DE29511622U1 - Sound and heat insulating floor for vehicles, in particular rail vehicles - Google Patents
Sound and heat insulating floor for vehicles, in particular rail vehiclesInfo
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Description
DUEWAG AKTIENGESELLSCHAFT M. 0362DUEWAG AKTIENGESELLSCHAFT M. 0362
Schall- und wärmedämmender Fußboden für Fahrzeuge, insbesondere SchienenfahrzeugeSound and heat insulating flooring for vehicles, especially rail vehicles
Die Erfindung betrifft einen schall- und wärmedämmenden Fußboden für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, im wesentlichen bestehend aus einem fahrzeugseitigen Fußbodenträger und mit einem Gehbelag versehenen Fußbodenplatten, wobei zwischen dem Fußbodenträger und den Fußbodenplatten schalldämmende Distanzelemente angeordnet sind.The invention relates to a sound and heat insulating floor for vehicles, in particular rail vehicles, essentially consisting of a vehicle-side floor support and floor panels provided with a walking surface, sound-insulating spacer elements being arranged between the floor support and the floor panels.
Ein Fahrzeugfußboden mit den zuvor genannten Merkmalen ist durch die DE 29 10 755 C2 bekannt. Bei diesem Fußboden ist auf die Oberseite eines wellblechförmigen Fußbodenträgers ein Mittel zur Körperschalldämmung aufgespritzt. An der Unterseite der mit einem Gehbelag abgedeckten Fußbodenplatte ist ein Mittel zur Luftschalldämmung befestigt. Des weiteren sind gitterartig ausgeführte, schalldämmende Distanzelemente aus Hartschaum vorgesehen, die jeweils durch Kleben einerseits mit dem Mittel zur Körperschalldämmung am Fußbodenträger und andererseits mit dem Mittel zur Luftschalldämmung an der Fußbodenplatte verbunden sind. In den Freiräumen innerhalb der vorgeschriebenen Fußbodenausbildung ist zur Luftschallschluckung noch Glaswolle eingelegt. Ein Nachteil des Fahrzeugfußbodens nach DE 29 10 755 C2 liegt in den relativ aufwendigen Beschichtungen des Fußbodenträgers und der Fußbodenplatten.A vehicle floor with the features mentioned above is known from DE 29 10 755 C2. In this floor, a means of insulating structure-borne noise is sprayed onto the top of a corrugated iron floor support. A means of insulating airborne noise is attached to the underside of the floor panel covered with a floor covering. Furthermore, sound-insulating spacer elements made of rigid foam in the form of a grid are provided, which are each connected by gluing to the means of insulating structure-borne noise on the floor support on the one hand and to the means of insulating airborne noise on the floor panel on the other. Glass wool is also inserted in the free spaces within the prescribed floor design to absorb airborne noise. A disadvantage of the vehicle floor according to DE 29 10 755 C2 is the relatively complex coatings of the floor support and the floor panels.
Aufgrund der EP 0 576 394 Al gehört ferner ein Fahrzeugfußboden zum Stand der Technik, bei dem die begehbare Fußbodenplatte mittels örtlich angeordneter Distanzelemente auf einem Fußbodenträger abgestützt ist, der aus stranggepreßtenAccording to EP 0 576 394 A1, a vehicle floor is also part of the state of the art in which the walkable floor plate is supported by means of locally arranged spacer elements on a floor support made of extruded
Aluminiumprofilen besteht. Die Distanzelemente sind jeweils aus einem an C-Schienen des Fußbodenträgers angeschlossenen Grundprofil und einem gegenüber dem Grundprofil höhenversetzten Deckprofil gebildet, mit dem die Fußbodenplatte durch Schrauben verbunden ist. Zwischen dem Grundprofil und dem Deckprofil sind Profilleisten aus elastischem Material angeordnet. Im Hinblick auf möglichst geringe Wärmeverluste und zur Verbesserung der Schalldämmung vor allem bei höheren Frequenzen können die Räume zwischen den Distanzelementen mit Isoliermaterial, z. B. mit Paketen aus Wellfolie, gefüllt sein. Bei dem Fußbodenaufbau gemäß EP 0 567 394 Al wird als nachteilig angesehen, daß örtliche Distanzelemente in erheblicher Anzahl eingesetzt werden müssen, um ein Durchbiegen der Fußbodenplatten bei deren Begehen zu begrenzen. Daraus resultieren ein beträchtlicher konstruktiver Aufwand und höhere Fertigungskosten. Die örtlichen Distanzelemente erschweren im übrigen das Verlegen des Isoliermaterials, wobei die Ausschnitte des Isoliermaterials im Bereich der zahlreichen Distanzelemente mit besonderer Sorgfalt ausgeführt werden müssen, weil sonst Wärme- und Schallbrücken entstehen.aluminum profiles. The spacer elements are each made of a base profile connected to C-rails of the floor support and a cover profile that is offset in height from the base profile and to which the floor panel is connected by screws. Profile strips made of elastic material are arranged between the base profile and the cover profile. In order to minimize heat loss and to improve sound insulation, especially at higher frequencies, the spaces between the spacer elements can be filled with insulating material, e.g. with packages of corrugated foil. The disadvantage of the floor structure according to EP 0 567 394 Al is that local spacer elements have to be used in large numbers in order to limit the bending of the floor panels when they are walked on. This results in considerable construction effort and higher production costs. The local spacers also make it more difficult to lay the insulation material, and the cutouts in the insulation material in the area of the numerous spacers must be made with particular care, otherwise thermal and sound bridges will arise.