EP3580109A1 - Dachsegmente für das dach eines wagenkastens - Google Patents

Dachsegmente für das dach eines wagenkastens

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EP3580109A1
EP3580109A1 EP18704529.9A EP18704529A EP3580109A1 EP 3580109 A1 EP3580109 A1 EP 3580109A1 EP 18704529 A EP18704529 A EP 18704529A EP 3580109 A1 EP3580109 A1 EP 3580109A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roof
wall
segments
segment
roof segment
Prior art date
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Granted
Application number
EP18704529.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3580109B1 (de
Inventor
Shaoqing Liu
Zhicheng GUO
Zhengyu Song
Dongyuan Liu
Jiajie He
Qinshu Tu
Werner Hufenbach
Andreas Ulbricht
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.)
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
CG Rail GmbH
Original Assignee
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
CG Rail GmbH
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Publication date
Application filed by CRRC Qingdao Sifang Co Ltd, CG Rail GmbH filed Critical CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Publication of EP3580109A1 publication Critical patent/EP3580109A1/de
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Publication of EP3580109B1 publication Critical patent/EP3580109B1/de
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    • B61D17/12—Roofs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/005—Construction details of vehicle bodies with bodies characterised by use of plastics materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
    • B61D17/045—The sub-units being construction modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/24—Construction details of vehicle bodies with body structures of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating

Definitions

  • the invention relates to the roof segments of a car body, wherein a plurality of roof segments form the roof of the car body and for a rail vehicle for passenger transport, in particular for use in short-distance operation, such as U- and S-Bahn, where the rail vehicles or train units formed from them short intervals must be accelerated and decelerated used.
  • Known car bodies of rail vehicles consist in a conventional construction of a tubular construction with two end walls, which are formed as a rule as a transition to an adjacent car body.
  • the front wall can also be designed as a cab.
  • the car body consists of a base (also called subfloor), two side walls and a roof.
  • the assemblies in particular the side walls and the roof, a load-bearing, skeletal support structure in which steel lightweight construction profiles are connected to each other or with a thin sheet, which forms the outer panel, with known welding methods.
  • Lightweight and corrosion-resistant aluminum or aluminum alloy materials are being used in addition to lightweight steel and mild steel sections and thin sheet metal for the support structure and cladding.
  • the aluminum is installed as a chamber profile for greater stability.
  • aluminum components are susceptible to corrosion if installed incorrectly.
  • the car body of a rail vehicle which consists essentially of horizontal and vertical walls, wherein the horizontal Walls serve to form a floor and a roof and the vertical walls, in particular side walls forming, allow the installation of at least one window and an entrance door through corresponding cutouts.
  • modules are used for the production of the car body, which are formed from fiber-reinforced plastic and each form in the section perpendicular to the carbody longitudinal axis half modules.
  • the entire car body consists of a plurality of each two-half modules, which are interconnected by suitable means.
  • the half-modules have particularly preferably an inner wall and an outer wall surrounding a core layer, which is formed with good properties in terms of heat and sound insulation.
  • the inner wall and the outer wall are made of fiber-reinforced plastic.
  • the fiber reinforced plastics include glass, carbon, aramid and / or natural fibers.
  • the plastics provided as matrix preferably include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins or phenolic resins.
  • the body consists of modular sub-segments, which are connected to each other adjacent to each other so that the segment modules at the same time form a portion of the body roof.
  • the sub-segments on an angled extension are connected to each other adjacent to each other so that the segment modules at the same time form a portion of the body roof.
  • the individual modules are mounted in superposed form.
  • the prefabrication of the three-dimensionally shaped sub-segments and the profiles connecting them requires a high manufacturing accuracy.
  • comparatively large amounts of heat are introduced into the structural parts, which leads to more distortion and resulting manufacturing inaccuracies.
  • the structure is weakened by the comparatively large heat-affected zone. Due to the unwanted heat input, there is also regularly bulging or deformation of the thin-walled, the car body outer skin forming segment modules.
  • segment modules are connected to each other or to the adjacent profiles by screw or rivet, so the risk of crevice corrosion in the connection zone is greatly promoted.
  • connection segments used and the segment modules consist of different steels or steel alloys, premature contact corrosion formation can occur.
  • the car body for a passenger rail vehicle on several closed in the circumferential direction about a longitudinal axis, car body modules, wherein adjacent car body modules are connected to each other via circumferentially closed, annular coupling modules.
  • the car body modules themselves are formed of several modular elements that are connected together.
  • the roof elements may be formed as surface elements and designed as fiber composite plastic or sandwich element.
  • the object of the invention is to provide a roof for a car body, which overcomes the disadvantages of the prior art. According to the invention the object is achieved by a roof for a car body according to independent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the roof segment is designed to build a roof of a car body for a rail vehicle.
  • the roof segment is plate-shaped, dish-shaped or half-shell-shaped.
  • the roof segments from which the roof of a car body is formed for a rail vehicle, can be connected to upper side members.
  • the roof segment consists of an outer wall and a spaced inner wall. This advantageously optimizes insulating properties such as sound and heat insulation.
  • At least two roof segments are preferably configured in such a way that the projecting region of the outer wall or inner wall of one roof segment is positively, positively and / or materially connected to the non-protruding region of the outer wall or inner wall of the adjacent roof segment.
  • This can advantageously be compensated for manufacturing tolerances. Further advantageously, this results in a shorter lead time by manufacturing teams for the production of the roof, the roof segments along the car body longitudinal axis of both ends of the car body, i. from the outside to the inside without interfering with each other.
  • the width of the roof segments substantially corresponds to the width of the car body.
  • the stability of the car body is increased by no further fillers or fasteners are needed.
  • the width of the roof segments is less than the width of the car body.
  • the roof segment consists at least partially of fiber-reinforced plastic composite (FKV).
  • FKV fiber-reinforced plastic composite
  • a first aspect of the invention relates to the design of the roof segments, which connected together form a structural flat roof of a car body of a rail vehicle.
