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Es ist aus der Praxis bekannt, dass eine mehrteilige Dachwandanordnung mittels Schweißens mit entsprechenden Seitenwandbauteilen des Schienenfahrzeugs verbunden sein kann. Einzelne Bauteile der mehrteiligen Dachwandanordnung des Schienenfahrzeugs können ebenfalls mittels Schweißens miteinander verbunden sein. Dabei können Schweißnähte einer Schweißverbindung an einer Oberseite bzw. einer Unterseite der entsprechenden miteinander verschweißten Bauteile insbesondere entlang einer Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen.
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Aufgrund des Schweißprozesses kann im Bereich der Schweißnaht thermischer und somit mechanischer Verzug oder eine thermische oder mechanische Verformung der entsprechenden Bauteile auftreten, so dass weitere Arbeitsschritte, wie beispielsweise Entbeulen bzw. ein sogenanntes „Richten” oder Lackieren erforderlich sein können, um eine gewünschte Formgebung der Dachwandanordnung in ihrem zusammengebauten Zustand und/oder in ihren mit den Seitenwandbauteilen montierten Zustand zu gewährleisten.
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Zur Lösung dieses Problems wurden unterschiedlichste technische Lösungen vorgeschlagen.
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So beschreibt beispielsweise die
DE 38 38 686 A1 eine Fahrzeugzelle, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, bestehend aus einem Traggerüst und an diesem befestigten Sandwichteilen, die jeweils eine äußere und eine innere Deckschicht und eine zwischen diese eingeklebte Stützschicht enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugzelle aus einzeln fertiggestellten Zellmodulen aufgebaut ist, die jeweils in Integralbauweise als Sandwichstruktur mit im Bereich der Stützschicht eingefügten, an den Deckschichten befestigten Traggerüstteilen ausgebildet und randseitig an den Traggerüstteilen mit Paßverbindungen zum Zusammenfügen der Zellmodule versehen sind, und daß die Traggerüstteile innerhalb der einzelnen Zellmodule gitterartig miteinander verbunden sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung offenbart die
DE 36 08 306 A1 eine Dachausbildung von Nutzfahrzeugen, insbesondere Omnibussen, gekennzeichnet durch Dachpaneele in Dachquererstreckung praktisch über die gesamte Dachbreite, die mit den Dachlängsträgern verklebt sind.
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Desweiteren zeigt die
EP 1 000 841 A1 einen modularen Wagenkasten eines großräumigen Fahrzeuges, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, mit einem Fahrzeugboden, Seitenwänden und einem Dach, wobei der Fahrzeugboden zumindest eine Bodenplatte und seitliche Längsträger aufweist und die Seitenwände jeweils Spanten und zumindest einen oberen Längsträger enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugboden gemeinsam mit den Spanten und den oberen Längsträgern der Seitenwände ein durch Kaltfügetechnik vereinigtes, tragendes Innenskelett des Wagenkastens bilden, mit dem das Erscheinungsbild des Wagenkastens ergebende Verkleidungselemente aus Faserverbundwerkstoff – wie Seitenwandplatten und ein Dachteil – zu verbinden sind, wobei das tragende Innenskelett einen modularen Baukasten bildet, mit dessen Hilfe beliebige tragende Strukturen erzeugbar sind, und zwar völlig unabhängig von dem späteren Erscheinungsbild (Design) des Fahrzeuges, das allein durch die Verkleidungselemente geprägt wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, mit deren Hilfe eine Dachwandanordnung, insbesondere für ein weggebundenes Fahrzeug, einfach, passgenau und kostengünstig fertigbar und montierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Dachwandanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
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In Kontext der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „weggebundenes Fahrzeug” insbesondere ein in seiner Fahrtrichtung oder Spur festgelegtes Fahrzeug bezeichnen. Insbesondere kann das Fahrzeug (ausschließlich) bidirektional bewegbar sein.
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Erfindungsgemäß kann bei einer Dachwandanordnung ein plattenförmiges Dachwandbauteil an seinen gegenüberliegenden Endabschnitten mit einem ersten Anschlussbauteil bzw. einem zweiten Anschlussbauteil der Dachwandanordnung verklebt sein. Aufgrund der gewählten Kaltfügetechnik zum Verbinden der entsprechenden Bauteile kann die Dachwandanordnung besonders einfach, insbesondere mit wenigen Arbeitsschritten, fertigbar sein.
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Insbesondere kann im Vergleich zu einer Schweißverbindung ein thermischer und somit mechanischer Verzug oder eine entsprechende Verformung der Bauteile beim Verkleben vermieden werden, so dass die Dachwandanordnung eine hohe Steifigkeit oder Beulsteife ohne zusätzliche Maßnahmen bei gleichzeitig flächiger Bauweise aufweisen kann und weitere Maßnahmen zum Versteifen der Bauteile oder Korrigieren einer Formgebung der Bauteile nach deren Verbinden vermieden werden können. Insbesondere kann ein Vorsehen von entsprechenden Versteifungselementen im Bereich der Schweißnähte zwischen benachbarten Bauteilen vermieden werden.
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Ferner kann die Dachwandanordnung aus wenigen Bauteilen und somit konstruktiv einfach ausgebildet sein.
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Die Strukturklebung der Bauteile der Dachwandanordnung kann aufgrund einer fehlenden, beim Schweißen auftretenden thermischen Belastung eine hohe Form- und Maßgenauigkeit aufweisen.
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Insbesondere kann ein geometrisches Ausrichten der miteinander verbundenen Bauteile, wie es insbesondere nach einem Schweißprozess erforderlich sein kann, vermieden werden.
