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Technisches Gebiet
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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik und insbesondere der Schienenfahrzeugtechnik und betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Lüftungskanal, der teilweise in einen Gepäckträger integriert ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gepäckträgermodul zum Aufbau eines Gepäckträgers.
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Vorbekannter Stand der Technik
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Schienenfahrzeuge verfügen über Lüftungseinrichtungen, um Zuluft in den Fahrgastraum zu führen und Abluft aus dem Fahrgastraum abzuleiten. Dazu sind Lüftungskanäle erforderlich, die jedoch aufgrund des notwendigen Querschnitts einen gewissen Platzbedarf haben.
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Aus
JP 2003-095093 A ist bekannt, die Lüftungskanäle unterflurig anzuordnen. Die Zuluft- und Abluftöffnungen sind dagegen im oberen Bereich des Fahrgastraums untergebracht. Die Verbindung zu diesen wird über senkrecht verlaufende Seitenkanäle hergestellt.
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Die
US 6,241,186 B1 beschreibt ein Gepäckträgermodul zum Aufbau eines Gepäckträgers aus an der Decke des Schienenfahrzeugs befestigten senkrecht verlaufenden Haltearmen und Profilplatten, die von den Haltearmen gehalten werden. Die Profilplatten sind außerdem an der Innenverkleidung des Schienenfahrzeugs befestigt und definieren zwischen sich und der Innenverkleidung einen Lüftungskanal.
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Nachteile des Standes der Technik
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Die vorbekannten Lösungen sind jedoch nur teilweise zufriedenstellend, da sie relativ viel Platz beanspruchen bzw. eine aufwendige Montage erfordern. Außerdem besteht die Gefahr, wie bei der Lösung der
US 6,241,186 B1 , dass die Lüftungskanäle durch die Belastungen bei der Benutzung des Gepäckträgers beschädigt werden oder aber deren Verankerung in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Problemstellung
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Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf an einer platzsparenden und zuverlässigen Unterbringung und Führung der Luftkanäle.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch ein Gepäckträgermodul nach Anspruch 10 gelöst. Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und gemäß den beigefügten Ansprüchen.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einem in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verlaufenden longitudinalen Lüftungskanal vorgeschlagen. Der Lüftungskanal erstreckt sich im vertikalen Querschnitt gesehen von einem Bereich zwischen einer Schienenfahrzeuginnenverkleidung und einem Wagenkastenrohbau des Schienenfahrzeugs oberhalb eines Gepäckträgers bis in den Bereich des Gepäckträgers, wobei der Lüftungskanal teilweise durch Grundträger des Gepäckträgers verläuft, die in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs voneinander beabstandet und am Wagenkastenrohbau befestigt sind.
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Durch die Erweiterung des Lüftungskanals bis in den Bereich des Gepäckträgers wird der zur Verfügung stehende Querschnitt des Lüftungskanals vergrößert. Dadurch kann eine Lüftungseinrichtung aufgebaut werden, die eine verbesserte Luftführung ermöglicht. Insbesondere kann die Luftgeschwindigkeit innerhalb des Lüftungskanals bei gleichbleibender Luftmenge pro Zeit verringert werden, was zu einer Reduktion der Geräuschentwicklung und zu verringerten Druckverlusten führt.
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Die vorliegende Idee löst somit den Widerspruch zwischen erforderlichem Querschnitt und begrenztem Platzangebot durch die Verlängerung des in der Decke verlaufenden Lüftungskanals im Seitenbereich des Schienenfahrzeugs durch Schaffung eines zusätzlichen Volumens für die Luftführung im Bereich des Gepäckträgers bzw. der Gepäckablage.
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Die Grundträger sind beispielsweise die Seitenarme des Gepäckträgers, mit denen dieser am Wagenkastenrohbau befestigt ist. Zwei Seitenarme zusammen mit optionalen Längsträgern, welche die beiden zueinander parallelen und voneinander beabstandeten Seitenarme starr miteinander verbinden, bilden ein Grundträgermodul. Der Gepäckträger verfügt dann über mindestens zwei, typischerweise mehrere Grundträgermodule, die in Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Lüftungskanal im vertikalen Querschnitt gesehen aus einer nach oben offenen ersten Hohlkammer aus einzelnen Hohlkammersegmenten, die sich zwischen den Grundträgern des Gepäckträgers erstrecken, und einer nach unten offenen zweiten Hohlkammer oberhalb des Gepäckträgers aufgebaut, wobei die Grundträger Durchlassöffnungen zum Verbinden der Hohlkammersegmente aufweisen. Die Hohlkammersegmente können von den Grundträgern bzw. dem Grundträgermodul gehalten werden.
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Der Aufbau des Lüftungskanals aus den beiden Hohlkammern gestattet eine einfache Montage. So kann beispielsweise die zweite Hohlkammer als Teil der Deckeninnenverkleidung ausgebildet sein oder an der Decke montiert sein. Der Einbau der ersten Hohlkammer erfolgt beim Einbau von einzelnen Gepäckträgermodulen, welche die von den Grundträgern getragene erste Hohlkammer umfassen. Die zweite Hohlkammer ist damit fest mit dem Wagenkastenrohbau verbunden, während die erste Hohlkammer vom Gepäckträger getragen und zusammen mit diesem montiert wird.
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Die Hohlkammern können an ihren einander zugewandten Seiten vollständig offen sein, d. h. in Form von Schalen vorliegen. Es ist auch möglich, dass die Hohlkammern, oder auch nur eine der beiden Hohlkammern, an ihren einander zugewandten Seiten Wände mit großen Öffnungen aufweisen, sodass insgesamt ein Lüftungskanal mit effektivem Querschnitt gebildet wird.
