EP2763880A1 - Schienenfahrzeug mit einer schall- und schwingungsisolierten raum-in-raum-kabine - Google Patents

Schienenfahrzeug mit einer schall- und schwingungsisolierten raum-in-raum-kabine

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Publication number
EP2763880A1
EP2763880A1 EP11767983.7A EP11767983A EP2763880A1 EP 2763880 A1 EP2763880 A1 EP 2763880A1 EP 11767983 A EP11767983 A EP 11767983A EP 2763880 A1 EP2763880 A1 EP 2763880A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floor
cabin
car body
elements
rail vehicle
Prior art date
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Granted
Application number
EP11767983.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2763880B1 (de
EP2763880B2 (de
Inventor
Florian Büttner
Torsten KOHRS
Ulf Orrenius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
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Publication date
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Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
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Publication of EP2763880B1 publication Critical patent/EP2763880B1/de
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Publication of EP2763880B2 publication Critical patent/EP2763880B2/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/08—Sides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/18—Internal lining, e.g. insulating
    • B61D17/185—Internal lining, e.g. insulating for sound insulating

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with a room-in-space cabin with improved sound and vibration isolation.
  • a previously used measure is to line the space between the floor of a compartment and the car body with sound-absorbing material, such as mineral wool, in order to reduce the sound input on the Fu ßboden. Furthermore, the space between the inner side wall of a compartment and the sound-absorbing material, such as mineral wool, in order to reduce the sound input on the Fu ßboden. Furthermore, the space between the inner side wall of a compartment and the sound-absorbing material, such as mineral wool, in order to reduce the sound input on the Fu ßboden. Furthermore, the space between the inner side wall of a compartment and the
  • Car body side wall lined with sound-absorbing material Furthermore, it is possible to realize the sound insulation by using heavy inner floors and the use of damping pads on the car body shell.
  • WO 01/05640 discloses a connecting element for connecting a wall and an extension part of a car body, which has a rubber-elastic support member.
  • noise-absorbing properties of the support part are also utilized, whereby a low introduction of structure-borne noise into the interior of the car body of a vehicle is to be provided.
  • the invention proposes a rail vehicle with the features of claim 1.
  • Advantageous specific embodiments are specified in the subclaims.
  • the present invention relates to a railway vehicle with sound and
  • a rigid floor pan comprising a bottom part and side parts
  • the cabin being on one or more, between the floor pan and the
  • Car body floor arranged spring elements is mounted.
  • the vehicle has a space-in-space structure.
  • the cabin is arranged as a separate space within the car body.
  • the term "cabin” means a space inside a railway vehicle, preferably for the purpose of residing in. Persons covered by the term “cabin” include, without limitation, driver's cabs,
  • Passenger compartments open-plan cabins, etc.
  • rail vehicles are, without limitation, wagons, locomotives and railcars.
  • the lower region of the cabin is formed by a rigid base trough which is mounted on spring elements, wherein the
  • Spring elements are arranged on the body floor and the bottom tray is mounted on the spring elements.
  • the cabin side walls connect directly or indirectly, for example via fasteners, to the floor pan and continue the cabin upwards.
  • the spring elements absorb the weight of the floor pan and most of the weight of the cabin.
  • the floor pan is stiff or substantially rigid, meaning that under load it shows no or minimal warping or twisting.
  • the natural frequency of the well is preferably in the range of 20-100 Hz
  • Natural frequency under base load i. without passengers in the cabin, meaning.
  • the mass of the floor pan and the static base load can, for example, be increased by arranging, for example, support elements, air ducts, storage cabinets and / or electrical operating elements in the side parts of the floor pan.
  • Carrier elements and air channels may e.g. Made of metal.
  • the mass of the floor pan may be increased by having the bottom part of the tub comprise a plurality of layers of solid material, e.g. Layers of wood, in particular plywood, or metal.
  • the mass of the floor pan can also be increased by putting on the
  • Floor part cabin side interior furnishings are arranged, such as chairs and / or tables.
  • the rigid floor pan is decoupled in the enclosed space of the car body and has no rigid connection to the floor, walls and ceilings of the car body.
  • the cabin is mounted on spring elements.
  • the tub is in itself supporting.
  • the spring elements cause a sound and vibration isolation of the cabin, especially in the area of the floor pan, and especially in the field of Fu ßêts.
  • the load of the cabin side walls rests at least partially, preferably predominantly, on the floor pan.
  • static load of the cabin side walls in the vertical direction via the spring elements on which rests the floor pan be dissipated.
  • the spring elements also have damping properties in one embodiment, so that they are at the same time spring and damping elements. In other words, in one embodiment, the spring elements are also damped. Vapor properties of the spring elements depend on the choice of material, for example on the type of
  • additional damper elements are disposed between the floor pan and the carbody floor.
  • the cab is supported on one or more spring elements disposed between the floor pan and the body floor and one or more damper elements disposed between the floor pan and the body floor.
  • Spring elements and the damper elements are mutually different in this embodiment, preferably spatially separated elements.
  • the side panels of the floor pan in one embodiment, have one or more acoustically decoupled connections to their adjacent carbody sidewalls.
  • the compounds may have elastic connecting elements, which are made of rubber, for example.
  • the side parts of the floor pan have in a further, specific embodiment, no connection to their adjacent car body side walls, in particular no attachment to adjacent car body side walls.
  • Optionally existing stop elements, as described below, which are preferably non-contact, are not a connection.
  • the side parts of the floor pan preferably have no connection to the surrounding car body.
  • connection means, in particular, that there are no fastening elements, connecting elements or connecting components that could transmit vibrations or sound.
  • space between the lower portion of a cabin sidewall and an adjacent body sidewall may, if desired, be non-vibratory, preferably loosely packed
  • Isolation material may be arranged, such as mineral wool.
  • the floor pan is floating to the
  • a floating bearing means that the bottom part of the floor pan and the body floor are not firmly connected to each other, neither via the spring elements nor through other connections.
  • Stop elements may be present, which prevent a displacement of the cabin.
  • the floating storage can be carried out in various ways.
  • the spring elements for example made of elastomeric material can be fixed to the bottom part of the floor pan or on the car body floor, for example by
  • the bottom pan in particular the bottom part, not fixed to the spring elements.
  • the spring elements it is also conceivable to arrange the spring elements without any fixing between the bottom part of the floor pan and the car body floor. The spring elements are then held in place by the overlying weight of the tub.
  • the cabin has no openings to a gap, which is located between the cabin and the surrounding car body, whereby the sound insulation is further improved.
  • the cabin side wall for example, projections to the outside, in the direction of the solid, and the edges of the projections are fixed to the wall of the car body or the window frame. In other areas, seals may be present.
  • stop elements Between the side wall of the floor pan and the car body side wall so-called stop elements can be arranged.
  • the stop elements cause a support of the floor pan in the x and y direction, in particular with lateral forces and forces in the vehicle longitudinal direction.
  • the x-direction is the direction of the longitudinal axis of the carriage and the y-direction is the direction transverse thereto, to the side of the carriage.
  • the Z direction is upwards.
  • said stop elements are arranged at the level of the upper edge of the side wall of the floor pan.
  • Stop elements may for example be designed as opposite each other in the longitudinal direction of the car straps, wherein a first tab on the
  • Car body side wall is attached and a second tab on the side wall of the floor pan, in particular at the level of the upper edge of the side wall.
  • Stop elements in particular the tabs, are preferably arranged so that they only touch each other (strike) when the bottom pan is moved over a certain distance relative to the car body, for example, during braking of the car, and that they are otherwise non-contact.
  • an elastic material may be provided between the tabs, which is attached to one of the tabs.
  • a rigid, self-supporting tub can be made by any rigid assembly of a bottom part and side parts.
  • a joint connection can be made by all commonly used in rail vehicle joining techniques, but in particular by screws or welding.
  • the tub can also be made in one piece.
  • the invention form the bottom part and at least the said side parts in a rigid tub.
  • the rigid, self-supporting construction but may also be included parts of the cabin side walls.
  • the bottom part is meant the lower, horizontally or substantially horizontally extending portion of the floor pan.
  • the bottom part can be made up of several layers.
  • materials for the bottom part or the various layers of the bottom part are preferably metal, wood, such as
  • Plywood, and / or plastics used. Individual layers can be glued together.
  • sound-insulating materials may be arranged between layers of wood, e.g. porous or non-porous plastics, cork, or mixtures thereof.
  • a carpet or a plastic covering is preferably applied to the bottom part.
  • the bottom part in the direction of the inside of the cabin forms the cabin floor.
  • the side parts of the floor pan extend upwards both in the longitudinal direction of the cabin and from the bottom part. They can also be referred to as side walls of the tub. For example, the side panels begin at the in
  • Floor pan preferably extend maximally to the lower edge of the
  • Bottom portion preferably up to 25% of the maximum interior height of the entire cabin, more preferably up to 30%, even more preferably up to 35% and most preferably up to 40%.
  • the side parts of the floor pan on carrier elements give the side panels a rigid and self-supporting structure.
  • the side parts have carrier elements which extend from bottom to top.
  • the side parts may also have cross member elements which extend in Wagenkastenl Kunststoffsraum.
  • the side parts may have a self-supporting skeleton structure of carrier elements.
  • At least some of the support elements of a skeleton structure are preferably connected to each other.
  • support elements that run from top to bottom may be connected to carrier elements which extend in the longitudinal direction.
  • the carrier elements can be all types of carriers.
  • An example are profile beams, preferably made of metal.
  • Such a rigid and self-supporting structure can be covered at least in the direction of the interior with cladding elements, such as screens.
  • At least a part of the carrier elements are at the same time air channel elements.
  • at least a part of the support elements has a dual function as a supporting element and as an air channel for the ventilation system of the cabin.
  • Air duct elements form part of the ventilation system of the cabin and form part of an air duct for introducing air into the cabin.
  • Carrier elements which are at the same time air duct elements, have a cavity in the interior with two openings, wherein first opening may be provided as an inlet opening for air and another opening as an outlet opening for air.
  • Air duct element is preferably tubular, so that the cavity in the
  • Air duct element is a tube.
  • the tube can be any, even within one
  • Air duct element have varying cross-sections.
  • the cross section can be
  • Air duct element may be bent, wherein the bend is preferably adapted to the contour of the car body.
  • the air channel elements may have at their ends a flange for connection to other components.
  • Air duct elements in particular tubular, of metal.
