элемент подвижного состава

Формула изобретения

1. Элемент подвижного состава, в частности кузов вагона для рельсового подвижного состава, содержащий крышу, днище (1) со стоящими на нем боковыми стенками, а крыша и боковые стенки состоят из нескольких соединенных между собой в продольном направлении подвижного состава стенных сегментов, причем в боковых стенках предусмотрены дверные проемы, отличающийся тем, что примыкающие сторонами друг к другу сегменты (2) боковой стенки в области их обращенных друг к другу боковых кромок (2.1) имеют частичные вырезы (4) для двери, причем имеющие одинаковую высоту, входящие в плоскость сегментов кромки (5) смежных частичных вырезов (4) для двери имеют длины, сумма которых соответствует полной ширине двери.

2. Элемент подвижного состава по п.1, отличающийся тем, что частичные вырезы (4) для двери заканчиваются на расстоянии снизу от верхней продольной кромки (2.3) соответствующего сегмента (2) стенки.

3. Элемент подвижного состава по п.2, отличающийся тем, что в сегменте (2) стенки между двумя частичными вырезами (4) для двери предусмотрен по меньшей мере один полный оконный проем (2.4).

4. Элемент подвижного состава по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что конечные сегменты (2.2) боковой стенки имеют только один частичный вырез (4) для двери на вертикальной боковой кромке (2.1), которая обращена к смежному сегменту (2) боковой стенки.

5. Элемент подвижного состава по п.4, отличающийся тем, что конечный сегмент (2.2) боковой стенки имеет максимум половинную длину сегмента (2) боковой стенки, снабженного двумя частичными вырезами (4) для двери.

6. Элемент подвижного состава по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что крыша состоит из нескольких соединенных друг с другом в продольном направлении подвижного состава сегментов (3) стенки крыши, длина которых вдвое больше длины сегмента (2) боковой стенки, снабженного двумя частичными вырезами (4) для двери.

7. Элемент подвижного состава по п.6, отличающийся тем, что место стыка (3.1) между двумя сегментами (3.3) стенки крыши находится в области середины в продольном направлении над сегментом (2) боковой стенки, снабженным двумя частичными вырезами (4) для двери.

8. Элемент подвижного состава по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что сегменты (2, 3) стенок имеют конструкцию типа "сэндвич" с двумя облицовочными покрытиями (2а, 2b) и расположенным неподвижно между ними решетчатым каркасом (6, 7) из соединенных между собой стержней каркаса и вложенными изолирующими сердечниками (2, 1), причем стержни (6) каркаса расположены вдоль внешних кромок и проходят за частичные вырезы (4) для двери.

9. Элемент подвижного состава по п.8, отличающийся тем, что между отдельными стержнями (6) каркаса в местах стыка со смежными стержнями (6) каркаса вставлены узловые соединители (7).

10. Элемент подвижного состава по п.9, отличающийся тем, что узловые соединители (7) имеют по меньшей мере два расположенных под углом друг к другу плеча (8), которые находятся в штекерном соединении с торцевыми сторонами соответствующих стержней (6) каркаса.

11. Элемент подвижного состава по п.9 или 10, отличающийся тем, что плечи (8) узловых соединений (7) соединены неподвижно друг с другом.

12. Элемент подвижного состава по любому из пп.9 - 11, отличающийся тем, что плечи (8) узловых соединителей (7) установлены шарнирно на общем корпусе (9) узла.

13. Элемент подвижного состава по п.12, отличающийся тем, что плечи (8) соединены с общим корпусом (9) узла с помощью эластичных лент (11).

14. Элемент подвижного состава по любому из пп.2 - 13, отличающийся тем, что облицовочное покрытие (2а, 2b) состоит из нескольких прочно соединенных друг с другом слоев.

15. Элемент подвижного состава по любому из пп.8 - 14, отличающийся тем, что облицовочное покрытие (2а, 2b) имеет расположенный внутри несущий слой, на который нанесен по меньшей мере один противопожарный и/или декоративный слой.

16. Элемент подвижного состава по любому из пп.8 - 15, отличающийся тем, что облицовочное покрытие (2а, 2b) в углах дверных и/или оконных проемов (4, 2.4) имеет волоконные включения из углеродного волокна и в остальных областях состоит из стекловолокна.

