Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Hochflur- und einem Niederflurbereich

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Hochflurbereich und einem gegenüber dem Hochflurbereich niedriger angeordneten Niederflurbereich .

Bei Schienenfahrzeugen mit unterschiedlichen Fußbodenhöhen sind Hochflurbereiche und Niederflurbereiche miteinander zu verbinden. An die Verbindungen sind relativ hohe Anforderungen zu stellen, da die resultierende Fahrzeugstruktur hinrei- chend fest und steif sein muss, um die während des

Fahrzeugsbetriebs auftretenden Lasten tragen zu können.

Insbesondere bei Fahrzeugen, deren Wagenkästen mit Aluminium- Strangpressprofilen hergestellt werden, besteht das Problem, dass Aluminium im Bereich der Fügestellen bzw. im Bereich von Schweißnähten nur stark abgeminderte Festigkeitswerte aufweist .

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Fahr- zeug, insbesondere Schienenfahrzeug, anzugeben, bei dem eine Verbindung von Hochflurbereich und Niederflurbereich mit ausreichender Festigkeit besonders einfach und gleichzeitig mit geringem Materialeinsatz erreicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein im Hochflurbereich angeordneter Mittellangträger und ein im Niederflurbereich angeordnetes Bodenelement mittels mindestens einer Schweißnaht, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, mittelbar oder unmittelbar verschweißt sind.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist darin zu sehen, dass die Verbindung zwischen Mittellangträger und Bodenelement eine überraschend große Festigkeit aufweist. Die hohe Festigkeit beruht darauf, dass die Schweißnähte erfindungsgemäß entlang der Fahrzeuglängsrichtung und damit entlang der Längsrichtung des Mittellangträgers verlaufen und somit während des Fahrzeugsbetriebs deutlich weniger belastet werden als bei anderer Anordnung der Schweißnähte.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass zwischen dem Mittellangträger und dem Bodenelement ein den Höhenunterschied zwischen dem Niederflurbereich und dem Hochflurbereich ganz oder zumindest zum Teil überbrückendes Zwischenelement angeordnet ist und der Mittellangträger und das Bodenelement mittels des Zwischenelements miteinander verbunden sind.

Ist zwischen Mittellangträger und Bodenelement ein Zwischenelement angeordnet, so können sich der Mittellangträger und das Bodenelement in Fahrzeuglängsrichtung überlappen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Mittellangträger und das Bodenelement in Fahrzeuglängsrichtung überlappungsfrei sind.

Zur Verbindung des Mittellangträgers mit dem Zwischenelement ist vorzugsweise mindestens eine Schweißnaht vorgesehen, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängs- richtung erstreckt und zwischen dem Mittellangträger und dem Zwischenelement angeordnet ist.

Zur Verbindung des Zwischenelements mit dem Bodenelement ist vorzugsweise zumindest eine Schweißnaht vorgesehen, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und zwischen dem Zwischenelement und dem Bodenelement angeordnet ist. Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausgestaltung des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass sich der Mittellangträger und das Bodenelement in Fahrzeuglängsrichtung überlappen und mittels der mindestens einen Schweißnaht, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, unmittelbar miteinander verschweißt sind.

Mit Blick auf einen einfachen Toleranzausgleich während der Fertigung des Fahrzeugs wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Mittellangträger schmaler als der Abstand zwischen den Seitenwänden des Fahrzeugs ist und zwischen dem Mittel - langträger und zumindest einer der Seitenwände des Fahrzeugs ein oder mehrere Zwischenbleche angeordnet sind, die sich quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrzeuglängsrichtung er- strecken und den Bereich zwischen dem Mittellangträger und der Seitenwand überbrücken.