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Aufgrund des Herstellungsverfahrens kann die Dachwandanordnung in ihrem zusammengebauten oder vormontierten Zustand an das erste und zweite Seitenwandbauteil montiert werden, da die zusammengebaute Dachwandanordnung eine in sich geschlossene Baugruppe darstellen kann. Dadurch kann von einer Reihenfertigung und -Montage der Dachwandanordnung, bei der einzelne Baugruppen, wie beispielsweise die Dachwandanordnung und die Seitenwandbauteile, seriell gefertigt, zusammengebaut und montiert werden, zu einer Parallelfertigung gewechselt werden, bei der einzelne Baugruppen gleichzeitig gefertigt und in einem bereits zusammengebauten Zustand miteinander verbunden werden können. Insbesondere kann ein Lackieren der Dachwandanordnung vor ihrer Montage an dem ersten bzw. zweiten Seitenwandelement erfolgen. Insgesamt kann ein Zeitaufwand bei der Herstellung und Montage der Dachwandanordnung erheblich verringert werden.
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Insgesamt kann die Dachwandanordnung aufgrund ihrer einfachen, maßgenauen und zeitsparenden Fertigung besonders kostengünstig gefertigt werden.
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Das plattenförmige Dachwandbauteil kann zumindest ein erstes Dachwandelement und ein zweites Dachwandelement aufweisen, wobei die Dachwandanordnung ferner zumindest ein Verbindungsteil zum Miteinander-Verbinden des ersten Dachwandelements und des zweiten Dachwandelements aufweisen kann, wobei ein erster Endabschnitt des ersten Dachwandelements mit dem ersten Anschlussbauteil und ein dem ersten Endabschnitt des ersten Dachwandelements gegenüberliegender, zweiter Endabschnitt des ersten Dachwandelements mit dem zumindest einen Verbindungselement verklebt sein können, wobei ein erster Endabschnitt des zweiten Dachwandelements mit dem zumindest einen Verbindungsbauteil und ein dem ersten Endabschnitt des zweiten Dachwandelements gegenüberliegender, zweiter Endabschnitt des zweiten Dachwandelements mit dem zweiten Anschlussbauteil verklebt sein können. Insbesondere können für N Dachwandelemente des mehrteiligen Dachwandbauteils N – 1 Verbindungsbauteile vorgesehen sein, die jeweils zwischen je zwei unterschiedlichen Dachwandelementen der N Dachwandelemente verklebt sein können. Diese Maßnahme kann eine modulare Bauweise der Dachwandanordnung bewerkstelligen, bei der eine durch die Dachwandanordnung zu überbrückende Länge mittels einer Skalierung einer Anzahl der miteinander verklebten Dachwandbauteile und der Verbindungsbauteile einfach erreicht werden kann. Je nach Abmessung, Steifigkeit oder Festigkeit der einzelnen Dachwandelemente und/oder der Verbindungsbauteile können die Dachwandelemente bzw. Verbindungsbauteile unterschiedliche Abmessungen aufweisen.
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Das Dachwandbauteil, insbesondere das zumindest erste und zweite Dachwandelement, kann eine Sandwichstruktur mit einer ersten Deckschicht, einer zweiten Deckschicht und einer Abstandsschicht aufweisen, wobei die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht an gegenüberliegenden Längsseiten der Abstandsschicht angeordnet sein können. Insbesondere kann die Abstandsschicht als Kern des Dachwandbauteils eine derartige Steifigkeit und Druckstabilität aufweisen, dass die erste und zweite Deckschicht stets unabhängig von Verbiegungen des ersten bzw. zweiten Dachwandelements voneinander beabstandet sein können. Diese Maßnahme kann auf kostengünstige Weise eine ausreichende Steifigkeit des ersten und zweiten Dachwandelements bewirken.
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Insbesondere kann die Abstandsschicht bei geeigneter Wahl ihrer Ausgestaltung und/oder ihres Materials eine Wärmedämmung zwischen gegenüberliegenden Seiten des Dachwandbauteils ermöglichen, so dass insbesondere bei ausreichender Wärmedämmung durch die Abstandsschicht zusätzliche Maßnahmen für eine weitere Wärmedämmung der Dachwandanordnung, beispielsweise zusätzliche Wärmedämmplatten, vermieden werden können.
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Insbesondere kann ein Material der Abstandschicht und/oder der ersten bzw. zweiten Decksicht brandbeständig ausgebildet sein.
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Insbesondere können die erste Deckschicht und/oder die zweite Deckschicht metallisches Material, insbesondere Metall, beispielsweise Stahl, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, oder nicht-metallisches Material, beispielsweise Faserverbundmaterial, aufweisen und/oder als Platte, Blech oder Folie mit jeweils beispielsweise einer Wandstärke von zumindest etwa 2 Millimetern bis höchstens etwa 3 Millimetern ausgebildet sein. Insbesondere kann die Abstandsschicht als homogene Schicht ausgebildet sein, Schaummaterial und/oder wabenförmiges Material aufweisen.