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Die Hohlkammern können aus vergleichsweise dünnem Material hergestellt werden, da sie – im Fall der ersten Hohlkammer – als Teil des Gepäckträgers keine Lasten tragen müssen. Diese Funktion wird von den Grundträgern bzw. dem Grundträgermodul übernommen. Dadurch können die Hohlkammern gewichtsmäßig vergleichsweise leicht ausgeführt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform sind zwei longitudinale Lüftungskanäle in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs parallel zueinander angeordnet sind, die jeweils aus einer ersten nach oben offenen Hohlkammer und einer zweiten nach unten offenen
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Hohlkammer aufgebaut sind, wobei die ersten Hohlkammern jeweils aus einzelnen Hohlkammersegmenten bestehen, die direkt oder über die Grundträger miteinander verbunden sind.
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In den Gepäckträger können auch zwei, ggf. auch mehrere, Hohlkammern integriert sein, welche eine Erweiterung von oberhalb des Gepäckträgers verlaufenden Hohlkammern bilden, um so den Querschnitt der aus oberer und unterer Hohlkammer gebildeten Lüftungskanäle zu vergrößern. Geeignet ist beispielsweise, einen Zuluft- und einen Abluftkanal bis in den Gepäckträger auszudehnen und in diesen teilweise zu integrieren. Die Grundträger des Gepäckträgers tragen somit beispielsweise ein Hohlprofil mit zwei Kammern für die Warm- und Rückluft.
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Die in den Gepäckträgern integrierten Hohlkammern können auch als Teil einer Lüftungsverbindung zwischen den in den Deckenbereichen verlaufenden Hohlkammersegmenten und dem Fahrgastinnenraum verstanden werden. Im Gegensatz zu "normalen" Verbindungen zwischen den Lüftungskanälen und Aus- bzw. Einlässen vom bzw. zum Fahrgastraum, die im Wesentlichen nur einen vertikalen Luftstrom ermöglichen, gestatten die in den Gepäckträger integrierten Hohlkammern auch einen Luftstrom in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs durch die Grundträger hindurch. Die Hohlkammern im Gepäckträger erfüllen damit zwei Funktionen. Zum einen vergrößern sie den effektiven Querschnitt der Lüftungskanäle und zum anderen stellen sie die Verbindung zum Fahrgastraum her.
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Die Abdichtung zwischen den einen gemeinsamen Lüftungskanal bildenden Hohlkammern kann durch geeignete Dichtmittel, beispielsweise Gummidichtungen auf Basis von EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomere), erfolgen. Dies erleichtert auch die Montage des Gepäckträgers und das Zusammenfügen der Hohlkammern. Zusätzliche Verbindungsstücke sind zwischen den Hohlkammern nicht erforderlich, können jedoch bedarfsweise vorgesehen sein.
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Gemäß einer Ausführungsform bestehen die Hohlkammersegmente aus Blech, einem Kunststoffmaterial oder einem Verbundmaterial. Diese Materialien sind vergleichsweise leicht und lassen sich gut verarbeiten.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Hohlkammersegmente am Grundträger abgedichtet. Auch hier eignen sich Dichtungen auf der Basis von EPDM oder anderen Dichtungsmaterialien, wie beispielsweise Silikon.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen der longitudinale Lüftungskanal oder die longitudinalen Lüftungskanäle oder ein Teil oder alle Hohlkammersegmente nach unten weisende Öffnungen auf, die eine Verbindung zu vertikal verlaufenden Seitenwandkanälen ermöglichen. Die Seitenwandkanäle, die auch als Stichkanäle bezeichnet werden können, führen die Luft von einem der Lüftungskanäle beispielsweise zum Fußbodenreich des Fahrgastraums. Die Abdichtung zwischen den Seitenwandkanälen und den Lüftungskanälen kann auch hier über geeignete Dichtungsmittel erfolgen, wobei auf zusätzliche Verbindungsstücke, beispielsweise Zwischenkanälen, verzichtet werden kann. Der Einsatz von Dichtungen auf Basis von EPDM oder anderen Dichtungsmitteln erleichtert die Montage, da keine Schlauchschellen oder ähnliches benötigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die vertikal verlaufenden Seitenwandkanäle zwischen einer Schienenfahrzeuginnenverkleidung und einer zwischen der Schienenfahrzeuginnenverkleidung und dem Wagenkastenrohbau verlaufenden Verkleidung ausgebildet. Die Seitenwandkanäle können somit aus zwei Halbschalen aufgebaut und lediglich durch die "innere" Form der einander zugewandten Verkleidungen definiert sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen der longitudinale Lüftungskanal oder ein Teil oder alle Hohlkammersegmente nach unten weisende Abluftöffnungen auf, die an der Unterseite des Gepäckträgers in den Fahrgastraum des Schienenfahrzeugs münden. Die Hohlkammersegmente stellen hier eine direkte Verbindung zum Fahrgastraum über die Abluftöffnungen her, die an der Unterseite des Gepäckträgers ausgebildet sind. Die Hohlkammersegmente bilden damit gleichsam ein Verbindungselement zwischen dem Fahrgastraum und dem in Deckenbereich verlaufenden Lüftungskanal sowie eine Erweiterung des effektiven Querschnitts des Lüftungskanals.
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Gemäß einer Ausführungsform sind zwei longitudinale Lüftungskanäle in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs parallel zueinander angeordnet, wobei der erste Lüftungskanal von Querkanälen durchsetzt ist, in denen die Grundträger, oder ein oberer Arm desselben, verlaufen. Der zweite Lüftungskanal ist aus einer ersten nach oben offenen Hohlkammer und einer zweiten nach unten offenen Hohlkammer aufgebaut. Die erste Hohlkammer besteht aus einzelnen Hohlkammersegmenten, die direkt oder über die Grundträger miteinander verbunden sind.
