AT510180A1 - Fussboden für ein schienenfahrzeug - Google Patents
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Description
.2C;C 16:25 051707546 201013Θ76
CIC P #"7717 P.0C4 /020
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Beschreibung
Fußboden für Schienenfahrzeuge 5
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Fußboden für Schienenfahrzeuge. 10 Stand dar Technik
Der Fußboden von Passagierschienenfahrzeugen ist hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Abriebbeanspruchung durch die Fahrgäste und Belastung durch Feuchtigkeit und chemisch 16 aggressive Reinigungsmittel erfordern eine robuste Nutzschicht des Fußbodenaufbaus. Weiters muss ein Schienenfahrzeugfußboden vorteilhafterweise wärmedämmende und schalldämmende Eigenschaften aufweisen, dabei leicht und preisgünstig sein. Außerdem sind gemäß den 20 Zulassungsvorschriften für Schienenfahrzeuge bestimmte brandhemmende Eigenschaften des Fußbodens nachzuweisen.
Der Aufbau von Schienenfahrzeugen erfolgt heute praktisch ausschließlich entweder aus Aluminium oder aus Stahl (bzw. rostfreien Stahl). Dabei weisen die Rohbauten von 25 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 30 Innenraumboden auf. Gemäß dem Stand der Technik werden Böden für Schienenfahrzeuge aus Platten (typischerweise Sperrholzoder Verbundplatten) aufgebaut, welche über lokale Auflagen (Abstandshölzer oder Profile) mit dem Fahrzeugboden verbunden (typischerweise verschraubt) sind. Diese Sperrholzplatten 22/07 201 0 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] 0004 1 . 2 C 1 C' 16:25 CIC_P # P.0D5 /020 . 2 C 1 C' 16:25 CIC_P # P.0D5 /020
201013876 werden mit einer Nutzschicht belegt, welche die erforderlichen Eigenschaften, insbesondere Verschleißfestigkeit aufweist· Die durch diese Konstruktion entstehenden Hohlräume zwischen den lokalen Auflagen unter 5 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. 10 50mm. Außerdem ist auch der konstruktive Aufwand beträchtlich, da Detailzeichnungen des Fußbodens angefertigt werden müssen und Bestellpositionen für jede einzelne Sperrholzplatte anzulegen sind.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeit solcher Fußböden ist ebenfalls 15 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 20 entstehenden Schimmel bzw. Fäulnisprozesse eine
Beeinträchtigung der Nutzung des Fahrzeuges auftreten kann. Das Gewicht von Fußböden gemäß dem Stand der Technik ist beträchtlich, typischerweise wiegt ein Fußboden eines Passagierfahrzeugs mit 50m2 ca. 700kg. 25 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. 30 22/07 20 10 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] ® 005 2 #7717 P.006 /C20
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Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fußboden für Schienenfahrzeuge anzugeben, welcher leicht, 5 dünn, hochwärmedämmend, einfach einzubauen und zu konstruieren, umweltschonend zu xezyklieren, feuchtigkeitsbeständig und schalldämmend sowie preisgünstig ist, 10 Die Aufgabe wird durch einen Fußboden mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Fußboden für 15 Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem vierschichtigen Aufbau aus einer ersten Metallschicht, einer Füllschicht, einer zweiten Metallschicht und einer Nutzschicht aufgebaut, der einstückig hergestellt ist und den gesamten Passagierraumboden eines Schienenfahrzeugs bedeckt, 20
Als erste und zweite Metallschicht wird vorteilhafterweise ein korrosionsbeständiges Leichtmetall (Aluminiumlegierung) eingesetzt, da solcherart sowohl eine ausreichende Festigkeit als auch ein geringes Gewicht erzielt werden kann, 25 Als Füllschicht empfiehlt es sich Kork, bzw. ein Verbundmaterial mit Korkanteil einzusetzen, da die vorteilhaften Eigenschaften von Kork (geringes Gewicht, elastisch, stoßabsorbierend, gute Wärmedämmeigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Pilzbeständigkeit, brandhemmende 30 Eigenschaften) so optimal ausgenutzt werden.
