AT508860B1 - Fussboden für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Abstract

Fußboden für ein Schienenfahrzeug, bestehend aus einem Aufbau aus einer am Fahrzeuginnenboden (4) angeordneten Ausgleichsschicht (1), einer Nutzschicht (3) und einer zwischen der Nutzschicht (3) und der Ausgleichsschicht (1) angeordneten Tragschicht (2), wobei die Ausgleichsschicht (1) aus Weichkork hergestellt ist und die Tragschicht (2) aus Hartkork hergestellt ist.

Description

österreichisches Patentamt AT508 860 B1 2011-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Fußboden für ein Schienenfahrzeug.

STAND DER TECHNIK

[0002] Der Fußboden von Passagierschienenfahrzeugen ist hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Abriebbeanspruchung durch die Fahrgäste und Belastung durch Feuchtigkeit und chemisch aggressive Reinigungsmittel erfordern eine robuste Nutzschicht des Fußbodenauf-baus. Weiters muss ein Schienenfahrzeugfußboden vorteilhafterweise wärmedämmende und schalldämpfende Eigenschaften aufweise, dabei leicht und preisgünstig sein sowie möglichst gut rezyklierbar. Außerdem sind gemäß den Zulassungsvorschriften für Schienenfahrzeuge bestimmte brandhemmende Eigenschaften des Fußbodens nachzuweisen.

[0003] Der Aufbau von Schienenfahrzeugen erfolgt heute praktisch ausschließlich entweder aus Aluminium oder aus Stahl (bzw. rostfreien Stahl). Dabei weisen die Rohbauten von Stahlschienenfahrzeugen typischerweise einen Passagierraumboden aus Trapezblech auf und erfordern dementsprechende Fußbodenaufbauten, welche diesen Aufbau berücksichtigen und ausgleichen. Rohbauten aus Aluminium weisen hingegen einen im Wesentlichen glatten, ebenen Innenraumboden auf. Gemäß dem Stand der Technik werden Böden für Schienenfahrzeuge aus Platten (typischerweise Sperrholz- oder Verbundplatten) aufgebaut, welche über lokale Auflagen (Abstandshölzer oder Profile) mit dem Fahrzeugboden verbunden (typischerweise verschraubt) sind. Diese Sperrholzplatten werden mit einer Nutzschicht belegt, welche die erforderlichen Eigenschaften, insbesondere Verschleißfestigkeit aufweist. Die durch diese Konstruktion entstehenden Hohlräume zwischen den lokalen Auflagen unter den Sperrholzplatten werden üblicherweise zur Verbesserung der Wärmedämmung mit Dämmaterial (z.B. Steinwolle) gefüllt. Ein solcher Fußbodenaufbau weist einige Nachteile auf: Die erforderliche Bauhöhe ist beträchtlich, typischerweise liegt die Bauhöhe von derzeit angefertigten Fußböden bei ca. 50mm. Die Wärmedämmung dieser Fußböden ist nicht zufriedenstellend, besonders die durch die Auflagen entstehenden Wärmebrücken reduzieren die Wärmedämmung. Zur Herstellung eines Fußbodens sind eine Vielzahl an Bauteilen erforderlich (Sperrholzplatten, Auflagen, Schrauben, Klebstoffe, Nutzbeläge, etc), wobei auch der konstruktive Aufwand beträchtlich ist, da Detailzeichnungen des Fußbodens angefertigt werden müssen und Bestellpositionen für jede einzelne Sperrholzplatte anzulegen sind.

[0004] Die Feuchtigkeitsbeständigkeit solcher Fußböden ist ebenfalls wenig zufriedenstellend, da durch Beschädigungen in der Nutzschicht eintretende oder an den Plattenrändern seitlich vorbei eindringende Flüssigkeiten sich in den Hohlräumen ansammeln und nicht mehr abgeführt werden und die Sperrholzplatten und Auflagen beschädigen sowie durch den entstehenden Schimmel bzw. Fäulnisprozesse eine Beeinträchtigung der Nutzung des Fahrzeuges auf-treten kann. Das Gewicht von Fußböden gemäß dem Stand der Technik ist beträchtlich, typischerweise wiegt ein Fußboden eines Passagierfahrzeugs mit 50m2 ca. 700kg.

[0005] Ein weiterer wesentlicher Nachteil der gebräuchlichen Fußböden ist deren komplizierter Einbau, da zur Erzielung einer ebenen Innenraumfläche ein sehr aufwendiger Nivellierungsprozeß der Auflagen erforderlich ist.

[0006] Die Verwendung von Kork in Schienenfahrzeugfußböden ist aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise beschreibt JP 2003-182572A eine Fußbodenplatte für Schienenfahrzeuge, welche eine Korkschicht und eine Holzschicht aufweist.