  • the roof segments are plate-shaped.
  • the individual roof segments of the roof of the car body are formed as standard type roof segments, heating ventilation air conditioning type roof segments or Endtyp- roof segments.
  • the roof preferably contains at least one standard-type roof segment, at least one heating-ventilation-air conditioning type roofing segment and at least one end-type roofing segment.
  • At least one standard-type roof segment and at least one heating-ventilation-Klachtenchniktyp roof segment are each arranged alternately.
  • at least two standard type roof segments follow each other.
  • at least two HVAC type ventilation roof segments follow each other.
  • the roof of a car body comprises two end-type roof segments.
  • the Endtyp- roof segments represent the front and rear ends and thus the completion of the roof in the carriage longitudinal direction.
  • the roof segments are preferably formed from F KV materials.
  • the roof segments comprise at least one outer and one inner wall.
  • the outer wall is understood to mean that surface which closes the car body to the outside and which is outside the car body in connection with the environment.
  • the inner wall is understood to mean that surface which is in contact with the car body interior and thus the passenger compartment.
  • the inner and the outer wall of the roof segments are parallel to each other and each formed in one or more layers of at least one FRP material.
  • the inner and outer walls are preferably produced with multiaxial fiber orientation, particularly preferably bidirectional fiber orientation, very particularly preferably in 0790 ° orientation.
  • the fibers are preferably introduced into the fiber-reinforced plastic composite of the roof segments as a roving and / or fleece and / or fabric and / or scrim and / or braid.
  • Preferably reinforcing elements are arranged between the inner and the outer wall of the roof segments, wherein these are designed as rectangular hollow sections.
  • edges of the rectangular hollow profiles are arranged parallel to the edges of the roof segments.
  • the rectangular hollow profiles are preferably produced in one or more layers from at least one F KV material.
  • the rectangular hollow profiles with multiaxial fiber orientation particularly preferably bidirectional fiber alignment, manufactured.
  • the rectangular hollow sections additionally have a core filling, designed as a foam and / or honeycomb and / or wood core.
  • a core filling designed as a foam and / or honeycomb and / or wood core.
  • the wood core is balsa wood.
  • the core filling may also be formed of cork or as a fibrous insulating material.
  • the core filling serves to transmit weight and shear forces.
  • the rectangular hollow profiles are filled with a hard foam.
  • a planar core material designed as foam and / or honeycomb and / or wood core, arranged between the inner and the outer wall of the roof segment to ensure the structural strength and thus the accessibility.
  • the core material of a roof segment is designed as rigid foam plate.
  • the production of the individual roof segments in a pressing process wherein the joining of the rectangular hollow sections and optionally the sheet-like core materials with either the inner or the outer wall of the roof segment is additionally done by gluing.
  • the inner and the outer wall of a roof segment respectively at least on one of its sides, which is aligned perpendicular to the carbody longitudinal axis, hereinafter referred to as the longitudinal side, an area in which they project beyond the rectangular hollow sections such that a positive connection between adjacent roof segments can be produced.
  • this preferred embodiment allows the joining of individual roof segments to the roof of the car body in analogy to known from the prior art for floor coverings such as parquet or laminate method (click parquet or click laminate).
  • a region of the inner wall extends substantially beyond the entire longitudinal extent of the longitudinal side of the rectangular Hollow profiles, and on the longitudinal side opposite this longitudinal side, a region of the outer wall projects beyond the rectangular hollow profiles substantially over the entire longitudinal extent of the longitudinal side.
  • the joining of the individual roof segments to the roof of the car body takes place starting with the end-type roof segments arranged at the two end regions of a car body.
  • a next roof segment (standard type or heating-ventilation air conditioning type roof segment) is arranged so that the outer wall of the end-type roof segment projecting beyond the rectangular hollow sections contacts the outer wall of the next roof segment at least indirectly via a layer of an adhesive.
  • the area of the inner wall of the next roof segment projecting beyond the rectangular hollow profiles touches the inner wall of the end-type roofing segment at least indirectly via a layer of an adhesive.
  • the joining of the individual roof segments takes place from the outside, ie the end regions of the car body, starting inwards, ie towards the middle of the car body.
  • the roof segment which is arranged in the middle of the roof of the car body, is accordingly designed so that its outer wall does not have the rectangular hollow sections projecting area, and its inner wall projects beyond the rectangular hollow sections on both longitudinal sides of this roof segment.
  • adjacent rectangular hollow sections of adjacent roof segments materially connected, in particular by means of an adhesive, connected to each other, which is advantageous in addition to improved stability of the connection also provides a way to compensate for manufacturing tolerances.
  • Fig. 1 Blasted image of a car body with the roof segments according to the invention
  • Fig. 2 standard type roof segment of the car body in a perspective
  • FIG. 1 shows an exploded view of a car body 1, in which the roof segments according to the invention as a standard type roof segment 201, end-type roof segment 202 and heating ventilation climate technology type roof segment 203 are installed. Furthermore, the following components of the car body are shown: The upper side members 601 and the lower side members 602, the side wall segments 301, the vertical columns 304, the end wall 501 and the bottom segments 401st
  • Figure 2 shows a standard type roof segment 201 of the car body in a perspective exploded view ( Figure 2A) and a cross section through two adjacent standard type roof segments 201 (Figure 2B) during assembly.
  • the standard type roof segment 201 is manufactured with a height of 50 mm.
  • the standard type roof segment 201 has an inner wall 205 and an outer wall 204, with a total thickness of 1, 0 mm and 2.0 mm, consisting of individual layers with a thickness of 0.5 mm and a basis weight of 400 g / m 2 ,
  • the carbon fibers are introduced in the form of bidirectional scrim in the plastic matrix of epoxy resin and extend in 0 ° - and 90 ° direction.