  • the air channel elements preferably extend from bottom to top, from a lower end of the
  • Air channel elements with a tubular cavity have a high rigidity, whereby they are particularly suitable as load-bearing elements. Furthermore, air duct elements may contribute to reducing the natural frequency of the floor pan by their mass, especially if they are made of metal.
  • air duct elements may contribute to reducing the natural frequency of the floor pan by their mass, especially if they are made of metal.
  • the above-described air duct elements may be connected to a running in the vehicle longitudinal direction of the hollow profile carrier, the
  • Air outlet openings may have, so that air passed through the air duct elements enters the hollow profile carrier and from the air outlet openings towards the interior is directed.
  • the hollow profile carrier forms in this embodiment, the lower edge of the side parts of the tub and is placed on the bottom part of the tub. He thus forms a side member of the side part of the floor pan.
  • a plate can be placed on the air duct elements and any other carrier present, which has air passage openings where the air duct elements are attached. At this openings further air channel elements can connect in the cabin side walls.
  • the plate can be the upper conclusion of a
  • the plate can protrude into the interior of the cabin and, for example, form the function of a shelf or sill for windows provided above in the cabin side walls.
  • the plate can also be a longitudinal member of the side part of the floor pan.
  • operating devices for passengers for example control devices for air conditioners, cabinets and / or storage compartments, may be provided in the side parts of the floor trays.
  • the side parts of the floor pan in particular the advantageous embodiments described above, preferably have a greater thickness, i. a bigger one
  • the side parts have a rigid, self-supporting structure of support elements, and especially when air duct elements are included.
  • the side parts of the trough can protrude into the interior of the cabin, wherein the upper edge or the upper side of the side parts can form the function of a shelf or window sill.
  • the trough Due to the resilient mounting of the trough on spring elements, the trough is deflected under static load, for example, by passengers in the cabin, down, the spring elements are compressed. Due to a high static base load, due to the mass of the floor pan (without passengers), results in a small additional compression of the spring elements at maximum load by passengers. In other words, the mass of the floor pan significantly exceeds the mass of passengers on the floor pan.
  • the cabin side walls arranged above the floor pan can be flexibly connected to the floor pan, as will be described below, so that upper Areas of the cabin side wall under load are not deflected equally as the floor pan.
  • a plurality of the above-described bottom troughs can be arranged, which are preferably connected to one another by elastic connections.
  • Connections of the floor pan, in particular the bottom part of the floor pan to other floor sections, for example floors in the area of the driver's cab or in other car areas, or connections to partitions are preferably made elastic or with gaps between them to the
  • the cabin side walls may be constructed of several elements.
  • Cabin side wall elements which are arranged in the region of the windows, are preferably stationary there, and in particular not arranged to be displaceable upwards or downwards.
  • the cabin sidewalls attach to the upper edge of the side part of the floor pan.
  • the part of the cabin sidewall which includes the window cutouts, attaches to the upper edge of the side part of the trough.
  • the above the floor pan arranged cabin side walls can over
  • Suspension elements to be connected to their respective adjacent car body side wall.
  • the suspension elements may, for example, be arranged above the windows and / or in the region of window columns.
  • the suspension elements are preferably elastically movable and serve to fasten the side wall or, in the case of a multi-part side wall, the attachment of side wall elements, including possibly existing luggage racks. They thus allow an elastic movement of the cabin side wall relative to the adjacent car body side wall.
  • the spring elements for storage and support of the floor pan can be any spring elements for storage and support of the floor pan.
  • elastomeric springs for example, be air springs, gas springs, elastomeric springs.
  • elastomeric springs hereinafter referred to as "elastic elements" are used.
  • the elements may be circular, rectangular or strip-shaped.
  • the elastic elements have a strip shape. You can
  • the space between the strips may be lined with an insulating material, such as mineral wool, such as glass or rockwool, a plastic foam, damp-proofing materials, or a combination thereof.
  • the strips can be attached to the body floor with an adhesive.
  • Particularly suitable materials for the elastic elements are elastomeric plastics. Examples include natural rubber, synthetic rubber,
  • Sylodyn®, SylodynNB® and Sylomer® distributed, for example, by the company Getzner.
  • the elastic members preferably combine the properties of static stiffness and dynamic flexibility.
  • first and second elastic material two different elastic materials, hereinafter referred to as first and second elastic material.
  • first elastic material exclusively, or predominantly, resilient
  • the cabin side walls and the floor pan may be connected to each other via an elastic connection.
  • each cabin side wall may be connected via a resilient connection to the side parts of the floor pan.
  • Cab side wall sets at the top of the side part of the floor pan, wherein between the lower edge of the cabin side wall and the upper edge of the
  • the elastic connection is arranged.
  • the side wall part is connected via an elastic connection with the bottom pan, which includes the window cutouts.
  • the elastic connection can be carried out in various ways.
  • it may be a joint or sealing strip made of elastic
  • the elastic connection may also be an elastic strip or a resilient profile, which may have a sealing function.
  • the carbody floor has a car interior horizontal plate, a cart outer horizontal plate and cross struts connecting the two horizontal plates. Furthermore, in this
  • Profile element such as an extruded profile, or more composite
  • Profile elements are formed with inner cross struts.
  • first elastic elements in strip form, which are arranged above the junctions of transverse struts in the vehicle longitudinal direction (x-direction).
  • Car body floor and cabin floor are Car body floor and cabin floor.
  • the invention also relates to a method for sound and vibration isolation of a car of a rail vehicle, in which
  • a cabin is arranged, which is enclosed by the car body and the cabin side walls has a cabin ceiling, and a rigid floor pan,
  • Car body floor arranged spring elements is stored.
  • the present invention also relates to a rail vehicle network, for example a train, which comprises one or more rail vehicles as before
  • FIG. 1 shows a section through a rail vehicle and a section through the cabin in the region of the window openings
  • FIG. 3 shows a body floor with elastic elements positioned thereon
  • Fig. 4a - 4d the assembly of car body floor, elastic elements and
  • Bottom part of the floor pan, 5 is a detail view of a car body floor, an elastic element and a bottom part of the floor pan,
  • FIG. 6a-c views of the side part of the floor pan of different
  • Fig. 1 shows a section across a rail vehicle vertical to
  • Vehicle longitudinal axis (x-axis) with a space-in-space concept according to
  • a car 1 is enclosed by a car body 2.
  • the car body 2 is composed of a car body floor 3, car body side walls 4a, 4b and a car body cover 5.
  • Fig. 1 also shows a section through window panes 13a, 13b in the car body.
  • the cabin 1 is composed of a floor pan 6, cabin side walls 8a, 8b and a cabin ceiling 9
  • the side walls 8a and 8b are each composed of a plurality of elements.
  • the side walls 8a, 8b go in the areas above the windows in the ceiling 9 on.
  • the side walls 8a, 8b and the ceiling 9 are connected to the car body 2 via retaining profiles 30 and supports 32, 33.
  • the beams 32, 33 are connected to the car body via elastic suspension members (not shown).
  • the cabin side walls 8a, 8b respectively have projections outwards, in the direction of the windows, and the edges of the projections are fastened to the window frame
  • the bottom tray 6 has a bottom part 7 and side parts 1 1, 12. Between the car body floor 3 and the bottom part 7 are spring elements 10, in the form of elastic, along the vehicle longitudinal axis extending strips arranged, on which the trough 6, supported by the bottom part 7, and is resiliently mounted. The side walls 8a and 8b put on the side parts 1 1, 12 of the bottom tray 6 and continue the cabin upwards away.
  • the spring elements 10 are arranged exclusively between the bottom part 7 of the floor pan 6 and the car body floor 3. Between the side part 1 1 and the car body wall 4 a and between the side part 12 and the car body wall 4 b is in each case a cavity. It can be filled with an insulating material, such as mineral wool.
  • the side parts 1 1, 12 extend almost to the lower edge of
  • a part 34 of an acoustically decoupled connection is arranged, and between the side part 12 of the bottom pan 6 and the car body side wall 4b, a part 35 of an acoustically decoupled connection is arranged.
  • the parts 34, 35 cause a
  • the parts 34, 35 are arranged at the level of the upper edges of the side parts 1 1, 12 of the bottom tray 6.
  • the parts 34, 35 are designed here as metal tabs which are attached to the side walls 4a and 4b.
  • the side parts 1 1 and 12 are rubber elements (not shown), which form the actual acoustically decoupled connection, coupled to the tabs 34, 35.
  • FIG. 2 shows a section through the cabin between the window openings, wherein the same reference numbers refer to the same elements as in FIG. 1. Since the window openings are not shown, a continuous structure is the
  • Cabin side walls 8a and 8b recognizable and it can be clearly seen that the cabin side walls 8a, 8b join the side parts 1 1, 12 of the floor pan and continue the cabin towards the top.
  • FIG. 3 shows a detailed view of a car body floor 3, which consists of a
  • Car interior horizontal plate 20, a wagenäu ßeren horizontal plate 21 and the two plates connecting cross braces 22 is constructed. Further, in Fig. 3 angle profiles 24 are shown, which form the transition from the body floor 3 to the (not shown) car body side walls.
  • the body floor 3 is composed of a plurality of extruded profile elements, which are joined together at the connection points V.
  • Spring elements, in this case elastic elements 10 made of elastomer, are on the car interior horizontal plate 20 of the car body floor. 3 appropriate.
  • Figs. 4a to 4d is the assembly of a tub bottom on a
  • Interspaces between the elastic elements 10 are, stacked one above another, a layer of an insulating material 31 (Moniflex®) and mineral wool 25th
  • steel plates 28 shown in FIGS. 4d and 5
  • plywood boards 26 are first laid on the elastic elements 10 and the mineral wool 25.
  • the steel plates may be previously connected to the plywood panels and be present as a preassembled unit.
  • the steel plates 28 and plywood panels 26 are laid floating on the ground and not fixed by fasteners.
  • a cover sheet 27 is laid on the plywood panels 26 ( Figure 4c).
  • Fig. 4d shows a section of the finished floor structure, wherein finally a Fu ßbodenbelag 29 of the cabin on the cover layer 27 has been laid. Shown are an elastic element 10, a material for moisture insulation 31, a layer of
  • FIG. 5 shows a further detail of the floor structure of the vehicle body and the cabin with an elastic element 10 therebetween
  • Car body floor 3 has already been explained with reference to FIG. 3 and the reference numerals of the elements described therein have been incorporated into this figure. On the
  • Car interior horizontal plate 20 of the car body floor 3 is a metal housing 40th arranged in which an elastic element 10 is inserted.