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Zumindest ein Anschlussbauteil ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus dem ersten Anschlussbauteil und dem zweiten Anschlussbauteil weist eine stufenförmige erste Aussparung und eine der ersten Aussparung gegenüberliegende, stufenförmige zweite Aussparung auf, wobei die erste und zweite Aussparung zum Dachwandbauteil weisen und sich, insbesondere teilweise oder vollständig, entlang einer Längserstreckung des zumindest einen Anschlussbauteils erstrecken können, wobei ein Endabschnitt der ersten Deckschicht des Dachwandbauteils in der ersten Aussparung und ein Endabschnitt der zweiten Deckschicht des Dachwandbauteils in der zweiten Aussparung verklebt ist. Unter einer stufenförmigen Aussparung kann insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, die von einer Oberfläche eines Bauteils in ein Inneres des Bauteils eingebracht und die bezüglich zweier Seiten einer Stufe der Ausnehmung zwei unterschiedliche Höhen aufweisen kann. Die Stufe kann dabei eine Kante und/oder eine konvexe Wölbung aufweisen. Die erste und zweite Aussparung können eine absatzförmige Anlagefläche in dem zumindest einen Anschlussbauteil realisieren, auf die entsprechende Endabschnitte der ersten bzw. zweiten Deckschicht besonders einfach aufgelegt und verklebt sein können. Dadurch kann die Dachwandanordnung die zur Verklebung erforderliche Konturierung oder Funktionalität integral aufweisen und besonders stabil, passgenau und kompakt ausgebildet sein.
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Insbesondere kann eine Stirnseite der ersten und/oder zweiten Deckschicht an einer Begrenzungswand der entsprechenden Aussparung anstoßen oder von dieser beabstandet angeordnet sein. Mittels der ersten Ausführungsform kann eine besonders kompakte Bauweise im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Anschlussbauteil und dem Dachwandbauteil verwirklicht sein. Mittels der zweiten Ausführungsform können geringe mechanische Verformungen und Verschiebungen aufgrund des geringen Spiels zwischen der Stirnseite der ersten bzw. zweiten Deckschicht und der Begrenzungswand der ersten bzw. zweiten Aussparung während des Gebrauchs der Dachwandanordnung ausgeglichen werden.
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Das zumindest eine Anschlussbauteil weist zumindest eine Ausnehmung auf, die sich ausgehend von einem Boden der ersten oder zweiten Aussparung in ein Inneres des zumindest einen Anschlussbauteils, insbesondere in Richtung der jeweils anderen Deckschicht, und, insbesondere teilweise oder vollständig, entlang einer Längserstreckung des zumindest einen Anschlussbauteils erstreckt, wobei ein Endabschnitt der ersten oder zweiten Deckschicht formschlüssig in der zumindest einen Ausnehmung aufgenommen und in der zumindest einen Ausnehmung verklebt ist. Eine Öffnung der zumindest einen Ausnehmung kann insbesondere benachbart zu einen Randbereich einer Auftrittsfläche der stufenförmigen ersten oder zweiten Aussparung angeordnet sein, der von der ersten oder zweiten Deckschicht angewandt sein kann. Insbesondere kann sich die zumindest eine Ausnehmung schräg oder gewinkelt zu einer Oberfläche der ersten oder zweiten Aussparung und/oder der ersten oder zweiten Deckschicht erstrecken. Diese Maßnahme kann einen Formschluss der Deckschicht in dem zumindest einen Anschlussbauteil und damit eine zusätzliche Verliersicherung der des Dachwandbauteils bewerkstelligen, und es kann ein ungewolltes Lösen oder „Abschälen” der ersten oder zweiten Deckschicht von dem ersten oder zweiten Anschlussbauteil beispielsweise bei einer Biegung der ersten oder zweiten Deckschicht oder durch Druckverhältnisse, denen die Dachwandanordnung während ihres Betriebs ausgesetzt sein kann, vermieden werden.
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Insbesondere kann der Endabschnitt der ersten oder zweiten Deckschicht entsprechend vorgeformt, beispielsweise abgewinkelt, ausgebildet sein, um das Einführen des Endabschnitts in die zumindest eine Ausnehmung zu erleichtern.
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Insbesondere kann das zumindest eine Anschlussbauteil zwei Ausnehmungen aufweisen, wobei sich eine erste Ausnehmung ausgehend von der ersten Aussparung und eine zweite Ausnehmung ausgehend von der zweiten Aussparung in das Innere des zumindest einen Anschlussbauteils und insbesondere zueinander erstrecken können und in der jeweils ein Endabschnitt der ersten bzw. zweiten Deckschicht formschlüssig aufgenommen und verklebt sein kann.
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Das zumindest eine Anschlussbauteil weist eine zum Dachwandbauteil geöffnete weitere Ausnehmung auf, die sich, insbesondere teilweise oder vollständig, entlang einer Längserstreckung des zumindest einen Anschlussbauteils erstreckt und in der ein Endabschnitt der Abstandsschicht des Dachwandbauteils verklebt ist. Diese Maßnahme stellt eine weitere mechanisch stabile, passgenaue und kompakte Verbindung zwischen dem Dachwandbauteil und dem ersten bzw. zweiten Anschlussbauteil sicher.
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Die weitere Ausnehmung kann randseitig eine flache erste Begrenzungswand und eine flache zweite Begrenzungswand aufweisen und innenseitig konkav gewölbt ausgebildet sein. Ein erster Abschnitt des Endabschnitts der Abstandsschicht kann flache Oberflächen aufweisen, und ein äußerster Endabschnitt der Abstandsschicht kann konvex geformt ausgebildet sein. Diese Maßnahme kann eine große Klebefläche zwischen dem Endabschnitt der Abstandsschicht und der zumindest einen Ausnehmung bereitstellen, so dass die Verklebung zwischen dem ersten bzw. zweiten Anschlussbauteil und der Abstandsschicht besonders stabil sein kann.
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Insbesondere kann die weitere Ausnehmung benachbart zu der ersten Aussparung und/oder der zweiten Aussparung, insbesondere zwischen der ersten Aussparung und der zweiten Aussparung, in dem zumindest einen Anschlussbauteil abgeordnet sein.