[0007] Weiters zeigt DE 94 10 972U1 eine Sandwichbodenplatte aus einem Sperrholz - Kork -Sperrholz Aufbau. Diese Lösung weist jedoch wesentliche Nachteile auf, da der Aufbau eines Schienenfahrzeugfußbodens aus einzelnen Platten bedingt, dass eine Unterkonstruktion zur Nivellierung dieser Platten erforderlich ist und die Platten immer Hohlräume bilden in welche Feuchtigkeit eindringen kann, was von der Korkschicht, jedoch nicht von der Sperrholzschicht vertragen wird. 1/6 österreichisches Patentamt AT508 860B1 2011-06-15 [0008] In EP 0 241 116A1 ist ein brandhemmender Schienenfahrzeugfußboden offenbart einen, welcher im Wesentlichen auf gebräuchliche Weise aufgebaut ist und insbesondere eine Unterkonstruktion aufweist. Eine einzige der mehreren Schichten dieses Fußbodens enthält Kork, wobei die wesentlichen vorteilhaften Eigenschaften von Kork jedoch nicht ausgenutzt werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0009] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fußboden für Schienenfahrzeuge anzugeben, welcher leicht, dünn, hochwärmedämmend, einfach einzubauen und zu konstruieren, umweltschonend zu rezyklieren, feuchtigkeitsbeständig und schalldämmend sowie preisgünstig ist.

[0010] Die Aufgabe wird durch einen Fußboden mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

[0011] Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Fußboden für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem dreischichtigen Aufbau aus einer am Fahrzeuginnenboden angeordneten Ausgleichsschicht, einer Nutzschicht und einer zwischen der Nutzschicht und der Ausgleichsschicht angeordneten Tragschicht aufgebaut, wobei die Ausgleichsschicht aus Weichkork hergestellt ist und die Tragschicht aus Hartkork hergestellt ist.

[0012] Dadurch ist der Vorteil erzielbar, einen Fußboden für Schienenfahrzeuge aufbauen zu können, welcher die vorteilhaften Eigenschaften von Kork (geringes Gewicht, elastisch, stoßabsorbierend, gute Wärmedämmeigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Pilzbeständigkeit, brandhemmende Eigenschaften) aufweist und als besonderer Vorteil mit einfachsten Werkzeugen verlegbar ist. Dabei ist hervorzuheben, dass ein erfindungsgemäßer Fußboden im Gegensatz zu gebräuchlichen Fußböden in Schienenfahrzeugen nicht mittels Detailkonstruktionszei-chungen beschrieben werden muss, sondern es ausreicht, den Fußboden durch seinen Schichtaufbau zu beschreiben. Dadurch kann der Konstruktionsaufwand wesentlich reduziert werden und für die Fertigung von Schienenfahrzeugen weitere positive Effekte bewirkt werden (Entfall von Bestellpositionen, vereinfachte Lagerhaltung, u.ä.) [0013] Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass keine Wärmebrücken entstehen können und dass keine Nivellierungsarbeiten erforderlich sind.

[0014] Weiters ist es vorteilhaft, die Nutzschicht aus den üblichen, im Schienenfahrzeugbau gebräuchlichen Bodenbelagsmaterialien auszuführen. Besonders Kunststoff (z.B. PVC) und Gummimaterialien eignen sich für diesen Einsatz besonders, da sie eine hohe Abriebsfestigkeit aufweisen.

[0015] Ebenso ist die hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit von Kork vorteilhaft, selbst bei Beschädigung der Nutzschicht und dem Eindringen von Wasser zu den Korkschichten ist die Formstabilität des Fußbodens gewährleistet. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass ein erfindungsgemäßer Fußboden keine Hohlräume aufweist, in welchen sich Flüssigkeiten ansammeln könnten.

[0016] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, auf den (ebenen) Fahrzeuginnenraumboden eine Ausgleichsschicht aus Weichkork (typische Dichte ca. 200kg/m3) aufzubringen. Diese Weichkorkschicht dient einerseits zum Ausgleich kleiner Unebenheiten des Fahrzeuginnenraumbodens, andererseits stellt Weichkork einen besonders schlechten Wärmeleiter dar, wodurch die Isolationseigenschaften eines erfindungsgemäßen Fußbodens verbessert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass Rollenmaterial verwendet werden kann, welches preisgünstig ist und mit einfachsten Handwerkzeugen verlegt bzw. zugeschnitten werden kann. Die Verklebung der Ausgleichsschicht aus Weichkork mit dem Fahrzeuginnenraumboden kann mit allen Klebstoffen die für die jeweilige Materialpaarung (im Allgemeinen Aluminium - Kork) geeignet sind, erfolgen (z.B. sogenannte Kontaktklebstoffe).