  • rectangular hollow sections 207 are arranged as reinforcing elements along the outer edges of the roof segment 201 and bonded to the outer wall 204. This is a classic structural bond with an adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the rectangular hollow sections 207 having a size of 100 mm ⁇ 46.5 mm and a wall thickness of 1.5 mm are braided directly onto a PET rigid foam core in a braiding process (pull braiding method), the fibers having a fiber path in ⁇ 45 °. Have direction and embedded in a thermosetting matrix of epoxy resin.
  • a planar core material 206 designed as PET rigid foam core of Airex T90.60, arranged and bonded to the outer wall 204. This is a classic structural bond with an adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the completion of a standard type roof segment 201 is done in a pressing process to make the connection with the inner wall 205 and form the final shape of the standard type roof segment 201 including the joints 208 for connection to further roof segments (not shown).
  • FIG. 2B illustrates the positive connection between adjacent standard type roof segments 201 via the joints after the assembly in addition to the integral adhesive bond
  • Figure 3 shows a heating-ventilation-HVAC roof segment 203 of the car body in a perspective exploded view.
  • the heating-ventilation-air conditioning roof segment 203 is manufactured with a height of 50 mm.
  • the HVAC roof segment 203 has an inner wall 205 and an outer wall 204, with a total thickness of 1, 0 mm and 2.0 mm, consisting of individual layers with a thickness of 0.5 mm and a basis weight of 400 g / m 2 .
  • the carbon fibers are introduced in the form of bidirectional scrim in the plastic matrix of epoxy resin and extend in 0 ° - and 90 ° direction.
  • rectangular hollow sections 207 are arranged as reinforcing elements along the outer edges of the heating ventilation HVAC roof segment 203 and bonded to the outer wall 204. This is a classic structural bond with an adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the rectangular hollow sections 207 having a size of 100 mm ⁇ 46.5 mm and a wall thickness of 1.5 mm are braided directly onto a PET rigid foam core in a braiding process (pull braiding method), the fibers having a fiber path in ⁇ 45 °. Have direction and embedded in a thermosetting matrix of epoxy resin.
  • a planar core material 206 formed as PET rigid foam core of Airex T90.60, arranged and bonded to the outer wall 204. This is a classic structural bond with an adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the completion of a heating ventilation HVAC roof segment 203 is carried out in a pressing process to connect to the inner wall 205 and the final shape of the HVAC roof segment 203 including the joints 208 for connecting to other roof segments 203 (not shown).
  • the heating-ventilation-air conditioning roof segment 203 recesses 209, which are respectively arranged in the inner wall 205, the outer wall 204 and the core material 206 throughout and serve the vent.
  • FIG. 4 shows an end-type roof segment 202 of the car body in a perspective exploded view.
  • the end-type roof segment 202 is manufactured with a height of 50 mm.
  • the end-type roof segment 202 has an inner wall 205 and an outer wall 204, with a total thickness of 1, 0 mm and 2.0 mm, consisting of individual layers with a thickness of 0.5 mm and a basis weight of 400 g / m 2 ,
  • the carbon fibers are introduced in the form of bidirectional scrim in the plastic matrix of epoxy resin and extend in 0 ° - and 90 ° direction.
  • rectangular hollow sections 207 are arranged as reinforcing elements along the outer edges of the end-type roof segment 202 and bonded to the outer wall 204.
  • This is a classic Strukturverklebung with a Adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the rectangular hollow sections 207 having a size of 100 mm ⁇ 46.5 mm and a wall thickness of 1.5 mm are braided directly onto a PET rigid foam core in a braiding process (pull braiding method), the fibers having a fiber path in ⁇ 45 °. Have direction and embedded in a thermosetting matrix of epoxy resin.
  • a planar core material 206 designed as a PET rigid foam core of Airex T90.60, arranged and glued to the outer wall. This is a classic structural bond with an adhesive gap of 0.25 - 0.40 mm.
  • the completion of an end-type roof segment 202 is done in a pressing process to make the connection with the inner wall 205 and form the final shape of the end-type roof segment 202 including the joints 208 for connection to further roof segments 202 (not shown).
  • the end-type roof segment 202 comprises recesses 209 which are arranged in the inner wall 205, the outer wall 204 and the core material 206 in each case and serve the ventilation.

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Abstract

Dachsegmente (201) zum Aufbau des Daches eines Wagenkastens (1) für ein Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere für den Einsatz im Kurzstreckenbetrieb, wie bei U- und S-Bahnen, bei denen die Schienenfahrzeuge oder die aus ihnen gebildeten Zugeinheiten in kurzen Intervallen beschleunigt und abgebremst werden müssen. Die Dachsegmente sind platten-, schalen- oder halbschalenförmig ausgebildet und bestehen aus einer Außenwand (204) und einer dazu beabstandeten Innenwand (205). Mindestens zwei Dachsegmente sind derart ausgestaltet, dass der überragende Bereich der Außenwand bzw. Innenwand des einen Dachsegmentes form-, kraft- und / oder stoffschlüssig mit dem nicht-überragenden Bereich der Außenwand bzw. Innenwand des benachbarten Dachsegmentes miteinander verbunden ist. Die Dachsegmente bestehen zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoffverbund.

Description

Dachsegmente für das Dach eines Wagenkastens
Die Erfindung betrifft die Dachsegmente eines Wagenkastens, wobei mehrere Dachsegmente das Dach des Wagenkastens bilden und für ein Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, insbesondere für den Einsatz im Kurzstreckenbetrieb, wie bei U- und S-Bahnen, bei denen die Schienenfahrzeuge oder die aus ihnen gebildeten Zugeinheiten in kurzen Intervallen beschleunigt und abgebremst werden müssen, eingesetzt werden.
Bekannte Wagenkästen von Schienenfahrzeugen bestehen in konventioneller Bauweise aus einer röhrenförmigen Konstruktion mit zwei Stirnwänden, die im Regelfall als Übergang zu einem benachbarten Wagenkasten ausgebildet sind. Alternativ kann die Stirnwand auch als Führerhaus ausgebildet sein.