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Insbesondere kann sich die weitere Ausnehmung in Richtung zu einem Boden der Ausnehmung hin verjüngen, und der Endabschnitt der Abstandsschicht kann sich entsprechend verjüngen. Dabei können die erste und/oder zweite Aussparung und die weitere Ausnehmung eine gemeinsame Begrenzungswand aufweisen, deren einander gegenüberliegende Wandabschnitte, die zu der ersten bzw. zweiten Aussparung und der weiteren Ausnehmung weisen können, wie oben beschrieben geformt sein können. Die Verjüngung der weiteren Ausnehmung kann Spannungsspitzen verhindern, die bei einer Bewegung der ersten bzw. zweiten Deckschicht relativ zu der gemeinsamen Begrenzungswand der ersten bzw. zweiten Aussparung und der weiteren Ausnehmung auf die gemeinsame Begrenzungswand wirken können. Ferner kann eine „weiche” Krafteinleitung bei der zuvor genannten Relativbewegung der ersten bzw. zweiten Deckschicht und der gemeinsamen Begrenzungswand auf die gemeinsame Begrenzungswand gewährleistet sein.
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Insbesondere kann eine Verbindung zwischen dem zumindest einen Verbindungsbauteil und dem ersten und/oder zweiten Dachwandelement ähnlich wie eine Verbindung zwischen dem zumindest einen Anschlussbauteil und dem Dachwandbauteil ausgebildet sein. Dazu kann das zumindest eine Verbindungsbauteil, insbesondere auf einer dem entsprechenden Dachwandelement zugewandten Seite oder auf beiden Seiten, die einander gegenüberliegen und dem ersten bzw. zweiten Dachwandelement zugewandt sein können, eine entsprechende stufenförmige erste und/oder zweite Aussparung, eine zumindest eine Ausnehmung oder mehrere Ausnehmungen und/oder eine weitere Ausnehmung aufweisen, die gemäß einer oder mehrerer mit Bezug auf das zumindest eine Anschlussbauteil beschriebenen Ausführungsformen der ersten und/oder zweiten Aussparung, der zumindest einen Ausnehmung oder der mehreren Ausnehmungen bzw. der weiteren Ausnehmung des zumindest einen Anschlussbauteils ausgebildet und/oder angeordnet sein können.
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Zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Anschlussbauteil, dem zweiten Anschlussbauteil und dem zumindest Verbindungsbauteil kann zumindest ein schienenförmiges Trägerelement für ein weiteres Bauteil aufweisen, das sich, insbesondere teilweise oder vollständig, entlang einer Längserstreckung des zumindest einen Elements erstrecken kann. Das Trägerelement kann insbesondere als C-förmige Doppelschiene oder als L-förmige Einfachschiene ausgebildet sein. Das Trägerelement kann insbesondere innenseitig auf einer unteren Oberfläche des zumindest einen Elements oder außenseitig auf einer oberen Oberfläche des zumindest einen Elements angeordnet sein und eine Führung des weiteren Bauteils oder eine bei der Montage des weiteren Bauteils erforderliche Verschiebung des weiteren Bauteils entlang der Längserstreckung des zumindest einen Elements bzw. eine örtlich verteilte Krafteinleitung durch das weitere Bauteil ermöglichen. Ein außenseitig angeordnetes weiteres Bauteil kann beispielsweise ein Dachgerät, einen Klimakanal, ein Klimagerät oder ein Kompressor des weggebundenen Fahrzeugs sein. Ein innenseitig angeordnetes weiteres Bauteil kann beispielsweise ein Gepäckträger, ein Sitz oder eine Innenwandverkleidung des weggebundenen Fahrzeugs sein. Die Begriffe „innenseitig” und „außenseitig” können sich insbesondere auf einen Innenraum des weggebundenen Fahrzeugs bzw. auf eine Umgebung des Fahrzeugs beziehen.
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Das Dachwandbauteil kann zumindest ein weiteres Trägerelement für ein noch weiteres Bauteil aufweisen, das als Einsatz oder „Insert” in dem Dachwandbauteil aufgenommen sein kann. Beispielsweise kann das weitere Trägerelement als Blindnietmutter, als Einpressmutter oder als Stanzmutter mit einem entsprechend zum Anschrauben des noch weiteren Bauteils geeigneten Gewinde ausgebildet sein und das, insbesondere innenseitig oder außenseitig angeordnete, noch weitere Bauteil halten, das insbesondere an dem Dachwandbauteil, also benachbart zu dem Einsatz, sicher anliegen kann. Diese Ausgestaltung des weiteren Trägerelements kann ein örtlich präzises Befestigen des noch weiteren Bauteils und eine örtlich begrenzte Krafteinleitung durch das noch weitere Bauteil ermöglichen, das beispielsweise wie das oben beschriebene weitere Bauteil ausgebildet sein kann.
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Insbesondere können das weitere Bauteil und/oder das noch weitere Bauteil vor einer Montage der Dachwandanordnung an dem ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteil bereits angebracht werden, so dass die Dachwandanordnung einen hohen Vormontagegrad aufweisen und die Fertigung des weggebundenen Fahrzeugs weiter vereinfacht und beschleunigt werden kann.
