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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zum Schutz eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen, vorzugsweise Schienenfahrzeugen, umfassend einen äußeren Balg, der den Übergang außen zumindest abschnittsweise umgibt, und einen inneren Balg, der den Übergang im Inneren der Fahrzeuge zumindest abschnittsweise umgibt, wobei der innere Balg aus zumindest einem ersten Material gebildet ist, welches ein Silikonmaterial umfasst, und wobei der äußere Balg einen Bodenabschnitt umfasst, welcher in einer Betriebsposition der Schutzvorrichtung im Bereich unter einem Zwischenboden des Übergangs angeordnet ist, wobei der Bodenabschnitt zumindest abschnittsweise aus dem Silikonmaterial gebildet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Um einen Übergang zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, vor äußeren Einflüssen zu schützen, ist es bekannt, den Übergang mit zumindest einem, vorzugsweise einem inneren und einen äußeren Balg zu umgeben. Die Anordnung mit innerem und äußerem Balg wird manchmal auch Doppelbalg genannt.
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Aus der
DE 20 2014 003 031 U1 ist ein Doppelbalg bekannt, dessen innerer Balg ein Silikonmaterial aufweist, um Brandschutzanforderungen gerecht zu werden. Dieses Silikonmaterial unterscheidet sich vom Material, aus welchem der äußere Balg aufgebaut ist. Insbesondere braucht letzterer überhaupt kein Silikonmaterial aufzuweisen.
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Dies ist jedoch im Hinblick auf immer strenger werdende Brandschutzanforderungen und diesbezügliche Normen, wie z. B. die EN 45545, ASTM E119 bzw. BS6853 in Kombination mit Norm BS476-20, als nachteilig zu bewerten.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schutzvorrichtung zum Schutz eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und einen verbesserten Brandschutz gewährleistet.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Kern der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, der Brandschutz bei Übergängen deutlich verbessert werden kann, indem hitzebeständige bzw. feuerhemmende Materialien im Bereich unter einem Zwischenboden des Übergangs verwendet werden. Auf diese Weise wird eine Hitzebeständigkeit gegen Hitzeeinwirkung von unten, insbesondere im Brandfall eingeleitet durch z. B. eine Notbremsung mit hoher Hitzeentwicklung, erzielt. Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, ist es bei einer Schutzvorrichtung zum Schutz eines Übergangs zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen, vorzugsweise Schienenfahrzeugen, umfassend einen äußeren Balg, der den Übergang außen zumindest abschnittsweise umgibt, und einen inneren Balg, der den Übergang im Inneren der Fahrzeuge zumindest abschnittsweise umgibt, wobei der innere Balg aus zumindest einem ersten Material gebildet ist, welches ein Silikonmaterial umfasst, und wobei der äußere Balg einen Bodenabschnitt umfasst, welcher in einer Betriebsposition der Schutzvorrichtung im Bereich unter einem Zwischenboden des Übergangs angeordnet ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Bodenabschnitt zumindest abschnittsweise aus dem Silikonmaterial gebildet ist.
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Zur Verwendung des Silikonmaterials im Bodenabschnitt ist zu bemerken, dass bei neueren Brandschutznormen die Brandschutzeigenschaften grundsätzlich in vier Teilbereiche gegliedert werden. Der erste Teilbereich ist das Weiterbrennverhalten der Balgstoffe, falls dieses örtlich in Brand gesetzt wird. Der zweite Teilbereich ist die Beurteilung, wieviel Energie im Brandfall freigesetzt wird, d. h. welchen Brennwert das Material selbst besitzt. Als dritter Teilbereich wird die Rauchentwicklung gemessen. D. h. viel Rauchbildung ist schlecht, da es Passagieren relativ schnell die Sicht im Brandfall nehmen kann. Als viertes Kriterium wird die Toxizität der Rauchgase genannt. Hierbei wurde ein Wert definiert (FED-Wert), welcher jene Grenze darstellt, welche für eine Person tödlich sein kann. Dieses Ausmaß an toxischen Gasen darf erst nach einer gewissen Zeit erreicht werden (z. B. 15 Minuten oder 30 Minuten). Zu all diesen vier Kriterien hat das Grundmaterial Silikon und damit das Silikonmaterial beste Eigenschaften.
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Der innere Balg kann dabei z. B. abschnittsweise aus dem Silikonmaterial gebildet sein und abschnittsweise aus einem oder mehreren anderen Materialien.
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Der Zwischenboden weist eine Oberfläche auf, auf welcher Benutzer zwischen den Fahrzeugen hin und her gehen können.
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Dabei ist der Zwischenboden in der Regel als Gliederbrücke oder Brückenplattensystem ausgestaltet.