Bezüglich der Anbindung des oder der Zwischenbleche wird es als vorteilhaft angesehen, wenn dieses bzw. diese jeweils mit einer oder mehreren der folgenden Schweißnähte im Fahrzeug befestigt sind:

mit einer Schweißnaht, die sich quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und das Zwischenblech mit der Seitenwand des Fahrzeugs verbindet, - mit einer Schweißnaht, die sich quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und das Zwischenblech mit dem Bodenelement verbindet,

mit einer Schweißnaht, die sich quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und das Zwi- schenblech mit dem Zwischenelement verbindet, und/oder mit einer Schweißnaht, die sich quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und das Zwischenblech mit dem Mittellangträger verbindet. Bezüglich des Bodenelements wird es als vorteilhaft angesehen, wenn im Bereich der Schweißnaht oder Schweißnähte, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und mittelbar oder unmittelbar den Mit- tellangträger und das Bodenelement verbinden, das Bodenelement jeweils einen Verstärkungsbereich aufweist, der sich längs der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt . Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bodenelement durch ein Hohlkammerprofil gebildet ist und der oder die Verstärkungsbereiche im Inneren des Hohlkammerprofils angeordnet sind und von einer oberen Bodenplatte des Hohlkammerprofils verdeckt sind. Das Hohlkammerprofil ist vorzugsweise ein Strangpress- profilteil und der oder die Verstärkungsbereiche sind bevorzugt durch Strangpressprofilabschnitte gebildet.

Das Hohlkammerprofil und der Mittellangträger bestehen vorzugsweise aus Aluminium.

Mit Blick auf einen minimalen Materialaufwand wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Breite des Zwischenelements in der horizontalen Fahrzeugebene quer zur Fahrzeuglängsrichtung gesehen kleiner als die Breite des Mittellangträgers ist.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, mit einem Hochflurbereich und einem gegenüber dem Hochflurbe- reich niedriger angeordneten Niederflurbereich.

Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass ein im Hochflurbereich angeordneter Mittellangträger und ein im Niederflurbereich angeordnetes Bodenelement mittels mindestens einer Schweißnaht, die sich entlang oder zumindest auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, mittelbar oder unmittelbar verschweißt werden.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug verwiesen, da sich die Vorteile im Wesentlichen entsprechen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes

Schienenfahrzeug, bei dem sich ein im Hochflurbereich des Schienenfahrzeugs angeordneter Mittel - langträger und ein im Niederflurbereich angeordnetes Bodenelement abschnittsweise überlappen und mittels eines Zwischenelements miteinander verbun- den sind, das sowohl mit dem Mittellangträger als auch mit dem Bodenelement verschweißt ist,

Figur 2 die Anordnung des Zwischenelements zwischen dem

Mittellangträger und dem Bodenelement bei dem

Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 näher im Detail in einer dreidimensionalen Schnittdarstellung schräg von der Seite,

Figur 3 die Anordnung des Zwischenelements bei dem Schie- nenfahrzeug gemäß Figur 1 in einer seitlichen

Sicht,

Figur 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Zwischenelement, das durch ein Strangpressprofilteil gebildet ist,

Figur 5 ein Ausführungsbeispiel für ein Zwischenelement, das durch ein Blech gebildet ist,

Figur 6 ein Ausführungsbeispiel für ein Zwischenelement, das durch ein Gussteil oder ein Frästeil gebildet ist ,

Figur 7 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes

Schienenfahrzeug, bei dem sich ein im Hochflurbe- reich angeordneter Mittellangträger und ein im Niederflurbereich angeordnetes Bodenelement nicht überschneiden und mittels eines Zwischenelements miteinander verbunden sind, und Figur 8 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, bei dem sich ein im Hochflurbereich angeordneter Mittellangträger und ein im Nie- derflurbereich angeordnetes Bodenelement abschnittsweise überlappen und unmittelbar miteinander mittels in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs bzw. in Längsrichtung des Mittellangträgers angeordneter Schweißnähte miteinander verschweißt sind.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10, das einen Hochflurbereich 11 und einen Niederflurbereich 12 aufweist. Im Hochflurbereich 11 befindet sich ein Mittellangträger 20, der sich abschnittsweise mit einem im Niederflurbereich 12 ange- ordneten Bodenelement 30 überlappt. Im Bereich des Überlappungsbereichs ist ein Zwischenelement 40 angeordnet, das sowohl mit dem Mittellangträger 20 als auch mit dem Bodenelement 30 verschweißt ist. Die Schweißnähte zum Verbinden des Mittellangträgers 20 mit dem Zwischenelement 40 erstrecken sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 und sind in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet.

