BR112013001146B1 - ground for a railway vehicle - Google Patents
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Abstract
CHÃO PARA UM VEÍCULO FERROVIÁRIO. A presente invenção refere-se a um chão (F) para veículos ferroviários que consistem em uma estrutura de quatro camadas de uma primeira camada de metal (1), uma camada de preenchimento (2), uma segunda camada de metal (3) e uma camada de desgaste (4), que são indissociavelmente conectadas uma à outra. De acordo com a invenção, o chão (F) é feito de uma única peça e cobre todo o chão do espaço do passageiro de um veículo ferroviário.GROUND FLOOR FOR A RAIL VEHICLE. The present invention relates to a floor (F) for railway vehicles consisting of a four-layer structure of a first metal layer (1), a filler layer (2), a second metal layer (3) and a wear layer (4), which are inextricably connected to each other. According to the invention, the floor (F) is made of a single piece and covers the entire floor of the passenger space of a railway vehicle.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um chão para veículos fer roviários.[001] The present invention relates to a floor for railway vehicles.
[002] O chão dos veículos ferroviários de passeio é exposto a altos níveis de força. O desgaste abrasivo causado pelos passageiros e a força resultante da umidade e agentes de limpeza quimicamente agressivos requer uma camada de desgaste robusta para a estrutura do chão. Além disso, um chão do veículo ferroviário deve vantajosamente ter isolamento por calor e propriedades absorventes de som, enquanto é leve e razoavelmente barato. Além disso, de acordo o tipo de especificações de aprovação para os veículos ferroviários algumas propriedades retardadoras de fogo do chão devem ser demonstradas. A construção dos veículos ferroviários ocorre atualmente praticamente de forma exclusiva usando alumínio ou aço (ou aço inoxidável). Nesta situação, as estruturas de proteção dos veículos ferroviários de aço tipicamente têm um chão do espaço do passageiro que consiste na lâmina trapezoidal e requer estruturas de chão correspondentes que consideram e compensam este modo de construção. Estruturas de proteção consistem em alumínio por outro lado têm um chão interior plano essencialmente leve. De acordo com a técnica anterior, os chãos para veículos ferroviários são construídos de painéis (tipicamente painéis compensados ou compostos) que são conectados (tipicamente parafusados) em forma de suportes locais (espaçadores ou perfis de madeira) ao chão do veículo. Estes painéis compensados são fornecidos com uma camada de desgaste que tem as propriedades necessárias, em particular resistência ao desgaste. As cavidades produzidas por este tipo de construção entre os suportes locais sob os painéis compensados são normalmente preenchidas com material iso- lante (por exemplo, lã mineral) a fim de melhorar o isolamento térmico. Tal construção do chão tem várias desvantagens: a altura de isolamentonecessária é considerável; a altura de isolamento dos chãos atualmente produzidos é tipicamente aproximadamente 50 mm. Além disso, o esforço do desenho também é considerável, pois os desenhados detalhados do chão precisam ser produzidos e comprar os itens criados para cada painel compensado individual.[002] The floor of passenger rail vehicles is exposed to high levels of strength. Abrasive wear and tear caused by passengers and the force resulting from moisture and chemically aggressive cleaning agents requires a robust wear layer for the floor structure. In addition, a railway vehicle floor should advantageously have heat insulation and sound-absorbing properties, while being lightweight and reasonably inexpensive. In addition, depending on the type of approval specifications for rail vehicles, some fire retardant properties of the ground must be demonstrated. The construction of railway vehicles currently takes place almost exclusively using aluminum or steel (or stainless steel). In this situation, the protection structures of steel rail vehicles typically have a passenger space floor that consists of the trapezoidal blade and require corresponding floor structures that consider and compensate for this mode of construction. Protective structures consist of aluminum on the other hand have an essentially flat interior floor. According to the prior art, floors for railway vehicles are constructed of panels (typically plywood or composite panels) that are connected (typically screwed) in the form of local supports (spacers or wooden profiles) to the vehicle floor. These plywood panels are provided with a wear layer that has the necessary properties, in particular wear resistance. The cavities produced by this type of construction between the local supports under the plywood panels are usually filled with insulating material (for example, mineral wool) in order to improve the thermal insulation. Such a floor construction has several disadvantages: the required insulation height is considerable; the insulation height of floors currently produced is typically approximately 50 mm. In addition, the design effort is also considerable, as detailed floor drawings need to be produced and purchased items created for each individual plywood panel.