Die Nutzschicht wird vorteilhafterweise aus den üblichen, im Schienenfahrzeugbau gebräuchlichen Bodenbelagsmaterialien 22/07 2010 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] @006 3 16:28 05170754601 201013876
CIC_P #7717 P.007 /020 • · ausgeführt. Besonders Kunststoff (z.B. PVC) und Gummimaterialien eignen sich für diesen Einsatz besonders, da sie eine hohe Abriebsfestigkeit aufweisen. Aber auch Teppichmaterialien können eingesetzt werden. 5
Die Verbindung der Metallschichten mit der Füllschicht bzw. mit der Nutzschicht kann mit allen dazu geeigneten Klebstoffen erfolgen, beispielsweise mit lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen Dispersionsklebern oder mit 10 Naturharzklebern.
Die wesentliche Eigenschaft der Erfindung ist die einstückige Herstellung einer Fußbodenplatte aus der genannten Sandwichstruktur. Diese Fußbodenplatte erstreckt sich über 15 den gesamten Passagierraumboden, sodass für jeden
Schienenfahrzeugtyp nur eine Platte zu konstruieren ist, was für eine wesentliche Einsparung an Entwicklungskosten sorgt. Mit dem genannten Schichtaufbau gelingt es, einen Fußboden herzustellen, der die nötige Eigenfestigkeit aufweist um 20 einstückig transportiert und montiert zu werden.
Zur weiteren Steigerung der Festigkeit eines erfindungsgemäßen Fußbodens empfiehlt es sich Verstärkungsprofile einzusetzen, welche in bestimmten 25 Bereichen zwischen der ersten und der zweiten Metallschicht anstelle der Füllschicht vorgesehen sind. Diese Verstärkungsprofile erhöhen einerseits die Eigenfestigkeit der Fußbodenplatte, andererseits können sie als Festpunkte zur Befestigung von Inneneinrichtungen (beispielsweise 30 Haitestangen) eingesetzt werden. Für letztgenannten Zweck sind die Verstärkungsprofile mit geeigneten Aufnahmemöglichkeiten, z.B. Gewinde ausiustatten. Als 22/07 20 10 00 15:22 [SE/EM NR 8775] @007 4 #7717 ρ.ΟΟΘ /020
CIC_P .2010 1S:2 S 05170754601 201013876 • · · « ·» » · ft*«« ft ft# ft· * * · I # · ··· ft»··» ft * *· · ·· · · «»
Verstärkungsprofile eignen sich besonders Höhlkammerprofile aus Leichtmetall (Aluminiumlegierungen).
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass der 5 Fußboden bereits in einer frühen Bauphase des
Schienenfahrzeugs eingebaut werden kann, beispielsweise ist es möglich, die Fußbodenplatte auf das Untergestell aufzusetzen und anschließend die Seitenwände zu montieren, wobei für einen ausreichenden Schutz der Fußbodenplatte bei 10 den dabei erforderlichen Schweißvorgängen zu sorgen ist. Eine weitere Montagemöglichkeit ist, eine Stirnwand des Schienenfahrzeugs offen zu lassen und diese Stirnwand erst nach erfolgtem Einschieben der Fußbodenplatte zu schließen.