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Der erste Lüftungskanal kann beispielsweise vollständig im Deckenbereich des Schienenfahrzeugs montiert sein, wobei er sich jedoch in vertikaler Richtung bis in den Bereich erstreckt, in dem der Gepäckträger montiert ist. Beispielsweise erstreckt sich der erste Lüftungskanal von oben kommend bis über Befestigungselemente zum Befestigen des Gepäckträgers am Wagenkastenrohbau und verdeckt diese. Damit der Gepäckträger trotzdem am Wagenkastenrohbau befestigt werden kann, verfügt der erste Lüftungskanal über Querkanäle, durch welche die Grundträger, oder Teile davon, geführt werden können, um mit den Befestigungselementen in Eingriff gebracht zu werden.
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Der erste Lüftungskanal ist am Wagenkastenrohbau, nicht jedoch am Gepäckträger befestigt. Dagegen wird der zweite Lüftungskanal zumindest teilweise vom Gepäckträger getragen. Insbesondere wird hier, wie bereits weiter oben beschrieben, die erste bzw. untere Hohlkammer von den an den Grundträgern festgelegten Hohlkammersegmenten gebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Gepäckträgermodul zum Aufbau eines Gepäckträgers eines Schienenfahrzeugs bereitgestellt. Das Gepäckträgermodul weist zwei voneinander beabstandete Grundträger mit Befestigungselementen zum Befestigen an einem Wagenkastenrohbau des Schienenfahrzeugs auf, wobei die Grundträger jeweils mindestens eine Öffnung haben. Wenigstens ein zu einer Oberseite des Gepäckträgers offenes Hohlkammersegment erstreckt sich zwischen den voneinander beabstandeten Grundträgern und ist an seiner jeweiligen Stirnseite an dem jeweiligen Grundträger abgedichtet gehalten, wobei das Hohlkammersegment in Längsrichtung gesehen offen ist und mit seiner jeweiligen Stirnseite die Öffnungen im Grundträger umschließt.
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Das Gepäckträgermodul übernimmt mehrere Funktionen. Zum einen dient es als Träger für die Gepäckablage, d. h. der Grundträger, beispielsweise die Seitenarme, nimmt die bei der bestimmungsgemäßen Benutzung durch die Passagiere auftretenden Lasten auf und leitet sie in den Wagenkastenrohbau ein. Darüber hinaus vergrößert das Gepäckträgermodul den zur Verfügung stehenden Querschnitt für den Lüftungskanal, indem ein Deckenkanal mittels der Hohlkammersegmente bis in den Bereich des Gepäckträgers erweitert wird.
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Die Montage der Gepäckträgermodule erfolgt beispielsweise entlang eines Rastermaßes, das beispielsweise durch den Fensterteiler vorgegeben ist. Die Gepäckträgermodule können vormontiert werden und dann im Schienenfahrzeug an Ort und Stelle befestigt werden. Der modulare Aufbau ermöglicht eine rasche Montage und ggf. Demontage und Reparatur, da einzelne Module ausgetauscht werden können.
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Alternativ ist es möglich, die einzelnen Komponenten des Gepäckträgers nacheinander zu montieren, d. h. beispielsweise zuerst die Grundträger, an denen dann die Hohlkammersegmente befestigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Hohlkammersegment an seiner Unterseite wenigstens eine Öffnung auf, durch die Luft in das Hohlkammersegment oder aus dem Hohlkammersegment strömen kann. Die Hohlkammersegemente übernehmen damit neben ihrer Funktion der Querschnittserweiterung des Lüftungskanals auch die Funktion der Luftverteilung durch die Öffnungen. Die Öffnungen können beispielsweise direkt in den Fahrgastraum münden. In diesem Fall stellen die Öffnungen bevorzugt Abluftöffnungen dar. Alternativ oder zusätzlich können die Öffnungen auch Querverbindungen zu weiteren Kanälen, beispielsweise Kanälen entlang der Seitenwand des Schienenfahrzeugs ermöglichen, um die Luft (Zu- oder Abluft) in andere oder aus anderen Bereichen des Fahrgastraums zu führen.
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Das Hohlkammersegment hat damit die Funktion, den Luftstrom in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs zu führen, wobei der Luftstrom dabei durch die Grundträger bzw. Seitenarme strömt, und in Querrichtung dazu zu verteilen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Hohlkammersegment an seiner Oberseite von einer Wand mit Öffnungen begrenzt. Über die Öffnungen steht das Hohlkammersegment mit einer nach unten offenen oberen Hohlkammer des Deckenkanals in Verbindung. Zusammen bilden sie den Lüftungskanal. Alternativ kann das Hohlkammersegment auch ohne obere Wand ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Gepäckträgermodul zwei parallel zueinander verlaufende und voneinander getrennte Hohlkammersegmente auf. Damit ist eine Erweiterung von zwei Deckenkanälen zum Aufbau von im Querschnitt vergrößerten Lüftungskanälen möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform wird eines der beiden Hohlkammersegmente von einer unteren Wand begrenzt, die sich teilweise bis unterhalb des anderen Hohlkammersegments auswölbt. Die untere Wand gestattet, einen der beiden Lüftungskanäle nach unten in gewünschter Form auszubilden, beispielsweise, um Auslassöffnungen geeignet platzieren zu können. Begrenzt die untere Wand beispielsweise einen Abluftkanal und ist dieser nicht unmittelbar an der Seitenwand des Schienenfahrzeugs angeordnet, so wird durch die Auswölbung beispielsweise in Richtung zur Seitenwand ermöglicht, dass die Abluft möglichst aus der unmittelbaren Nähe der Seitenwand, beispielsweise oberhalb der Fenster, abgeführt werden kann. Dies ist lüftungstechnisch und aus Komfortgründen gewünscht.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gepäckträgermodul mindestens eine Halterung für mindestens eins der folgenden Elemente: eine indirekte Beleuchtung, Lautsprecher, Sitzplatzanzeigen. Das Gepäckträgermodul erfüllt damit noch weitere Funktionen und kann zusätzlich noch Kabel tragen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gepäckträgermodul ein Grundträgermodul aus den zwei voneinander beabstandeten und parallel zueinander verlaufenden Grundträgern in Form von Seitenarmen, die mittels mindestens eines Längsträgers miteinander starr verbunden sind. Somit wird ein Gerüst aufgebaut, welches die weiteren Komponenten des Gepäckträgermoduls trägt und am Wagenkastenrohbau befestigt werden kann.