  • the metal housing 40 has the shape of a groove.
  • the channel 40 serves to ensure that liquids, eg condensation water, do not reach the elastic element 10 so that it does not soak up the moisture and that it is not saturated
  • the elastic element 10 consists of a porous polyurethane, for example Sylomer®, which has a pore structure and can absorb moisture. Above the elastic element 10 is the bottom part 7, the structure of which has already been explained with reference to FIG. 4d.
  • 6a and 6b show details of the side parts 1 1, 12 of the bottom tray 6.
  • the side part 12 is constructed analogously, so that the following statements apply to both side parts 1 1, 12.
  • the side part 1 1 is shown, which is already shown in Figs. 1 and Fig. 2.
  • 6a shows a section through which the side part 1 1 transverse to the car body, as shown in FIG. 1 and FIG. 2.
  • the hollow section carrier 47 forms the lower edge of the side part 1 1 of the tub 6 and is on the bottom part 7 (not shown, but see Fig. 1) of the tub 6 is placed.
  • the air channel elements 42 extend from bottom to top, between the hollow profile support 47 and the plate 52, which forms the upper end of the side part 1 1.
  • the side part 1 1 of the bottom tray are several
  • Air channel elements 42 arranged parallel to each other, as shown in Figs. 6b and 6c.
  • the beams 42 have a dual function as a supporting element and as an air channel element for the ventilation system of the cabin.
  • the formed air channel is designated 48.
  • Air L may enter the carrier / air channel member through the opening 50 through an upper opening / inlet opening and is introduced into the hollow profile carrier 47 through an outlet opening 53.
  • the hollow profile carrier 47 points in the direction of the cabin
  • Air outlet openings 49 which are shown in Figures 1 and 2.
  • air passed through the air duct elements 42 enters the hollow profile support 47 and is directed out of the air outlet openings 49 in the direction of the interior.
  • the inlet openings 50 of the air duct elements 42 are connected to the ventilation system of the cabin, in particular to further air ducts (see Fig. 6c).
  • the air channel element 42 is tubular with a rectangular cross section, as shown in Fig. 6b.
  • the air duct element is bent and the bend is preferably adapted to the contour of the car body.
  • the air channel elements 42 have at their ends
  • Flanges 53, 54 for connection to other components, such as a top board 52 and the hollow profile support 47, on.
  • the carrier / air channels 42 have a high rigidity and a relatively high weight, especially if they are made of metal. Therefore, they contribute particularly to the mass and rigidity of the side part 1 1 and thus to the mass and rigidity of the bottom pan 6 at.
  • Further support members 41 and 46 also extend from bottom to top.
  • the carriers 41, 42 and 46 extend between a lower plate 51 and an upper plate 52 which extend in the longitudinal direction of the side part 1 1 and thus in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the carrier 41 are additionally connected via angle 60 with the hollow profile carrier 47.
  • Carrier elements 41 are mounted on angle 45 longitudinally extending carrier 43.
  • the carrier 43 and 44 serve for a further stiffening of the side part 1 first In addition, they also serve in this particular embodiment for the attachment of comfort devices, such as magazine holders,
  • a base 70 is mounted for a magazine rack.
  • the air channel elements 42 having a tubular cavity have a high rigidity and a relatively high mass, which contributes to the reduction of the natural frequency of the bottom pan.
  • Cabin side wall 8a as shown in Fig. 6c.
  • Fig. 6c shows the view cabin side walls 8a and 8c interconnected from the outside Shen, ie by the (not shown) car body side wall 4a toward the cabin interior. Visible are the sides of the cabin side walls 8a and 8c, which are opposite the car body side wall 4a.
  • the plate 52 forms the upper end of the side part 1 1 of the bottom tray.
  • the side part 1 1 of the bottom pan has a greater thickness, i. a greater extent transverse to the vehicle longitudinal direction, on than the adjoining side wall 8a, as can be seen in Figures 1, 2 and 6c.
  • the side part 1 1 together with the plate 52 protrudes into the interior of the cabin, as seen in Figs. 1 and 6c, and the plates 52 forms a shelf or sill for the window 13a provided above in the cabin side wall 8a.
  • the side part 1 in addition to the upper plate 52 and a lower plate 51, which is arranged at the lower end of the side part and as the upper plate extends in the vehicle longitudinal direction.
  • the upper plate 52 and the lower plate 51 take over because of their rigidity and a supporting function for the side part 1 1 of the bottom tray.
  • the side part 1 1 mirror-symmetrical side part 12th
  • FIGS. 7a and 7b show an elastic connection between a cabin side wall and a side part of the floor pan in the region of the transition between two side wall elements 8a and 8c.
  • Fig. 7a shows a detail from Fig. 6c in the region between the windows 13a and 13c, where two side wall elements 8a and 8c are interconnected.
  • Fig. 7a shows how Fig. 6c shows the view
  • Fig. 7a shows a section of the side part 1 1 of the bottom tray with the air channel / carrier elements 42 and the upper plate 52.
  • Fig. 7b shows the structure in section transverse to the longitudinal axis of the vehicle, wherein the cabin space 1 is arranged on the left side. There it can be seen that the profile 105 opens on the left side of the cabin interior 1 in a hollow profile part, which in cross-section approximately
  • FIG. 7 a shows air duct elements 56 in the region of the cabin side walls 8 a and 8 c, which continue the air duct of the carrier / air duct elements 42 upwards and laterally, below the windows 13 a, 13 c.
  • the air channel elements 56 sit with a flange or a projection 1 1 1 on the profile part 105.
  • an elastic sealing layer is arranged, which is not shown in this figure.
  • This elastic sealing layer for example, an elastic sealing foam is an elastic connection between a cabin side wall and a side part of the bottom trough, which allows the side part of the
  • a here in cross-section hat-shaped profile 101 covers as cover the slot between two side wall portions 8a and 8c. It can, for example, with a
  • Fig. 7b is a section through the center of the profile 101 is shown, approximately at the level of
  • a protruding from the profile 101 and the profile carrier parallel leg 106 has a vertical slot.
  • This slot is a horizontally projecting from the vertical leg 1 10 of the angle 100 pin 107 with a stuck on it elastic ring 102 introduced.
  • the bearing of the pin 107 with the elastic ring in the vertical slot allows a resilient relative movement of the bottom pan and the upper board 52 against the cabin side walls 8a and 8c in the z direction in the region of the transition between the side walls.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit schall- und schwingungsisolierter Kabine (1), mit einem Wagenkasten (2), aufweisend einen Wagenkastenboden (3), Wagenkastenseitenwände (4a, 4b) und eine Wagenkastendecke (5), und einer vom Wagenkasten umschlossenen Kabine (1), aufweisend Kabinenseitenwände (8a, 8b) eine Kabinendecke (9), und eine starre Bodenwanne (6), aufweisend ein Bodenteil (7) und Seitenteile (11, 12), wobei die Kabine (1) auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne (6) und dem Wagenkastenboden (3) angeordneten Federelementen (10) gelagert ist, sowie einen Schienenfahrzeugverbund, der ein solches Schienenfahrzeug aufweist und ein Verfahren zur Schall- und Schwingungsisolation einer Kabine eines Schienenfahrzeugs.

Description

Schienenfahrzeug mit einer schall- und schwingungsisolierten Raum-in-Raum- Kabine
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Raum-in-Raumkabine mit verbesserter Schall- und Schwingungsisolation.
Moderne Züge, insbesondere Hochgeschwindigkeitszüge, müssen hohe Ansprüche an den Fahrkomfort erfüllen, wozu ein möglichst niedriger Schallpegel im Innenraum gehört. Oftmals sind Passagierbereiche in den Endwagen direkt hinter der Fahrerkabine über den mit Antriebskomponenten bestückten Drehgestellen platziert. Zusätzlich kommt es dort bei sehr hohen Geschwindigkeiten zu aeroakustischen Anregungen. Dadurch ist das Erfordernis nach einer guten Schallisolierung besonders evident.
Im Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen beschrieben, wie der Schallpegel im Passagierraum eines Schienenfahrzeugs reduziert werden kann.
Eine bisher angewandte Maßnahme besteht darin, den Raum zwischen dem Fußboden eines Abteils und dem Wagenkasten mit schalldämpfendem Material, beispielsweise Mineralwolle, auszukleiden, um den Schalleintrag über den Fu ßboden zu vermindern. Ferner wird auch der Raum zwischen Innenseitenwand eines Abteils und der
Wagenkastenseitenwand mit schalldämpfendem Material ausgekleidet. Des Weiteren ist es möglich, die Schalldämmung durch Verwendung schwerer Innenfußböden und die Verwendung von Dämpfungsbelegen auf dem Wagenkastenrohbau zu realisieren.
Die WO 01 /05640 offenbart ein Verbindungselement zur Verbindung einer Wand und eines Ausbauteils eines Wagenkastens, das ein gummielastisches Stützteil aufweist. Es werden neben den Federungseigenschaften auch geräuschdämmende Eigenschaften des Stützteils ausgenutzt, wodurch ein geringer Körperschalleintrag in den Innenraum des Wagenkastens eines Fahrzeugs gegeben sein soll.
Diese bekannten Lösungen zur Reduzierung des Schallpegels in Passagierräumen werden jedoch als nicht ausreichend für moderne Schienenfahrzeuge, insbesondere Hochgeschwindigkeitszüge, erachtet, da insbesondere im Bereich der Drehgestelle ein sehr starker Schall- und Schwingungseintrag ins Fahrzeuginnere auftritt. Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug bereitzustellen, das eine verbesserte Schall- und Schwingungsisolation aufweist. Insbesondere sollte der Schalleintrag und Schwingungseintrag in eine Passagierkabine von der Unterseite, beispielsweise über die Drehgestelle verringert werden.
Dazu schlägt die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Vorteilhafte spezielle Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit schall- und
schwingungsisolierter Kabine, mit
einem Wagenkasten, aufweisend
einen Wagenkastenboden,
Wagenkastenseitenwände und
eine Wagenkastendecke, und
einer vom Wagenkasten umschlossenen Kabine, aufweisend
Kabinenseitenwände
eine Kabinendecke, und
eine starre Bodenwanne, aufweisend ein Bodenteil und Seitenteile
wobei die Kabine auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne und dem
Wagenkastenboden angeordneten Federelementen gelagert ist.