[003] A resistência à umidade de tais chãos é semelhantemente menor do que satisfatória, pois os líquidos que entram ou penetram lateralmente passaram pelas bordas da placa como um resultado dos danos na camada de desgaste acumulados nas cavidades e não são mais dissipados e danificam os painéis compensados e suporta, e o uso do veículo pode ser adversamente afetado como um resultado do molde que ocorre ou processos de putrefação. O peso dos chãos de acordo com a técnica anterior é considerável, um chão de um veículo de passeio tendo uma área de 50 m2tipicamente pesando aproximadamente 700 kg.[003] The moisture resistance of such floors is similarly less than satisfactory, as liquids that enter or penetrate laterally have passed through the edges of the plate as a result of damage to the wear layer accumulated in the cavities and are no longer dissipated and damage the plywood panels and supports, and the use of the vehicle may be adversely affected as a result of the mold that occurs or putrefaction processes. The weight of the floors according to the prior art is considerable, a floor of a passenger vehicle having an area of 50 m2 typically weighing approximately 700 kg.
[004] Outra desvantagem principal dos chãos convencionais é sua instalação complicada, pois a fim de atingir uma área interior plana um processo de nivelamento muito complexo é necessário para o suporte.[004] Another main disadvantage of conventional floors is their complicated installation, because in order to reach a flat interior area a very complex leveling process is necessary for the support.
[005] É objetivo da invenção então especificar um chão para veí culos ferroviários que é leve, fino, isolamento altamente térmico, simples para desenhar e instalar, ambientalmente agradável para reciclar, resistente à umidade, e absorvente de som, bem como a preço razoável.[005] It is the aim of the invention then to specify a floor for railway vehicles that is light, thin, highly thermal insulation, simple to design and install, environmentally pleasant to recycle, moisture resistant, and sound absorbing, as well as reasonably priced .
[006] O objetivo é obtido por um chão tendo as funções descritas de acordo com a presente invenção. As modalidades vantajosas são especificadas nas concretizações.[006] The objective is obtained by a floor having the functions described in accordance with the present invention. Advantageous modalities are specified in the embodiments.
[007] De acordo a ideia fundamental da invenção, um chão para veículos ferroviários é construído consistindo em uma estrutura de quatro camadas compreendendo uma primeira camada de metal, uma camada de preenchimento, uma segunda camada de metal e uma camada de desgaste, que é produzida em uma única peça e cobre todo o chão do espaço do passageiro de um veículo ferroviário.[007] According to the fundamental idea of the invention, a floor for railway vehicles is constructed consisting of a four-layer structure comprising a first metal layer, a filler layer, a second metal layer and a wear layer, which is produced in a single piece and covers the entire floor of the passenger space of a railway vehicle.
[008] Um metal leve resistente à corrosão (liga de alumínio) é vantajosamente utilizado como a primeira e a segunda camada de metal visto que isto torna possível atingir tanto uma força suficiente quanto um baixo peso.[008] A light corrosion resistant metal (aluminum alloy) is advantageously used as the first and the second layer of metal as this makes it possible to achieve both sufficient strength and low weight.
[009] O material de cortiça ou de compósito contendo cortiça é recomendado para usar como a camada de preenchimento, pois as propriedades vantajosas da cortiça (propriedades de baixo peso, elástico, absorvente de choque, bom isolamento térmico, resistência à umidade, resistência ao fungo, propriedades retardadoras de fogo) podementão ser utilizadas de forma ótima.[009] Cork or composite material containing cork is recommended to use as the filler layer, as the advantageous properties of cork (low weight, elastic properties, shock absorber, good thermal insulation, moisture resistance, resistance to fungus, fire retardant properties) can be used optimally.
[0010] A camada de desgaste é vantajosamente implementada dos materiais do piso comum convencionalmente usados na construção do veículo ferroviário. Plástico (por exemplo, PVC) e materiais de borracha em particular são adequados para este tipo de uso especialmente conforme eles exibem uma alta resistência ao desgaste. Entretanto, os materiais de carpete também podem ser usados.[0010] The wear layer is advantageously implemented from the common floor materials conventionally used in the construction of the railway vehicle. Plastic (eg PVC) and rubber materials in particular are suitable for this type of use especially as they exhibit high wear resistance. However, carpet materials can also be used.