17. Элемент подвижного состава по любому из пп.8 - 16, отличающийся тем, что облицовочные покрытия в углах дверных и/или оконных проемов наряду с склеиванием дополнительно соединены со стержнями каркаса и узлами болтами, причем болты расположены предпочтительно так, что они дополнительно закрепляют стержни каркаса в узлах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к элементу подвижного состава согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

В известном элементе подвижного состава этого типа (DD 83378), выполненном в виде кузова вагона для рельсового подвижного состава, крыша и боковые стенки выполнены из нескольких стенных элементов, соединенных друг с другом в продольном направлении подвижного состава. В одном сегменте составной боковой стенки находится дверной проем. Сами стенки имеют конструкцию типа "сэндвич" с двумя облицовочными слоями, между которыми предусмотрен изолирующий наполнительный материал и в области кромок в качестве краевого окончания U-образные концевые планки для соединения с примыкающими конструкционными элементами.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании такого элемента подвижного состава согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения изменения, который является простым при изготовлении и имеет преимущества относительно веса, стоимости, обслуживания.

Решение этой задачи обеспечивается с помощью отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения.

При выполнении элемента подвижного состава согласно изобретению разделительный шов между смежными сегментами стенки смещают в область двери, в которой и без того происходит по меньшей мере значительное вертикальное разделение между смежными участками боковых стенок. При этом предусмотренные для этого в области смежных сегментов стенки частичные вырезы для двери имеют такие размеры, что образованный общий вырез для двери соответствует полной ширине двери. Таким образом, сегменты боковой стенки могут быть еще непосредственно соединены друг с другом над вырезом для двери. Между вертикальными боковыми кромками сегментов боковых стенок, снабженными частичным вырезом для двери, могут быть в статически выгодных местах расположены оконные проемы. Однако при этом расположенные в конце элемента подвижного состава сегменты боковой стенки снабжены частичным вырезом для двери только со стороны смежного отрезка боковой стенки. Длина расположенных в конце секции сегментов боковой стенки соответствует предпочтительно половине длины, измеренной в продольном направлении подвижного состава, сегмента боковой стенки, имеющего два частичных выреза для двери. За счет этого обеспечивается возможность соединять сегменты боковой стенки и внешние в продольном направлении стенки крыши с окончанием элемента подвижного состава так, что один сегмент крыши перекрывает по меньшей мере два половинчатых сегмента боковой стенки с находящимися там вертикальными разделительными швами. За счет прочного соединения сегментов боковой стенки с перекрывающими их сегментами крыши достигается также в области разделительных швов между отдельными сегментами боковой стенки достаточная жесткость всего элемента подвижного состава. Место стыковки между двумя сегментами крыши находится в области середины в продольном направлении над сегментом боковой стенки, снабженным двумя частичными вырезами для двери. Таким образом, обеспечивается оптимальное соединение в области этого места стыковки между сегментом боковой стенки и двумя сегментами стенки крыши, примыкающими друг к другу в продольном направлении.

Сегменты стенок выполнены, в частности, в виде конструкции типа "сэндвич" с двумя облицовочными покрытиями и расположенным неподвижно между ними решетчатым каркасом из соединенных друг с другом стержней каркаса и заложенных между ними сердечников типа "сэндвич". При этом стержни каркаса входят также в узкую перемычку сегмента боковой стенки, которая проходит над дверным проемом, и закрывают их краевые зоны как и в остальных областях так, что эти части стержней каркаса, направленные наружу, можно использовать для прочного соединения со смежными элементами конструкции.

Для того чтобы иметь возможность соединения стержней каркаса друг с другом без особых затрат, предусмотрены узловые соединители, которые соединены с соответствующими концами стержней каркаса посредством штекерного соединения. Узловые соединители могут быть снабжены соответствующим количеством плеч, которые могут быть жестко соединены друг с другом. Для предотвращения появления сильно нагруженных зон в соединении и для согласования с растяжимостью облицовочных покрытий из волокнистого композиционного материала, а также для компенсации производственных допусков целесообразно выполнять плечи узловых соединителей деформируемыми, например, устанавливать шарнирно на соответствующем общем корпусе узла. При этом шарнирное соединение может быть выполнено, например, с помощью осевых пальцев, а также с помощью эластичных лент, которые выполнены в виде единого целого с узловым соединителем и корпусом узла и изготовлены, в частности, из эластичного материала, предпочтительно пластмассы. За счет этого обеспечиваются большая изменяемость такой конструкции типа "сэндвич" за счет простого изменения длины стержней каркаса, а также простая возможность изготовления.