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, die oben genannten Nachteile zu beseitigen, insbesondere also einen Fahrzeugfußboden zu schaffen, bei dem durch möglichst wenige, einfach und kostengünstig montierbare Bauteile aus beanspruchungsgerechtem Werkstoff eine niedrige Bauhöhe, ein geringes Gewicht, ein hohes Maß an Schalldämpfung und eine gute, von Wärmebrücken freie Wärmeisolierung erreichbar sind.The invention is therefore based on the task of eliminating the above-mentioned disadvantages, in particular of creating a vehicle floor in which a low construction height, a low weight, a high degree of sound absorption and good thermal insulation free of thermal bridges can be achieved by using as few components as possible that can be assembled easily and inexpensively and are made of material that is suitable for the load.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Distanzelemente durch Schaumstoffmatten gebildet sind, die den Fußbodenträger soweit wie möglich abdecken und mit den Fußbodenplatten in großflächiger Wirkverbindung stehen.This object is achieved according to the invention in that the spacer elements are formed by foam mats which cover the floor support as far as possible and are in large-area operative connection with the floor panels.
Die Schaumstoffmatten können besonders einfach und schnell auf dem Fußbodenträger verlegt werden, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Schaumstoffmatten jeweils in Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind und eine der Breite des Fußbodenträgers angeglichene Erstreckung aufweisen. The foam mats can be laid on the floor support particularly easily and quickly if, according to an embodiment of the invention, the foam mats are arranged in the transverse direction of the vehicle and have an extension that is adapted to the width of the floor support.
Um die Bauteilsteifigkeit im Hinblick auf eine gezielte Körperschallisolierung in weiten Grenzen variieren zu können, ist nach einer nächsten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Schaumstoffmatten an ihrer Oberseite und/oder an ihrer Unterseite durch Prägen oder Ausschürfen erzeugte Erhebungen aufweisen. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich eine Belüftung des Raumes zwischen dem Fußbodenträger und den Fußbodenplatten.In order to be able to vary the component rigidity within wide limits with a view to targeted structure-borne sound insulation, a further embodiment of the invention provides that the foam mats have elevations on their top and/or bottom that are created by embossing or scraping. An additional advantage is that the space between the floor support and the floor panels is ventilated.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Erhebungen jeweils als Pyramidenstumpf oder als Kalotte gestaltet. Dadurch ergibt sich ein progressiver Verlauf der Steifigkeitskennlinie der jeweiligen Schaumstoffmatte, so daß eine belastungsunabhängige Tauch-Abstimmfreguenz der Fußbodenplatten zu realisieren ist.In a further embodiment of the invention, the elevations are each designed as a truncated pyramid or as a dome. This results in a progressive course of the stiffness characteristic of the respective foam mat, so that a load-independent dipping tuning frequency of the floor panels can be realized.
Im Bereich von Fahrwerken oder von UnterfluraggregatenIn the area of chassis or underfloor units
werden an die akustischen Dämmeigenschaften des Fußbodens hohe Anforderungen gestellt. Um zum einen das Maß an Schalldämmung zu erhöhen, zum anderen die stets verlangte Güte der Wärmeisolierng durch einfache Mittel noch verbessern zu können, liegt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin, daß zumindest die in schalltechnisch oder thermisch kritischen Fahrzeugbereichen befindlichen Schaumstoff matten jeweils mit wenigstens einer Schicht mit entsprechenden Materialeigenschaften, &zgr;. B. eine Schwerefolie, kombiniert sind.High demands are placed on the acoustic insulation properties of the floor. In order to increase the level of sound insulation on the one hand and to be able to improve the always required quality of thermal insulation by simple means on the other, a further embodiment of the invention is that at least the foam mats located in acoustically or thermally critical areas of the vehicle are each combined with at least one layer with corresponding material properties, e.g. a heavy foil.