Das Fahrzeug weist einen Raum-in-Raum-Aufbau auf. Die Kabine ist als eigenständiger Raum innerhalb des Wagenkastens angeordnet. Der Begriff„Kabine" bezeichnet einen Raum im Inneren eines Schienenfahrzeugs, vorzugsweise zum Aufenthalt von Personen. Umfasst von dem Begriff „Kabine" sind, ohne Beschränkung, Fahrerkabinen,
Passagierabteile, Großraumkabinen, etc. Beispiele für Schienenfahrzeuge sind, ohne Beschränkung, Waggons, Lokomotiven und Triebwagen.
Nach der grundlegenden Idee der Erfindung wird der untere Bereich der Kabine von einer starren Bodenwanne gebildet, die auf Federelementen gelagert ist, wobei die
Federelemente auf dem Wagenkastenboden angeordnet sind und die Bodenwanne auf den Federelementen gelagert ist. Die Kabinenseitenwände schließen sich direkt oder indirekt, beispielsweise über Verbindungselemente, an die Bodenwanne an und setzen die Kabine nach oben hin fort. Die Federelemente nehmen das Gewicht der Bodenwanne und den Großteil des Gewichts der Kabine auf. Die Bodenwanne ist steif oder im Wesentlichen steif, was bedeutet, dass sie unter Belastung keine oder nur eine minimale Verbiegung oder Verwindung zeigt.
Die Bodenwanne ist in einer speziellen Ausführungsform vorzugsweise auch
selbsttragend.
Die Bodenwanne weist im Vergleich zu beispielsweise den Seitenwänden eine relativ hohe Masse auf, wodurch ihre Trägheit erhöht wird und ihre Eigenfrequenz, bei gleichbleibender Steifigkeit, reduziert wird. Durch eine erhöhte Masse und damit verringerte Eigenfrequenz der Bodenwanne wird die Schwingungsisolation breitbandiger, da die Isolation ab einer Frequenz f von f = (2)1/2*Eigenfrequenz beginnt.
Die Eigenfrequenz der Wanne liegt vorzugsweise im Bereich von 20-100 Hz,
insbesondere bevorzugt 20-50 Hz und am meisten bevorzugt 20-30 Hz, wobei die
Eigenfrequenz unter Grundlast, d.h. ohne Passagiere in der Kabine, gemeint ist.
Die Masse der Bodenwanne und die statische Grundlast (ohne sich in der Kabine aufhaltende Passagiere) können beispielsweise erhöht werden, indem in den Seitenteilen der Bodenwanne beispielsweise Trägerelemente, Luftkanäle, Ablageschränke und/oder elektrische Bedienelemente angeordnet sind. Trägerelemente und Luftkanäle können z.B. aus Metall bestehen. Die Masse der Bodenwanne kann zusätzlich dazu, oder stattdessen, erhöht werden, indem das Bodenteil der Wanne mehrere Schichten aus massivem Material aufweist, z.B. Schichten aus Holz, insbesondere Sperrholz, oder Metall.
Schließlich kann die Masse der Bodenwanne auch erhöht werden, indem auf dem
Bodenteil kabinenseitig Inneneinrichtungsgegenstände angeordnet werden, wie beispielsweise Gestühl und/oder Tische.
Die starre Bodenwanne steht entkoppelt im umgebenen Raum des Wagenkastens und besitzt keine starre Verbindung zu Boden, Wänden und Decken des Wagenkastens. Die Kabine ist auf Federelementen gelagert. Wie erwähnt, ist die Wanne ist in sich selbst tragend. Die Federelemente bewirken eine Schall- und Schwingungsisolation der Kabine, insbesondere im Bereich der Bodenwanne, und speziell im Bereich des Fu ßbodens.
Die Last der Kabinenseitenwände ruht zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend, auf der Bodenwanne. Dadurch kann statische Last der Kabinenseitenwände in vertikaler Richtung über die Federelemente, auf denen die Bodenwanne aufliegt, abgeführt werden.
Die Federelemente haben in einer Ausführungsform auch Dämpfeigenschaften, so dass sie gleichzeitig Feder- und Dämpfungselemente sind. Anders ausgedrückt, sind die Federelemente in einer Ausführungsform auch gedämpft. Dämpfeigenschaften der Federelemente hängen von Materialauswahl ab, beispielsweise von der Art des
Kunststoffs, wenn die Federelemente aus Kunststoff sind.
Eine Dämpfung bewirkt, dass eine Überhöhung der Resonanzfrequenz der Bodenwanne vermieden oder zumindest begrenzt wird, wenn eine Anregung im Bereich der
Resonanzfrequenz erfolgt.
In einer Ausführungsform sind zusätzliche Dämpferelemente zwischen der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Kabine auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden angeordneten Federelementen und einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden angeordneten Dämpferelementen gelagert. Die
Federelemente und die Dämpferelemente sind in dieser Ausführungsform voneinander verschiedene, vorzugsweise räumlich getrennte Elemente.
In einer speziellen Variante der Erfindung sind die Federelemente, und sofern vorhanden die zusätzlichen Dämpferelemente, ausschließlich zwischen dem Bodenteil der
Bodenwanne und dem Wagenkastenboden angeordnet, sodass nur der Bodenteil der Bodenwanne auf Federelementen aufliegt.
Die Seitenteile der Bodenwanne weisen in einer Ausführungsform eine oder mehrere akustisch entkoppelte Verbindungen zu ihren benachbarten Wagenkastenseitenwänden auf. Die Verbindungen können elastische Verbindungselemente aufweisen, die beispielsweise aus Gummi sind. Die Seitenteile der Bodenwanne weisen in einer weiteren, speziellen Ausführungsform keine Verbindung zu ihren benachbarten Wagenkastenseitenwänden auf, insbesondere keine Befestigung an benachbarten Wagenkastenseitenwänden. Gegebenenfalls vorhandene Anschlagselemente, wie unten beschrieben, die vorzugsweise berührungslos sind, sind keine Verbindung. Somit weisen die Seitenteile der Bodenwanne vorzugsweise keine Verbindung zu dem umgebenden Wagenkasten auf. Durch die Vermeidung von Verbindung zwischen den Seitenteilen der Bodenwanne und den jeweils benachbarten Wagenkastenseitenwänden wird der untere Bereich der Kabine besonders gut schall- und schwingungsisoliert und der Schalleintrag in den unteren Bereich der Kabine, z.B. durch Schall aus dem Bereich der Drehgestelle, noch besser verringert.
Der Begriff„keine Verbindung" bedeutet insbesondere, dass keine Befestigungselemente, Verbindungselemente oder verbindende Bauteile vorhanden sind, die Schwingungen oder der Schall übertragen könnten Insbesondere nicht vorhanden sind starre oder elastische Befestigungselemente oder Verbindungselemente, die in der Lage sind Schwingungen oder Schall zu übertragen. Im Zwischenraum zwischen dem unteren Bereich einer Kabinenseitenwand und einer benachbarten Wagenkastenseitenwand kann aber, sofern gewünscht, ein nicht Schwingungsübertragendes, vorzugsweise locker gepacktes
Isolationsmaterial angeordnet sein, wie beispielsweise Mineralwolle.
In einer speziellen Ausführungsform ist die Bodenwanne schwimmend zu dem
Wagenkastenboden gelagert. Eine schwimmende Lagerung bedeutet, dass das Bodenteil der Bodenwanne und der Wagenkastenboden nicht fest miteinander verbunden sind, weder über die Federelemente noch über andere Verbindungen. Somit ist die
Bodenwanne relativ zum Wagenkastenboden theoretisch in jede horizontale
Raumrichtung verschiebbar. Eine Verschiebung wird aber einerseits durch das
Eigengewicht der Bodenwanne und der Kabine, Reibungskräfte zwischen der
Bodenwanne und den Federelementen und dem Wagenkastenboden praktisch verhindert. Zudem können Anschlagselemente vorhanden sein, die eine Verschiebung der Kabine verhindern.
Die schwimmende Lagerung kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden. Die Federelemente, beispielsweise aus Elastomermaterial, können am Bodenteil der Bodenwanne oder am Wagenkastenboden fixiert werden, beispielsweise durch
Anschrauben oder Ankleben. Hingegen ist die Bodenwanne, insbesondere das Bodenteil, nicht an den Federelementen fixiert. In einer weiteren Variante ist es auch denkbar, die Federelemente ohne jegliche Fixierung zwischen dem Bodenteil der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden anzuordnen. Die Federelemente werden dann durch das aufliegende Gewicht der Wanne an ihrem Ort gehalten.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kabine keine Öffnungen zu einem Zwischenraum auf, der sich zwischen der Kabine und dem umgebenden Wagenkasten befindet, wodurch die Schallisolation nochmals verbessert wird. Im Bereich der Fenster, die im Wagenkasten angeordnet sind, weist die Kabinenseitenwand beispielsweise Auskragungen nach außen, in Richtung der Fester auf, und die Ränder der Auskragungen sind an der Wand des Wagenkastens oder am Fensterrahmen befestigt. In anderen Bereichen können Abdichtungen vorhanden sein.
Zwischen der Seitenwand der Bodenwanne und der Wagenkastenseitenwand können so genannte Anschlagselemente angeordnet sein. Die Anschlagselemente bewirken eine Abstützung der Bodenwanne in x-und y-Richtung, insbesondere bei Seitenkräften und Kräften in Fahrzeuglängsrichtung. Die x-Richtung ist die Richtung der Längsachse des Wagens und die y-Richtung ist die Richtung quer dazu, zur Seite des Wagens. Die Z- Richtung ist Richtung nach oben. Vorzugsweise sind die genannten Anschlagselemente auf Höhe des oberen Randes der Seitenwand der Bodenwanne angeordnet. Die
Anschlagselemente können beispielsweise als einander in Längsrichtung des Wagens gegenüberliegende Laschen ausgeführt sein, wobei eine erste Lasche an der
Wagenkastenseitenwand angebracht ist und eine zweite Lasche an der Seitenwand der Bodenwanne, insbesondere auf Höhe des oberen Randes der Seitenwand. Die
Anschlagselemente, insbesondere die Laschen, sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie nur dann einander berühren (anschlagen) wenn die Bodenwanne über eine bestimmten Strecke gegenüber dem Wagenkasten bewegt wird, beispielsweise bei einer Bremsung des Wagens, und dass sie ansonsten berührungslos sind. Um den Anschlag gegeneinander zu dämpfen, kann zwischen den Laschen ein elastisches Material vorgesehen sein, das an einer der Laschen befestigt ist.