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Insgesamt können die Grundträger zusammen mit dem oder den Hohlkammersegmenten so ausgebildet sein, dass sie folgende Funktionen übernehmen.
- – Luftführung für Warmluft vom Deckenkanal zu Seitenkanälen;
- – Lufteinlass und Luftführung für Rückluft vom Passagierraum zum Deckenkanal;
- – Halter für Gepäckablage;
- – Halter für indirekte Beleuchtungseinrichtung;
- – Halter für Abdeckprofil;
- – Halter für Lautsprecher;
- – Halter für Sitzplatzanzeigen.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Figuren
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Teile.
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1 zeigt einen Querschnitt eines Teils eines Schienenfahrzeugs mit einer schematisch dargestellten Lüftungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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2 zeigt einen vertikalen Schnitt entlang des nach unten weisenden Pfeils in 1.
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3 zeigt einen vertikalen Schnitt entlang des nach oben weisenden Pfeils in 1.
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4 zeigt einen Querschnitt durch eine Lüftungseinrichtung eines Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
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5 zeigt eine 3-dimensionale Darstellung eines Teilausschnitts der Lüftungseinrichtung aus 4.
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6 zeigt eine 3-dimensionale Darstellung einer Lüftungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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7 zeigt einen ersten Querschnitt durch die Lüftungseinrichtung aus 6.
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8 zeigt einen zweiten Querschnitt durch die Lüftungseinrichtung aus 6.
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9 zeigt eine Schienenfahrzeuginnenverkleidung zur Bildung von vertikalen Seitenwandkanälen gemäß einer Ausführungsform.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine schematisch dargestellte Lüftungseinrichtung eines Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. An einem Wagenkastenrohbau 100 des Schienenfahrzeugs ist ein Grundträger 31 eines Gepäckträgers 30 befestigt. Typischerweise umfasst der Gepäckträger 30 zwei voneinander beabstandete und am Wagenkastenrohbau 100 festgelegte Grundträger 31, welche auch als Seitenarme bezeichnet werden können. Die Grundträger 31 nehmen die typischerweise auftretenden Lasten auf und leiten diese in den Wagenkastenrohbau 100 ein. Zur Befestigung am Wagenkastenrohbau 100 können die Grundträger geeignete Befestigungselemente wie beispielsweise Flansche oder Hakenelemente aufweisen, mit denen sie entweder direkt am Wagenkastenrohbau 100 oder an Trägern befestigt werden, die am Wagenkastenrohbau 100 festgelegt sind. Konkrete Beispiele sind in den 4 bis 8 gezeigt.
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Die Grundträger 31 haben in der vorliegenden Ausführungsform zwei Durchlassöffnungen 32 an ihren zum Wagenkastenrohbau 100 weisenden Enden. Ein in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verlaufender longitudinaler erster Lüftungskanal, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es ein erster und ein zweiter Lüftungskanal 10 und 20, sind oberhalb des Gepäckträgers 30 angeordnet. Die Lüftungskanäle 10, 20 erstrecken sich in vertikaler Richtung bis in den Bereich des Gepäckträgers 30. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die beiden Lüftungskanäle 10, 20 bis etwa zur Unterseite des Grundträgers 31 des Gepäckträgers. Die vertikale Erstreckung beider Lüftungskanäle nach unten ist in dieser Ausführungsform etwa gleich, sie kann jedoch auch unterschiedlich sein.
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Die Lüftungskanäle 10 und 20, konkret der untere Bereich der Lüftungskanäle 10 und 20, verläuft in Längsrichtung durch den Gepäckträger 30, sodass die Lüftungskanäle 10, 20 teilweise durch die Grundträger 31 des Gepäckträgers 30 verlaufen. Der obere Bereich der Lüftungskanäle 10, 20 verläuft in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs zwischen einer Schienenfahrzeuginnenverkleidung 105 und dem Wagenkastenrohbau 100. Die Schienenfahrzeuginnenverkleidung 105 kann zumindest einen der beiden Lüftungskanäle 10, 20 unmittelbar zum Fahrgastraum begrenzen und einen Teil der Wände der Lüftungskanäle bilden.
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Die Lüftungskanäle 10, 20 sind in der hier gezeigten Ausführungsform im vertikalen Querschnitt gesehen jeweils aus einer nach oben offenen ersten Hohlkammer 11, 21 aus einzelnen Hohlkammersegmenten 11a, 21a, die sich jeweils zwischen den Grundträgern 31 des Gepäckträgers 30 erstrecken, und einer nach unten offenen zweiten Hohlkammer 12, 22 oberhalb des Gepäckträgers 30 aufgebaut. Um in Längsrichtung im Bereich des Gepäckträgers 30 einen Luftstrom zu ermöglichen, weisen die Grundträger 30 die Durchlassöffnungen 32 zum Verbinden der Hohlkammersegmente 11a, 21a auf. Dies ist in den 2 und 3 näher dargestellt, welche Längsquerschnitte durch die Lüftungseinrichtung zeigen. 2 entspricht dabei einem Längsschnitt, der etwa entlang des in 1 nach unten weisenden Pfeils verläuft. 3 entspricht dagegen einem Längsschnitt, der etwa entlang des in 1 nach oben weisenden Pfeils verläuft.