In konventioneller Bauweise besteht der Wagenkasten aus einem Untergestell (auch Unterboden genannt), zwei Seitenwänden sowie einem Dach. Dabei weisen die Baugruppen, insbesondere die Seitenwände und das Dach, eine tragende, skelettartige Tragstruktur auf, bei der Stahlleichtbauprofile miteinander oder mit einem Dünnblech, das die äußere Verkleidung bildet, mit bekannten Schweißverfahren verbunden sind.
Für die Tragstruktur und die Verkleidung werden neben Stahl- und Stahlleichtbauprofilen und Dünnblechen zunehmend leichte und korrosionsresistente Werkstoffe aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen verwendet. Dabei wird das Aluminium zum Erhalt einer höheren Stabilität als Kammerprofil verbaut. Allerdings weisen auch Aluminium-Bauteile bei falschem Einbau eine Anfälligkeit für Korrosion auf.
Nachteile dieser Differenzialbauweise sind der hohe Aufwand für die Fertigung der Elemente der Tragstruktur und der Verkleidung und die hohe Korrosionsanfälligkeit durch die form- oder stoffschlüssige Verbindung der Stahl- oder Stahlleichtbauteile untereinander oder mit anderen Werkstoffen. So kommt es in Folge der Kondenswasserbildung insbesondere im Bereich der Fenster- und Türausschnitte in den Seitenwänden zu starker Korrosion, so dass die tragenden Baugruppen im Bereich der Seitenwände beziehungsweise im Übergangsbereich zwischen Dach und Seitenwand regelmäßig nach ca. 15 bis 17 Jahren ausgetauscht werden müssen.
Neben der klassischen Skelettbauweise, insbesondere für die Baugruppen Dach und Seitenwand, gibt es seit Jahren Bemühungen, alternative Konstruktionsprinzipien in die Praxis überzuleiten.
So ist aus der DE 196 19 212 A1 der Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges bekannt, der im Wesentlichen aus horizontalen und vertikalen Wandungen besteht, wobei die horizontalen Wandungen dem Bilden eines Bodens sowie eines Daches dienen und die vertikalen, insbesondere Seitenwände bildenden Wandungen, den Einbau mindestens eines Fensters und einer Eingangstür durch entsprechende Ausschnitte ermöglichen.
Dabei werden für die Fertigung des Wagenkastens Module verwendet, die aus faserverstärktem Kunststoff gebildet sind und die im Schnitt senkrecht zur Wagenkastenlängsachse jeweils hälftige Module bilden.
Jeweils zwei dieser komplementär angeordneten und in der Fahrzeugquermitte zusammentreffenden, hälftigen Module bilden dabei eine Längssektion.
Der gesamte Wagenkasten besteht aus einer Vielzahl von jeweils zwei hälftigen Modulen, die untereinander mit geeigneten Mitteln verbunden sind. Die hälftigen Module weisen dabei besonders bevorzugt eine Innenwand und eine Außenwand auf, die eine Kernschicht umgeben, wobei diese mit guten Eigenschaften hinsichtlich Wärme- und Schallisolierung ausgebildet ist. Bevorzugt sind die Innenwand und die Außenwand aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt.
Besonders bevorzugt umfassen die faserverstärkten Kunststoffe Glas-, Kohlenstoff-, Aramid- und / oder Naturfasern. Bevorzugt umfassen die als Matrix vorgesehenen Kunststoffe Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze, Vinylesterharze oder Phenolharze.
Ein Nachteil dieser Konstruktionsbauweise resultiert aus der Größe der dreidimensional ausgebildeten Module. Zudem bilden die aneinandergrenzenden Modulhälften im Bereich des Wagenkastenbodens und im Dachbereich einen durchgehenden Stumpfstoß, so dass bei üblichen Belastungssituationen, bei denen der Wagenkasten auf Torsion beansprucht wird, mit einer frühzeitigen Ermüdung des Werkstoffes in dieser Fügezone gerechnet werden muss.
Aus der GB 2 030 934 A ist eine Karosserie für ein Fahrzeug und ein mit dieser Karosserie ausgestattetes Fahrzeug bekannt.
Dabei besteht die Karosserie aus modularen Teilsegmenten, die aneinandergrenzend so miteinander verbunden sind, dass die Segmentmodule zugleich einen Teilbereich des Karosseriedaches bilden. Dazu weisen die Teilsegmente eine abgewinkelte Verlängerung auf.
Um der Karosserie die notwendige Festigkeit zu verleihen, werden die einzelnen Module jeweils in überlagerter Form montiert. Durch die Verwendung klassischer Konstruktionswerkstoffe, wie Stahl, kommt es in dem Überlapp- bzw. Stoßbereich der aneinandergrenzenden Teilsegmente bzw. Segmentmodule zu starken Korrosionserscheinungen. Auch erfordert die Vorfertigung der dreidimensional geformten Teilsegmente und der sie verbindenden Profile eine hohe Fertigungs-genauigkeit. Beim Verschweißen der Teilsegmente untereinander, beziehungsweise mit den sie verbindenden Profilen, werden vergleichsweise große Wärmemengen in die Konstruktionsteile eingebracht, was zu stärkerem Verzug und daraus resultierenden Fertigungsungenauigkeiten führt. Ebenso wird durch die vergleichsweise große Wärmeeinflusszone das Gefüge geschwächt. Durch den ungewollten Wärmeeintrag kommt es zudem regelmäßig zum Ausbeulen oder Verformen der dünnwandigen, die Wagenkastenaußenhaut bildenden Segmentmodule. Diese Bereiche mit den signifikanten Verformungen müssen durch weiteren Wärmeeintrag und den Eintrag mechanischer Energie (Normalglühen, Spannungsarmglühen, Richten) aufwendig nachgearbeitet werden. Zudem ist es im Regelfall erforderlich, die sichtbaren Außenflächen aufwendig zu spachteln und zu verschleifen, um einen ansprechenden Gesamteindruck des Wagenkastens zu realisieren.