Eine starre, selbsttragende Wanne kann durch jegliche starre Zusammenfügung eines Bodenteils und Seitenteilen hergestellt werden. Eine Fügeverbindung kann durch alle im Schienenfahrzeugbau gängigen Fügetechniken erfolgen, insbesondere aber durch Schrauben oder Schweißen. Alternativ kann die Wanne auch einstückig gefertigt sein. Erfindungsgemäß bilden das Bodenteil und zumindest die genannten Seitenteile eine in sich starre Wanne. In die sich starre, selbsttragende Konstruktion können weiterhin aber auch Teile der Kabinenseitenwände einbezogen sein.
Mit dem Bodenteil ist der untere, sich horizontal oder im Wesentlichen horizontal erstreckende Abschnitt der Bodenwanne gemeint. Das Bodenteil kann aus mehreren Schichten aufgebaut sein. Als Werkstoffe für das Bodenteil oder die verschiedenen Schichten des Bodenteils werden vorzugsweise Metall, Holz, wie beispielsweise
Sperrholz, und/oder Kunststoffe eingesetzt. Einzelne Schichten können miteinander verklebt sein. Insbesondere können zwischen Holzschichten schallisolierende Stoffe angeordnet sein, wie z.B. poröse oder unporöse Kunststoffe, Kork, oder Mischungen davon. Als letzte Schicht in Richtung Innenraum ist vorzugsweise ein Teppich oder ein Kunststoffbelag auf dem Bodenteil aufgebracht. Damit bildet das Bodenteil in Richtung der Innenseite der Kabine den Kabinenfußboden.
Die Seitenteile der Bodenwanne erstrecken sich sowohl in Längsrichtung der Kabine als auch vom Bodenteil ausgehend nach oben. Sie können auch als Seitenwände der Wanne bezeichnet werden. Die Seitenteile beginnen beispielsweise an den in
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Kanten des Bodenteils. Die Seitenteile der
Bodenwanne erstrecken sich vorzugsweise maximal bis zur Unterkante der
Wagenfenster. Die Seitenteile der Bodenwanne nehmen jeweils, ausgehend vom
Bodenteil, vorzugsweise bis zu 25% der maximalen Innenhöhe der gesamten Kabine ein, mehr bevorzugt bis zu 30%, noch mehr bevorzugt bis zu 35% und am meisten bevorzugt bis zu 40%.
In einer Ausführungsform weisen die Seitenteile der Bodenwanne Trägerelemente auf. Die Trägerelemente geben den Seitenteilen eine starre und selbsttragende Struktur. In einer speziellen Ausführungsform weisen die Seitenteile Trägerelemente auf, die sich von unten nach oben erstrecken. Weiterhin können die Seitenteile auch Querträgerelemente aufweisen, die sich in Wagenkastenlängsrichtung erstrecken. Insbesondere können die Seitenteile eine selbsttragende Skelettstruktur aus Trägerelementen aufweisen.
Zumindest einige der Trägerelemente einer Skelettstruktur sind vorzugsweise miteinander verbunden. Insbesondere Trägerelemente, die von oben nach unten verlaufen, können mit Trägerelementen verbunden sein, die in Längsrichtung verlaufen. Die Trägerelemente können alle Arten von Trägern sein. Ein Beispiel sind Profilträger, vorzugsweise aus Metall. Eine solche starre und selbsttragende Struktur kann zumindest in Richtung des Innenraums mit Verkleidungselementen, wie beispielsweise Blenden abgedeckt sein.
In einer speziellen Ausführungsform sind zumindest ein Teil der Trägerelemente gleichzeitig Luftkanalelemente. In dieser Ausführungsform hat zumindest ein Teil der Trägerelemente eine Doppelfunktion als tragendes Element und als Luftkanal für das Belüftungssystem der Kabine. Luftkanalelemente sind ein Teil des Belüftungssystems der Kabine und bilden einen Teil eines Luftkanals zur Einleitung von Luft in die Kabine.
Trägerelemente, die gleichzeitig Luftkanalelemente sind, weisen eine im Inneren einen Hohlraum mit zwei Öffnungen auf, wobei erste Öffnung als Einlassöffnung für Luft und eine andere Öffnung als Auslassöffnung für Luft vorgesehen sein kann. Das
Luftkanalelement ist vorzugsweise röhrenförmig, so dass der Hohlraum im
Luftkanalelement eine Röhre ist. Die Röhre kann beliebige, auch innerhalb eines
Luftkanalelements wechselnde Querschnitte aufweisen. Der Querschnitt kann
beispielsweise rund, oval, oder mehreckig, zum Beispiel rechteckig, sein. Das
Luftkanalelement kann gebogen sein, wobei die Biegung vorzugsweise an die Kontur des Wagenkastens angepasst ist. Die Luftkanalelemente können an ihren Enden einen Flansch zur Verbindung mit anderen Bauteilen aufweisen. Vorzugsweise sind
Luftkanalelemente, insbesondere röhrenförmige, aus Metall. Die Luftkanalelemente erstrecken sich vorzugsweise von unten nach oben, von einem unteren Ende des
Seitenteils der Bodenwanne zu einem oberen Ende des Seitenteils. Luftkanalelemente mit einem röhrenförmigen Hohlraum weisen eine hohe Steifigkeit auf, wodurch sie als tragende Elemente besonders geeignet sind. Ferner können Luftkanalelemente durch Ihre Masse zur Reduzierung der Eigenfrequenz der Bodenwanne beitragen, insbesondere wenn sie aus Metall bestehen. Entlang der Seitenteile der Bodenwanne sind
vorzugsweise mehrere Luftkanalelemente parallel zueinander angeordnet.
An der Unterseite können die oben beschriebenen Luftkanalelemente mit einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Hohlprofilträger verbunden sein, der
Luftaustrittsöffnungen aufweisen kann, sodass durch die Luftkanalelemente geleitete Luft in den Hohlprofilträger eintritt und aus den Luftaustrittsöffnungen in Richtung Innenraum geleitet wird. Der Hohlprofilträger bildet in dieser Ausführungsform den unteren Rand der Seitenteile der Wanne und ist auf das Bodenteil der Wanne aufgesetzt. Er bildet somit einen Längsträger des Seitenteils der Bodenwanne. An der Oberseite kann auf die Luftkanalelemente und ggf. vorhandene weitere Träger eine Platte aufgesetzt sein, welche dort, wo die Luftkanalelemente angesetzt sind, Luftdurchtrittsöffnungen aufweist. An diese Durchtrittsöffnungen können sich weitere Luftkanalelemente im Bereich der Kabinenseitenwände anschließen. Die Platte kann den oberen Abschluss eines
Seitenteils der Bodenwanne bilden. Die Platte kann in den Innenraum der Kabine hineinragen und beispielsweise die Funktion einer Ablage oder Fensterbank für oberhalb in den Kabinenseitenwänden vorgesehene Fenster bilden. Die Platte kann gleichzeitig ein Längsträger des Seitenteils der Bodenwanne sein.
Des Weiteren können in den Seitenteilen der Bodenwannen Bedienvorrichtungen für Fahrgäste, beispielsweise Bedienvorrichtungen für Klimaanlagen, Schränke und/oder Ablagefächer vorgesehen sein.
Die Seitenteile der Bodenwanne, insbesondere die zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen weisen vorzugsweise eine größere Dicke, d.h. eine größere
Ausdehnung quer zur Fahrzeuglängsrichtung, auf als die an die Seitenteile
anschließenden Seitenwände. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Seitenteile eine starre, selbsttragende Struktur aus Trägerelementen aufweisen, und speziell, wenn Luftkanalelemente einbezogen sind. Insbesondere können die Seitenteile der Wanne in den Innenraum der Kabine hineinragen, wobei der obere Rand oder die Oberseite der Seitenteile die Funktion einer Ablage oder Fensterbank bilden kann.
Durch die federnde Lagerung der Wanne auf Federelementen wird die Wanne unter statischer Belastung, beispielsweise durch in der Kabine befindliche Fahrgäste, nach unten ausgelenkt, wobei die Federelemente komprimiert werden. Durch eine hohe statische Grundlast, bedingt durch die Masse der Bodenwanne (ohne Passagiere), ergibt sich eine geringe zusätzliche Komprimierung der Federelemente bei maximaler Belastung durch Passagiere. Anders ausgedrückt übersteigt die Masse der Bodenwanne die Masse der auf der Bodenwanne befindlichen Passagiere deutlich.
Die oberhalb der Bodenwanne angeordneten Kabinenseitenwände können mit der Bodenwanne flexibel verbunden sein, wie nachfolgend noch beschrieben, so dass obere Bereiche der Kabinenseitenwand unter Last nicht gleichermaßen ausgelenkt werden wie die Bodenwanne.
In einem Schienenfahrzeug können mehrere der zuvor beschriebenen Bodenwannen angeordnet sein, welche vorzugsweise durch elastische Verbindungen miteinander verbunden sind.
Verbindungen der Bodenwanne, insbesondere das Bodenteils der Bodenwanne zu weiteren Fußbodenabschnitten, beispielsweise Fußböden im Bereich des Führerstandes oder in anderen Wagenbereichen, oder Verbindungen zu Zwischenwänden sind vorzugsweise elastisch oder mit zwischen liegenden Spalten ausgeführt, um die
Bodenwanne, insbesondere den Bodenteil der Wanne, wirksam von anderen
Fu ßbodenabschnitten zu entkoppeln.
Die Kabinenseitenwände können aus mehreren Elementen aufgebaut sein.
Kabinenseitenwandelemente, die im Bereich der Fenster angeordnet sind, sind dort vorzugsweise ortsfest und insbesondere nicht nach oben oder unten verschiebbar angeordnet. Die Kabinenseitenwände setzen am oberen Rand des Seitenteils der Bodenwanne an. Im Fall einer mehrteiligen Kabinenseitenwand setzt insbesondere der Teil der Kabinenseitenwand, der die Fensterausschnitte beinhaltet, am oberen Rand des Seitenteils der Wanne an.
Die oberhalb der Bodenwanne angeordneten Kabinenseitenwände können über
Aufhängungselemente mit ihrer jeweils benachbarten Wagenkastenseitenwand verbunden sein. Die Aufhängungselemente können beispielsweise oberhalb der Fenster angeordnet sein und/oder im Bereich von Fenstersäulen. Die Aufhängungselemente sind vorzugsweise elastisch beweglich und dienen der Befestigung der Seitenwand bzw., im Fall einer mehrteiligen Seitenwand, der Befestigung von Seitenwandelementen, inklusive eventuell vorhandener Gepäckablagen. Sie erlauben somit eine elastische Bewegung der Kabinenseitenwand relativ zur benachbarten Wagenkastenseitenwand.