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Zwei Grundträger 31 bilden zusammen mit den von den Grundträgern 31 getragenen Hohlkammersegmenten 11a, 21a ein Gepäckträgermodul, welches vormoniert an dem Wagenkastenrohbau befestigt werden kann. Dies erleichtert die Montage. Die Grundträger 31 tragen damit die ersten (unteren) Hohlkammern 11, 21 der Lüftungskanäle 10 und 20.
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Der obere Teil des jeweiligen Lüftungskanals 10, 20 oberhalb des Gepäckträgers 30 kann beispielsweise teilweise von Deckenverkleidungselementen oder Schalenelementen gebildet werden. Diese können zusammen mit der Deckenverkleidung, die Teil der Schienenfahrzeuginnenverkleidung 105 ist, integral hergestellt sein oder aus einzelnen, miteinander verbundenen Elementen bestehen. Zusammen bilden sie die an ihrer Unterseite offenen zweiten Hohlkammern 12, 22, die sich in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs erstrecken. Die Unterseite muss nicht vollständig offen sein. Es genügt, wenn sie dort in weiten Bereichen Öffnungen, beispielsweise große Längsöffnungen, aufweist.
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Der untere Teil der jeweiligen Lüftungskanäle 10, 20 verläuft dagegen durch den zum Wagenkastenrohbau 100 weisenden Bereich des Gepäckträgers 30 und wird dort von den einzelnen Hohlkammersegmenten 11a, 21a gebildet, die jeweils zwischen zwei benachbarten Grundträgern 31 verlaufen. Zusammen stellen die Hohlkammersegmente 11a, 21a die erste bzw. untere Hohlkammer 11, 21 dar. Miteinander in Längsrichtung verbunden sind die Hohlkammersegmente 11a, 21a über die Grundträger 31 benachbarter Gepäckträgermodule. Eine Abdichtung erfolgt beispielsweise zwischen Grundträgern 31 benachbarter Gepäckträgermodule, sodass durchgehende longitudinale Hohlkammern gebildet werden.
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Ein Luftstrom in den ersten Hohlkammern 11, 21 wird in Längsrichtung (longitudinale Richtung) durch die Durchlassöffnungen 32 in den Grundträgern 31 ermöglicht, wobei hier jeweils eine große Durchlassöffnung 32 einer ersten Hohlkammer 11, 21 zugeordnet ist. Soll die Stabilität und Tragkraft der Grundträger 31 erhöht werden, kann der Querschnitt der Durchlassöffnungen 32 entsprechend angepasst werden oder es können mehrere kleinere Durchlassöffnungen vorgesehen sein. Der Gesamtquerschnitt der Durchlassöffnungen sollte in idealer Weise dann jedoch so angepasst sein, dass ein guter longitudinaler Luftstrom ermöglicht wird.
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Die ersten Hohlkammern 11, 21 bilden zusammen mit den zweiten Hohlkammern 12, 22 die jeweiligen Lüftungskanäle 10 und 20. Die einander zugeordneten ersten und zweiten Hohlkammern sind an Längsrändern miteinander abgedichtet verbunden, sodass geschlossene Lüftungskanäle entstehen. Jeder Lüftungskanal 10, 20 besteht damit aus einer oberen und einer unteren Halbschale, wobei der Begriff "Halbschale" nicht notwendigerweise im mathematischen Sinne zu verstehen ist.
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Durch die Erweiterung der Lüftungskanäle 10, 20 bis in den Bereich des Gepäckträgers 30 hinein wird der Querschnitt der jeweiligen Lüftungskanäle 10, 20 vergrößert. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit der Zu- und Abluft bei gleichbleibender Luftstrommenge pro Zeit verringert werden, was sich günstig auf die Geräuschentwicklung und auf die Beibehaltung des Drucks auswirkt.
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Der erste Lüftungskanal 10, der in der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform zum Wagenkastenrohbau 100 benachbart ist, stellt hier einen Warmluftkanal dar. Dieser steht an seiner Unterseite mit seitlich neben Fenstern 110 verlaufenden Seitenwandkanälen 40 in Verbindung, über welche die warme Zuluft in den unteren Bereich des Fahrgastraums, beispielsweise in den Fußbodenbereich, geleitet werden kann. Dazu weisen der erste Lüftungskanal 10 bzw. die Hohlkammersegmente 11a nach unten weisende Öffnungen 14 aufweisen, die eine Verbindung zu den vertikal verlaufenden Seitenwandkanälen 40 ermöglichen. Dies ist genauer in 5 gezeigt. Zur Abdichtung zwischen dem ersten Lüftungskanal 10 und den Seitenwandkanälen können geeignete Dichtmaterialien, beispielsweise auf Basis von EPDM, verwendet werden.
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Im Vergleich dazu stellt der zweite Lüftungskanal 20, der in der in den 1 und 3 dargestellten Ausführungsform zum Fahrgastinnenraum benachbart ist, einen Abluftkanal dar, der über Abluftöffnungen 24 in Verbindung mit dem Fahrgastinnenraum steht. Die Abluftöffnungen 24 können dabei an der Unterseite des Gepäckträgers 30 angeordnet sein.