Ein Verschieben und ein Abheben der Fußbodenplatten bei Extrembelastungen (Unfall) wird auf einfache Weise gemäßShifting and lifting of the floor panels under extreme loads (accidents) is easily prevented according to
-.51-.51
einer nächsten Ausführungsform der Erfindung dadurch verhindert, daß die Fußbodenplatten durch in Längs-, Quer- und Aufwärtsrichtung wirksame Überlastsicherungen fahrzeugseitig gehalten sind. Unter normalen Betriebsbedingungen besteht mit Ausnahme der Schaumstoffmatten kein direkter Kontakt zwischen dem Fußbodenträger und den Fußbodenplatten, so daß durch die Überlastsicherungen keine Körperschall- oder Wärmebrücken entstehen.In a next embodiment of the invention, this is prevented by the fact that the floor panels are held in place on the vehicle side by overload protection devices that are effective in the longitudinal, transverse and upward directions. Under normal operating conditions, with the exception of the foam mats, there is no direct contact between the floor support and the floor panels, so that no structure-borne sound or thermal bridges are created by the overload protection devices.
Gemäß ergänzenden Ausgestaltungen der Erfindung sind die Überlastsicherungen durch an der Fahrzeugseitenwand befestigte elastische Halterungen gebildet oder in Form von Seilen oder Sicherungsbolzen zwischen dem Fußbodenträger und der Fußbodenplatte angeordnet.According to additional embodiments of the invention, the overload protection devices are formed by elastic brackets attached to the vehicle side wall or are arranged in the form of ropes or safety bolts between the floor support and the floor plate.
Die mit dem Gegenstand nach der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in folgendem: Die hinsichtlich Werkstoff und Montage kostengünstigen Schaumstoffmatten bilden eine großflächige Bettung für die Fußbodenplatten, so daß diese kaum auf Biegung beansprucht werden. Daraus resultieren im Vergleich zu herkömmlichen Fußbodengestaltungen einerseits eine höhere Belastbarkeit des Bodens, andererseits die Möglichkeiten, die Anforderungen an die Festigkeit der Fußbodenplatten zu senken oder deren Dicke zu reduzieren. Da die Schaumstoffmatten über sehr gute Wärmeisolierungseigenschaften verfügen, ergeben sich gegenüber bekannten Ausführungen ein höherer Wärmewiderstand oder aber bei gleichem Wärmewiderstand eine geringere Fußbodenhöhe. Durch die Schaumstoffmatten werden weiter vorteilhaft auf einfache und wirksame Weise Schwingungen und Körperschall des Fahrzeuges gedämmt bzw. gedämpft und von den Fußbodenplatten ferngehalten. Da die Fußbodenplatten direkt auf den Schaumstoffmatten aufliegen und durch ihr Eigengewicht angepreßt werden, entsteht durch die Fugenreibung eine erhöhte Dämpfung, die das akustische Verhalten verbessert.The advantages that can be achieved with the object according to the invention are in particular the following: The foam mats, which are inexpensive in terms of material and assembly, form a large-area bedding for the floor panels, so that they are hardly subjected to bending stress. This results in a higher load-bearing capacity of the floor compared to conventional floor designs, on the one hand, and on the other hand, the possibility of lowering the requirements for the strength of the floor panels or reducing their thickness. Since the foam mats have very good thermal insulation properties, they result in a higher thermal resistance compared to known designs, or a lower floor height with the same thermal resistance. The foam mats also advantageously insulate or dampen vibrations and structure-borne noise from the vehicle in a simple and effective way and keep them away from the floor panels. Since the floor panels lie directly on the foam mats and are pressed against them by their own weight, the friction between the joints creates increased damping, which improves the acoustic behavior.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown schematically in the drawing and are described in more detail below.
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugfußboden im Schnitt in Fahrzeugquerrichtung,Fig. 1 shows a vehicle floor according to the invention in section in the transverse direction of the vehicle,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Schaumstoffmatte in derFig. 2 a section of a foam mat in the
Draufsicht,
10Top view,
10
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 2,Fig. 3 the section along the line III - III in Fig. 2,
Fig. 4 den Bereich Fahrzeugfußboden - FahrzeugseitenwandFig. 4 the area vehicle floor - vehicle side wall
im Querschnitt,
15in cross section,
15
Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Schnittdarstellung,Fig. 5 is a sectional view similar to Fig. 4,
Fig. 6 die Einzelheit Z aus Fig. 5,Fig. 6 the detail Z from Fig. 5,
Fig. 7 eine Schaumstoffmatte mit zusätzlichen SchichtenFig. 7 a foam mat with additional layers
im Schnitt.on average.