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Um eine kostengünstige Herstellung des äußeren Balgs zu ermöglichen und gleichzeitig eine hohe Robustheit des äußeren Balgs sowie eine gute Beständigkeit des äußeren Balgs gegen äußere Einflüsse wie z. B. Ozon zu gewährleisten, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der äußere Balg weiters aus mindestens einem zweiten Material gebildet ist, welches chlorsulfoniertes Polyethylen umfasst. Chlorsulfoniertes Polyethylen wird üblicherweise auch mit dem Kürzel CSM bezeichnet. Bezüglich aller oben genannten vier Kriterien hat CSM etwas schlechtere Eigenschaften als Silikon bzw. das Silikonmaterial, da CSM grundsätzlich eine Kohlenwasserstoffverbindung ist, welche zwar optimiert ist, aber letztendlich auch aus dem Grundwerkstoff Öl hergestellt wird. Die Eigenschaften von CSM sind jedoch immer noch ausreichend gut für den Einsatz im äußeren Balg außerhalb des Bodenabschnitts.
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Um den Brandschutz im Inneren der Fahrzeuge weiter zu verbessern, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der gesamte innere Balg aus dem Silikonmaterial gebildet ist.
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Der Bodenabschnitt des äußeren Balgs ist üblicherweise besonders hohen Belastungen ausgesetzt, z. B. aufgrund der beim Bremsen im Bereich des Fahrwerks entstehenden Hitze. Um dennoch eine bestmögliche Brandschutzfunktion zu gewährleisten, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der Bodenabschnitt ein austauschbares Element aufweist, welches zumindest abschnittsweise aus dem Silikonmaterial gebildet ist und mit dem restlichen äußeren Balg lösbar verbunden ist. Hierdurch wird ein leicht zu bewerkstelligendes Auswechseln bei Beschädigung ermöglicht bzw. wird insbesondere ein regelmäßiges Wechseln des austauschbaren Elements vereinfacht.
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Um den Brandschutz weiter zu verbessern, insbesondere auch bei Hitzeeinwirkung von schräg unten, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der äußere Balg an den Bodenabschnitt anschließende Seitenabschnitte aufweist, die zumindest abschnittsweise aus dem Silikonmaterial gebildet sind.
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Insbesondere ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass die Seitenabschnitte das Silikonmaterial bis zu einer Höhe größer null aufweisen, wobei die Höhe von einer Oberfläche des Zwischenbodens weg in einer Richtung, welche normal auf die Oberfläche des Zwischenbodens steht und vom Bodenabschnitt weg weist, gemessen ist. Je nachdem wie weit der innere Balg an die Oberfläche des Zwischenbodens heranreicht und ob der innere Balg in der Nähe der Oberfläche des Zwischenbodens das Silikonmaterial aufweist, kann es hierdurch zu einer Überlappung von Bereichen des inneren Balgs und des äußeren Balgs kommen, die jeweils aus Silikonmaterial gebildet sind, was eine ganz besonders hohe Brandschutzfunktion in diesem Überlappbereich garantiert.
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Um die aufgrund der gelenkigen Verbindung der Fahrzeuge notwendige Beweglichkeit des inneren Balgs auf einfache und kostengünstige Art und Weise zu realisieren, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der innere Balg als Wellenbalg ausgeführt ist.
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Ebenso ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgesehen, dass der äußere Balg als Wellenbalg ausgeführt ist, um die aufgrund der gelenkigen Verbindung der Fahrzeuge notwendige Beweglichkeit des inneren Balgs auf einfache und kostengünstige Art und Weise zu realisieren.
