Im Hinblick auf eine vereinfachte Reinigung der Fußböden und eine Vergrößerung des nutzbaren Stauraumes unter den Sitzen, zielen zukünftige Sitzträger der Nahverkehrsfahrzeuge auf eine einseitige Anbindung im Bereich der Seitenwand ab. Diese auch als Cantilever bezeichnete Bauform des Sitzträgers führt zu einem, im Vergleich zu klassischen Sitzträgern, ungünstigeren Verlauf der Biege- und Torsionsmomente. Es wurde ein beanspruchungsgerecht angepasster Cantilever-Sitzträger in Faserverbundbauweise für zukünftige Nahverkehrszüge entwickelt. Die Entwicklung beinhaltet dabei sowohl eine Optimierung des Strukturgewichtes und der Hauptabmessungen, als auch eine Minimierung der Fertigungskosten im Hinblick auf eine spätere Serienfertigung. Die analytisch basierte Vorauslegung des Sitzträgers wird beschrieben. Die Konstruktion erfolgte parallel zu der detaillierten Berechnung der Struktur mit der FEM. Das Kernstück des Sitzträgers stellen zwei seitlich angeordnete Längsholme in CFK-Bauweise dar, die im Bereich der Lasteinleitungspunkte durch separate Querträger miteinander verbunden sind. Das hierdurch entstehende Leichtbauskelett wird durch ein umlaufendes Decklaminat verschalt, so dass sich infolge dessen ein biege- und torsionssteifer Kastenträger veränderlichen Querschnitts ergibt. Die konstruktive Ausführung der Längsholme ist durch einen Schaumkern mit allseitigen CFK-Decklaminaten gekennzeichnet, wobei der Schaumkern während der Fertigung als Fertigungshilfsmittel dient. In diesem Schaumkern sind bereits alle Inserts zur Verschraubung des Sitzträgers mit den Sitzschalen bzw. mit der Rohbaustruktur des Wagenkastens enthalten. Die Endmontage des Sitzträgers erfolgt durch Verkleben der Halbzeuge. Die Fertigung des Sitzträgers erfolgte im Single-Line-Injection-Verfahren (SLI), einer Kombination des bekannten RTM-Verfahrens mit den Möglichkeiten der Prepreg-Technologie. Das SLI-Verfahren ermöglicht eine sichere Prozessführung mit kontrollierbarer Harzausbreitung mit reduziertem Aufwand an Leitungen und Anschlüssen. Die Endmontage des Sitzträgers erfolgt durch das abschließende Beplanken der beiden Längsholme mit den drei Decklaminaten.
Entwicklung eines freitragenden Sitzträgers für Schienenfahrzeuge
2005
27 Seiten, 39 Bilder, 2 Tabellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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