Der Fahrzeugfußboden gemäß Fig. 1 besteht aus einem unteren Fußbodenträger 1 und oberen Fußbodenplatten 2, die jeweilsThe vehicle floor according to Fig. 1 consists of a lower floor support 1 and upper floor panels 2, each
in Fahrzeugguerrichtung verlaufen und in dessen Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Fußbodenplatten 2 haben einen Gehbelag 3, hier einen Teppichboden 3a, der mit einem vorwiegend als Feuchtigkeitsschutz dienenden Bodenbelag 3b z. B. aus PVC unterlegt ist. Zwischen dem Fußboden-run in the transverse direction of the vehicle and are arranged next to each other in the longitudinal direction. The floor panels 2 have a floor covering 3, here a carpet 3a, which is underlaid with a floor covering 3b, e.g. made of PVC, which primarily serves as moisture protection. Between the floor
träger 1 und den Fußbodenplatten 2 sind als Distanzelementebeam 1 and the floor panels 2 are spacer elements
4 schall- und wärmedämmende Schaumstoffmatten 5 angeordnet, die den Fußbodenträger 1 vollständig abdecken und die Fußbodenplatten 2 vollflächig abstützen. Die Schaumstoffmatten 5 verlaufen wie die Fußbodenplatten 2 in Querrichtung4 sound and heat insulating foam mats 5 are arranged, which completely cover the floor support 1 and fully support the floor panels 2. The foam mats 5 run in the transverse direction like the floor panels 2
des Fahrzeuges, wobei die Erstreckung der Schaumstoffmattenof the vehicle, whereby the extension of the foam mats
5 im Hinblick auf ein schnelles Verlegen und zum Vermeiden von Stoßstellen in Längsrichtung mit der Breite des5 In order to facilitate quick installation and to avoid longitudinal joints, the width of the
Fußbodenträgers 1 übereinstimmt. In Fahrzeuglängsrichtung sind die Fußbodenplatten 2 und die Schaumstoffmatten 5 in ihren Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, daß in Querrichtung keine übereinander liegenden Stoßstellen vorkommen. Für die Schaumstoffmatten 5 wird vorzugsweise ein geschlossenporiger Werkstoff gewählt mit einer Dichte von bis 30 kg/m3, einer Wärmeleitzahl von 0,015 bis 0,030 W/m K und einer Tauch-Eigenfrequenz von 20 bis 40 Hz.Floor support 1. In the longitudinal direction of the vehicle, the dimensions of the floor panels 2 and the foam mats 5 are coordinated with one another in such a way that there are no overlapping joints in the transverse direction. For the foam mats 5, a closed-pore material is preferably selected with a density of up to 30 kg/m 3 , a thermal conductivity of 0.015 to 0.030 W/m K and a natural immersion frequency of 20 to 40 Hz.
Auf der Oberseite des Fußbodenträgers 1 nach Fig. 1 befindet sich eine körperschalldämmende Isolierung 8, die z. B. aufgespritzt werden kann. Bei der in Fig. 7 gezeigten, gleichfalls als Distanzelement 4 einsetzbaren Schaumstoffmatte 5 ist diese körperschalldämmende Isolierung 8 ersetzt durch eine entsprechende Dämpfungsfolie 5c, die beidseitig klebend ausgeführt sein kann. Eine ähnliche obere Folie 5c dient der zusätzlichen Bedämpfung der Fußbodenplatten 2, wobei das Maß an Schalldämmung durch eine Schwerefolie 5b weiter erhöht wird.On the top of the floor support 1 according to Fig. 1 there is a structure-borne sound insulation 8, which can be sprayed on, for example. In the foam mat 5 shown in Fig. 7, which can also be used as a spacer element 4, this structure-borne sound insulation 8 is replaced by a corresponding damping film 5c, which can be adhesive on both sides. A similar upper film 5c serves to additionally dampen the floor panels 2, with the level of sound insulation being further increased by a heavy film 5b.
Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, können die Schaumstoffmatten 5 an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite alternativ auch nur an einer dieser Seiten - beispielsweise als Pyramidenstumpf oder als Kalotte gestaltete Erhebungen 5a aufweisen, die durch Prägen oder Ausschürfen erzeugbar sind. Durch diese Erhebungen 5a ist es möglich, die Bauteilsteif igkeit im Hinblick auf eine gezielte Körperschallisolierung in weiten Grenzen zu variieren. Es versteht sich, daß die beiden Schaumstoffschichten der Schaumstoffmatte 5 nach Fig. 7 mit den beschriebenen Erhebungen 5a versehen sein können.As can be seen from Fig. 2 and 3, the foam mats 5 can have elevations 5a on their top and bottom, alternatively only on one of these sides - for example, in the form of a truncated pyramid or a dome, which can be produced by embossing or scraping. These elevations 5a make it possible to vary the component rigidity within wide limits with regard to targeted structure-borne sound insulation. It goes without saying that the two foam layers of the foam mat 5 according to Fig. 7 can be provided with the elevations 5a described.
Durch überlastsicherungen 6, die den Fig. 4 bis 6 zu entnehmen sind, wird einem Verschieben und einem Abheben der Fußbodenplatten 2 bei Extrembelastungen (Unfall) entgegengewirkt. Gemäß Fig. 4 sind die Überlastsicherungen 6 jeweils durch elastische Halterungen 6a gebildet, die einerseits anOverload protection devices 6, which can be seen in Fig. 4 to 6, prevent the floor panels 2 from shifting or lifting off under extreme loads (accidents). According to Fig. 4, the overload protection devices 6 are each formed by elastic brackets 6a, which are attached to
den Fußbodenplatten 2, andererseits an der Fahrzeugseitenwand 7 kraftübertragend befestigt sind. Nach Fig. 5 und 6 sind die Überlastsicherungen 6 in Form von Sicherungsbolzen 6b zwischen dem Fußbodenträger 1 und den Fußbodenplatten 2 angeordnet. Die Sicherungsbolzen 6b werden entweder direkt in die Fußbodenplatten 2 geschraubt oder - siehe Fig. 6 - in jeweils mit den Fußbodenplatten 2 verbundene Verstärkungsplatten 6c, wobei zwischen dem Schaft des Sicherungsbolzen 6b und einer Bohrung in einem trägerseitig angeschlossenthe floor panels 2, on the other hand, are attached to the vehicle side wall 7 in a force-transmitting manner. According to Fig. 5 and 6, the overload protection devices 6 are arranged in the form of safety bolts 6b between the floor support 1 and the floor panels 2. The safety bolts 6b are either screwed directly into the floor panels 2 or - see Fig. 6 - into reinforcing plates 6c connected to the floor panels 2, whereby between the shaft of the safety bolt 6b and a hole in a support-side connection
Sicherungsprofil 6d ein horizontaler Freiraum und zwischen dem Kopf des Sicherungsbolzens 6b und dem Sicherungsprofil
6d ein vertikaler Freiraum vorliegt. Durch diese Freiräume, die nur bei Extrembelastungen aufgehoben werden, besteht im
Normalbetrieb keine Körperschallbrücke. Für jede Fußbodenplatte
2 genügen im übrigen zwei der oben beschriebenen
Überlastsicherungen 6.There is a horizontal clearance between the safety bolt 6d and the safety bolt 6b and a vertical clearance between the head of the safety bolt 6d. Due to these clearances, which are only eliminated under extreme loads, there is no structure-borne sound bridge in normal operation. For each floor panel 2, two of the above-described
Overload protection 6.
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Schall- und wärmedämmender Fußboden für Fahrzeuge, insbesondere SchienenfahrzeugeSound and heat insulating flooring for vehicles, especially rail vehicles
1 fahrzeugseitiger Fußbodenträger1 vehicle-side floor support
2 Fußbodenplatte2 Floor plate
3 Gehbelag3 Walkway
3a Teppichboden3a Carpet
3b Bodenbelag, z. B. aus PVC3b Floor covering, e.g. PVC
4 Distanzelement4 Spacer element
5 Schaumstoffmatte5 foam mat
5a Erhebung (Pyramidenstumpf oder Kalotte)5a Elevation (truncated pyramid or calotte)
5b Schwerefolie5b Heavy foil
5c Dämpfungsfolie5c Damping foil
6 Überlastsicherung6 Overload protection
6a elastische Halterung6a elastic bracket
6b Sicherungsbolzen6b Locking bolt
6c Verstärkungsplatte6c Reinforcement plate
6d Sicherungsprofil6d securing profile
7 Fahrzeugseitenwand7 Vehicle side wall
8 körperschalldämmende Isolierung8 structure-borne sound insulation
Claims (8)
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