[0011] A ligação das camadas de metal à camada de preenchi mento ou à camada de desgaste pode ser realizada por meios de qualquer adesivo adequado para a finalidade, por exemplo, usando adesivos de dispersão livres de solvente ou aqueles que contêm solventes, ou usando adesivos de resina natural.[0011] The bonding of the metal layers to the filler layer or to the wear layer can be accomplished by means of any suitable adhesive for the purpose, for example, using solvent-free dispersion adhesives or those containing solvents, or using natural resin adhesives.
[0012] A característica essencial da invenção é a produção de úni capeça de um painel de painel de chão da estrutura em forma de sanduíche previamente mencionada. Este painel de chão se estende sobre todo o chão do espaço do passageiro, isto significa que apenas um painel precisa ser desenhado para cada tipo de veículo ferroviário, fazendo economias consideráveis nos custos de desenvolvimento. Usar a estrutura da camada previamente mencionada é possível produzir um chão que exibe a resistência inerente necessária a fim de ser transportada e montada em uma única peça.[0012] The essential feature of the invention is the production of a single piece of a floor panel panel of the sandwich structure previously mentioned. This floor panel extends over the entire floor of the passenger space, meaning that only one panel needs to be designed for each type of railway vehicle, making considerable savings in development costs. Using the previously mentioned layer structure, it is possible to produce a floor that exhibits the inherent resistance necessary to be transported and assembled in a single piece.
[0013] A fim de melhorar mais a resistência de um chão de acordo com a invenção é aconselhável empregar perfis de reforço que são fornecidos em algumas regiões entre a primeira e a segunda camada de metal no local da camada de preenchimento. Por um lado, estes perfis de reforço aumentam a resistência inerente do painel de chão, por outro lado, eles podem ser usados como pontos de âncora para fixar o equipamento interno (por exemplo, corrimão). Para a última finalidade os perfis de reforço devem ser equipados com instalações adequadas de montagem, por exemplo, roscas. Os perfis da câmera côncava feitos de metal leve (ligas de alumínio) são particularmente adequados para uso como perfis de reforço.[0013] In order to further improve the resistance of a floor according to the invention it is advisable to employ reinforcement profiles that are provided in some regions between the first and the second metal layer at the location of the filler layer. On the one hand, these reinforcement profiles increase the inherent resistance of the floor panel, on the other hand, they can be used as anchor points to fix the internal equipment (for example, handrail). For the latter purpose, the reinforcement profiles must be equipped with suitable mounting facilities, for example, threads. The concave camera profiles made of light metal (aluminum alloys) are particularly suitable for use as reinforcement profiles.
[0014] É uma vantagem principal da invenção que o chão já pode ser instalado durante uma fase de construção precoce do veículo ferroviário; é, por exemplo, possível fixar o painel de chão no trem de aterragem e então montar as paredes laterais, enquanto cuidam para proteger adequadamente o painel de chão durante as operações de soldagem necessárias nesta situação. Outra opção de montagem é deixar uma parede da extremidade do veículo ferroviário aberta e fechar esta parede da extremidade apenas após o painel de chão ser inserido. Com ambas as opções de montagem, é possível obter a vantagem de poder reduzir significantemente os custos de fabricação, pois menos trabalho manual é necessário do que no caso dos desenhos do chão convencional (tendo uma pluralidade de painéis do chão com uma subestrutura e exigindo um trabalho de alinhamento).[0014] It is a main advantage of the invention that the floor can already be installed during an early construction phase of the railway vehicle; for example, it is possible to attach the floor panel to the landing gear and then mount the side walls, while taking care to adequately protect the floor panel during the welding operations required in this situation. Another mounting option is to leave an end wall of the rail vehicle open and close this end wall only after the floor panel is inserted. With both mounting options, it is possible to obtain the advantage of being able to significantly reduce manufacturing costs, as less manual labor is required than in the case of conventional floor designs (having a plurality of floor panels with a substructure and requiring a alignment work).