[0017] Auf diese Ausgleichsschicht aus Weichkork wird eine Tragschicht aus Hartkork (Kork mit hoher Dichte, typischerweise ca. 500kg/m3) aufgebracht. Hartkork wird häufig als Plattenmaterial hergestellt, da Hartkork im Gegensatz zu Weichkork nicht gerollt werden kann ohne dass Bruchgefahr besteht. Auch diese Hartkorkplatten können mit einfachen Handwerkzeugen ver- 2/6 österreichisches Patentamt AT508 860 B1 2011-06-15 arbeitet werden, sodaß keine Spezialwerkzeuge oder Vorrichtungen erforderlich sind. Auf diese Tragschicht aus Hartkork wird eine Nutzschicht aufgebracht, welche die für den jeweiligen Einsatzzweck erforderlichen Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann eine Nutzschicht aus PVC besonders verschleißarm sein, hingegen eine Nutzschicht aus einem Teppichmaterial für Anwendungen in erster Klasse Waggons erfolgen.

[0018] Die Verklebung der Korkschichten mit dem Fahrzeuginnenraumboden bzw. untereinander kann mit allen dazu geeigneten Klebstoffen erfolgen, beispielsweise mit lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen Dispersionsklebern oder mit Naturharzklebern oder Weißleim.

[0019] In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird die Nutzschicht mit der Tragschicht mittels eines Haftklebers verbunden. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, dass die Nutzschicht ohne Beschädigung der Tragschicht wiederablösbar ist und somit, etwa bei einer Beschädigung der Nutzschicht diese austauschbar ist. Die beiden Korkschichten können im Fahrzeug verbleiben.

[0020] Für Anwendung in Fahrzeugen mit sehr geringen mechanischen Belastungen und geringen Ansprüchen bezüglich Wärme und Schalldämmung des Fußbodens kann die Tragschicht aus Hartkork entfallen und die Nutzschicht direkt auf die Ausgleichsschicht aus Weichkork aufgebracht werden.

[0021] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Heizschicht vorgesehen, welche zwischen der Tragschicht und der Nutzschicht eingebaut ist. Als Heizschicht können alle üblichen (elektrischen) Flächenheizungen (Heizmatten) eingesetzt werden, welche sich mit der Trag- und der Nutzschicht verkleben lassen und welche eine hinreichende Oberflächenqualität bieten, sodaß keine Unebenheiten in der Nutzschicht erkennbar werden.

[0022] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht den Einsatz von Teppichmaterial als Nutzschicht vor. Dadurch kann ein höherwertiges Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Fußbodens erzielt werden, beispielsweise für erste Klasse Waggons.

[0023] Weiters ist es vorteilhaft, die Ausgleichsschicht oder die Tragschicht aus einem Verbundmaterial mit Korkanteil herzustellen, da solcherart bestimmte Materialeigenschaften verbessert werden können, als es mit reinem Naturkork möglich ist. Beispielsweise können damit die, ohnedies guten, Brandschutzeigenschaften von Kork weiter verbessert werden.

[0024] Die Dicke der Ausgleichs- Trag- und Nutzschicht ist auf den jeweiligen Einsatzzweck abzustimmen. Beispielsweise kann ein Fußboden aus einer 2mm dicken Ausgleichsschicht und einer 15mm dicken Tragschicht aufgebaut werden. In diesem Beispiel kann ein Wärmedurchgangswert λ=0,073 W/(m*K) errechnet werden. Ein konventioneller Fußbodenaufbau aus 20mm Mineralwolle und 16mm Sperrholz besitzt ohne Berücksichtigung der unvermeidlichen Wärmebrücken einen Wärmedurchgangswert λ=0,058 W/(m*K). Der spezifische Wärmedurchgangswert (λ/m) eines erfindungsgemäßen Fußbodens ist demnach deutlich geringer als der eines herkömmlichen Fußbodenaufbaus. Beispielhaft sei die Gewichtsberechnung eines erfindungsgemäßen Fußbodens angeführt. Ein Fußboden eines Fahrzeugs mit 50 m2 Bodenfläche, bestehend aus einer 2 mm dicken Ausgleichsschicht (Weichkork, 200kg/m2) und einer 15 mm dicken Tragschicht (Hartkork, 500kg/m2) besitzt eine Masse von 395kg. Ein konventioneller Fußbodenaufbau (Sperrholzbodenplatten, Unterkonstruktion aus Alu-Profilen, Isoliermaterial besitzt eine Masse von 724kg.