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Das erste und zweite Anschlussbauteil können mittels Strangpressens ausgebildet sein und/oder das Verbindungsbauteil kann mittels Strangpressens ausgebildet sein. Insbesondere kann das erste und zweite Anschlussbauteil Aluminium, insbesondere eine Aluminiumlegierung, aufweisen oder daraus ausgebildet sein, und/oder das Verbindungsbauteil kann Aluminium, insbesondere eine Aluminiumlegierung, aufweisen oder daraus ausgebildet sein. Dadurch kann die Dachwandanordnung besonders leicht ausgebildet sein, so dass die Dachwandanordnung unabhängig von zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen besonders einfach in dem weggebundenen Fahrzeug integriert werden kann.
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Insbesondere können das erste und/oder zweite Anschlussbauteil innenseitig, also an einem unteren Bauteilabschluss, voutenförmig ausgebildet sein, wodurch die Dachwandanordnung zu dem ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteil vorspringen und eine Verbindung zwischen dem ersten bzw. zweiten Anschlussbauteil und dem ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteil einfach bewerkstelligt werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner ein weggebundenes Fahrzeugs, mit einer Dachwandanordnung, die oben beschrieben ist. Insbesondere kann das weggebundene Fahrzeug als Schienenfahrzeug, insbesondere als Straßenbahn, Zug oder Hochgeschwindigkeitszug, ausgebildet sein. Alternativ kann das weggebundene Fahrzeug als Magnetschwebebahn oder als Luftkissenschwebebahn ausgebildet sein.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Dachwandanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine schematische perspektivische Explosionsansicht der Dachwandanordnung in 1;
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3 eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Anschlussbauteils und eines zweiten Dachwandelements der Dachwandanordnung in 1;
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4 eine schematische perspektivische Teilansicht des zweiten Anschlussbauteils und des zweiten Dachwandelements in 3;
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5 eine schematische perspektivische Teilansicht eines Verbindungsbauteils, eines ersten Dachwandelements und des zweiten Dachwandelements der Dachwandanordnung in 1;
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6 eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Seitenwandbauteils und der Dachwandanordnung in 1;
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7 eine schematische Querschnittansicht eines ersten Dachwandelements und eines Verbindungsbauteils einer Dachwandanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
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8 eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Anschlussbauteils einer Dachwandanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Die Dachwandanordnungen nach den 1 bis 6 sind nicht Gegenstand der Erfindung.
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Eine in 1 und 2 gezeigte Dachwandanordnung 10 eines als Hochgeschwindigkeitszug ausgebildeten Schienenfahrzeugs 12 weist ein erstes Anschlussbauteil 14a, ein zweites Anschlussbauteil 14b, ein Verbindungsbauteil 18 und ein zweiteilig ausgebildetes Dachwandbauteil 20 mit einem ersten Dachwandelement 22a und einem zweiten Dachwandelement 22b auf. Eine Längserstreckung der jeweiligen Bauteile 14a, 14b, 18, 22a, 22b entspricht einer Längserstreckung des Schienenfahrzeugs 12. Ein erster Endabschnitt 24a, 24b des ersten Dachwandelements 22a bzw. des zweiten Dachwandelements 22b ist mit dem ersten Anschlussbauteil 14a bzw. dem Verbindungsbauteil 18 verklebt. Ein zweiter Endabschnitt 25a, 25b des ersten Dachwandelements 22a bzw. des zweiten Dachwandelements 22b ist mit dem Verbindungsbauteil 18 bzw. dem zweiten Anschlussbauteil 14b verklebt. Mit anderen Worten ist der erste Endabschnitt 24a des zweiteiliegen Dachwandbauteils 20 mit dem ersten Anschlussbauteil 14a und der gegenüberliegende zweite Endabschnitt 25b des Dachwandbauteils 20 mit dem zweiten Anschlussbauteil 14b verklebt.
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Wie in 2 gezeigt, sind das erste und zweite Dachwandelement 22a, 22b identisch ausgebildet und weisen jeweils eine Sandwichstruktur auf. Eine erste Deckschicht 26a, 26b und eine zweite Deckschicht 28a, 28b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b sind an gegenüberliegenden Längsseiten 30a, 30b, 32a, 32b einer Abstandsschicht 34a, 34b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b angeordnet. Die erste und zweite Deckschicht 26a, 28a, 26b, 28b des ersten und zweiten Dachwandelements 22a, 22b sind als etwa 3 Millimeter dicke Aluminiumfolien ausgebildet, und die Abstandsschicht 34a, 34b des ersten und zweiten Dachwandelements 22a, 22b sind aus druckstabilem Polymerschaum gebildet.
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Das erste und zweite Anschlussbauteil 14a, 14b sind identisch ausgebildet, mittels Strangpressens aus Aluminium gefertigt und spiegelsymmetrisch in der Dachwandanordnung 10 aufgenommen. Wie exemplarisch für das zweite Anschlussbauteil 14b in 3 und 4 gezeigt, weist das zweite Anschlussbauteil 14b an einer Unterseite 36b einen voutenförmigen Bauteilabschluss 37b auf, der mit einer horizontal liegenden Z-förmigen Außenprofilierung 38b versehen ist. Eine obere Oberfläche 40b des zweiten Anschlussbauteils 14b ist flach ausgebildet und erstreckt sich bündig zu einer äußeren Oberfläche der ersten Deckschicht 26a, 26b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b. Hohlräume mit einem im Wesentlichen dreiecksförmigen Querschnitt erstrecken sich vollständig entlang einer Längserstreckung des zweiten Anschlussbauteils 14b und sind durch entsprechende Querverstrebungen voneinander getrennt. Der Übersicht halber sind in 3 lediglich ein Hohlraum 42b und zwei Querverstrebungen 44b, 46b mit Bezugszeichen versehen.