Falls die Segmentmodule untereinander beziehungsweise mit den angrenzenden Profilen durch Schraub- oder Nietverbindungen verbunden werden, so wird dadurch die Gefahr der Spaltkorrosion in der Verbindungszone stark gefördert. Da zudem die verwendeten Verbindungssegmente und die Segmentmodule aus unterschiedlichen Stählen bzw. Stahllegierungen bestehen, kann es zu frühzeitiger Kontaktkorrosionsbildung kommen.
Aus der DE 10 2009 045 202 B4 ist ein modularer Wagenkasten in Leichtbauweise bekannt, der insbesondere für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeugen konzipiert ist.
Dazu weist der Wagenkasten für ein Personen-Schienenfahrzeug mehrere, in Umfangsrichtung um eine Längsachse geschlossene, Wagenkastenmodule auf, wobei benachbarte Wagenkastenmodule über in Umfangsrichtung geschlossene, ringartige Kopplungsmodule miteinander verbunden sind. Die Wagenkastenmodule selbst sind aus mehreren Modulelementen gebildet, die miteinander verbunden sind. Die Dachelemente können als Flächenelemente ausgebildet und als Faserverbundkunststoff oder Sandwichelement ausgeführt sein.
Aus EP 1 138 567 A2 ist bekannt, dass ein modular aufgebauter Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges in Faserverbundbauweise ausgeführt wird, wobei der Wagenkasten aus standardisierten Modulen, wie Dachplatte, Obergurt, Fenstersäule, Türpfosten, Seiten- wandträger, Bodenplatte und Treppenmodul gebildet ist. Die einzelnen Module werden weitestgehend als Sandwich mit verlorenen Schaumkern ausgeführt. Die Dachplatten bestehen dabei im Wesentlichen aus einem Schaumkern, der beidseitig mit laminieren Faserverbund-schichten eingefasst ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dach für einen Wagenkasten bereitzustellen, welches die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Dach für einen Wagenkasten gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist das Dachsegment zum Aufbau eines Daches eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug konzipiert. Bevorzugt ist das Dachsegment platten-, schalen- oder halb- schalenförmig ausgebildet.
Bevorzugt können die Dachsegmente, aus denen das Dach eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug gebildet wird, mit oberen Längsträgern verbunden werden.
Bevorzugt besteht das Dachsegment aus einer Außenwand und einer dazu beabstandeten Innenwand. Vorteilhaft werden dadurch Dämmeigenschaften wie Schall- und Wärmedämmung optimiert.
Bevorzugt sind mindestens zwei Dachsegmente derart ausgestaltet, dass der überragende Bereich der Außenwand bzw. Innenwand des einen Dachsegmentes form-, kraft- und / oder stoffschlüssig mit dem nicht-überragenden Bereich der Außenwand bzw. Innenwand des benachbarten Dachsegmentes miteinander verbunden ist. Vorteilhaft können dadurch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch eine geringere Durchlaufzeit erreicht, indem Fertigungsteams zur Fertigung des Daches die Dachsegmente entlang der Wagenkastenlängsachse von beiden Enden des Wagenkastens, d.h. von außen nach innen einbauen können, ohne sich gegenseitig zu behindern.
Bevorzugt entspricht die Breite der Dachsegmente im Wesentlichen der Breite des Wagenkastens. Vorteilhaft ist dadurch die Stabilität des Wagenkastens erhöht, indem keine weiteren Füllmittel oder Verbindungselemente benötigt werden. Alternativ ist die Breite der Dachsegmente geringer als die Breite des Wagenkastens.
Bevorzugt besteht das Dachsegment zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoffverbund (FKV). Vorteilhaft wird dadurch bei gleichbleibender Stabilität das Gewicht des Wagenkastens erheblich reduziert, wodurch wiederum eine Erhöhung der Nutzlast des Schienenfahrzeuges ermöglicht wird. Durch die Erhöhung der Nutzlast können insbesondere bei U-Bahnen aufgrund der vorgegebenen Zuglängen und Taktzeiten in der gleichen Zeit deutlich mehr Personen befördert werden.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft die Ausführung der Dachsegmente, die miteinander verbunden ein strukturelles Flachdach eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs bilden. Bevorzugt sind die Dachsegmente plattenförmig ausgebildet. Die einzelnen Dachsegmente des Daches des Wagenkastens sind als Standardtyp- Dachsegmente, Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegmente oder Endtyp- Dachsegmente ausgebildet. Bevorzugt beinhaltet das Dach jeweils mindestens ein Standardtyp-Dachsegment, mindestens ein Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment und mindestens ein Endtyp-Dachsegment.
Bevorzugt weist das Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment mindestens eine Aussparung für ein Klimaanlagenaggregat auf.
Bevorzugt sind mindestens ein Standardtyp-Dachsegment und mindestens ein Heizung- Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment jeweils abwechselnd angeordnet. Alternativ folgen mindestens zwei Standardtyp-Dachsegmente aufeinander. In einer weiteren alternativen Ausführungsform folgen mindestens zwei Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegmente aufeinander. In einer weiteren alternativen Ausführungsform gibt es mehr Standardtyp- als Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegmente. In einer weiteren alternativen Ausführungsform gibt es mehr Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegmente als Standardtyp-Dachsegmente.
Bevorzugt umfasst das Dach eines Wagenkastens zwei Endtyp-Dachsegmente. Die Endtyp- Dachsegmente stellen dabei die vorderen und hinteren Enden und somit den Abschluss des Daches in Wagenlängsrichtung dar.
Bevorzugt werden die Dachsegmente aus F KV-Werkstoffen ausgebildet.
Bevorzugt umfassen die Dachsegmente mindestens eine Außen- und eine Innenwand.
Im Sinne der Erfindung wird unter der Außenwand jene Fläche verstanden, welche den Wagenkasten nach außen abschließt und welche in Verbindung mit der Umgebung außerhalb des Wagenkastens steht. Im Sinne der Erfindung wird unter der Innenwand jene Fläche verstanden, welche in Kontakt mit dem Wagenkasteninnenraum und somit dem Fahrgastraum steht.
