ähnliches Profil ; jedoch ist hier eine Kante 7 als Regenleiste vorgesehen.
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Fig. 21) auch durch in der Längsrichtung angeordnete Kanten und Sicken gegen Eindrücken verstärkt.
In ähnlicher Weise sind alle grossen Hohlprofile durch in entsprechendem Abstand eingesetzte Verstärkungsbleche versteift. In Fig. 4 ist der aus den Profilen 10 und 20 hergestellte Dachspriegel durch
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Eine gute und starke Verbindung zwischen den Dachlängsträgern, dem Dachspriegel und der Säule wird durch die kastenförmige Einlage 13 (Fig. 5) bewirkt.
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schweissen kastenförmigen Winkel 14 erzielt.
Die Fig. 10,11 zeigen den Querschnitt von Profilen, wie sie für ein Schienenfahrzeug besonders geeignet sind. Das Fenster 28 ist verhältnismässig klein und die Säule 22 sehr breit ; in der Mitte dieser Säule kann ein U-förmiges Stück 26 zur Befestigung von Rücklehnen dienen. Bei besonders breiter Ausführung wird die Säule 22 und das Wandblech durch Einschweissen von Z-förmigen Blecheinlagen 29' gegen Einknicken verstärkt.
Die Fig. 12, 13 zeigen die vordere Daehkappe eines Autobusses mit Öffnungen für Fahrtrichtungsschilder.
Diese Dachkappe schliesst sich an die kastenförmigen Längsträger 41 an und besteht aus einem abgekanteten Blech 45 und einem gewölbten Blech 44. Durch Zusammenschweissen der Bleche 44 und 45
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An den Seiten nimmt der Querschnitt dieses Kastenträgers erheblich ab. Aus diesem Grunde wird zur besseren Überleitung der Kräfte auf die Kastenträger 41 ein winkelförmiger Kasten 42 eingeschweisst.
Die Fig. 14,15 und 16 zeigen einen aus grossen Hohlprofilen gemäss der Erfindung hergestellten Wagenkasten für Schienenfahrzeuge. Der Wagenkasten ist oben aus den starken Kastenträgern 51, unten aus den Kastenträgern 52 gebildet. An der Stirnseite sind diese kräftigen Rahmen mittels kräftiger Stirnsäulen 53 zusammengehalten. Diese Stirnsäulen wirken bei heftigen Zusammenstössen, bei denen die Wagen aufeinanderzuklettern pflegen, als elastischer Stossfänger, die zunächst eingedrückt werden müssen, bevor weitere Zerstörungen an dem Wagenkasten eintreten können.
Die Fig. 17,18 und 19 zeigen die zweckmässige Ausbildung des Wagenkastens an den Stellen, wo die unteren Längsträger wegen der Räder nicht gerade weitergeführt werden können.
Fig. 17 zeigt die Ausbildung der Radmulde für Doppelachsen. An den kastenförmigen Längsträger 63 schliesst sich ein kastenförmiger Träger M an, dessen äusserer Verlauf im wesentlichen mit der Form der Radmulde 62 übereinstimmt. In der Mitte zwischen den Rädern wird der Kasten geradlinig fortgeführt, so dass sich an dieser hochbeanspruchten Stelle ein sehr hoher und widerstandsfähiger Kasten befindet.
Fig. 18 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 17.
Diese Konstruktion ist im allgemeinen wegen des benötigten Platzes nur bei einfach bereiften
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Platz des Innenraumes zu verlieren, weil die Breite der Radmulde meist schon grösser sein muss, als es den Abmessungen normaler Polsterauflagen 66 entspricht. Aus diesem Grunde ist der Kastenträger (65 in Fig. 19) nur unten vor der Radmulde 62 angeordnet. Wegen seines geringen Abstandes von der
Achse wird er zweckmässig nach oben hin so weit vergrössert, dass er als Fussbank dienen kann.
Fig. 20 zeigt eine Verstärkung des Dachlängsträgers an der Stelle, wo die Konstruktion durch den
Türausschnitt geschwächt ist. Der an den Dachlängsträger angesetzte Kasten 73 wird zweckmässiger-
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weise aus Material von grösserer Wandstärke hergestellt, damit an ihm Armaturen für die Tür befestigt werden können.
Fig. 22 zeigt eine Ausbildung der unteren Kastenträger für Fahrzeuge mit tiefliegendem Fussboden, eine Anordnung, die insbesondere für Autobusse mit Vorderradantrieb oder mit hinten liegendem Motor (Heckmotor) brauchbar ist.