Стержни каркаса и узловые соединители, а также материал сердечников в конечном состоянии сегментов стенок прочно склеивают с облицовочными покрытиями. При этом по меньшей мере одно из облицовочных покрытий может состоять из нескольких соединенных между собой слоев, причем целесообразно предусмотреть расположенный внутри, обращенный к материалу сердечника несущий слой, на который нанесен по меньшей мере один противопожарный слой и/или декоративный слой. При этом предпочтительно, чтобы облицовочное покрытие, в частности, в расположенном с внутренней стороны несущем слое, предпочтительно в области углов и у дверных и оконных проемов, имело волоконные включения из высокопрочного углеродного волокна, в то время как остальные области могут быть изготовлены из волоконного, в частности, стекловолоконного композиционного материала. Тем самым особенно подвергаемые риску образования разрывов и разломов углы этих проемов специально защищены от образования разрывов и т.п. Кроме того, обеспечивается возможность простой интеграции относительно выполнения внутреннего пространства, причем благодаря этой конструкции реализуются по отдельности теплоизоляция и шумоизоляция, а также гладкие внутренние и внешние стенки.

Изобретение поясняется ниже подробно на примере выполнения с помощью схематичных чертежей, на которых изображено:

фиг. 1 - элемент подвижного состава из нескольких стенных сегментов, соединенных друг с другом в продольном направлении подвижного состава;

фиг. 2 - сегмент боковой стенки в разнесенной проекции;

фиг. 3а и b - два варианта выполнения жесткого узлового элемента;

фиг. 4 - узловой элемент с соединительными плечами, шарнирно соединенными посредством опорных пальцев;

фиг. 5 - узловой элемент с эластично присоединенными соединительными плечами.

Как показано на фиг. 1, элемент подвижного состава выполнен в виде кузова вагона для рельсового подвижного состава, в частности, подземной железной дороги или уличной железной дороги, и состоит из одного, предпочтительно, сплошного днища 1 со стоящими на нем продольными стенками вагона из сегментов 2 продольной стенки и закрывающих сверху помещение для пассажиров сегментов 3 стенки крыши. При этом несколько сегментов 2 боковой стенки, соединенных в продольном направлении единицы подвижного состава, образуют стоящие в основном вертикально на днище 1 боковые стенки, причем дополнительно несколько сегментов 3 стенок крыши, соединенные друг с другом в продольном направлении единицы подвижного состава, также соединяющие сверху боковые стенки, в качестве стенок крыши закрывают по периметру в целом единицу подвижного состава. Сегменты 2 боковой стенки имеют на своих примыкающих друг к другу боковых кромках 2.1 частичные вырезы 4 для двери, как показано на фиг. 1, на левой двери штриховой вертикальной линией как продолжение остающихся боковых кромок 2.1. Остающиеся отрезки боковых кромок 2.1 расположены над частичными вырезами 4 для двери, причем частичные вырезы 4 для двери, начинаясь от днища 1, не проходят по всей высоте сегментов 2 боковой стенки. Отходящие от нижних концов остающихся боковых кромок 2.1 входящие в горизонтальном направлении в поверхность соответствующего сегмента 2 боковой стенки кромки 5 частичных вырезов 4 для двери расположены на смежных сегментах 2 боковой стенки на одинаковой высоте и имеют длины в продольном направлении подвижного состава, сумма которых соответствует полной ширине двери. Таким образом, неподвижное соединение между смежными сегментами 2 боковой стенки необходимо производить на коротком отрезке остающихся вертикальных боковых кромок 2.1. Кромки 5 проходят параллельно верхней продольной кромке 2.3 сегментов 2 боковой стенки. Расположение частичных вырезов для двери в вертикальных боковых кромках сегментов 2 боковой стенки обеспечивает согласно фиг. 2 очень стабильную конструкцию из двух облицовочных покрытий 2а и 2b, между которыми расположен решетчатый каркас 2с, в котором между отдельными стержнями 6 решетки расположены теплоизолирующие и/или шумоизолирующие, а также необходимые для общей стабильности конструкции твердые сердечники 2d. При этом облицовочные покрытия 2a, 2b неподвижно соединены, в частности, склеены как с решетчатым каркасом 2с, так и с твердыми вкладышами 2d. При этом в этой конструкции типа "сэндвич" между двумя частичными вырезами 4 для двери расположен по меньшей мере один полный оконный проем 2.4, который предусмотрен между поперечными стержнями 6 без нарушения структуры решетки.