[0025] Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens erfolgt in folgenden Verfahrensschritten: [0026] - Aufkleben einer Ausgleichsschicht aus Weichkork auf den Fahrzeuginnenboden, [0027] - Aufkleben einer Tragschicht aus Hartkork auf die Ausgleichsschicht, [0028] - Optionales Aufkleben einer Heizschicht auf die Tragschicht, [0029] - Aufkleben einer Nutzschicht auf die Tragschicht und verschließen allfälliger Spalte in dieser Nutzschicht 3/6

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT508 860B1 2011-06-15 KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN [0030] Es zeigen beispielhaft: [0031] Fig.1 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge. [0032] Fig.2 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Heizschicht. AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG [0033] Fig.1 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge. Ein Fußboden für Schienenfahrzeuge umfasst eine Ausgleichsschicht 1, eine Tragschicht 2 und eine Nutzschicht 3. Die Ausgleichsschicht 1 ist auf den Fahrzeuginnenboden 4 aufgebracht und mit diesen Fahrzeuginnenboden 4 verklebt. Auf die Ausgleichsschicht 1 ist eine Tragschicht 2 aufgebracht und mit der Ausgleichsschicht 1 verklebt. Auf diese Tragschicht 2 ist eine Nutzschicht 3 aufgebracht und mit der Tragschicht 2 verklebt, wobei für diese Klebeverbindung auch ein Haftkleber eingesetzt werden kann, wodurch die Nutzschicht 3 wieder von der Tragschicht 2 abgelöst werden kann, ohne die Tragschicht 2 dabei zu beschädigen. [0034] Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Heizschicht. Es ist der Schichtaufbau aus Fig.1 dargestellt, wobei zwischen der Tragschicht 2 und der Nutzschicht 3 eine Heizschicht 5 vorgesehen ist. LISTE DER BEZEICHNUNGEN 1 Ausgleichsschicht 2 Tragschicht 3 Nutzschicht 4 Fahrzeuginnenboden 5 Heizschicht Patentansprüche 1. Fußboden für ein Schienenfahrzeug, bestehend aus einem Schichtaufbau aus einer am Fahrzeuginnenboden (4) angeordneten Ausgleichsschicht aus Kork (1), einer Nutzschicht (3) und einer zwischen der Nutzschicht (3) und der Ausgleichsschicht (1) angeordneten Tragschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (1) aus Weichkork hergestellt ist und die Tragschicht (2) aus Hartkork hergestellt ist.
2. 2. Fußboden für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (3) mit der Tragschicht (2) mittels eines Haftklebers verbunden ist.
3. 3. Fußboden für ein Schienenfahrzeug, bestehend aus einem Schichtaufbau aus einer am Fahrzeuginnenboden (4) angeordneten Ausgleichsschicht (1), einer Nutzschicht (3) und einer zwischen der Nutzschicht (3) und der Ausgleichsschicht (1) angeordneten Tragschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (1) oder die Tragschicht (2) aus einem Verbundmaterial mit Korkanteil hergestellt ist.
4. 4. Fußboden für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (3) aus einem Kunststoff-Material gefertigt ist.
5. 5. Fußboden für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (3) aus einem Gummi-Material gefertigt ist.
6. 6. Fußboden für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (3) aus einem Teppichmaterial gefertigt ist. 4/6 österreichisches Patentamt AT508 860 B1 2011-06-15
7. 7. Fußboden für ein Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1,3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizschicht (5) zwischen der Nutzschicht (3) und der Tragschicht (2) vorgesehen ist.
8. 8. Verfahren zur Herstellung eines Fußbodens für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 mit folgenden Verfahrensschritten: - Aufkleben einer Ausgleichsschicht (1) aus Weichkork auf den Fahrzeuginnenboden (4), - Aufkleben einer Tragschicht (2) aus Hartkork auf die Ausgleichsschicht (1), - Aufkleben einer Nutzschicht (3) auf die Tragschicht (2) und verschließen allfälliger Spalte in dieser Nutzschicht (3)
9. 9. Verfahren zur Herstellung eines Fußbodens für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 7 mit folgenden Verfahrensschritten: - Aufkleben einer Ausgleichsschicht (1) aus Weichkork auf den Fahrzeuginnenboden, - Aufkleben einer Tragschicht (2) aus Hartkork auf die Ausgleichsschicht (1), - Aufkleben einer Heizschicht (5) auf die Tragschicht (2), - Aufkleben einer Nutzschicht (3) auf die Heizschicht (5) und verschließen allfälliger Spalte in dieser Nutzschicht (3)
10. 10. Verfahren zur Herstellung eines Fußbodens für ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Ausgleichsschicht (1) aus Weichkork als Rollenmaterial verarbeitet wird und die Tragschicht (2) aus Hartkork als Plattenmaterial verarbeitet wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6