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Die einzelnen Hohlkammersegmente 11a, 21a zur Bildung der ersten Hohlkammern 11, 21, ebenso wie die zweiten Hohlkammern 12, 22, können aus Blech, einem Kunststoffmaterial oder einem Verbundmaterial bestehen. Beispiele sind Aluminiumbleche und Flachmaterialien aus Recore® oder WARO®foam, einem Werkstoff aus glasfaserverstärktem Phenolharz- oder Melaminharzschaum.
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Gemäß der hier vorgestellten Ausführungsform stehen die ersten Hohlkammern 11, 21 mit ihren jeweils zugeordneten zweiten Hohlkammern 12, 22 in unmittelbarem Kontakt. Zusätzliche Rohrverbindungen oder dergleichen sind nicht notwendig. Lediglich an ihren in Längsrichtung verlaufenden und einander zugewandten Kanten sind die Hohlkammern miteinander verbunden. Zur Abdichtung können auch hier geeignete Dichtmaterialien, beispielsweise auf Basis von EPDM, verwendet werden.
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4 und 5 zeigen konkretere Ausführungsformen einer Lüftungseinrichtung. Die Grundträger 31 sind in einer Trägerplatte 113 eingehängt und an dieser befestigt. Die Trägerplatte 113 ist an zwei beispielsweise integral mit dem Wagenkastenrohbau 100 ausgeführten C-Schienen 111 mit Dämpfungselementen 112 befestigt.
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Der erste Lüftungskanal 10 bildet einen Warmluftkanal, der in 4 mit WL bezeichnet ist. Die erste Hohlkammer 11 des Warmluftkanals wird von Seitenwänden 15, einer oberen Wand 17 und einer unteren Wand 16 begrenzt, die sich zwischen den Grundträgern 31 erstrecken. Der zweite Lüftungskanal 20 bildet einen Rückluftkanal, der in der 4 mit RL bezeichnet ist. Die erste Hohlkammer 21 des zweiten Lüftungskanals 20 wird von Seitenwänden 25, einer oberen Wand 27 und einer unteren Wand 26 begrenzt. Die zwischen den beiden ersten Hohlkammern 11, 21 verlaufende Seitenwand 15, 25 kann durch ein gemeinsames Flächenelement oder durch zwei separate Flächenelemente gebildet sein.
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Die untere Wand 16 der ersten Hohlkammer 11 des ersten Lüftungskanals 10 weist Öffnungen 14 zum Verbinden mit den Seitenwandkanälen 40 auf. Wie in 4 dargestellt, kann ein flexibler Kanal 41 die Verbindung zum Seitenwandkanal 40 herstellen und gleicht eventuelle Toleranzen aus. Außerdem wird so eine bessere Schwingungsentkopplung und Abdichtung erreicht.
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In der oberen Wand 17 der ersten Hohlkammer 11 des ersten Lüftungskanals 10 sind Verbindungsöffnungen 18 vorgesehen. Diese erweitern die erste Hohlkammer 11 nach oben in die zweite Hohlkammer 12.
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Die untere Wand 26 der ersten Hohlkammer 21 des zweiten Lüftungskanals 20 wird durch ein Profilelement aus dünnem Material gebildet, welches sich teilweise unterhalb der Grundträger 31 erstreckt. An ihrer zum Fahrgastraum weisenden Seite greift die untere Wand 26 in eine Aufnehmung 25a der zum Fahrgastraum weisenden Seitenwand 25 ein und wird dort abgedichtet gehalten. Die untere Wand 26 weist die Abluftöffnungen 24 in Form von Schlitzen auf. Durch ihre nach unten und in Richtung zur Schienenfahrzeugseitenwand 100 gewölbte Form ist es möglich, die Abluftöffnungen so auszubilden, dass sie vom Fahrgastraum weg zur Schienenfahrzeugseitenwand weisen. Dadurch sind die Abluftöffnungen 24 nicht sichtbar, was aus ästhetischen Gründen bevorzugt ist. Andererseits wird die Rückluft unmittelbar oberhalb der Fenster abgenommen, sodass ein bevorzugter Rückstrom entlang der Fenster erreicht wird.
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Wie insbesondere in 5 erkennbar, erstreckt sich der zweite Lüftungskanal 20 aufgrund der nach außen gewölbten unteren Wand 26 teilweise unterhalb des ersten Lüftungskanals 10. Die untere Wand 26 kann weiterhin Beleuchtungseinrichtungen aufnehmen, die eine indirekte Beleuchtung ermöglichen. Dazu kann die untere Wand 26 in einem Teilbereich so ausgeformt sein, dass sie eine in Längsrichtung verlaufende Vertiefung 26a bildet. Eine beispielsweise transparente Abdeckung 45 verschließt die Vertiefung 26a, in welcher hier nicht dargestellten Beleuchtungsmittel untergebracht sein können.
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Darüber hinaus kann die untere Wand 26 durch entsprechende Ausformung auch die Möglichkeit zur Unterbringung von Lautsprechern, Sensoren und Verkabelung bieten. Insgesamt deckt die untere Wand 26 optisch und funktional den zum Wagenkastenrohbau 100 weisenden Bereich des Gepäckträgers 30 ab und dient als Profil oberhalb der Fenster.
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Die obere Wand 27 der ersten Hohlkammer 21 des zweiten Lüftungskanals 20 verfügt ebenfalls über Verbindungsöffnungen um die Hohlkammern 21, 22 miteinander zu verbinden und eine Erweiterung des zweiten Lüftungskanals 20 zu erreichen. Die oberen Wände 17, 27 müssen dabei nicht notwendigerweise vorgesehen sein, sondern können bedarfsweise auch entfallen.