Bevorzugt sind die Innen- und die Außenwand der Dachsegmente parallel zueinander und jeweils ein- oder mehrlagig aus mindestens einem FKV-Werkstoff ausgebildet.
Bevorzugt sind die Innen- und die Außenwand mit mehrachsiger Faserausrichtung, besonders bevorzugt bidirektionaler Faserausrichtung, ganz besonders bevorzugt in 0790°-Orientierung, gefertigt.
Bevorzugt werden die Fasern in den faserverstärkten Kunststoffverbund der Dachsegmente als Roving und / oder Vlies und / oder Gewebe und / oder Gelege und / oder Geflecht eingebracht. Bevorzugt sind zwischen der Innen- und der Außenwand der Dachsegmente Verstärkungselemente angeordnet, wobei diese als rechteckige Hohlprofile ausgeführt sind.
Bevorzugt sind die Kanten der rechteckigen Hohlprofile parallel zu den Kanten der Dachsegmente angeordnet.
Bevorzugt werden die rechteckigen Hohlprofile ein- oder mehrlagig aus mindestens einem F KV-Werkstoff hergestellt.
Bevorzugt sind die rechteckigen Hohlprofile mit mehrachsiger Faserausrichtung, besonders bevorzugt bidirektionaler Faserausrichtung, gefertigt.
Bevorzugt weisen die rechteckigen Hohlprofile zusätzlich eine Kernfüllung auf, ausgebildet als Schaum- und / oder Waben- und / oder Holzkern. Bevorzugt handelt es sich bei dem Holzkern um Balsaholz. Weiterhin kann die Kernfüllung auch aus Kork oder als faseriges Dämmmaterial ausgebildet sein. Bevorzugt dient die Kernfüllung zur Übertragung von Gewichts- und Schubkräften.
Besonders bevorzugt sind die rechteckigen Hohlprofile mit einem Hartschaumstoff gefüllt.
Bevorzugt ist zwischen den rechteckigen Hohlprofilen ein flächiger Kernwerkstoff, ausgebildet als Schaum- und / oder Waben- und / oder Holzkern, zwischen der Innen- und der Außenwand des Dachsegmentes angeordnet, um die strukturelle Festigkeit und damit die Begehbarkeit zu gewährleisten.
Bevorzugt ist der Kernwerkstoff eines Dachsegmentes als Hartschaumstoffplatte ausgebildet.
Bevorzugt erfolgt die Herstellung der einzelnen Dachsegmente in einem Pressverfahren, wobei das Fügen der rechteckigen Hohlprofile und optional der flächigen Kernwerkstoffe mit entweder der Innen- oder der Außenwand des Dachsegmentes zusätzlich durch Kleben erfolgt.
Bevorzugt weisen die Innen- und die Außenwand eines Dachsegmentes jeweils zumindest an einer ihrer Seiten, die senkrecht zur Wagenkastenlängsachse ausgerichtet ist, im Folgenden als Längsseite bezeichnet, einen Bereich auf, in dem sie die rechteckigen Hohlprofile dergestalt überragen, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen benachbarten Dachsegmenten hergestellt werden kann. Vorteilhaft erlaubt diese bevorzugte Ausführungsform das Fügen einzelner Dachsegmente zum Dach des Wagenkastens in Analogie zu aus dem Stand der Technik für Bodenbeläge wie Parkett oder Laminat bekannten Verfahren (Klick-Parkett bzw. Klick-Laminat). Besonders bevorzugt überragt an einer der beiden Längsseiten eines einzelnen Dachsegmentes ein Bereich der Innenwand im Wesentlichen über die gesamte Längenausdehnung der Längsseite die rechteckigen Hohlprofile, und an der dieser Längsseite gegenüberliegenden Längsseite überragt ein Bereich der Außenwand die rechteckigen Hohlprofile im Wesentlichen über die gesamte Längenausdehnung der Längsseite. Des Weiteren besonders bevorzugt erfolgt das Fügen der einzelnen Dachsegmente zum Dach des Wagenkastens beginnend mit den an den beiden Endbereichen eines Wagenkastens angeordneten Endtyp-Dachsegmenten. An diesen Dachsegmenten wird jeweils ein nächstes Dachsegment (Standardtyp- oder Heizung-Lüftung- Klimatechniktyp-Dachsegment) so angeordnet, dass der die rechteckigen Hohlprofile überragende Bereich der Außenwand des Endtyp-Dachsegments die Außenwand des nächsten Dachsegmentes zumindest mittelbar über eine Schicht eines Klebstoffs berührt. Desgleichen berührt der die rechteckigen Hohlprofile überragende Bereich der Innenwand des nächsten Dachsegmentes die Innenwand des Endtyp-Dachsegmentes zumindest mittelbar über eine Schicht eines Klebstoffs. Mit anderen Worten erfolgt das Fügen der einzelnen Dachsegmente von außen, also den Endbereichen des Wagenkastens, beginnend nach innen, also zur Mitte des Wagenkastens, hin. Das Dachsegment, das in der Mitte des Daches des Wagenkastens angeordnet ist, ist dementsprechend so gestaltet, dass seine Außenwand keinen die rechteckigen Hohlprofile überragenden Bereich aufweist, und seine Innenwand die rechteckigen Hohlprofile an beiden Längsseiten dieses Dachsegmentes überragt. Des Weiteren besonders bevorzugt sind benachbarte rechteckige Hohlprofile benachbarter Dachsegmente stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs, miteinander verbunden, wodurch sich vorteilhaft neben einer verbesserten Stabilität der Verbindung auch eine Möglichkeit zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ergibt.
Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche in jeder Anordnung miteinander zu kombinieren.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eingehender erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel soll dabei die Erfindung beschreiben, ohne diese zu beschränken.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 Sprengbild eines Wagenkastens mit den erfindungsgemäßen Dachsegmenten, Fig. 2 Standardtyp-Dachsegment des Wagenkastens in einer perspektivischen
Sprengansicht und in einer perspektivischen Ansicht im zusammengesetzten
Zustand,
Fig. 3 Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment des Wagenkastens in einer perspektivischen Sprengansicht, Fig. 4 Endtyp-Dachsegment des Wagenkastens in einer perspektivischen Sprengansicht.