Durch beide Montagemöglichkeiten ist der Vorteil erzielbar, 15 die Fertigungskosten wesentlich senken zu können, da weniger manuelle Arbeit anfällt als bei herkömmlichen Fußbodenkonstruktionen (mit mehreren Fußbodenplatten mit Unterkonstruktion und erforderlicher Richtarbeit). 20 Durch den einstückigen Aufbau ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil, dass keine Wärmebrücken entstehen können und dass keine Nivellierungsarbeiten erforderlich sind. 25 Die erfindungsgemäße Fußbodenplatte wird am
Fahrzeugrohfußboden schwimmend eingebaut, es sind keine weiteren Befestigungsmittel erforderlich, insbesondere keine Schraubverbindungen. Die Fußbodenplatte liegt, durch einige Auflagestreifen (elastisches Kunststoffmaterial) getrennt, 30 direkt auf dem Fahrzeugrohfußboden auf. Es empfiehlt sich jedoch, insbesondere zur Verhinderung des Abhebens der Fußbodenplatte bei einem Zusammenstoß des Schienenfahrzeugs, Bodenhalter vorzusehen. Diese Bodenhalter werden an der 22/07 2010 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] @008 5 22. 'ul.2C10 16:26 05170754 60 1 c:c_p #7717 P.009 /020 201013876 • ft • · • ft ft · • ft · «ft
Schienenfahraeugstruktur (z.B. am Langträger) befestigt, Mittels dieser Bodenhalter wird eine formschlüssige Verbindung der Fußbodenplatte mit dem Wagenkasten erzielt. 5 Eine wesentliche Eigenschaft ist die
Feuchtigkeitsbeständigkeit einer erfindungsgemäßen Fußbodenplatte. Einerseits ist Kork sehr feuchtigkeitsbeständig, andererseits ist die Korkschicht durch den beidseitigen Schutz durch die erste und zweite 10 Metallschicht zusätzlich vor Feuchtigkeit geschützt. Der
Wagenkasten selbst ist durch die einstückige Konstruktion der Fußbodenplatte geschützt, da solcherart keine Nahtstellen und Spalte auftreten durch welche Feuchtigkeit eindringen kann. Allenfalls ist an den Rändern der Fußbodenplatte ein 15 Feuchtigkeitsschutz erforderlich.
In weiterer Fortbildung der Erfindung empfiehlt es sich ein Randprofil vorzusehen, welches die Fußbodenplatte am Umfang umfasst und eine Nase aufweist, die das Eindringen von 20 Feuchtigkeit in den Spalt zwischen Fahrzeugkasten und Fußbodenplatte und weiter unter die Fußbodenplatte verhindert. Somit kann auch ein hoher Feuchtigkeitsanfall, beispielsweise bei der Reinigung nicht zu einem Feuchtigkeitseintrag unter die Fußbodenplatte führen. Ein 25 solcher Feuchtigkeitseintrag unter die Fußbodenplatte ist besonders nachteilig, da die Feuchtigkeit von dieser Stelle nicht mehr entweichen kann und ggf, dort Korrosion bewirkt. Diese Nase an dem Randprofil kann mit einer an der Innenwand vorgesehen Abdeckleiste verbunden werden (vorzugsweise 30 wasserdicht), sodass ein ganz besonders feuchtigkeitsbeständiger Innenraum erzielt wird. € 22/07 2010 00 15:22 [SE/EM HR 8775] 0003 22.Jul.2C10 16: 28 0517075460 1 CIC_? #7717 P.C10 /020 201013876 .··............. ·*···«·«·· * · · « * · » « · * »· * ♦ · · · · · # · · a • · · · · I · « · !
Das Randprofil kann an verschiedenen Randlinien der Fußbodenplatte unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise kann die Nase im Bereich der Einstiege anders ausgeführt sein um eine Stolpergefahr für die Passagiere zu 5 verhindern.
In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird die Nutzschicht mit der zweiten Metallschicht mittels eines Haftklebers verbunden. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, 10 dass die Nutzschicht ohne Beschädigung der darunter liegenden Struktur wiederablösbar ist und somit, etwa bei einer Beschädigung der Nutzschicht diese austauschbar ist. Die restlichen Schichten der Fußbodenplatte können im Fahrzeug verbleiben. 15
KurzbeSchreibung der Zeichnungen 20
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge. ffig.2 einen erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge 25 mit einem Verstärkungsprofil.
Fig.3 einen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil, Schnittdarstellung.