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In Längsrichtung benachbarte erste Hohlkammersegmente 11a, 21a sind über die Durchlassöffnungen 32 in den Grundträgern 31 miteinander verbunden. Die Seitenwände 15, 25, die oberen Wände 17, 27, und die unteren Wände 16, 26 sind dazu an ihren jeweiligen Stirnseiten an den Grundträgern 31 abgedichtet.
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Der Gepäckträger 30 kann an seiner Unterseite weiterhin eine Gepäckablage 36 aufweisen.
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Wie aus 9 ersichtlich, können die vertikal verlaufenden Seitenwandkanäle 40 zwischen einer Schienenfahrzeuginnenverkleidung 121 und einer zwischen der Schienenfahrzeuginnenverkleidung 121 und dem Wagenkastenrohbau 100 verlaufenden Verkleidung 122 ausgebildet sein. Die Verkleidungen 121, 122 können dabei als Halbschalen der Seitenwandkanäle 40 dienen und sind dann miteinander geeignet verbunden. Die durch die Seitenwandkanäle 40 in den Fußbodenbereich geführte Warmluft oder Zuluft tritt beispielsweise an der Schienenfahrzeuginnenverkleidung 121 ausgebildete Öffnungen 123 in den Fahrgastinnenraum.
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Die einzelnen Verkleidungen 121, 122 können am Wagenkastenrohbau 100 oder an diesem festgelegten Trägerelementen beispielsweise mittels einzelner Scharniere oder anderer Mittel klappbar befestigt sein, sodass beispielsweise zu Revisionszwecke insbesondere die Schienenfahrzeuginnenverkleidung 121, oder Teile davon, aufgeklappt werden können.
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Die oberhalb des Gepäckträgers 30 verlaufenden zweiten Hohlkammern 12, 22 können aus einzelnen Segmenten bestehen, die in Längsrichtung aneinander angefügt sind. Wenn beispielsweise, wie in 4 gezeigt, neben dem Warmluftkanal WL (erster Lüftungskanal) und dem Rückluftkanal RL (zweiter Lüftungskanal) weitere Lüftungskanäle vorgesehen sind, können die einzelnen Segmente eine Struktur zum Aufbau dieser Lüftungskanäle aufweisen und gleichzeitig einen Teil der Schienenfahrzeuginnverkleidung im Bereich der Decke bilden. In der 4 verläuft ein Abluftkanal AL oberhalb des Warmluftkanals WL und des Rückluftkanals RL. Ein für die Kühlung vorgesehener Lüftungskanal CL kann seitlich und oberhalb des Rückluftkanals RL ausgebildet sein. Die einzelnen Segmente können dazu geeignet vormontiert werden, d. h. jedes Segment weist im Fall der 4 vier Hohlräume auf, wobei die Hohlräume für den Rückluftkanal RL und für den Warmluftkanal WL nach unten offen sind und die jeweils zweiten Hohlkammern dieser Lüftungskanäle darstellen. Die beiden anderen Lüftungskanäle AL und CL sind dagegen im Querschnitt gesehen geschlossen. Benachbarte Lüftungskanäle können durch gemeinsame Zwischenwände voneinander getrennt sein.
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Die einzelnen Segmente können die zum Aufbau der Lüftungskanäle erforderlichen Außen- und Trennwände als integrale Einheit aufweisen. Alternativ ist es möglich, die einzelnen Segmente aus einzelnen Flachelementen oder aus einer Kombination aus teilgeformten Flächenelementen aufzubauen.
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6 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Ausgestaltung von Lüftungskanälen durch deren Verlängerung in den Bereich des Gepäckträgers. Der erste Lüftungskanal 210, der hier auch wieder als Warmluftkanal dient, ist bei der hier gezeigten Ausführungsform im Querschnitt gesehen als durchgehende Einheit ausgebildet, d. h. eine durch Hohlkammersegmente gebildete Hohlkammer ist nicht vorhanden. Dagegen ist der zweite Lüftungskanal 220 im Wesentlichen wie in den 4 und 5 aufgebaut.
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Ein Teil des ersten Lüftungskanals 210 erstreckt sich "hinter" die erste Hohlkammer 221 des zweiten Lüftungskanals 220, d. h. in den Bereich zwischen der ersten Hohlkammer 221 und dem Wagenkastenrohbau 100. In diesem Bereich durchsetzen Querkanäle 250 den ersten Lüftungskanal 210. Die Querkanäle 250 sind an den Stellen vorgesehen, an denen der Grundträger 231 den ersten Lüftungskanal 210 quert, sodass dieser durch die Querkanäle 250 greift und am Wagenkastenrohbau 100 und an einer Trägerplatte 213 eingreift. Die Querkanäle 250 sind gegenüber dem ersten Lüftungskanal 210 abgedichtet.
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Die Grundträger 231 sind dazu im Vergleich zu den 4 und 5 leicht modifiziert. Die Grundträger 231 verfügen an ihren zum Wagenkastenrohbau 100 weisenden Enden über zwei freie Arme. Konkret verfügen sie über einen oberen Arm 233 mit Haken und einem unteren Arm 234 mit Flansch zum Abstützen an der Trägerplatte 213. Mit dem Haken wird der obere Arm 233, und damit der Grundträger 231, an der Trägerplatte 213 eingehängt.
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Deutlich ist dies in den 7 und 8 dargestellt, die Querschnitte durch den Gepäckträger 230 und die Lüftungseinrichtung zeigen, wobei 7 einen Querschnitt zwischen zwei Grundträgern 231 eines Gepäckträgermoduls und 8 einen Querschnitt entlang eines Grundträgers 231, der hier in Form eines Seitenarms ausgebildet ist, darstellt.