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Ein erstes und zweites doppelschienenförmiges Trägerelement 48b, 50b sind als nach außen durchgehend geöffnete C-förmige Träger für einen Luftkanal einer Klimaanlage des Schienenfahrzeugs 12 ausgebildet und mittig an der oberen Oberfläche 40b des Anschlussbauteils 14b entlang der gesamten Längserstreckung des Anschlussbauteils 14b befestigt. Ein drittes doppelschienenförmiges Trägerelement 52b, das als nach außen durchgehend geöffnete C-förmiger Träger für eine Innenwandverkleidung des Schienenfahrzeugs 12 ausgebildet ist, ist benachbart zu einem äußeren Rand der unteren Oberfläche 36b des zweiten Anschlussbauteils 14b angeordnet und erstreckt sich entlang der gesamten Längserstreckung des zweiten Anschlussbauteils 14b. Ein viertes Trägerelement 54b ist innenseitig benachbart zu der Z-förmigen Außenprofilierung 38b an der Unterseite 36b des voutenförmigen Bauteilabschlusses 37b des zweiten Anschlussbauteils 14b angeordnet und als L-förmiger Träger für die Innenwandverkleidung des Schienenfahrzeugs 12 ausgebildet, der sich vollständig entlang der Längserstreckung des zweiten Anschlussbauteils 14b erstreckt.
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Wie in 4 gezeigt, weist das zweite Anschlussbauteil 14b einen zum zweiten Dachwandelement 22b vorspringenden Fortsatz 56b auf, der bezüglich des übrigen zweiten Anschlussbauteils 14b stufenförmig in Richtung zum zweiten Dachwandelement 22b hin verjüngt ist. Eine stufenförmige erste und zweite Aussparung 58b, 60b sind außenseitig an dem Fortsatz 56b angeordnet und erstrecken sich jeweils vollständig entlang der Längserstreckung des zweiten Anschlussbauteils 14b. Eine erste Begrenzungswand 62b, 64b der ersten und zweiten Aussparung 58b, 60b, die eine Auftrittsfläche der ersten und zweiten Aussparung 58b, 60b bildet, verläuft im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche 40b, während sich eine zweite Begrenzungswand 66b, 68b der ersten und zweiten Aussparung 58b, 60b unter einem im Wesentlichen rechten Winkel zu der ersten Begrenzungswand 62b, 64b, also senkrecht zu der Oberfläche 40b des zweiten Anschlussbauteils 14b, erstreckt. Ein Endabschnitt 70b, 72b der ersten bzw. zweiten Deckschicht 26b, 28b des ersten Dachwandelements 22a ist mittels dessen unterer und seitlicher Oberfläche mit der ersten und zweiten Begrenzungswand 62a, 62b, 64a, 64b in der Aussparung 58b bzw. 60b verklebt. Eine Stirnfläche 74b, 76b des Endabschnitts 70a, 70b, 72a, 72b der ersten bzw. zweiten Deckschicht 26b, 28b ist geringfügig von der zweiten Begrenzungswand 66b, 68b der ersten und zweiten Aussparung 58b, 60b beabstandet angeordnet und mit dieser verklebt. Dazu ist ein Spalt zwischen der Stirnfläche 74a, 76a und der zweiten Begrenzungswand 66a, 68b mit Klebematerial aufgefüllt.
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Eine zwischen der ersten und zweiten Aussparung 58b, 60b angeordnete Ausnehmung 78b des Fortsatzes 56b ist zum zweiten Dachwandelement 22b hin geöffnet und erstreckt sich entlang der gesamten Längserstreckung des zweiten Anschlussbauteils 14b. Die Ausnehmung 78b wird randseitig durch eine flache erste und zweite Begrenzungswand 80b, 82b begrenzt, die sich zu einem Boden der Ausnehmung 78b annähern. Die Ausnehmung 78b ist innenseitig, also in ihrem Bodenbereich, konkav gewölbt ausgebildet und durch eine entsprechend konkav gewölbte Verstrebung 84b des zweiten Anschlussbauteils 14b begrenzt. Die Begrenzungswände 62b und 80b bzw. 64b und 82b sind Teil einer gemeinsamen Begrenzungswand der ersten bzw. zweiten Aussparung 58b, 60b und der Ausnehmung 78b. Ein Endabschnitt 86b der Abstandsschicht 34b ist bezüglich der restlichen Abstandsschicht 34b stufenförmig verjüngt und weist benachbart zu einer Stufe der Abstandsschicht 34b einen flachen Abschnitt mit stetig abnehmenden Durchmesser und benachbart zu dem flachen Abschnitt einen konvex gewölbten Abschnitt auf. Der Endabschnitt 86b ist über seine Oberfläche mit der ersten und zweiten Begrenzungswand 80a, 80b, 82a, 82b und der Verstrebung 84a, 84b in der Ausnehmung 78b des zweiten Anschlussbauteils 14b verklebt.