Der kastenförmige Längsträger ist aus den Blechen 85 und 86 hergestellt. Die Einzelprofile sind durch eine genügende Anzahl von Blecheinlagen 85 und 87 in der erfindungsgemässen Weise verstärkt.
Fig. 23 zeigt d'e gemäss dem Grundgedanken der Erfindung erfolgte Ausnutzung der Kastenträger als Teile des Fussbodens.
Fig. 24 zeigt die Ausführung eines Wagenkastens für schnelle Fahrzeuge, bei denen die äussere Form abgerundet und die Maschinenanlage zur Verminderung des Luftwiderstandes abgedeckt werden kann. Die linke Seite zeigt einen aus drei Wandungsteilen 92, 97 und 98 hergestellten Kastenträger, der durch Blecheinlagen 96 verstärkt ist. Die rechte Seite der Figur zeigt einen Kastenlängsträger, der aus dem abgekanteten Profil 93 und dem gewölbten Profil 92 gebildet ist. Das abgekantete Profil 93 ist durch die Blecheinlagen 94 und das gewölbte Profil 92 durch eine Blecheinlage 95 verstärkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Metallener, selbsttragender Wagenkasten, insbesondere für Kraftomnibusse, mit kastenartig ausgebildeten Gerippestäben, dadurch gekennzeichnet, dass die kastenartigen, durch Ansetzen U-förmig gebogener Bleche an die Wandungsbleche oder durch kastenförmige Abbiegungen oder Ausbuchtungen der Wandungsbleche gebildeten Gerippestäbe als tragende Hohlprofile von annähernd gleichbleibendem Querschnitt mit im Verhältnis zur Wandstärke sehr grossen Abmessungen ausgebildet sind, die durch innen befestigte Versteifungseinlagen verstärkt sind.
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Metal, self-supporting car bodies, in particular for buses and coaches.
The invention relates to a metal, self-supporting car body, in particular for buses and coaches. Such car bodies have already become known in which, by attaching profile bars to the conversion plates, box-like frame bars form the supporting structure. In other known car bodies, large hollow profiles made of sheet metal are occasionally provided, which constantly change in their cross-section and are used to shape the outer and inner car cladding; any major stresses cannot be absorbed by these hollow profiles. In contrast to the known designs, box-like hollow profiles of particular character and importance are used in the present invention.
According to the invention, the box-like framework rods, which are made by attaching U-shaped bent sheets to the wall sheets or by box-shaped bends or bulges in the wall sheets, are designed as load-bearing hollow profiles of approximately constant cross-section with very large dimensions in relation to the wall thickness. In order to maintain their shape and to protect them against buckling, they are reinforced by stiffening inserts fastened on the inside.
The advantages, in particular the possible weight savings when using the large profiles according to the invention, are only fully exploited in that the box-like hollow profiles with their entire outer circumference form part of the outer or inner car body wall, the roof and the floor. The usual interior cladding can therefore be dispensed with without any disadvantage, because the large cavities in the closed profiles, in which the air cannot circulate well because of the reinforcement inserts, provide good insulation against heat and cold.
Since the profiles are essentially straight, almost all of them can be produced cheaply by rolling or bending thin sheet metal without expensive manufacturing facilities, even in smaller quantities. The high strength of the profiles resulting from the size of the dimensions makes it possible to get by with a few large box-shaped ribs instead of many small ribs, which gives the car body a pleasing appearance outside and inside, especially since the profiles are appropriately shaped when using the thin wall panels makes no trouble.
The present invention also overcomes the difficulties associated with joining large self-contained profiles. They also eliminate the difficulties resulting from the weakening of the body wall by the cutouts for the wheels and doors.
The invention is illustrated in various embodiments in FIGS. 1-25.
From Fig. 1 it can be seen that the upper circumferential roof chord 1 is a hollow profile made from two sheets, the outer sheet of which represents the outer shape of the car body and the inner sheet of which represents the lining of the interior of the car body. The two sheets are firmly connected to one another by welding or the like. The joints are suitably protected against the ingress of water. 6 is a box-shaped longitudinal member that is only interrupted at the points of the built-in wheels. FIG. 3 shows a continuous box girder 8 in the middle, which is also present in a similar form in FIG. 1 and is formed by the metal sheets 3 and 4. The vertical column 2 also consists of a large box profile (cf. also 16 in FIGS. 8 and 9).
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The wood filling 5 shown in FIG. 2 can be replaced by a sheet metal wall consisting of one piece with the profile 3, as shown in FIG. In this case, it is advisable to provide the sheet metal wall that takes the place of the wooden wall 5 with an insulating cladding. With the closed profiles 1, 6, 2, 8 etc. this cladding is not necessary.