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Darüber hinaus sind zwei Grundträger 231 eines Gepäckträgermoduls durch Längsträger 236 miteinander starr verbunden, um ein Grundträgermodul aus Grundträgern 231 und Längsträgern 236 zu bilden. Dadurch wird die Stabilität des Gepäckträgers 230 verbessert. Eine solche Lösung mit Längsträgern 236 ist auch bei den anderen hier beschriebenen Ausführungsformen möglich und ist insbesondere dort bevorzugt, wo eine ausreichende Stabilität gewünscht ist. Außerdem lässt sich ein Gepäckträgermodul mit einem derartigen Grundträgermodul besser montieren, da es verwindungssteifer ist.
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Das Gepäckträgermodul der 6 bis 8 umfasst damit ein Grundträgermodul 231, 236 sowie ein Hohlkammersegment 221a zum Aufbau der ersten Hohlkammer 221 des zweiten Lüftungskanals 220. Bei der Montage wird zunächst der erste Lüftungskanal 210 im Bereich der Decke montiert. Dabei ist darauf zu achten, dass die Querkanäle 250 mit den Trägerplatten 213 ausgerichtet sind. Außerdem wird, wie bereits im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen erläutert, die zweite bzw. obere Hohlkammer (nicht dargestellt in den 6 bis 8) an der Decke montiert.
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Anschließend wird ein Gepäckträgermodul befestigt, in dem die beiden oberen Arme 233 des Gepäckträgermoduls durch jeweilige Querkanäle 250 geschoben und mit ihren Haken hinter die Trägerplatte 213 eingreifen. Über die Flansche der unteren Arme stützt sich das Gepäckträgermodul gegen die Trägerplatte 213 ab und kann auch dort, beispielsweise mittels Schrauben, befestigt werden.
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Durch Montieren mehrere Gepäckträgermodule wird die erste Hohlkammer 221 des zweiten Lüftungskanals durch Zusammenfügen der Hohlkammersegmente 221a in Längsrichtung über aneinandergrenzende Grundträger 231 benachbarter Gepäckträgermodule erreicht. Die erste oder untere Hohlkammer 221 des zweiten Lüftungskanals bildet dann mit der zweiten oder oberen Hohlkammer 222 den zweiten Lüftungskanal 220, wobei die beiden Hohlkammern 221, 222 über die Verbindungsöffnungen 228 in der oberen Wand 227 der ersten Hohlkammer 221 und Verbindungsöffnungen 228a in der unteren Wand der zweiten Hohlkammer 222 in Verbindung stehen.
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Im Gegensatz zu der Ausführungsform in den 4 und 5 verfügt die erste Hohlkammer 221 über eine innere Wand 229 mit Öffnung 229a. Diese ist optional und dient der Stabilisierung der ersten Hohlkammer 221. Eine untere Wand 226 des zweiten Lüftungskanals 220 wird wie bereits weiter oben beschrieben von einer Abdeckung zum Fahrgastraum gebildet, die Abluftöffnungen 224 aufweist.
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Die Hohlkammersegmente 221a der ersten Hohlkammer 221 verfügen weiterhin über eine Aufnehmung 260 für Deckenpanele, die gleichzeitig den zweiten Lüftungskanal gegen den Fahrgastinnenraum abdichten können. Andere Abdichtungen zwischen der ersten und zweiten Hohlkammer 221, 222 sind ebenfalls möglich. Dabei bedarf es jedoch keiner hermetischen Abdichtung. Jedoch sollte insbesondere eine gute Abdichtung zwischen den einzelnen Lüftungskanälen vorliegen. Dies ist vorliegend der Fall, da der erste Lüftungskanal 210 integral ausgebildet ist.
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In 8 sind die Hohlkammersegmente 221a nicht dargestellt, da diese sich nicht durch die Grundträger 231 erstrecken, sondern mit ihren Stirnseiten an diesen enden und geeignet abgedichtet sein können. Die longitudinale Verbindung zwischen den Hohlkammersegmenten 221a zum Aufbau der ersten Hohlkammer erfolgt über die Durchlassöffnungen 232.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 210,
- erster Lüftungskanal
- 20, 220,
- zweiter Lüftungskanal
- 11, 21, 221
- erste Hohlkammer
- 11a, 21a, 221a
- Hohlkammersegment
- 12, 22, 222
- zweite Hohlkammer
- 14, 24, 224
- Öffnung / Abluftöffnung
- 15, 25
- Seitenwand
- 16, 26, 226
- untere Wand
- 17, 27, 227
- obere Wand
- 18, 28, 228, 228a
- Verbindungsöffnung
- 24
- Abluftöffnung
- 25a
- Aufnehmung
- 26a
- Vertiefung
- 30, 230
- Gepäckträger
- 31, 231
- Grundträger
- 32, 232
- Durchlassöffnung
- 36
- Gepäckablage
- 40
- Seitenwandkanal
- 41
- flexibler Kanal
- 45
- transparente Abdeckung
- 100
- Wagenkastenrohbau
- 105
- Schienenfahrzeuginnenverkleidung
- 110
- Fenster
- 111
- C-Schiene
- 112
- Dämpfungselement
- 113, 213
- Trägerplatte
- 121
- Schienenfahrzeuginnenverkleidung
- 122
- Verkleidung
- 123
- Öffnung
- 229
- innere Wand
- 229a
- Öffnung in innerer Wand
- 233
- oberer Arm
- 234
- unterer Arm
- 236
- Längsträger
- 250
- Querkanal
- 260
- Aufnehmung für Deckepanele
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-095093 A [0003]
- US 6241186 B1 [0004, 0005]