Figur 1 zeigt ein Sprengbild eines Wagenkastens 1 , in welchem die erfindungsgemäßen Dachsegmente als Standardtyp-Dachsegment 201 , Endtyp-Dachsegment 202 und Heizung- Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment 203 eingebaut sind. Weiterhin sind folgende Komponenten des Wagenkastens dargestellt: Die oberen Längsträger 601 und die unteren Längsträger 602, die Seitenwandsegmente 301 , die vertikalen Säulen 304, die Stirnwand 501 sowie die Bodensegmente 401.
Figur 2 zeigt ein Standardtyp-Dachsegment 201 des Wagenkastens in einer perspektivischen Sprengansicht (Fig. 2A) sowie einen Querschnitt durch zwei benachbarte Standardtyp- Dachsegmente 201 (Fig. 2B) bei der Montage. Das Standardtyp-Dachsegment 201 wird mit einer Bauhöhe von 50 mm gefertigt. Das Standardtyp-Dachsegment 201 weist eine Innenwand 205 und eine Außenwand 204 auf, mit einer Gesamtdicke von 1 ,0 mm bzw. 2,0 mm, bestehend aus Einzellagen mit einer Dicke von 0,5 mm und einem Flächengewicht von 400 g / m2. Die Kohlenstofffasern sind in Form von bidirektionalem Gelege in die Kunststoffmatrix aus Epoxidharz eingebracht und verlaufen in 0°- und 90°-Richtung. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 des Standardtyp-Dachsegmentes 201 sind entlang der Außenkanten des Dachsegmentes 201 rechteckige Hohlprofile 207 als Verstärkungselemente angeordnet und mit der Außenwand 204 verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassische Strukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die rechteckigen Hohlprofile 207 mit einer Größe von 100 mm x 46,5 mm mit einer Wandstärke von 1 ,5 mm werden in einem Flechtverfahren direkt auf einen PET-Hartschaumkern geflochten (Pullbraiding-Verfahren), wobei die Fasern einen Faserverlauf in ± 45°-Richtung aufweisen und in eine duroplastische Matrix aus Epoxidharz eingebettet sind. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 und dem Rahmen aus rechteckigen, mit PET- Schaum gefüllten, Hohlprofilen wird ein flächiger Kernwerkstoff 206, ausgebildet als PET- Hartschaumkern aus Airex T90.60, angeordnet und mit der Außenwand 204 verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassische Strukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die Fertigstellung eines Standardtyp-Dachsegmentes 201 erfolgt in einem Pressverfahren, um die Verbindung mit der Innenwand 205 herzustellen und die endgültige Form des Standardtyp-Dachsegmentes 201 inklusive der Fügestellen 208 für das Verbinden mit weiteren Dachsegmenten (nicht dargestellt) auszubilden. Fig. 2B verdeutlicht die nach der Montage zusätzlich zu der stoffschlüssigen Klebeverbindung bestehende formschlüssige Verbindung zwischen benachbarten Standardtyp-Dachsegmenten 201 über die Fügestellen Figur 3 zeigt ein Heizung-Lüftung-Klimatechnik-Dachsegment 203 des Wagenkastens in einer perspektivischen Sprengansicht. Das Heizung-Lüftung-Klimatechnik-Dachsegment 203 wird mit einer Bauhöhe von 50 mm gefertigt. Das Heizung-Lüftung-Klimatechnik-Dachsegment 203 weist eine Innenwand 205 und eine Außenwand 204 auf, mit einer Gesamtdicke von 1 ,0 mm bzw. 2,0 mm, bestehend aus Einzellagen mit einer Dicke von 0,5 mm und einem Flächengewicht von 400 g / m2. Die Kohlenstofffasern sind in Form von bidirektionalem Gelege in die Kunststoffmatrix aus Epoxidharz eingebracht und verlaufen in 0°- und 90°-Richtung. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 des Heizung-Lüftung-Klimatechnik- Dachsegmentes 203 sind entlang der Außenkanten des Heizung-Lüftung-Klimatechnik- Dachsegmentes 203 rechteckige Hohlprofile 207 als Verstärkungselemente angeordnet und mit der Außenwand 204 verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassischeStrukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die rechteckigen Hohlprofile 207 mit einer Größe von 100 mm x 46,5 mm mit einer Wandstärke von 1 ,5 mm werden in einem Flechtverfahren direkt auf einen PET-Hartschaumkern geflochten (Pullbraiding-Verfahren), wobei die Fasern einen Faserverlauf in ± 45°-Richtung aufweisen und in eine duroplastische Matrix aus Epoxidharz eingebettet sind. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 und dem Rahmen aus rechteckigen, mit PET-Schaum gefüllten, Hohlprofilen 207 wird ein flächiger Kernwerkstoff 206, ausgebildet als PET-Hartschaumkern aus Airex T90.60, angeordnet und mit der Außenwand 204 verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassische Strukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die Fertigstellung eines Heizung-Lüftung- Klimatechnik-Dachsegmentes 203 erfolgt in einem Pressverfahren, um die Verbindung mit der Innenwand 205 herzustellen und die endgültige Form des Heizung-Lüftung-Klimatechnik- Dachsegmentes 203 inklusive der Fügestellen 208 für das Verbinden mit weiteren Dachsegmenten 203 (nicht dargestellt) auszubilden. Weiterhin umfasst das Heizung-Lüftung- Klimatechnik-Dachsegment 203 Aussparungen 209, welche jeweils in der Innenwand 205, der Außenwand 204 und dem Kernwerkstoff 206 durchgängig angeordnet sind und der Entlüftung dienen.