[0015] Outra vantagem principal resulta da construção de peça única em que nenhuma ponte térmica pode ser criada e que nenhum trabalho de levantamento é necessário.[0015] Another main advantage results from the construction of a single piece in which no thermal bridge can be created and that no lifting work is necessary.
[0016] O painel de chão de acordo com a invenção é instalado no chão estrutural do veículo de forma flutuante; nenhum outro meio de fixação é necessário, em particular nenhuma conexão de parafuso. O painel de chão suporta, separado pelas várias faixas do rolamento (material plástico elástico), diretamente no chão estrutural do veículo. É, entretanto, recomendado, em particular a fim de impedir que o painel de chão levante no evento do veículo ferroviário sendo envolvido em uma colisão, para fornecer retentores do chão. Estes retentores de chão são presos na estrutura do veículo ferroviário (por exemplo, no solebar). Uma conexão travada do painel de chão com o corpo do veículoé obtida por meios destes retentores de chão.[0016] The floor panel according to the invention is installed on the structural floor of the vehicle in a floating way; no other means of attachment are required, in particular no screw connection. The floor panel supports, separated by the various tracks of the bearing (elastic plastic material), directly on the structural floor of the vehicle. It is, however, recommended, in particular to prevent the floor panel from lifting in the event of the rail vehicle being involved in a collision, to provide floor retainers. These floor retainers are attached to the rail vehicle structure (for example, to the solebar). A locked connection of the floor panel to the vehicle body is achieved by means of these floor retainers.
[0017] Uma característica essencial é a resistência à umidade de um painel de chão de acordo a invenção. Por um lado, a cortiça é muito resistente á umidade, por outro lado a camada de cortiça é adicionalmente protegida contra a umidade pela proteção em ambos os lados garantidos pela primeira e pela segunda camada de metal. O próprio corpo do veículo protegido pela construção de peça única do painel de chão de forma que nenhuma junta ou fenda ocorra através da qual a umidade pode penetrar. No máximo, uma proteção de umidade é necessária nas bordas do painel de chão.[0017] An essential feature is the resistance to moisture of a floor panel according to the invention. On the one hand, cork is very resistant to moisture, on the other hand the cork layer is additionally protected against moisture by the protection on both sides guaranteed by the first and the second metal layer. The vehicle body itself is protected by the one-piece construction of the floor panel so that no joints or cracks occur through which moisture can penetrate. At most, moisture protection is required at the edges of the floor panel.
[0018] Em outro desenvolvimento da invenção, é aconselhável fornecer um perfil de canto que abrange o perímetro do painel de chão e tem um ressalto que impede a penetração de umidade na fenda entre o corpo do veículo e o painel de chão e ainda abaixo do painel de chão. Isto significa que mesmo um alto nível de umidade, por exemplo, que ocorre durante a limpeza, não pode resultar em um ingresso de umidade debaixo do painel de chão. Tal ingresso da umidade debaixo do painel de chão é particularmente desvantajoso, pois a umidade não pode mais escapar desta localização e pode causar corrosão ali. Este ressalto no perfil de canto pode ser unido a uma faixa da tampa (preferivelmenteimpermeável) fornecida na parede interior de modo que um espaço interior especialmente resistente à umidade seja obtido.[0018] In another development of the invention, it is advisable to provide a corner profile that covers the perimeter of the floor panel and has a shoulder that prevents moisture from entering the gap between the vehicle body and the floor panel and even below the floor panel. This means that even a high level of humidity, for example, that occurs during cleaning, cannot result in moisture ingress under the floor panel. Such ingress of moisture under the floor panel is particularly disadvantageous, as moisture can no longer escape from this location and can cause corrosion there. This shoulder in the corner profile can be attached to a cover strip (preferably waterproof) provided on the interior wall so that an interior space especially resistant to moisture is obtained.
[0019] O perfil de canto pode ser implementado diferentemente nas diferentes linhas da borda do painel de chão, por exemplo, o ressalto pode ser implementado diferentemente nas áreas de entrada a fim de evitar um perigo de tropeço aos passageiros.[0019] The corner profile can be implemented differently in the different lines of the edge of the floor panel, for example, the shoulder can be implemented differently in the entrance areas in order to avoid a stumbling hazard to passengers.