Die Verbindung zwischen dem Zwischenelement 40 und dem Bodenelement 30 basiert ebenfalls auf Schweißnähten, die sich ent- lang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 und damit entlang der Längsrichtung des Mittellangträgers 20 erstrecken; auch diese Schweißnähte sind in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. Das Schienenfahrzeug 10 kann neben dem Hochflurbereich 11 einen weiteren Hochflurbereich 13 aufweisen, der mit einem Mittellangträger 21 ausgestattet ist und über ein Zwischenelement 41 mit dem Bodenelement 30 im Niederflurbereich 12 ver- bunden ist. Die Verbindung des Zwischenelements 41 mit dem Bodenelement 30 sowie mit dem Mittellangträger 21 erfolgt ebenfalls über Schweißnähte 100, die sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 erstrecken.

Die Figur 2 zeigt einen Abschnitt des Schienenfahrzeugs 10 gemäß Figur 1 in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite in einem aufgeschnittenen Zustand. Man erkennt den Mittellangträger 20, der über das Zwischenelement 40 mit dem Bo- denelement 30 verbunden ist. Außerdem sind die Schweißnähte 100 ersichtlich, die sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 erstrecken und jeweils eine Schweißverbindung zwischen dem Zwischenelement 40 und dem Mittellangträger 20 bzw. zwischen dem Bodenelement 30 und dem Zwischen- element 40 herstellen.

Die Figur 2 zeigt darüber hinaus, dass der Mittellangträger 20 schmaler als der Abstand zwischen einer in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichneten Seitenwand des Schie- nenfahrzeugs 10 und einer gegenüberliegenden, in der Figur 2 nicht dargestellten Seitenwand des Schienenfahrzeugs ist. Der Abstand zwischen dem Mittellangträger 20 und der Seitenwand 15 wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unter anderem mittels eines Zwischenblechs 200 überbrückt. Das Zwi- schenblech 200 erstreckt sich senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung des Schienenfahrzeugs 10 sowie senkrecht zum Bodenelement 30.

Zur Anbindung des Zwischenblechs 200 sind bei dem Ausfüh- rungsbeispiel gemäß Figur 2 vier Schweißnähte vorgesehen, die mit den Bezugszeichen 201, 202, 203 und 204 gekennzeichnet sind. Die Schweißnaht 201 dient zum Verbinden des Zwischenblechs 200 mit der Seitenwand 15. Die Schweißnaht 202 verbindet das Zwischenblech 200 mit dem Bodenelement 30. Zur Ver- bindung des Zwischenblechs 200 mit dem Zwischenelement 40 dient die Schweißnaht 203. Die Schweißnaht 204 verbindet das Zwischenblech 200 mit dem Mittellangträger 20. Anstatt der gezeigten vier Schweißnähte 201, 202, 203 und 204 können zum Anbinden des Zwischenblechs 200 auch weniger Schweißnähte, also beispielsweise nur eine, zwei oder drei der Schweißnähte 201, 202, 203 bzw. 204 vorgesehen werden. Aufgrund der beschriebenen Anordnung des Zwischenblechs 200 im Schienenfahrzeug 10 erstrecken sich die vier Schweißnähte 201, 202, 203 und 204 jeweils senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10. In der Figur 2 ist darüber hinaus ein weiteres Zwischenblech 300 erkennbar, das sich ebenfalls senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 erstreckt, jedoch nicht senkrecht auf dem Bodenelement 30 angeordnet ist, sondern quer dazu. Das Zwischenblech 300 ist vorzugsweise eben- falls an der Seitenwand 15, an dem Bodenelement 30, an dem

Zwischenelement 40 und/oder an dem Mittellangträger 20 angeschweißt .

Die Figur 3 zeigt die Anordnung des Zwischenelements 40 im Überlappungsbereich zwischen dem Mittellangträger 20 und dem Bodenelement 30 nochmals in einer Sicht von der Seite. Man erkennt die Schweißnähte 100, mit denen das Zwischenelement 40 mit dem Mittellangträger 20 bzw. mit dem Bodenelement 30 verschweißt ist. Die Schweißnähte 100 erstrecken sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10. Im Übrigen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der Figur 2 verwiesen .