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Schließlich ist erfindungsgemäß ein Übergang zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugen, vorzugsweise Schienenfahrzeugen, vorgesehen, umfassend eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
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Dabei zeigt:
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1 eine Prinzipskizze zweier gelenkig miteinander verbundener Fahrzeuge und eines dazwischen angeordneten Übergangs mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
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2 eine Schnittansicht eines Übergangs einer Straßenbahn mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
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3 eine axonometrische Ansicht eines Ausschnitts des Übergangs aus 2 mit Blick auf einen Bodenabschnitt der Schutzvorrichtung
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4 eine Schnittansicht eines Übergangs einer U-Bahn mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
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5 eine axonometrische Ansicht eines Ausschnitts des Übergangs aus 4 mit Blick auf einen Bodenabschnitt der Schutzvorrichtung
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6 eine Schnittansicht eines Übergangs eines Hochgeschwindigkeitszugs bzw. Reisezugs mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
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7 eine axonometrische Ansicht eines Ausschnitts des Übergangs aus 6 mit Blick auf einen Bodenabschnitt der Schutzvorrichtung
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt schematisch zwei Fahrzeuge 1, 2, die gelenkig miteinander verbunden sind. Bei den Fahrzeugen 1, 2 kann es sich insbesondere um Schienenfahrzeuge handeln. Um Benutzern den Übertritt zwischen den Fahrzeugen 1, 2 zu ermöglichen, ist zwischen den Fahrzeugen 1, 2 ein Übergang 4 vorgesehen. Erfindungsgemäß ist zum Schutz des Übergangs 4 eine Schutzvorrichtung 3 vorgesehen, die einen äußeren Balg 5 umfasst, der den Übergang 4 außen im Wesentlichen wie eine äußere Hülle umgibt und so vor äußeren Einflüssen schützt Vorzugsweise ist der äußere Balg 5 als Wellenbalg ausgeführt.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines Übergangs 4 einer Straßenbahn mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung 3. D. h. die Fahrzeuge 1, 2 sind in diesem Fall Straßenbahnwaggons. In der Schnittansicht ist erkennbar, dass die Schutzvorrichtung 3 neben dem äußeren Balg 5 auch einen inneren Balg 6 umfasst. Bis auf einen Zwischenboden 9 des Übergangs 4, der eine Oberfläche 11 aufweist, auf welcher die Benutzer zwischen den Fahrzeugen 1, 2 hin und her gehen können, ist der Übergang 4 im Inneren der Fahrzeuge 1, 2 durch den inneren Balg 6 im gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig umgeben. Der innere Balg 6 reicht dabei bis zur Oberfläche 11 und ist so angeordnet, dass er einen Randbereich der Oberfläche 11 abdeckt. Der innere Balg 6 ist ebenfalls als Wellenbalg ausgeführt.
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Um einen Brandschutz zu gewährleisten, ist der innere Balg 6 aus einem Silikonmaterial 7 gefertigt, wobei unter einem Silikonmaterial 7 ein Material verstanden wird, dessen Hauptbestandteil Silikon ist. Insbesondere kann das Silikonmaterial 7 aus Silikon plus Hilfsstoffen, Farbstoffen und/oder anderen Zuschlagsstoffen bestehen. Auf diese Weise kann z. B. die Vulkanisation des Silikonmaterials 7 ermöglicht, die Farbe des Silikonmaterials 7 beeinflusst, die Belast- und Haltbarkeit des Silikonmaterials 7 erhöht oder die elastischen Eigenschaften des Silikonmaterials 7 eingestellt werden. Das Silikonmaterial 7 selbst ist üblicherweise auch mit einem Gewebe verstärkt, welches beispielsweise aus Polyester oder Aramid besteht, um die gewünschten Festigkeitseigenschaften zu erreichen.
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Der äußere Balg 5 ist großteils aus chlorsulfoniertes Polyethylen 13, kurz als CSM bezeichnet, gefertigt bzw. aus einem auf CSM basierenden Material, um u. a. die Ozonbeständigkeit des äußeren Balgs 5 zu gewährleisten. Um den Brandschutz weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Unterbindung eines Übergreifens eines Brands von einem der Fahrzeuge 1, 2 auf das andere, ist der äußere Balg 6 in einem Bodenabschnitt 8 ebenfalls aus dem Silikonmaterial 7 gefertigt. Der Bodenabschnitt 8 ist dabei im Bereich unter dem Zwischenboden 9 angeordnet.
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Zur Verdeutlichung ist der aus dem Silikonmaterial 7 gefertigte Bereich des äußeren Balgs 5 in 2 sowie in 3, die eine perspektivische Ansicht von unten mit Blick auf den Bodenabschnitt darstellt, mit einer strichlierten Linie umrandet. In diesem Ausführungsbeispiel beschränkt sich der aus Silikonmaterial 7 gefertigte Bereich des äußeren Balgs 5 auf den Bodenabschnitt 8. D. h. Seitenabschnitte 10 des äußeren Balgs 5, die an den Bodenabschnitt 8 anschließen, sind bereits aus CSM 13 gefertigt.
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3 verdeutlicht außerdem, dass der Bodenabschnitt 8 ein austauschbares Element aufweist, das im gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen den gesamten Bodenabschnitt 8 ausbildet. D. h. im gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich das austauschbare Element des äußeren Balgs 5 aus dem Silikonmaterial 7 gebildet. Am äußeren Element und den Seitenabschnitten 10 sind an sich bekannte Verbindungsmittel vorgesehen, um das austauschbare Element mit dem restlichen äußeren Balg 5 bzw. den Seitenabschnitten 10 lösbar zu verbinden.
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4 zeigt eine Schnittansicht eines Übergangs 4 einer U-Bahn mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung 3. D. h. die Fahrzeuge 1, 2 sind in diesem Fall U-Bahnwaggons. Der Aufbau der Schutzvorrichtung 3 mit äußerem Balg 5 und innerem Balg 6 ist im Wesentlichen gleich wie beim Ausführungsbeispiel der 2 und 3. Auch in diesem Fall sind die Bälge 5, 6 jeweils als Wellenbalg ausgeführt. Der innere Balg 6 ist vollständig aus einem Silikonmaterial 7 gefertigt, reicht bis zur Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 und ist so angeordnet, dass er den Randbereich der Oberfläche 11 abdeckt. Der äußere Balg 5 besteht großteils aus CSM 13.