Die Federelemente zur Lagerung und AbStützung der Bodenwanne können
beispielsweise Luftfedern, Gasfedern, Elastomerfedern sein. In einer bevorzugten Ausführungsform werden Elastomerfedern, nachfolgend bezeichnet als„elastische Elemente" eingesetzt. Elastische Elemente können verschiedenste Formen aufweisen, beispielsweise können die Elemente kreisförmig, rechteckig oder streifenförmig sein. Beispielsweise haben die elastischen Elemente eine Streifenform. Sie können
beispielsweise entlang der Längsachse des Wagens (x-Achse) oder entlang der y-Achse oder schräg dazu ausgerichtet sein. Der Abstand zwischen den Streifen kann
beispielsweise im Bereich von 200 bis 600 mm liegen. Der Raum zwischen den Streifen kann mit einem Isolationsmaterial, beispielsweise Mineralwolle, wie Glas- oder Steinwolle, einem Kunststoffschaum, Feuchtisolationsmaterialien, oder einer Kombination davon, ausgekleidet sein. Die Streifen können mit einem Kleber am Wagenkastenboden befestigt sein. Besonders geeignete Materialen für die elastischen Elemente sind elastomere Kunststoffe. Beispielhaft zu nennen sind Naturkautschuk, Synthesekautschuk,
Polyurethan, Polyetherurethan, Silikonkautschuk, wobei zelluläre/poröse Materialien besonders geeignet sind. Am meisten bevorzugte Materialien werden unter den
Markennamen Sylodyn®, SylodynNB® und Sylomer® vertrieben, beispielsweise von der Firma Getzner.
Die elastischen Elemente haben in einer bevorzugten Variante auch dämpfende
Eigenschaften, sind also vorzugsweise auch gleichzeitig Dämpferelemente.
Die elastischen Elemente vereinigen vorzugsweise die Eigenschaften einer statischen Steifigkeit und einer dynamischen Flexibilität. Wenn tieffrequente
Resonanzerscheinungen reduziert werden sollen, ist eine hohe Dämpfung der elastischen Elemente von Vorteil, insbesondere zur Reduzierung niederfrequenter Vibrationen.
Es ist bevorzugt, elastische Elemente auf folgende Eigenschaften auszulegen, wobei eine oder mehrere der Eigenschaften vorliegen können:
Kriechverhalten/eine maximale Dickenreduktion von 5 % über die Zeit,
vorzugsweise über einen Zeitraum von 10 Jahren,
maximal 2 mm, vorzugsweise maximal 1 mm, Einfederung bei einer andauernden Belastung von bis zu 80 kg/m2,
maximal 2 mm, vorzugsweise maximal 1 mm, Einfederung bei einer kurzzeitigen Belastung von bis zu 320 kg/m2
- Widerstand gegen Erschütterungen von 3g in X-Richtung (Längs), 1 g in Y- Richtung (Quer), 3g in Z-Richtung (nach oben oder unten) In einer speziellen Ausführungsform werden zwei verschiedene elastische Materialien, nachfolgend bezeichnet als erstes und zweites elastisches Material, verwendet. Hierbei hat das erste elastische Material ausschließlich, oder vorwiegend, federnde
Eigenschaften und das zweite elastische Material ausschließlich, oder vorwiegend dämpfende Eigenschaften.
Die Kabinenseitenwände und die Bodenwanne können über eine elastische Verbindung miteinander verbunden sein. Anders ausgedrückt kann jede Kabinenseitenwand über eine elastische Verbindung mit den Seitenteilen der Bodenwanne verbunden sein. Die
Kabinenseitenwand setzt am oberen Rand des Seitenteils der Bodenwanne an, wobei zwischen dem unteren Rand der Kabinenseitenwand und dem oberen Rand der
Bodenwanne die elastische Verbindung angeordnet ist. Im Falle einer mehrteiligen Seitenwand ist insbesondere der Seitenwandteil über eine elastische Verbindung mit der Bodenwanne verbunden, der die Fensterausschnitte beinhaltet.
Die elastische Verbindung kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt sein.
Beispielsweise kann es sich dabei um eine Fuge oder Dichtleiste aus elastischem
Material handeln, oder Verbindungsstücke oder Verbindungswinkel mit gummielastischen Elementen oder dergleichen. Die elastische Verbindung kann auch ein elastischer Streifen oder ein elastisches Profil sein, welche eine abdichtende Funktion haben können.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Wagenkastenboden eine Wageninnere horizontale Platte, eine wagenäußere horizontale Platte und Querstreben auf, welche die beiden horizontalen Platten verbinden. Ferner sind in dieser
Ausführungsform die elastischen Elemente auf der Wageninneren Platte über
Verbindungsstellen der Querstreben zur Wageninneren Platte angeordnet. Die
beschriebene Struktur eines Wagenkastenbodens kann beispielsweise durch ein
Profilelement, wie z.B. ein Strangpressprofil, oder mehrere zusammengesetzte
Profilelemente mit inneren Querstreben gebildet werden. Insbesondere ist es bevorzugt, in dieser Ausführungsform erste elastische Elemente in Streifenform einzusetzen, die über den Verbindungsstellen von Querstreben in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) angeordnet sind. Üblicherweise sind auch die beschriebenen Querstreben in
Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet, so dass die Querstreben und die streifenförmigen elastischen Elemente den gleichen Verlauf haben und im Wesentlichen übereinander liegen, getrennt von der Wageninneren Platte. In dieser Ausführungsform sind die elastischen Elemente an besonders steifen Stellen des Wagenkastenbodens angeordnet und man erzielt eine besonders wirkungsvolle elastische Entkopplung zwischen
Wagenkastenboden und Kabinenboden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Schall- und Schwingungsisolation einer Kabine eines Schienenfahrzeugs, bei dem
- in einem Wagenkasten, aufweisend einen Wagenkastenboden,
Wagenkastenseitenwände und eine Wagenkastendecke, eine Kabine angeordnet wird, die vom Wagenkasten umschlossen ist und die Kabinenseitenwände eine Kabinendecke, und eine starre Bodenwanne aufweist,
- die Kabine auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne und dem
Wagenkastenboden angeordneten Federelementen gelagert wird.
Für das Verfahren wird auf alle zuvor offenbarten Gegenstände Bezug genommen, samt aller zuvor beschriebenen Ausführungsformen eines Schienenfahrzeugs und einer Bodenwanne, so dass das Verfahren im Speziellen mit den zuvor beschriebenen
Gegenständen kombiniert werden kann.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Schienenfahrzeugverbund, beispielsweise einen Zug, der ein oder mehrere Schienenfahrzeuge wie zuvor
beschrieben aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Schienenfahrzeug und ein Schnitt durch die Kabine im Bereich der Fensteröffnungen
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Schienenfahrzeug und ein Schnitt durch die Kabine zwischen den Fensteröffnungen
Fig. 3 einen Wagenkastenboden mit darauf positionierten elastischen Elementen;
Fig. 4a - 4d den Zusammenbau von Wagenkastenboden, elastischen Elementen und
Bodenteil der Bodenwanne, Fig. 5 eine Detailansicht eines Wagenkastenbodens, eines elastischen Elements und eines Bodenteils der Bodenwanne,
Fig. 6a-c Ansichten des Seitenteils der Bodenwanne aus verschiedenen
Perspektiven, und mit aufgesetzter Kabinenseitenwand (6c).
Fig. 7a, 7b Detailansichten der Verbindung zwischen den Seitenteilen der
Bodenwanne und der Seitenwand
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt quer durch ein Schienenfahrzeug vertikal zur
Fahrzeuglängsachse (x-Achse) mit einem Raum-in-Raumkonzept gemäß der
vorliegenden Erfindung, bei dem eine Kabine 1 von einem Wagenkasten 2 umschlossen ist. Der Wagenkasten 2 ist aus einem Wagenkastenboden 3, Wagenkastenseitenwänden 4a, 4b und einer Wagenkastendecke 5 zusammengesetzt. Die Fig. 1 zeigt auch einen Schnitt durch Fensterscheiben 13a, 13b im Wagenkasten. Die Kabine 1 ist aus einer Bodenwanne 6, Kabinenseitenwänden 8a, 8b und einer Kabinendecke 9
zusammengesetzt. Die Seitenwände 8a und 8b sind jeweils aus mehreren Elementen zusammengesetzt. Die Seitenwände 8a, 8b gehen in den Bereichen über den Fenstern in die Decke 9 über. Die Seitenwände 8a, 8b und die Decke 9 sind über Halteprofile 30 und Träger 32, 33 mit dem Wagenkasten 2 verbunden. Die Träger 32, 33 sind über (nicht dargestellte) elastische Aufhängungselemente mit dem Wagenkasten verbunden. Im Bereich der Fenster 13a, 13b, die im Wagenkasten 2 angeordnet sind, weisen die Kabinenseitenwände 8a, 8b jeweils Auskragungen nach außen, in Richtung der Fenster auf, und die Ränder der Auskragungen sind am Fensterrahmen befestigt
Die Bodenwanne 6 weist ein Bodenteil 7 und Seitenteile 1 1 , 12 auf. Zwischen dem Wagenkastenboden 3 und dem Bodenteil 7 sind Federelemente 10, in Form elastischer, entlang der Fahrzeuglängsachse verlaufender Streifen, angeordnet, auf denen die Wanne 6, über das Bodenteil 7, abgestützt und federnd gelagert ist. Die Seitenwände 8a und 8b setzen an den Seitenteilen 1 1 , 12 der Bodenwanne 6 an und setzen die Kabine nach oben hin fort. Die Federelemente 10 sind ausschließlich zwischen dem Bodenteil 7 der Bodenwanne 6 und dem Wagenkastenboden 3 angeordnet. Zwischen dem Seitenteil 1 1 und der Wagenkastenwand 4a und zwischen dem Seitenteil 12 und der Wagenkastenwand 4b ist jeweils ein Hohlraum. Er kann mit einem Isoliermaterial, beispielsweise Mineralwolle, gefüllt sein. Die Seitenteile 1 1 , 12 erstrecken sich bis fast zur Unterkante der
Wagenfenster 13a und 13b.