Bezüglich des Bodenelements 30 wird es als vorteilhaft ange- sehen, wenn dieses im Bereich des oder der Schweißnähte 100 jeweils einen Verstärkungsbereich 31 aufweist, der sich längs der Fahrzeuglängsrichtung L erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bodenelement 30 durch ein Hohlkammerprofil gebildet ist und der oder die Verstärkungsbereiche 31 im In- neren des Hohlkammerprofils angeordnet sind und von einer oberen Bodenplatte 32 des Hohlkammerprofils verdeckt sind. Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Zwischenelement 40, das zum Verbinden des Mittellangträgers 20 mit dem Bodenelement 30 bei dem Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 geeignet ist. Das Zwischenelement 40 wird durch ein Strang- pressprofilteil 401 gebildet, das Seitenwände 402 sowie Querstreben bzw. Querplatten 403 aufweist. Die Montage des Zwischenelements 40 im Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 erfolgt vorzugsweise derart, dass die Strangpressrichtung S des

Strangpressprofilteils 401 parallel zur Fahrzeuglängsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 liegt.

Die Figur 5 zeigt zwei Zwischenelemente 40 in Form von Blechplatten 410, die zum Verbinden des Mittellangträgers 20 und des Bodenelements 30 beim Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden können. Aus Stabilitätsgründen wird zum Verbinden des Mittellangträgers 20 mit dem Bodenelement 30 vorzugsweise nicht nur eine einzige Blechplatte 410 bzw. nur ein einziges Zwischenelement 40 eingesetzt, sondern mehrere Blechplatten 410 bzw. mehrere Zwischenelemente 40, die bei- spielsweise parallel zueinander angeordnet werden können.

In der Figur 5 ist darüber hinaus mit Bezugszeichen 100 angedeutet, wo Schweißnähte zum Verschweißen der Blechplatten 410 mit dem Mittellangträger 20 und dem Bodenelement 30 angeord- net werden können.

Die Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Zwischenelement 40, das durch ein Frästeil oder Gussteil 420 gebildet ist .

Die Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10, bei dem sich die Mittellangträger 20 und 21, die im Hochflurbereich 11 bzw. im Hochflurbereich 13 angeordnet sind, mit dem Bodenelement 30 nicht überlappen. Die Verbin- dung der überlappungsfrei angeordneten Mittellangträger 20 bzw. 21 mit dem Bodenelement 30 erfolgt über Zwischenelemente 40 und 41, die mit dem Mittellangträger 20 bzw. 21 und dem Bodenelement 30 verschweißt sind. Die Schweißnähte 100 er- strecken sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10. Im Übrigen sei auf die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit der Figur 1 verwiesen. Die Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10, bei dem zwei Mittellangträger 20 und 21 unmittelbar mit dem Bodenelement 30 verschweißt sind. Ein entsprechendes unmittelbares Verschweißen wird durch eine entsprechende Formgebung des Bodenelements 30 und/oder der Mittel - langträger 20 bzw. 21 ermöglicht. Die Schweißnähte zum Verschweißen der Mittellangträger 20 bzw. 21 mit dem Bodenelement 30 sind in der Figur 8 mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. Man erkennt, dass die Schweißnähte 100 sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 erstrecken.

Durch den oben im Detail beschriebenen Einsatz von Schweißnähten 100, die sich entlang der Längsrichtung L des Schienenfahrzeugs 10 erstrecken, können sich für das Schienenfahrzeug u. a. ein oder mehrere der folgenden Vorteile ergeben: - vereinfachter Toleranzausgleich in Längsrichtung, da der Anschluss über Längsnähte erfolgt,

vereinfachter Toleranzausgleich in Querrichtung, da hier statt Profilen lediglich Bleche angepasst werden können, geringere Fertigungskosten durch den beschriebenen ver- einfachten Toleranzausgleich,

geringere Materialkosten, da weniger Hohlprofile notwendig sind,

Schaffung von zusätzlichem Bauraum für andere Komponenten, da die Bereiche zwischen Mittellangträger und Sei- tenwand aufgrund des geringeren Kraftflusses mit Zwischenblechen geschlossen werden können.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.