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Das in 5 dargestellte Verbindungsbauteil 18 ist aus Aluminium mittels Strangpressens gefertigt und bezüglich einer Mittenebene M, die in einer Richtung der Längserstreckung des Verbindungsbauteils 18 orientiert ist, symmetrisch ausgebildet. Das Verbindungsbauteil 18 weist einen im Wesentlichen blockförmigen Grundkörper 87 auf, der mit einem bezüglich zum Grundkörper 87 stufenförmig verjüngten ersten und zweiten Fortsatz 88a, 88b versehen ist, der zum ersten bzw. zweiten Dachwandelement 22a, 22b nach außen vorspringt. Der erste und zweite Fortsatz 88a, 88b sind ähnlich wie der Fortsatz 56b des ersten bzw. zweiten Anschlussbauteils 14a, 14b geformt. Eine obere Oberfläche 89 des Verbindungsbauteils 18 ist flach ausgebildet und verläuft bündig mit einer Außenfläche der ersten Deckschicht 26a, 26b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b. Der Grundkörper 87 weist einen Hohlraum 91 mit einem ellipsenförmigen Querschnitt auf, der sich entlang der gesamten Längserstreckung des Verbindungsbauteils 18 erstreckt. Ein doppelschienenförmiges Trägerelement 92, das als nach außen nicht durchgehend geöffneter, C-förmiger Schienenträger für die Innenwandverkleidung des Schienenfahrzeugs 12 ausgebildet ist, ist an einer flachen Unterseite 95 des Grundkörpers 87 des Verbindungsbauteils 18 angeordnet.
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Der erste und zweite Fortsatz 88a, 88b des Verbindungsbauteils 18 weisen außenseitig bzw. innenseitig jeweils eine erste und zweite Aussparung 96a, 96b, 97a, 97b auf, die durch zueinander im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Begrenzungswände 98a, 98b, 99a, 99b, 100a, 100b, 101a, 101b gebildet sind. Eine Ausnehmung 102a, 102b ist zwischen der ersten und zweiten Aussparung 96a, 96b, 97a, 97b des ersten bzw. zweiten Fortsatzes 88a, 88b in das Verbindungsbauteil 18 eingebracht und zum ersten bzw. zweiten Dachwandelement 22a, 22b hin geöffnet. Randseitige erste und zweite Begrenzungswände 103a, 103b, 105a, 105b der Ausnehmung 102a, 102b sind flach mit stetig abnehmendem Durchmesser ausgebildet und gehen in eine entsprechend konkav geformte innenseitige Begrenzungswand 106a, 106b über, die durch eine Verstrebung des Grundkörpers 87 gebildet ist. Die Begrenzungswände 98a, 98b und 103a, 103b bzw. 99a, 99b und 105a, 105b sind Teil einer gemeinsamen Begrenzungswand der ersten bzw. zweiten Aussparung 96a, 96b, 97a, 97b und der Ausnehmung 102a, 102b. Endabschnitte 107a, 107b, 108a, 108b der ersten bzw. zweiten Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b sind mit der ersten Begrenzungswand 98a, 98b, 99a, 99b und mit geringem Spiel mit der zweiten Begrenzungswand 100a, 100b, 101a, 101b der ersten bzw. zweiten Aussparung 96a, 96b, 97a, 97b verklebt. Ein bezüglich der verbleibenden Abstandsschicht 34a, 34b stufenförmig verjüngter Endabschnitt 109a, 109b der Abstandsschicht 34a, 34b ist entsprechend flach mit stetig abnehmendem Durchmesser und endseitig konvex geformt und entlang seiner Oberfläche in der Ausnehmung 102a, 102b verklebt. Überschüssiges Klebematerial 110a, 110b ist zwischen einer zu dem Endabschnitt 109a, 109b benachbarten Stufe der Abstandsschicht 34a, 34b und einer Stirnfläche des Fortsatzes 88a, 88b in 5 gezeigt.
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Wie in 6 exemplarisch für das erste Anschlussbauteil 14a gezeigt, sind das erste bzw. zweite Anschlussbauteil 14a, 14b im Bereich ihres voutenförmigen Absatzes 37a, 37b entlang der Z-förmig geformten Außenprofilierung 38a, 38b mit einer korrespondierenden Z-förmig geformten Außenprofilierung 111a, 111b eines ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteils 112a, 112b des Schienenfahrzeugs 12 derart verklebt, dass das L-förmige Trägerelement 54a, 54b des ersten bzw. zweiten Anschlussbauteils 14a, 14b mit einem entsprechenden L-förmigen Trägerelement 114a, 114b des ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteils 112a, 112b einen durchgehend nach außen geöffneten, doppelschienenförmigen, C-förmigen Träger für die Innenwandverkleidung des Schienenfahrzeugs 12 bildet, der an einer Innenseite der Dachwandanordnung 10 angeordnet ist. Das erste bzw. zweite Seitenwandbauteil 112a, 112b sind aus Aluminium stranggepresst und weisen entsprechende Hohlräume bzw. Verstrebungen und innen liegende Trägerelemente für die Innenwandverkleidung des Schienenfahrzeugs 12 auf.