Zwischen dem Seitenteil 1 1 der Bodenwanne 6 und der Wagenkastenseitenwand 4a ist ein Teil 34 einer akustisch entkoppelten Verbindung angeordnet, und zwischen dem Seitenteil 12 der Bodenwanne 6 und der Wagenkastenseitenwand 4b ist ein Teil 35 einer akustisch entkoppelten Verbindung angeordnet. Die Teile 34, 35 bewirken eine
Abstützung der Bodenwanne insbesondere bei Kräften in Fahrzeuglängsrichtung (X- Richtung), wenn die Bodenwanne 6 sich beispielsweise durch eine starke Bremsung in Blickrichtung des Betrachters oder gegen die Blickrichtung des Betrachters verschieben würde. Die Teile 34, 35 sind auf Höhe der oberen Ränder der Seitenteile 1 1 , 12 der Bodenwanne 6 angeordnet. Die Teile 34, 35 sind hier als Metalllaschen ausgeführt, welche an den Seitenwänden 4a und 4b befestigt sind. Die Seitenteile 1 1 und 12 sind über Gummielemente (nicht gezeigt), welche die eigentliche akustisch entkoppelte Verbindung bilden, an die Laschen 34, 35 gekoppelt.
In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Kabine zwischen den Fensteröffnungen gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente verweisen wie bei der Fig. 1 . Da die Fensteröffnungen nicht gezeigt sind, ist eine durchgängige Struktur der
Kabinenseitenwände 8a bzw. 8b erkennbar und es ist deutlich zu erkennen, dass die Kabinenseitenwände 8a, 8b sich an die Seitenteile 1 1 , 12 der Bodenwanne anschließen und die Kabine nach oben hin fortsetzen.
Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines Wagenkastenbodens 3, der aus einer
Wageninneren horizontalen Platte 20, einer wagenäu ßeren horizontalen Platte 21 und die beiden Platten verbindenden Querstreben 22 aufgebaut ist. Ferner sind in der Fig. 3 Winkelprofile 24 abgebildet, die den Übergang vom Wagenkastenboden 3 zu den (nicht gezeigten) Wagenkastenseitenwänden bilden. Der Wagenkastenboden 3 ist aus mehreren Strangpress-Profilelementen zusammengesetzt, die an den Verbindungsstellen V zusammengefügt sind. Federelemente, in diesem Fall elastische Elemente 10 aus Elastomer, sind auf der Wageninneren horizontalen Platte 20 des Wagenkastenbodens 3 angebracht. Die Anbringung erfolgt über Verbindungsstellen S, an denen Querstreben 22 mit der Wageninneren horizontalen Platte 20 verbunden sind.
In den Fig. 4a bis 4d ist der Zusammenbau eines Wannenbodens auf einem
Wagenkastenboden und auf elastischen Elementen dargestellt. In der Fig. 4a wurden steifenförmige elastische Elemente 10 in Fahrzeuglängsrichtung in Blickrichtung des Betrachters verlaufend, auf einem Wagenkastenboden 3 angeordnet. In den
Zwischenräumen zwischen den elastischen Elementen 10 sind, übereinander geschichtet, eine Schicht aus einem Isolationsmaterial 31 (Moniflex®) und Mineralwolle 25
angeordnet. Im nächsten Schritt, gezeigt in der Fig. 4b, werden auf die elastischen Elemente 10 und die Mineralwolle 25 zunächst Stahlplatten 28 (gezeigt in Fig. 4d und 5) und Sperrholzplatten 26 verlegt. Die Stahlplatten können mit den Sperrholzplatten schon vorher verbunden sein und als vormontierte Einheit vorliegen. Die Stahlplatten 28 und Sperrholzplatten 26 sind auf dem Untergrund schwimmend verlegt und nicht durch Befestigungsmittel fixiert. Auf die Sperrholzplatten 26 wird als nächstes eine Abdecklage 27 verlegt (Fig. 4c).
Die Fig. 4d zeigt einen Ausschnitt der fertigen Bodenstruktur, wobei abschließend ein Fu ßbodenbelag 29 der Kabine auf der Abdecklage 27 verlegt wurde. Gezeigt sind ein elastisches Element 10, ein Material zur Feuchteisolation 31 , eine Schicht aus
Mineralwolle 25, Stahlplatten 28, eine Sperrholzplatte 26, eine Abdecklage 27 und ein Teppichboden 29. Die Elemente 28, 26, 27 und 29 bilden das Bodenteil 7. Zwischen den elastischen ersten Elementen 10 und der Stahlplatte 28 sind kein Kleber oder
anderweitige Befestigungsmittel vorgesehen, so dass das Bodenteil schwimmend verlegt ist. Die in den Fig. 4b-d gezeigten Unterbrechungen in dem Boden, also die
Unterbrechungen in dem Fußbodenbelag 29, der Abdecklage 27 und der Sperrholzplatte 26 sind im Querschnitt gezeigte Bohrungen für die Befestigung von Sitzen oder Sitzfüßen, die an unter den Bohrungen an der Bodenplatte angebrachten Metallplatten mit
Innengewinde angeschraubt werden.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Detail der Bodenstruktur von Wagenkasten und Kabine mit einem dazwischen liegenden elastischen Element 10. Die Struktur des
Wagenkastenbodens 3 wurde bereits anhand der Fig. 3 erläutert und die Bezugszeichen der dort beschriebenen Elemente wurden in diese Figur übernommen. Auf der
Wageninneren horizontalen Platte 20 des Wagenkastenbodens 3 ist ein Metallgehäuse 40 angeordnet, in das ein elastisches Element 10 eingelegt ist. Das Metallgehäuse 40 hat die Form einer Rinne. Die Rinne 40 dient dazu, dass Flüssigkeiten, z.B. Kondenswasser nicht bis zu dem elastischen Element 10 kommt sodass es sich nicht vollsaugt und die
Feuchtigkeit zum Bodenteil der Wanne transportiert. Das elastische Element 10 besteht aus einem porösen Polyurethan, beispielsweise Sylomer®, das eine Porenstruktur aufweist und Feuchtigkeit aufnehmen kann. Über dem elastischen Element 10 befindet sich das Bodenteil 7, dessen Struktur bereits anhand der Fig. 4d erläutert wurde.
Die Fig. 6a und 6b zeigen Details der Seitenteile 1 1 , 12 der Bodenwanne 6. Das Seitenteil 12 ist analog aufgebaut, so dass die nachfolgenden Ausführungen für beide Seitenteile 1 1 , 12 gelten. In der Figur 6a und 6b ist das Seitenteil 1 1 gezeigt, das bereits in den Fig. 1 und Fig. 2 abgebildet ist. Die Figur 6a zeigt einen Schnitt durch das das Seitenteil 1 1 quer zum Wagenkasten, wie Fig. 1 und Fig. 2.
Von unten nach oben gesehen beginnt das Seitenteil 1 1 mit einem in
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Hohlprofilträger 47. Der Hohlprofilträger 47 bildet den unteren Rand des Seitenteils 1 1 der Wanne 6 und ist auf den Bodenteil 7 (nicht gezeigt, siehe aber Fig. 1 ) der Wanne 6 aufgesetzt.
Auf den Hohlprofilträger 47 sind von unten nach oben verlaufende Trägerelemente 42 aufgesetzt, die hohl sind und neben einer tragenden Funktion auch die Funktion eines Luftkanalelements ausüben. Die Luftkanalelemente 42 erstrecken sich von unten nach oben, zwischen dem Hohlprofilträger 47 und der Platte 52, welche das obere Ende des Seitenteils 1 1 bildet. Entlang des Seitenteils 1 1 der Bodenwanne sind mehrere
Luftkanalelemente 42 parallel zueinander angeordnet, wie in den Fig. 6b und 6c zu sehen.
Die Träger 42 haben eine Doppelfunktion als tragendes Element und als Luftkanalelement für das Belüftungssystem der Kabine. Der gebildete Luftkanal ist mit 48 bezeichnet. Luft L kann durch eine obere Öffnung/Einlassöffnung in das Träger/ Luftkanalelement durch die Öffnung 50 eintreten und wird durch eine Auslassöffnung 53 in den Hohlprofilträger 47 eingeleitet. Der Hohlprofilträger 47 weist in Richtung der Kabine weisende
Luftaustrittsöffnungen 49 auf, die in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Somit tritt durch die Luftkanalelemente 42 geleitete Luft in den Hohlprofilträger 47 ein und wird aus den Luftaustrittsöffnungen 49 in Richtung Innenraum geleitet. Die Eintrittsöffnungen 50 der Luftkanalelemente 42 sind mit dem Belüftungssystem der Kabine, insbesondere mit weiteren Luftkanälen, verbunden (s. Fig. 6c). Das Luftkanalelement 42 ist röhrenförmig mit rechteckigem Querschnitt, wie in der Fig. 6b zu sehen. Das Luftkanalelement ist gebogen und die Biegung vorzugsweise an die Kontur des Wagenkastens angepasst. Die Luftkanalelemente 42 weisen an ihren Enden
Flansche 53, 54 zur Verbindung mit anderen Bauteilen, wie einem oberen Brett 52 und dem Hohlprofilträger 47, auf.
Die Träger/Luftkanäle 42 haben eine hohe Steifigkeit und ein relativ hohes Gewicht, insbesondere wenn sie aus Metall sind. Daher tragen sie besonders zur Masse und Steifigkeit des Seitenteils 1 1 und damit zur Masse und Steifigkeit der Bodenwanne 6 bei. Weitere Trägerelemente 41 und 46, von denen nur einige beispielhaft gezeigt sind, erstrecken sich ebenfalls von unten nach oben. Die Träger 41 , 42 und 46 erstrecken sich zwischen einer unteren Platte 51 und einer oberen Platte 52, welche in Längsrichtung des Seitenteils 1 1 und damit in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Die Träger 41 sind zusätzlich über Winkel 60 mit dem Hohlprofilträger 47 verbunden. Zwischen den
Trägerelementen 41 sind über Winkel 45 längs verlaufende Träger 43 angebracht.
Zwischen den längs verlaufenden Trägern 43 sind wiederum senkrecht verlaufende Träger 44 angebracht. Die Träger 43 und 44 dienen zum einen der weiteren Versteifung des Seitenteils 1 1 . Außerdem dienen sie in dieser speziellen Ausführungsform auch zur Befestigung von Komforteinrichtungen, wie beispielsweise Zeitschriftenhaltern,
Ablagefächern, Geschränk, Bedieneinrichtungen o. ä. Auf der unteren Platte 51 ist ein Sockel 70 für einen Zeitschriftenständer montiert.