[0020] Em uma modalidade vantajosa da invenção, a camada de desgaste é ligada à segunda camada de metal por meios de um ade-sivosensível à pressão. Isto significa que é possível obter a vantagem que a camada de desgaste pode ser removida novamente sem danificar a estrutura adjacente e a dita camada de desgaste pode então ser substituída, como no evento que danifica ele. As camadas remanescentes do painel de chão podem permanecer no veículo.[0020] In an advantageous embodiment of the invention, the wear layer is bonded to the second metal layer by means of a pressure sensitive adhesive. This means that it is possible to obtain the advantage that the wear layer can be removed again without damaging the adjacent structure and said wear layer can then be replaced, as in the event that it damages it. The remaining layers of the floor panel can remain on the vehicle.
[0021] Nos desenhos, em forma de exemplo:[0021] In the drawings, in the form of an example:
[0022] a figura 1 mostra a construção da camada de um chão de acordo com a invenção para veículos ferroviários.[0022] figure 1 shows the construction of a floor layer according to the invention for railway vehicles.
[0023] A figura 2 mostra um chão de acordo com a invenção para veículos ferroviários, tendo um perfil de reforço.[0023] Figure 2 shows a floor according to the invention for railway vehicles, having a reinforcement profile.
[0024] A figura 3 mostra uma vista transversal de um chão para veículos ferroviários, tendo um perfil de reforço.[0024] Figure 3 shows a cross-sectional view of a floor for railway vehicles, having a reinforcement profile.
[0025] A figura 4 mostra a construção da camada de um chão de acordo com a invenção para veículos ferroviários, tendo um perfil de canto.[0025] Figure 4 shows the construction of a floor layer according to the invention for railway vehicles, having a corner profile.
[0026] A figura 5 mostra a instalação de um chão de acordo com a invenção em um veículo ferroviário.[0026] Figure 5 shows the installation of a floor according to the invention in a railway vehicle.
[0027] A figura 1 mostra em forma de exemplo e esquematicamen te a construção da camada de um chão de acordo a invenção para veículos ferroviários. Um chão F para veículos ferroviários compreende uma primeira camada de metal 1 que no estado instalado volta-se para o chão estrutural do veículo, uma camada de preenchimento 2 disposta nesta primeira camada de metal 1, uma segunda camada de metal 3 disposta nesta camada de preenchimento 2, e uma camada de desgaste 4 disposta nesta segunda camada de metal 3. Esta camada de desgaste 4 é produzida dos materiais (plástico) geralmente usados na construção do veículo ferroviário. Os elementos deste chão F são ligados de forma sólida e indissociavelmente um ao outro, por exemplo, por meios de uma ligação adesiva, de modo que formam um painel. A camada de preenchimento 2 é produzida da cortiça, ou uma mistura de cortiça, a espessura desta camada de preenchimento 2 em particular que determina o isolador térmico e as propriedades absorventes de som do chão F.[0027] Figure 1 shows as an example and schematically the construction of a floor layer according to the invention for railway vehicles. A floor F for railway vehicles comprises a first layer of metal 1 that in the installed state faces the structural floor of the vehicle, a
[0028] A figura 2 mostra em forma de exemplo e esquematicamen te um chão de acordo a invenção para veículos ferroviários, tendo um perfil de reforço. O chão F da figura 1 é ilustrado, o chão F sendo construído de acordo com a invenção como um painel de uma peça que essencialmente tampa todo o chão interior do veículo ferroviário. Além disso, o chão F mostrado na figura 2 tem, em forma de exemplo, um perfil de reforço 5 que é fornecido centralmente na direção longitudinal do chão e está disposto entre a primeira camada de metal 1 e a segunda camada de metal 3 em um recesso na camada de preenchimento 2. Na figura 2, o perfil de reforço 5 não é ilustrado visivelmente, pois é escondido pela camada de desgaste 4 e pela segunda camada de metal 3.[0028] Figure 2 shows as an example and schematically a floor according to the invention for railway vehicles, having a reinforcement profile. The floor F of figure 1 is illustrated, the floor F being built according to the invention as a one-piece panel that essentially covers the entire interior floor of the railway vehicle. In addition, the floor F shown in figure 2 has, as an example, a