Предусмотренные на каждом конце единицы подвижного состава конечные сегменты 2.2 боковой стенки имеют лишь частичную длину средних сегментов 2 боковой стенки и, кроме того, снабжены только одним частичным вырезом для двери, который предусмотрен на вертикальной боковой кромке 2а, которая обращена к смежному сегменту 2 боковой стенки. За счет этого обеспечивается гладкое, прямолинейное, одностороннее завершение единицы подвижного состава. При этом этот оконечный сегмент 2.2 боковой стенки изготавливают предпочтительно с такой длиной, которая соответствует половине длины сегмента 2 боковой стенки, снабженного двумя частичными вырезами для двери. Благодаря этому появляется возможность выполнять крышу из нескольких соединенных в продольном направлении единицы подвижного состава сегментов 3 крыши, длина которых может соответствовать длине одного сегмента боковой стенки или равняться длине двух сегментов 2 боковой стенки, снабженных частичными вырезами 4 для двери. За счет этого можно выполнять все сегменты 3 крыши с одинаковой длиной. Тем самым каждый длинный сегмент крыши перекрывает в своей средней части один полный сегмент 2 боковой стенки и по обоим концам еще по половине сегментов 2 боковой стенки. За счет этого обеспечивается стабильное и надежное соединение сегментов 2 боковой стенки через соответствующий сегмент 3 крыши, причем расположенный в зоне места стыка между двумя сегментами 3 крыши сегмент 2 боковой стенки образует прочное и само по себе жесткое соединение со следующим сегментом 3 крыши, соединенным с сегментом 2 боковой стенки. Таким образом, место стыка между двумя сегментами 3 крыши находится в зоне середины в продольном направлении над сегментом 2 боковой стенки, снабженном двумя частичными вырезами для двери.

Для того чтобы среди прочего иметь возможность простого изготовления сегментов стенок, в частности, сегментов 2 боковой стенки, отдельные стержни 6 каркаса в местах их соединения соединены друг с другом посредством узловых соединителей 7 с помощью штекерного соединения и при необходимости с помощью дополнительного склеивания или клепки. При этом узловые соединители 7 имеют по меньшей мере два плеча 8, расположенные под углом друг к другу, причем количество плеч и их направленность относительно друг друга соответствуют количеству и направленности стержней каркаса, которые стыкуются друг с другом в соответствующем месте соединения. При этом стержни 6 каркаса являются, в частности, полыми стержнями из металла или волоконной пластмассы, с внутренним поперечным сечением которых согласованы плечи 8 узлового соединителя, за счет чего обеспечиваются штекерные соединения. Как показано на фиг. 3a и 3b, плечи 8 могут быть соединены друг с другом неподвижно. Для того чтобы в этом случае уменьшить высокие механические нагрузки в углах 7.1, в углах предусмотрены утолщения материала, соответственно концентрация материала (фиг. 3а), или же радиус перехода между двумя плечами 8 для концентрации материала выполняют соответственно большим (фиг. 3b). Однако возможно также соединять шарнирно по меньшей мере отдельные плечи узлового соединителя 7 с корпусом 9 узла, как это показано на фиг. 4 и 5. При этом, как показано на фиг. 4, отдельные плечи 8 соединены с корпусом 9 узла через опорные пальцы, или же, согласно фиг. 5, - через эластичные ленты 11. В этом случае имеется возможность компенсировать допуски между соединяемыми стержнями 6 решетки или же соединять стержни решетки через узловой соединитель 7 под острым углом друг к другу. При этом узловые соединители 7 в области мест штекерного соединения неподвижно соединены со стержнями решетки, в частности, с помощью склеивания, и располагаются заподлицо с образуемыми стержнями решетки плоскостями. За счет этого облицовочные покрытия 2а, 2b и узловые соединители 7 могут быть склеены друг с другом по всей поверхности и образуют тем самым жесткую конструкцию типа "сэндвич". При этом облицовочные покрытия 2a и 2b могут состоять, в частности, из нескольких прочно соединенных друг с другом слоев, причем нанесенный на решетчатый каркас 6, 7 внутренний слой является механически высоко стабильным несущим слоем, на который нанесен противопожарный слой и/или декоративный слой. При этом является целесообразным снабдить облицовочные покрытия 2a, 2b, в частности, в углах дверных и/или оконных проемов 4, 2.4 волоконными включениями из высокопрочного углеродного волокна, в то время как остальные области выполнены из стекловолокна или другого волокна. При этом можно ограничиться включением высокопрочного волокна в угловые области только несущего слоя, что уменьшает опасность образования разрывов в области углов.

Кроме того, несущие слои в углах дверных и/или оконных проемов могут быть дополнительно к склеиванию соединены со стержнями каркаса и с узлами с помощью болтов, причем болты расположены предпочтительно так, что они дополнительно обеспечивают закрепление стержней каркаса в узлах.