Fig.4 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Randprofil. 30 Fig.5 den Einbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens in ein Schienenfahrzeug. 22/07 2010 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] @010 7 i2.Jul.2ClC1 15:/3 7 Ο ? 5 4 6 ϋ 1 CIC Ρ #7717 Ρ.011 /020 i2.Jul.2ClC1 15:/3 7 Ο ? 5 4 6 ϋ 1 CIC Ρ #7717 Ρ.011 /020 201013876 « · · * t · # « • * · « i ι # · ι » ι * * 4 t ·« t * * « * t I 4 f ····« ·« * »« * · *«
Ausführung dar Erfindung 5
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge,
Ein Fußboden F für Schienenfahrzeuge umfasst eine erste Metallschicht l, auf welche in eingebautem Zustand dem 10 Fahrzeugrohboden zugewandt ist/ eine auf dieser ersten
Metallschicht 1 angeordnete Füllschicht 2, eine auf dieser Füllschicht 2 angeordnete zweite Metallschicht 3 und eine auf dieser zweiten Metallschicht 3 angeordnete Nutzschicht 4. Diese Nutzschicht 4 ist aus den allgemein im 15 Schienenfahrzeugbau angewandten Materialien (Kunststoff) gefertigt. Die Elemente dieses Fußbodens F sind untereinander, beispielsweise mittels KlebeVerbindung fest und unlösbar verbunden, sodass sie eine Platte bilden. Die Füllschicht 2 ist aus Kork, bzw. einem Korkgemisch 20 hergestellt, wobei die Dicke dieser Füllschicht 2 besonders die Wärme- und Schalldämmeigenschaften des Fußbodens F bestimmt. 25 Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch einen erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil, Es ist der Fußboden F aus Fig.l dargestellt, wobei der Fußboden F erfindungsgemäß als einstückige Platte aufgebaut ist, welcher im Wesentlichen den 30 gesamten Innenraumboden des Schienenfahrzeugs bedeckt.
Weiters weißt der in Fig.2 beispielhaft gezeigte Fußboden F ein Verstärkungsprofil 5 auf, welches in Längsrichtung des Fußbodens mittig vorgesehen ist und zwischen der ersten 22/07 2010 00 15:22 [SE/EM NR 8775] ®011 8 .2;:; :517:7535:: cic_? #7717 p.012 /020 20101387 6 .**. .‘*. *·*:.*·..*. .** • » * · · « · ·*«« • · · · « * t · · · « ·
Metallschicht 1 und der zweiten Metallschicht 3 in einer Ausnehmung der Füllschicht 2 angeordnet ist. In Fig. 2 ist das Verstärkungsprofil 5 nicht sichtbar dargestellt, da es von der Nutzschicht 4 und der zweiten Metallschicht 3 5 verdeckt ist.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch einen erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil in Schnittdarstellung. Es ist der Fußboden 10 F aus Fig, 2 in Schnittdarstellung dargestellt. Der Fußboden F weist dieselbe Schichtkonstruktion wie in Fig.l, aus einer ersten Metallschicht 1, einer Füllschicht 2, einer zweiten Metallschicht 3 und einer Nutzschicht 4 auf. Zwischen der ersten Metallschicht 1 und der zweiten Metallschicht 3 ist in 15 einer Ausnehmung in der Füllschicht 3 ein Verstärkungsprofil 5 angeordnet. Es ist beispielhaft ein aus drei Kammern aufgebautes Hohlprofil dargestellt. Dieses Verstärkungsprofil 5 kann weiters Aufnahmemittel umfassen, welche beispielsweise die Montage von Inneneinrichtungen (z.B. Haltestangen)des 20 Schienenfahrzeugs ermöglichen. Dazu wären Teile des
Verstärkungsprofils 5 verstärkt, mit größeren Wandstärken auszuführen, sodass an dieser Stelle entsprechende Befestigungsmittel (Gewinde) vorgesehen werden können. 25 Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Randprofil. Es ist ein Schnitt durch einen Fußboden F mit dem Schichtaufbau, wie er in Fig.l gezeigt ist dargestellt. Am Rand des Fußbodens F ist ein Randprofil 6 30 angeordnet, welches den Schichtaufbau erste Metallschicht 1 -Füllschicht 2 - zweite Metallschicht 3 umgibt. Die Nutzschicht 4 ist im Bereich des Randprofils 6 zurückgenommen, sie erstreckt sich nicht bis zum Rand des 22/07 2010 DO 15 22 [SE/EM NR 8775] @012 9 # ? . Ο 1 3 /020 201013876 ***;.**.. **.,** * l · * · « · * · I · ι * ·» · » * # · · < »
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Fußbodens F. Das Randprofil 6 weist eine Nase 7 auf, welche auf der Seite der Nutzschicht 4 angeordnet ist und sich in Richtung des Passagierraums erstreckt. Diese Nase 7 dient der Verhinderung des Feuchtigkeitseintritts in den Bauraum 5 unterhalb des Fußbodens F. Dieses Randprofil 6 kann umlaufend um den gesamten Fußboden F gestaltet sein, wobei es möglich ist, an verschiedenen Umrißlinien des Fußbodens F unterschiedlich gestaltete Randprofile 6 einzusetzen, beispielsweise Profile mit unterschiedlich gestalteter Nase 10 7. Das Randprofil 6 ist mit dem Schichtaufbau des Fußbodens F auf geeignete Weise, im Allgemeinen mittels einer KlebeVerbindung verbunden.
Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch den Einbau eines 15 erfindungsgemäßen Fußbodens in ein Schienenfahrzeug. Ein Schienenfahrzeug, dargestellt ist ein Schnitt quer zur Längsachse, umfasst einen Radsatz, ein Untergestell mit zwei außenliegenden Längsträgern und zwei Seitenwände und ist mit einem Fußboden F ausgestattet. Der Fußboden F ist auf dem 20 Rohfußboden des Schienenfahrzeugs mittels mehrerer
Auflagestreifen 8 gelagert, eine weitere Befestigung wie. z.B, Schraubverbindungen, sind nicht erforderlich, da der Fußboden F aufgrund des exakt ausgeführten Umrisses optimal an den verfügbaren Bauraum angepasst ist und sich somit nicht 25 verschieben kann. 22 : 07 20 1 0 0 0 1 5 22 [SE/EM HR 8775] @013 10 c c . : ξ : ?: 7; 4 6 c 201013876 16:23 CIC. #7717 P.014 /020 • ·· * * * · · · · • * # I · · · * ··*· * · f ·· *4·· ·· * **··· * · · · ·
Liste der Bezeichnungen F Fußboden 5 1 erste Metallschicht 2 Füllschicht 3 zweite Metallschicht 4 Nutzschicht 5 Verstärkungsprofil 10 6 Randprofil 7 Nase 8 Auflägestreifen 22/07 20 1 0 DO 15 22 [SE/EM HR 8775] @014 11
Claims (11)
- .2::c 16:29 C517C754601 201013876 CIC r #7717 P.C1S /020 ♦ · • • » Patentansprüche 1, Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem 5 vierschichtigen Aufbau aus einer ersten Metallschicht (1), einer Füllschicht (2), einer zweiten Metallschicht (3) und einer Nutzschicht (4), welche untereinander unlösbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußboden (F) einstückig hergestellt ist und den 10 gesamten Passagierraumboden eines Schienenfahrzeugs bedeckt.
- 2. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallschicht 15 (1) und die zweite Metallschicht (2) aus einer Aluminiumlegierung herstellt sind.
- 3. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllschicht 20 (2) aus einem Verbundmaterial mit Korkanteil hergestellt ist.
- 4. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die 25 Nutzschicht (4) aus einem Kunststoff-Material gefertigt ist.
- 5. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (4) aus einem Gummi-Material gefertigt ist.
- 6. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht (4) aus einem Teppichmaterial gefertigt 22/07 2010 00 15:22 [SE/EM NR 8775] ®015 12 30 CIC 16:25 0517075460 #7717 P.01G /020 201013B76 # · * · · » · · ♦ * · • * * · ··* · · * I t · · | · # · « ist.
- 7. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein 5 Randprofil (6) vorgesehen ist, welches den Fußboden (F) allseitig umfasst und unlösbar mit dem Fußboden (F) verbunden ist.
- 8. Fußboden (F> für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 7, 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Randprofil (6) eine in Richtung des Passagierraums orientierte Nase (7) aufweist.
- 9. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß einem der 15 vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstärkungspxofil (5) vorgesehen ist, welches zwischen der ersten Metallschicht (1) und der zweiten Metallschicht (3) in einer Ausnehmung der Füllschicht (2) angeordnet ist. 20
- 10. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dazs das Verstärkungsprofil (5) Befestigungsmittel· zur Aufnahme von Inneneinrichtungen des Schienenfahrzeugs umfasst. 25
- 11. Fußboden (F) für Schienenfahrzeuge gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel zur Aufnahme von Inneneinrichtungen des Schienenfahrzeugs ein Gewinde ist. 30 22/07 20 10 DO 15:22 [SE/EM NR 8775] @016 13
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