Figur 4 zeigt ein Endtyp-Dachsegment 202 des Wagenkastens in einer perspektivischen Sprengansicht. Das Endtyp-Dachsegment 202 wird mit einer Bauhöhe von 50 mm gefertigt. Das Endtyp-Dachsegment 202 weist eine Innenwand 205 und eine Außenwand 204 auf, mit einer Gesamtdicke von 1 ,0 mm bzw. 2,0 mm, bestehend aus Einzellagen mit einer Dicke von 0,5 mm und einem Flächengewicht von 400 g / m2. Die Kohlenstofffasern sind in Form von bidirektionalem Gelege in die Kunststoffmatrix aus Epoxidharz eingebracht und verlaufen in 0°- und 90°-Richtung. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 des Endtyp- Dachsegmentes 202 sind entlang der Außenkanten des Endtyp-Dachsegmentes 202 rechteckige Hohlprofile 207 als Verstärkungselemente angeordnet und mit der Außenwand 204 verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassische Strukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die rechteckigen Hohlprofile 207 mit einer Größe von 100 mm x 46,5 mm mit einer Wandstärke von 1 ,5 mm werden in einem Flechtverfahren direkt auf einen PET-Hartschaumkern geflochten (Pullbraiding-Verfahren), wobei die Fasern einen Faserverlauf in ± 45°-Richtung aufweisen und in eine duroplastische Matrix aus Epoxidharz eingebettet sind. Zwischen der Innenwand 205 und der Außenwand 204 und dem Rahmen aus rechteckigen, mit PET-Schaum gefüllten, Hohlprofilen wird ein flächiger Kernwerkstoff 206, ausgebildet als PET-Hartschaumkern aus Airex T90.60, angeordnet und mit der Außenwand verklebt. Dabei handelt es sich um eine klassische Strukturverklebung mit einem Klebespalt von 0,25 - 0,40 mm. Die Fertigstellung eines Endtyp-Dachsegmentes 202 erfolgt in einem Pressverfahren, um die Verbindung mit der Innenwand 205 herzustellen und die endgültige Form des Endtyp-Dachsegmentes 202 inklusive der Fügestellen 208 für das Verbinden mit weiteren Dachsegmenten 202 (nicht dargestellt) auszubilden. Weiterhin umfasst das Endtyp-Dachsegment 202 Aussparungen 209, welche jeweils in der Innenwand 205, der Außenwand 204 und dem Kernwerkstoff 206 durchgängig angeordnet sind und der Entlüftung dienen.
Bezugszeichen
1 Wagenkasten
201 Standardtyp-Dachsegment
202 Endtyp-Dachsegment
203 Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment
204 Außenwand des Dachsegmentes
205 Innenwand des Dachsegmentes
206 Kernwerkstoff
207 Rechteckige Hohlprofile
208 Fügestelle zu angrenzendem Dachsegment
209 Aussparung
301 Seitenwandsegment
304 Vertikale Säule
401 Bodensegment
501 Stirnwand
601 Oberer Längsträger
602 Unterer Längsträger

Claims

Patentansprüche
1 . Dachsegment zum Aufbau eines Daches eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug, wobei das Dachsegment platten-, schalen- oder halbschalenförmig ausgebildet ist, das Dachsegment aus einer Außenwand und einer dazu beabstandeten Innenwand besteht,
mindestens zwei Dachsegmente derart ausgestaltet sind, dass der überragende Bereich der Außenwand des einen Dachsegmentes mit dem nicht-überragenden Bereich der Außenwand des benachbarten Dachsegmentes und der überragende Bereich der Innenwand des einen Dachsegmentes mit dem nicht-überragenden Bereich der Innenwand des benachbarten Dachsegmentes form-, kraft- und / oder stoffschlüssig verbunden ist, und
das Dachsegment zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoffverbind besteht.
2. Dachsegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoffverbund Glas-, Kohlen-, Aramid-, Basalt-, Textil- und/oder Naturfasern in einer Matrix aus thermo-plastischen oder duroplastischen Kunststoffen umfasst.
3. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die duroplastischen Kunststoffe Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze, PU-Harze, Vinylester- harze oder Phenolharze umfassen.
4. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des faserverstärkten Kunststoffverbundes unidirektional und / oder mehrachsig ausgerichtet sind.
5. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des faserverstärkten Kunststoffverbundes als Rovings, Vliese, Gelege, Gewebe und / oder Geflechte eingebracht sind.
6. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand und Innenwand der Dachsegmente durch eine mittlere Schicht verbunden sind, wobei die mittlere Schicht einen Schaumkern und / oder Wabenkern und / oder Holzkern aufweist.
7. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht als faserverstärkter Kunststoffverbund, der ein- oder mehrlagig ausgebildet ist, mit alternierendem Verlauf die Innen- und Außenwand verbindet und entstehende Hohlräume mit Schaum- und / oder Wabenkernen und / oder Holzkernen gefüllt sind.
8. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die platten-, schalen- oder halbschalenförmigen Dachsegmente kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig mit einem oberen Längsträger verbunden sind.
9. Dachsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachsegmente eines Wagenkastens mindestens ein Standardtyp-Dachsegment, mindestens ein Heizung-Lüftung-Klimatechniktyp-Dachsegment sowie zwei Endtyp-Dachsegmente umfasst.
10. Dach eines Wagenkastens, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe Dach aufgebaut ist aus Dachsegmenten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Baugruppe Dach zwei Endtyp-Dachsegmente, mindestens ein Heizung-Lüftung-Klimatechnik-Dachsegment sowie mindestens zwei Standardtyp-Dachsegmente umfasst.
1 1 . Verwendung der Dachsegmente nach einem der vorangegangenen Ansprüche zum Aufbau eines Daches für den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges zur Personenbeförderung für den Einsatz im Kurzstreckenbetrieb, wie bei U- und S-Bahnen, bei denen die Schienenfahrzeuge oder die aus ihnen gebildeten Zugeinheiten in kurzen Intervallen beschleunigt und abgebremst werden.
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