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Die Dachwandanordnung 10 kann zusätzlich ein als Einsatz ausgebildetes Trägerelement 115 aufweisen, das in der Abstandsschicht 34b und der ersten Deckschicht 26b des zweiten Dachwandelements 22b angeordnet ist und einen lokalen Befestigungspunkt zum Beispiel für einen außenseitig anordbaren Kompressor der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs 12 oder ein anderes Bauteil des Schienenfahrzeugs 12 bildet. Das Trägerelement 115 ist in 1 mittels gestrichelter Linien angedeutet.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen der in 1 bis 6 gezeigten Dachwandanordnung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird zunächst das erste und zweite Anschlussbauteil 14a, 14b und das Verbindungsbauteil 18 aus Aluminium stranggepresst. Dabei wird die für die nachfolgende Verklebung notwenige Außenkonturierung und die Trägerstrukturen des ersten und zweiten Anschlussbauteils 14a, 14b und des Verbindungsbauteils 18 gebildet. Die erste und zweite Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b des ersten und zweiten Dachwandelements 22a, 22b werden mit den entsprechenden Längsseiten 30a, 30b, 32a, 32b der Abstandsschicht 34a, 34b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b verklebt. In einem selben Arbeitsschritt werden die Endabschnitte 86a, 86b, 109a, 109b der Abstandsschicht 34a, 34b in den entsprechenden Ausnehmungen 78a, 78b, 102a, 102b des ersten und zweiten Anschlussbauteils 14a, 14b und des Verbindungsbauteils 18 verklebt. In demselben Arbeitsschritt werden die Endabschnitte 70a, 70b, 72a, 72b, 107a, 107b, 108a, 108b der ersten und zweiten Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b des ersten und zweiten Dachwandelements 22a, 22b in den ersten und zweiten Aussparungen 58a, 58b, 60a, 60b, 96a, 96b, 97a, 97b des ersten bzw. zweiten Anschlussbauteils 14a, 14b und des Verbindungsbauteils 18 verklebt. In demselben Arbeitsschritt wird das erste und zweite Anschlussbauteil 14a, 14b der zusammengebauten Dachwandanordnung 14 mittels der Z-förmigen Außenprofilierungen 40a, 40b, 111a, 11b umlaufend mit dem ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteil 112a, 112b verklebt. Die Verklebungen der Dachwandanordnung 10 und des ersten und zweiten Seitenwandbauteils 112a, 112b werden also „nass in nass” in demselben Arbeitsschritt durchgeführt. Im Anschluss daran härten die Dachwandanordnung 10 und das erste und zweite Seitenwandbauteil 112a, 112b gemeinsam aus.
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Eine in 7 gezeigte Dachwandanordnung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu der Dachwandanordnung 10 in 1 bis 6 ausgebildet und weist zusätzlich eine nutförmige erste und zweite Ausnehmung 116a, 116b, 118a, 118b auf, die sich ausgehend von einem Bodenrand benachbart zu einer zweiten Begrenzungswand 100a, 101a der stufenförmigen Aussparung 96a, 96b, 97a, 97b des Verbindungsbauteils 18 in ein Inneres 119a des Verbindungsbauteils 18 zum Hohlraum 91 erstrecken und einen randseitigen Abschnitt 120a, 122a mit konstantem Durchmesser und einen innenliegenden Bodenabschnitt 124a, 126a mit einem kreisrundem Querschnitt aufweisen. Äußerste Enden 128a, 130a der Endabschnitte 70a, 70b, 72a, 72b der ersten und zweiten Deckschicht 26a, 28a sind bezüglich der restlichen ersten und zweiten Deckschicht 26a, 28a unter einem spitzen Winkel gewinkelt angeordnet, also in dem randseitigen Abschnitt 120a, 122a der Ausnehmung 116a, 118a formschlüssig aufgenommen, und zusätzlich verklebt.
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Die Anschlussbauteile 14a, 14b der Dachwandanordnung 10 können ähnlich wie die Ausnehmungen 116a, 116b, 118a, 118b des Verbindungsbauteils 18 nutförmige Ausnehmungen aufweisen, in denen Endabschnitte 70a, 70b, 72a, 72b der ersten und zweiten Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b formschlüssig gehalten und verklebt sind.
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Ein Verfahren zum Herstellen der Dachwandanordnung in 7 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ähnlich zu dem Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt. Das Verbindungsbauteil 18 wird während des Strangpressens zusätzlich mit den Ausnehmungen 116a, 118a versehen. Bei einem Verkleben der ersten und zweiten Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b des ersten bzw. zweiten Dachwandelements 22a, 22b wird das Ende 128a, 130a der ersten und zweiten Deckschicht 26a, 26b, 28a, 28b entlang der Längsrichtung des Verbindungsbauteils 18 in den randseitigen Abschnitt 120a, 122a der Ausnehmung 116a, 118a derart eingeführt, dass es formschlüssig gehalten ist, und gleichzeitig verklebt. Dabei kann überschüssiges Klebematerial 132a, 134a in den innenseitigen Bodenabschnitt 124a, 126a der Ausnehmung 116a, 118a ausweichen. Das Verkleben des Endes 128a, 130b erfolgt in einem selben Arbeitsschritt gemeinsam mit dem Verkleben der Dachwandanordnung 10 und des ersten und zweiten Seitenwandbauteils 112a, 112b.
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Eine in 8 gezeigte Dachwandanordnung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie die in 1 bis 6 gezeigte Dachwandanordnung 10 ausgebildet. Allerdings weist das erste und zweite Anschlussbauteil 14a, 14b anstelle der Z-förmigen Außenprofilierung 38a, 38b eine V-förmige Außenprofilierung 38a auf, die mit vorspringenden Schweißstrukturen 138a, 140a versehen ist. Jede der Schweißstrukturen 138a, 140a wird durch eine äußere rillenförmige Ausnehmung 142a, 144a gebildet, die benachbart zu einer inneren Fase 146a, 148a der jeweiligen Schweißstruktur 138a, 140a angeordnet ist.
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Ein Verfahren zum Herstellen der Dachwandanordnung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird ähnlich wie das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt. Allerdings werden das erste bzw. zweite Anschlussbauteil 14a, 14b der bereits zusammengebauten Dachwandanordnung 10 mit dem ersten bzw. zweiten Seitenwandbauteil 112a, 112b mittels Schweißens verbunden, indem Schweißmaterial in die rillenförmige Ausnehmung 142a, 144a der Schweißstruktur 138a, 140a eingebracht und im Bereich der Fasen 146a, 148b erwärmt wird. Das Schweißen erfolgt in einem separaten, nachfolgenden Arbeitsschritt wie das Verkleben und Aushärten der Dachwandanordnung 10.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
