WO2015051953A1

WO2015051953A1 - Befestigungseinrichtung zur befestigung eines inneneinrichtungsteils im rohbau eines schienenfahrzeugs

Info

Publication number: WO2015051953A1
Application number: PCT/EP2014/068797
Authority: WO
Inventors: Yüksel Taylan
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2015-04-16
Also published as: DE102013016698A1; DE202013012516U1; RU166896U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung (16) zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils (14) eines Schienenfahrzeugs im Rohbau (10) dieses Schienenfahrzeugs, mit einem ersten Anbindungsbereich zur Anbindung an eine Komponente (12) des Rohbaus (10), einem zweiten Anbindungsbereich zur Anbindung an das Inneneinrichtungsteil (14) und einem zwischen den ersten Anbindungsbereich und den zweiten Anbindungsbereich zwischengeschalteten Zwischenelement (18). Es ist vorgesehen, dass das Zwischenelement (18) zur thermischen Entkopplung des Inneneinrichtungsteils (14) vom Rohbau (10) als ein Element aus einem duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Zwischenelements (18) aus einem duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff in einer Befestigungseinrichtung (16) zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils (14) in einem Rohbau (10) eines Schienenfahrzeugs und ein entsprechendes Schienenfahrzeug.

Description

Beschreibung

Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils im Rohbau eines Schienenfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils eines Schienenfahr^¬ zeugs in dessen Rohbau. Die Befestigungseinrichtung weist dabei einen ersten Anbindungsbereich zur Anbindung an den Roh- bau, einen zweiten Anbindungsbereich zur Anbindung an das Inneneinrichtungsteil und ein zwischen den ersten und den zweiten Anbindungsbereich zwischengeschaltetes Zwischenele^¬ ment auf. Die DE 102011 114 356 AI zeigt eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils in einem Rohbau eines Schienenfahrzeugs, mit einem rohbauseitigen Anbindungs^¬ bereich, einem inneneinrichtungsseitigen Anbindungsbereich und einem plattenförmigen Zwischenelement, das zwischen der Anbindungsflache des rohbauseitigen Anbindungsbereichs und der Anbindungsflache des inneneinrichtungsseitigen Anbindungsbereichs angeordnet ist. Dabei bildet dieses plattenför- mige Zwischenelement zusammen mit einer Fixiereinrichtung den rohbauseitigen Anbindungsbereich. Das Inneneinrichtungsteil ist beispielsweise ein Teil des Innenausbaus oder der Innen^¬ einrichtung des Schienenfahrzeugs. Die Anbindung des Innen^¬ einrichtungsteils an den Rohbau erfolgt über das plattenför- mige Zwischenelement. Derartige Befestigungseinrichtungen lassen bei Einsatz des

Schienenfahrzeugs in einem Temperaturbereich deutlich unterhalb von 0°C in der Regel Kältebrücken entstehen, die zu Kondensatbildung im Innenraum des Schienenfahrzeugs führen können .

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unab^¬ hängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Inneneinrichtungsteils in dem Rohbau des Schienen^¬ fahrzeugs ist vorgesehen, dass das Zwischenelement zur ther^¬ mischen Entkopplung des Inneneinrichtungsteils vom Rohbau als ein Element aus einem duroplastischen Glasfaserverbundwerk- stoff ausgebildet ist. Dabei erfolgt die mechanische Anbin- dung des Inneneinrichtungsteils an den Rohbau vollständig oder zumindest teilweise über dieses Zwischenelement.

Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung hat den Vorteil, dass durch die Verwendung eines solchen Zwischenelements eine gute thermische Entkopplung des Innenausbaus und der Einrich^¬ tungsgegenstände von dem Rohbau eines Schienenfahrzeugs ge^¬ währleistet ist. Durch diese Maßnahme lassen sich Kältebrü^¬ cken an den Befestigungspunkten der Inneneinrichtungsteile eines Schienenfahrzeugs in dessen Rohbau verhindern.

Das Inneneinrichtungsteil ist beispielsweise ein Teil des In^¬ nenausbaus oder der Inneneinrichtung des Schienenfahrzeugs. Das Zwischenelement ist bevorzugt als ein plattenförmiges Zwischenelement ausgestaltet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Verbundwerkstoff eine Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0.20 W/mK < λ < 0.38 W/mK auf.