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Um den Brandschutz weiter zu verbessern, ist der Bodenabschnitt 8 des äußeren Balgs 5 ebenfalls aus dem Silikonmaterial 7 gefertigt. Darüberhinaus sind auch die an den Bodenabschnitt 8 anschließenden Seitenabschnitte 10 des äußeren Balgs 5 teilweise aus dem Silikonmaterial 7 gefertigt, nämlich bis zu einer Höhe 12, die von der Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 weg in einer Richtung gemessen wird, die normal auf Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 steht und vom Bodenabschnitt 8 weg weist. Entsprechend dieser Messung weist die Höhe 12 im Ausführungsbeispiel der 4 positive Werte größer null auf. D. h. der aus dem Silikonmaterial 7 gebildete Bereich des äußeren Balgs 5 ragt über den Zwischenboden 9 bzw. über dessen Oberfläche 11 hinaus.
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Zur Verdeutlichung jenes Bereichs des äußeren Balgs 5, der aus dem Silikonmaterial 7 gebildet ist, ist dieser Bereich in der perspektivischen Ansicht der 5 mit einer strichlierten Linie umrandet. Wie aus 5 ersichtlich ist, weist in diesem Ausführungsbeispiel der Bodenbereich 8 kein austauschbares Element auf.
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Je nach Anordnung des Zwischenbodens 9 ist es auch möglich, dass zwar auch die Seitenabschnitte 10 abschnittsweise aus dem Silikonmaterial 7 gebildet sind, dass aber der aus dem Silikonmaterial 7 gebildete Bereich des äußeren Balgs 5 bereits unter der Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 endet. Entsprechend kann die Höhe 12, die von der Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 weg in einer Richtung gemessen wird, die normal auf Oberfläche 11 des Zwischenbodens 9 steht und vom Bodenabschnitt 8 weg weist, einen negativen Wert kleiner null aufweisen.
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Eine solche Situation liegt z. B. beim in 6 gezeigten Übergang 4 eines Hochgeschwindigkeitszugs vor. D. h. die Fahrzeuge 1, 2 sind in diesem Fall Waggons eines Hochgeschwindigkeitszugs. Der Aufbau der Schutzvorrichtung 3 mit äußerem Balg 5 und innerem Balg 6 ist im Wesentlichen gleich wie beim Ausführungsbeispielen der 2 bis 5. Auch in diesem Fall sind die Bälge 5, 6 jeweils als Wellenbalg ausgeführt. Der innere Balg 6 ist vollständig aus einem Silikonmaterial 7 gefertigt. Der äußere Balg 5 besteht großteils aus CSM 13.
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Der innere Balg 6 reicht jedoch nicht bis zum Zwischenboden 9 bzw. bis zu dessen Oberfläche 11. Zur Abdeckung des Randbereichs der Oberfläche 11 sind daher Lamellen 14 vorgesehen. Diese Lamellen 14 sind zur Optimierung des Brandschutzes vorzugsweise ebenfalls aus dem Silikonmaterial 7 gebildet.
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In 6 ist die Höhe 12 eingezeichnet, die entsprechend der Richtung, in welcher die Höhe 12 gemessen wird, einen negativen Wert kleiner null aufweist.
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Zur Verdeutlichung jenes Bereichs des äußeren Balgs 5, der aus dem Silikonmaterial 7 gebildet ist, ist dieser Bereich in der perspektivischen Ansicht der 7 mit einer strichlierten Linie umrandet. Dieser Bereich umfasst den Bodenabschnitt 8 sowie Teile der an den Bodenabschnitt 8 anschließenden Seitenabschnitte 10. Wie aus 7 ersichtlich ist, weist in diesem Ausführungsbeispiel der Bodenbereich 8 kein austauschbares Element auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erstes Fahrzeug
- 2
- Zweites Fahrzeug
- 3
- Schutzvorrichtung
- 4
- Übergang
- 5
- Äußerer Balg
- 6
- Innerer Balg
- 7
- Silikonmaterial
- 8
- Bodenabschnitt des äußeren Balgs
- 9
- Zwischenboden des Übergangs
- 10
- Seitenabschnitt des äußeren Balgs
- 11
- Oberfläche des Zwischenbodens
- 12
- Höhe über dem Zwischenboden, bis zu welcher die Seitenabschnitte Silikonmaterial aufweisen
- 13
- CSM (chlorsulfoniertes Polyethylen)
- 14
- Lamelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014003031 U1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- EN 45545 [0004]
- ASTM E119 [0004]
- BS6853 [0004]
- Norm BS476-20 [0004]