Die zuvor beschriebenen Trägerelemente, insbesondere aber die Träger/Luftkanäle 42, geben dem Seitenteil 1 1 eine starre und selbsttragende Struktur. Die Luftkanalelemente 42 mit einem röhrenförmigen Hohlraum weisen eine hohe Steifigkeit auf und eine relativ hohe Masse auf, die zur Reduzierung der Eigenfrequenz der Bodenwanne beiträgt. Zur Kabine hin sind an den Trägern 41 und 46 Abdeckblenden 55 angebracht (s. Fig. 6c).
Wie in Fig. 6a und 6b dargestellt, ist an der Oberseite des Seitenteils 1 1 auf die
Luftkanalelemente 42 und die Träger 41 und 46 eine obere Platte 52 aufgesetzt, welche dort, wo die Luftkanalelemente 42 angesetzt sind, Öffnungen aufweist, die
deckungsgleich sind mit den Öffnungen 50 der Luftkanalelemente 42. An diese Öffnungen schließen sich nach oben weitere Luftkanalelemente 56 im Bereich der
Kabinenseitenwand 8a an, wie in der Fig. 6c gezeigt. Fig. 6c zeigt die Sicht auf miteinander verbundene Kabinenseitenwände 8a und 8c von au ßen, d.h. durch die (nicht dargestellte) Wagenkastenseitenwand 4a in Richtung Kabineninnenraum. Erkennbar sind die Seiten der Kabinenseitenwände 8a und 8c, die der Wagenkastenseitenwand 4a gegenüber liegen.
Die Platte 52 bildet den oberen Abschluss des Seitenteils 1 1 der Bodenwanne. Das Seitenteil 1 1 der Bodenwanne weist eine größere Dicke, d.h. eine größere Ausdehnung quer zur Fahrzeuglängsrichtung, auf als die daran anschließende Seitenwand 8a, wie in den Fig.1 , 2 und 6c erkennbar ist. Das Seitenteil 1 1 samt der Platte 52 ragt in den Innenraum der Kabine hinein, wie in Fig. 1 und 6c zu sehen, und die Platten 52 bildet eine Ablage oder Fensterbank für das oberhalb in der Kabinenseitenwand 8a vorgesehene Fenster 13a. Das Seitenteil 1 1 weist zusätzlich zu der oberen Platte 52 auch eine untere Platte 51 auf, die am unteren Ende des Seitenteils angeordnet ist und wie die obere Platte in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die obere Platte 52 und die untere Platte 51 übernehmen aufgrund ihrer Steifigkeit auch eine tragende Funktion für das Seitenteil 1 1 der Bodenwanne. Entsprechendes wie zuvor ausgeführt gilt für das zum Seitenteil 1 1 spiegelsymmetrische Seitenteil 12.
Die Fig. 7a und 7b zeigen eine elastische Verbindung zwischen einer Kabinenseitenwand und einem Seitenteil der Bodenwanne im Bereich des Übergangs zwischen zwei Seitenwandelementen 8a und 8c. Die Fig. 7a zeigt einen Ausschnitt aus der Fig. 6c im Bereich zwischen den Fenstern 13a und 13c, wo zwei Seitenwandelemente 8a und 8c miteinander verbunden sind. Fig. 7a zeigt wie Fig. 6c zeigt die Sicht auf
Kabinenseitenwände 8a und 8c von au ßen, d.h. durch die (nicht dargestellte)
Wagenkastenseitenwand 4a in Richtung Kabineninnenraum. Im unteren Teil der Fig. 7a ist ein Ausschnitt des Seitenteils 1 1 der Bodenwanne mit den Luftkanal/Trägerelementen 42 und der oberen Platte 52 abgebildet. Auf die obere Platte 52 ist ein Aluminium- Strangpressprofil 105 aufgesetzt und auf der Platte 52 fest montiert. Mit dem Profil 105 können Wagenkastentoleranzen ausgeglichen werden. Fig. 7b zeigt den Aufbau im Schnitt quer zur Längsachse des Fahrzeugs, wobei der Kabinenraum 1 auf der linken Seite angeordnet ist. Dort ist erkennbar, dass das Profil 105 links auf der Seite des Kabineninnenraums 1 in einen Hohlprofilteil mündet, der im Querschnitt etwa
viertelkreisförmig ist. Dieser Hohlprofilteil bildet den Übergang zwischen der oberen Platte 52 und den Seitenwänden 8a, 8c und verdeckt als Blende den Spalt zwischen der Platte 52 und den Seitenwänden. In der Fig. 7a sind Luftkanalelemente 56 im Bereich der Kabinenseitenwände 8a und 8c abgebildet, die den Luftkanal der Träger/Luftkanalelemente 42 nach oben und seitlich, unterhalb der Fenster 13a, 13c, fortsetzen. Die Luftkanalelemente 56 sitzen mit einem Flansch bzw. einer Auskragung 1 1 1 auf dem Profilteil 105 auf. Zwischen der Auskragung 1 1 1 und dem Profilteil 105 ist eine elastische Dichtungsschicht angeordnet, die in dieser Figur nicht gezeigt ist. Diese elastische Dichtungsschicht, beispielsweise ein elastischer Dichtschaum, ist eine elastische Verbindung zwischen einer Kabinenseitenwand und einem Seitenteil der Bodenwanne, die es ermöglicht, dass sich das Seitenteil der
Bodenwanne relativ zu den Wandteilen, die im Bereich der Fenster relativ zum
umgebenden Wagenkasten fixiert sind, und relativ zu den Luftkanalelementen 56, die an den Wandteilen fixiert sind, bewegen kann, z.B. bei einer Bewegung der Wanne in Z- Richtung nach unten.
Die Verbindung zwischen den Seitenwänden 8a und 8c ist anhand der Figur 7b erläutert. Ein hier im Querschnitt hutförmiges Profil 101 überdeckt als Abdeckprofil den Schlitz zwischen zwei Seitenwandteilen 8a und 8c. Es kann beispielsweise mit einer
Klebeverbindung oder Klettverbindung an den Seitenwandteilen befestigt sein. In der Fig. 7b ist ein Schnitt durch die Mitte des Profils 101 gezeigt, in etwa auf Höhe der
Verbindungslinie der Wände 8a und 8c, wo das Profil von den Wänden 8a und 8c beabstandet ist.
Auf das Aluminium-Strangpressprofil 105, welches auf der oberen Platte 52 des
Seitenteils 1 1 der Bodenwanne fixiert ist, ist ein Winkel 100 gesetzt, der mit seinem horizontalen Schenkel 1 12 an einem Bolzen 104 befestigt ist. Der Bolzen 104 ist Teil des Profils 105. Der vertikale Schenkel 1 10 des Winkels 100 legt sich gegen das Profil 101 . Durch Befestigung des Schenkels 1 12 an dem Bolzen werden die Kabinenseitenwand 8a und das Abdeckprofil 101 in ihrer Lage gegenüber dem viertelkreisförmigen Ende des Profils 105, das als Blende den Spalt zwischen der Platte 52 und der Seitenwand 8a verdeckt, fixiert.
Zwischen dem Profil 101 und dem vertikalen Schenkel ist ein Filzstreifen 103 vorgesehen. Ein vom Profil 101 abstehender und zum Profilträger parallel verlaufender Schenkel 106 weist einen vertikalen Schlitz auf. In diesen Schlitz ist ein horizontal vom vertikalen Schenkel 1 10 des Winkels 100 abstehender Zapfen 107 mit einem darauf gesteckten elastischen Ring 102 eingeführt. Die Lagerung des Zapfens 107 mit dem elastischen Ring in dem vertikalen Schlitz erlaubt eine elastische Relativbewegung der Bodenwanne und des oberen Bretts 52 gegen die Kabinenseitenwande 8a und 8c in z-Richtung im Bereich des Übergangs zwischen den Seitenwänden.

Claims

Schienenfahrzeug mit schall- und schwingungsisolierter Kabine (1 ), mit einem Wagenkasten (2), aufweisend
einen Wagenkastenboden (3),
Wagenkastenseitenwände (4a, 4b) und
eine Wagenkastendecke (5), und
einer vom Wagenkasten umschlossenen Kabine (1 ), aufweisend
Kabinenseitenwände (8a, 8b)
eine Kabinendecke (9), und
eine starre Bodenwanne (6), aufweisend ein Bodenteil (7) und Seitenteile (1 1 , 12),
wobei die Kabine (1 ) auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne (6) und dem Wagenkastenboden (3) angeordneten Federelementen (10) gelagert ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Federelemente (10) ausschließlich zwischen dem Bodenteil (7) der Bodenwanne (6) und dem
Wagenkastenboden (3) angeordnet sind.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zusätzlich zu den
Federelementen zwischen der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden Dämpferelemente angeordnet sind.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Dämpferelemente ausschließlich zwischen dem Bodenteil (7) der Bodenwanne (6) und dem Wagenkastenboden (3) angeordnet sind.
Schienenfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Seitenteile der Bodenwanne eine oder mehrere akustisch entkoppelte
Verbindungen zu ihren benachbarten Wagenkastenseitenwänden aufweisen.
Schienenfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Bodenwanne (6) schwimmend auf dem Wagenkastenboden (3) gelagert ist.
7. Schienenfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Seitenteile (1 1 , 12) der Bodenwanne (6) eine tragende Struktur aus
Trägerelementen aufweisen.
8. Schienenfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die
Kabinenseitenwande (8) und die Bodenwanne (6) über eine elastische Verbindung miteinander verbunden sind.
9. Schienenfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der
Wagenkastenboden (3) eine Wageninnere horizontale Platte (20), eine
wagenäußere horizontale Platte (21 ) und die beiden horizontalen Platten verbindende Querstreben (22) aufweist, und dass die Federelemente (10) auf der Wageninneren Platte über Verbindungsstellen (S) der Querstreben zur
Wageninneren Platte (20) angeordnet sind.
10. Schienenfahrzeugverbund, aufweisend ein oder mehrere Schienenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 -9.
1 1 . Verfahren zur Schall- und Schwingungsisolation einer Kabine eines
Schienenfahrzeugs, bei dem
in einem Wagenkasten, aufweisend einen Wagenkastenboden,
Wagenkastenseitenwände und eine Wagenkastendecke, eine Kabine angeordnet wird, die vom Wagenkasten umschlossen ist und die Kabinenseitenwände eine Kabinendecke, und eine starre Bodenwanne aufweist, und
die Kabine auf einem oder mehreren, zwischen der Bodenwanne und dem Wagenkastenboden angeordneten Federelementen gelagert wird.
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