[0029] A figura 3 mostra em forma de exemplo e esquematicamen- te uma vista transversal de um chão de acordo a invenção para veículosferroviários, tendo um perfil de reforço. O chão F da figura 2 é ilustrado em uma vista transversal. O chão F tem a mesma construção da camada como na figura 1, que consiste em uma primeira camada de metal 1, uma camada de preenchimento 2, uma segunda camada de metal 3, e uma camada de desgaste 4. Um perfil de reforço 5 está dis-posto em um recesso na camada de preenchimento 3 entre a primeira camada de metal 1 e a segunda camada de metal 3. Um perfil côncavoconstruído das três câmeras é ilustrado em forma de exemplo. Este perfil de reforço 5 pode ainda compreender meios de ancoragem que, por exemplo, permitem o encaixe do equipamento interno (por exemplo,corrimão) para o veículo ferroviário. Para esta finalidade, partes do perfil de reforço 5 seriam implementados com reforço, com espessuras maiores da parede, de modo que os meios de fixação correspondentes (roscas) possam ser fornecidos nesta localização.[0029] Figure 3 shows as an example and schematically a cross-sectional view of a floor according to the invention for rail vehicles, having a reinforcement profile. The floor F of figure 2 is illustrated in a cross-sectional view. The floor F has the same construction as the layer as in figure 1, which consists of a first metal layer 1, a
[0030] A figura 4 mostra em forma de exemplo e esquematicamen te a construção da camada de um chão de acordo a invenção para veículos ferroviários, tendo um perfil de canto. Ilustrada é uma seção através de um chão F tendo a construção da camada conforme é mostrado na figura 1. Na borda do chão F está disposto um perfil de canto 6 que envolve a construção da camada primeira camada de metal 1 - camada de preenchimento 2 - segunda camada de metal 3. A camada de desgaste 4 é retraída na região do perfil de canto 6 e não se estende diretamente á borda do chão F. O perfil de canto 6 tem um ressalto 7 que está disposto no lado da camada de desgaste 4 e se estende na direção do espaço do passageiro. Este ressalto 7 serve para impedir o ingresso da umidade ao espaço estrutural debaixo do chão F. Este perfil de canto 6 pode ser desenhado para abranger o perímetro de todo o chão F, sendo possível usar perfis de canto diferentemente formados 6 em diferentes linhas de contorno do chão F, por exemplo, perfis tendo um ressalto diferentemente formado 7. O perfil de canto 6 é ligado à construção da camada do chão F de forma adequada, geralmente por meios de uma ligação adesiva.[0030] Figure 4 shows as an example and schematically the construction of a floor layer according to the invention for railway vehicles, having a corner profile. Illustrated is a section through a floor F having the construction of the layer as shown in figure 1. On the edge of the floor F there is a corner profile 6 that involves the construction of the first layer of metal layer 1 - filler layer 2 -
[0031] A figura 5 mostra em forma de exemplo e esquematicamen te a instalação de um chão de acordo a invenção em um veículo ferroviário. Um veículo ferroviário - ilustrado é uma seção pelo eixo longitudinal - compreende um rodeiro, um trem de aterragem tendo dois membros de suporte longitudinais fora e duas paredes laterais, e é equipado com um chão F. O chão F é montado no chão estrutural do veículo ferroviário por meios de uma pluralidade de faixas do rolamento 8, outra instalação de fixação como, por exemplo, conexões de parafuso não é necessária, pois o chão F é otimamente unido ao espaço estrutural disponível devido ao contorno exatamente implementado e assim não pode ser deslocado. LISTA DOS CARACTERES DE REFERÊNCIA F Chão 1 Primeira camada de metal 2 Camada de preenchimento 3 Segunda camada de metal 4 Camada de desgaste 5 Perfil de reforço 6 Perfil de canto 7 Ressalto 8 Faixa do rolamento[0031] Figure 5 shows as an example and schematically the installation of a floor according to the invention in a railway vehicle. A rail vehicle - illustrated is a section along the longitudinal axis - comprises a wheel, a landing gear having two longitudinal support members outside and two side walls, and is equipped with an F floor. The F floor is mounted on the structural vehicle floor rail by means of a plurality of bearing
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