Fig. 4, Fig. 20 and Fig. 21 show the stiffening of the roof side rails by sheet metal inserts. The roof profile in FIG. 4 is formed from the sheet metal profiles 11 and 19.
The sheet metal profile H is held in the correct shape by a welded sheet metal insert 12 (FIG. 7), the free side of which is provided with a reinforcing edge, and is reinforced to prevent it from being pressed in.
The profile 11 is produced by folding. The lower edge recedes to protect the window against rain. Figure 3 shows a similar profile; however, an edge 7 is provided here as a rain bar.
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Fig. 21) also reinforced against indentation by edges and beads arranged in the longitudinal direction.
In a similar way, all large hollow profiles are stiffened by reinforcing plates inserted at an appropriate distance. In Fig. 4, the roof bow made from the profiles 10 and 20 is through
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A good and strong connection between the roof rails, the roof bow and the column is brought about by the box-shaped insert 13 (Fig. 5).
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weld box-shaped angle 14 achieved.
FIGS. 10, 11 show the cross section of profiles as they are particularly suitable for a rail vehicle. The window 28 is relatively small and the column 22 is very wide; In the middle of this column, a U-shaped piece 26 can be used to attach backrests. In the case of a particularly wide design, the column 22 and the wall sheet are reinforced to prevent buckling by welding in Z-shaped sheet metal inserts 29 '.
12, 13 show the front roof cap of a bus with openings for directional signs.
This roof cap adjoins the box-shaped longitudinal members 41 and consists of a folded sheet metal 45 and a curved sheet metal 44. By welding the sheets 44 and 45 together
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The cross-section of this box girder decreases significantly on the sides. For this reason, an angled box 42 is welded in to better transfer the forces to the box girders 41.
14, 15 and 16 show a car body for rail vehicles made from large hollow profiles according to the invention. The car body is formed from the strong box girders 51 at the top and from the box girders 52 at the bottom. These strong frames are held together at the front by means of strong front columns 53. In the event of violent collisions in which the cars tend to climb one another, these front pillars act as elastic bumpers, which must first be pressed in before further damage can occur to the car body.
FIGS. 17, 18 and 19 show the appropriate design of the car body at the points where the lower longitudinal members cannot be continued because of the wheels.
Fig. 17 shows the design of the wheel recess for double axles. The box-shaped longitudinal beam 63 is followed by a box-shaped beam M, the outer course of which essentially corresponds to the shape of the wheel recess 62. In the middle between the wheels, the box is continued in a straight line, so that a very high and robust box is located at this highly stressed point.
FIG. 18 shows a section along the line A-A of FIG.
Because of the space required, this construction is generally only available for single tires
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Losing space in the interior because the width of the wheel recess usually has to be greater than the dimensions of normal upholstery 66. For this reason, the box girder (65 in FIG. 19) is only arranged at the bottom in front of the wheel recess 62. Because of its small distance from that
Axis it is expediently enlarged upwards so that it can serve as a footrest.
Fig. 20 shows a reinforcement of the roof rail at the point where the construction through the
Door cutout is weakened. The box 73 attached to the roof rail is more practical.
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wisely made of material with greater wall thickness so that fittings for the door can be attached to it.
22 shows an embodiment of the lower box girders for vehicles with a low floor, an arrangement which is particularly useful for buses with front-wheel drive or with an engine located at the rear (rear engine).
The box-shaped longitudinal beam is made from metal sheets 85 and 86. The individual profiles are reinforced by a sufficient number of sheet metal inserts 85 and 87 in the manner according to the invention.
23 shows the use of the box girders as parts of the floor in accordance with the basic concept of the invention.
24 shows the design of a car body for high-speed vehicles, in which the outer shape can be rounded and the machinery can be covered to reduce air resistance. The left side shows a box girder made from three wall parts 92, 97 and 98, which is reinforced by sheet metal inserts 96. The right-hand side of the figure shows a box side member which is formed from the beveled profile 93 and the curved profile 92. The folded profile 93 is reinforced by the sheet metal inserts 94 and the curved profile 92 by a sheet metal insert 95.
PATENT CLAIMS:
1. Metallic, self-supporting car body, especially for buses and coaches, with box-like frame bars, characterized in that the box-like, U-shaped bent sheets by attaching them to the wall panels or by box-shaped bends or bulges of the wall panels formed ribs as load-bearing hollow profiles of approximately constant cross-section are formed with very large dimensions in relation to the wall thickness, which are reinforced by internally fastened stiffening inserts.