Die Dicke (Stärke) d des Zwischenelements liegt bevorzugt im Bereich zwischen 5.5 mm < d ^ 10 mm. Bei einer Dicke d unterhalb von 5.5 mm ist die thermische Entkopplung in der Regel nicht mehr gewährleistet. Bei einer Dicke D oberhalb von 10 mm ist der absolute Setzbetrag aufgrund des Setzverhaltens zu groß für diese Anwendung. Durch entsprechende Messungen wurde eine Dicke d des Zwischenelements von etwa 6 mm als besonders bevorzugt für diese Anwendung experimentell bestimmt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbundwerkstoff folgende me^¬ chanische Eigenschaften aufweist:

- eine Druckfestigkeit (Compressive Strength) R_c im Be^¬ reich 500 N/mm² < R_c < 700 N/mm² und

eine Biegefestigkeit (Flexural Strength) R_f im Bereich 400 N/mm² < R_f < 800 N/mm². Das aus Biegeversuchen bestimmbare/bestimmte Elastizitätsmo^¬ dul (E-Modul) E des Verbundwerkstoffs liegt bevorzugt im Be^¬ reich von 15000 N/mm² < E < 25000 N/mm², besonders bevorzugt bei 20000 N/mm². Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verbundwerkstoff einen Längenausdehnungskoeffizient α im Bereich von 10 1/K < α ^ 20 1/K aufweist.

Duroplastische Verbundwerkstoffe mit den vorgenannten Eigen- schaffen sind beispielsweise die unter dem Markennamen DOGLAS von der Firma DOTHERM GmbH & Co. KG angeboteten

duroplastischen Verbundwerkstoffe. Diese zeichnen sich durch Hochdruckfestigkeit, elektrisch und thermisch isolierende Ei^¬ genschaften, hohen Einsatztemperaturbereich -180°C T < 300°C, geringes Setzverhalten und chemische Resistenz aus.

Die duroplastischen Verbundwerkstoffe mit den oben genannten Eigenschaften bezüglich Wärmeleitfähigkeit, Druck- und Biege^¬ festigkeit, E-Modul und Längenausdehnungskoeffizient werden unter folgenden Bezeichnungen angeboten: DOGLAS 180 G, DOGLAS 180 H, DOGLAS 230 R, DOGLAS 250 G, DOGLAS 250 M, DOGLAS 250 HQ.

Besonders bevorzugt ist das Zwischenelement aus dem Verbund- werkstoff mit der Bezeichnung DOGLAS 180 G. Gemäß Datenblatt des Herstellers hat dieser duroplastische Verbundwerkstoff die folgenden Eigenschaften: eine Dauereinsatztemperatur von maximal 180°C und eine maximale Einsatztemperatur von 210°C,

eine Wärmeleitfähigkeit λ im Bereich von 0.3 W/mK < λ < 0.4 W/mK, insbesondere von 0.35 W/mK,

- einen Längenausdehnungskoeffizient α im Bereich von 10 1/K < α < 20 1/K,

eine Druckfestigkeit R_c im Bereich 550 N/mm² < R_c < 650 N/mm² , vorzugsweise von 600 N/mm²,

eine Biegefestigkeit R_f im Bereich 400 N/mm² < R_f < 500 N/mm², vorzugsweise von 450 N/mm²,

eine Zugfestigkeit (Tensile Strength) R_t im Bereich 350 N/mm² < R_t < 450 N/mm², vorzugsweise von 400 N/mm², und

ein mittels Biegeversuch bestimmbares/bestimmtes Elasti^¬ zitätsmodul E von 15000 N/mm² < E < 25000 N/mm², vorzugsweise bei 20000 N/mm².

Die elektrische Durchschlagfestigkeit liegt bei etwa 30 kV/mm; die Kriechstromfestigkeit ist mit CTI 350 gemäß Prüf^¬ norm IEC 112 angegeben. Die Befestigungseinrichtung ist mit Vorteil derart eingerichtet, dass ein über die Befestigungseinrichtung verlaufender Kraftfluss zwischen Inneneinrichtungsteil und Rohbau immer über das Zwischenelement verläuft. Die Befestigung des Innen^¬ einrichtungsteils im Rohbau mittels der Befestigungseinrich- tung erfolgt also immer über das Zwischenelement als zentra^¬ lem Element. Gleichzeitig wird dieses Zwischenelement zur thermischen Entkopplung des Inneneinrichtungsteils vom Rohbau genutzt . Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Befestigungseinrichtung weiterhin eine Fixiereinrichtung zur Anbindung des ersten Anbindungsbereichs an die Komponente des Rohbaus auf. Bevorzugt ist diese Anbindung eine unmittelbare Anbindung des Zwischenelements an die Kom- ponente des Rohbaus. Dabei bilden das Zwischenelement und diese Fixiereinrichtung den ersten (rohbauseitigen) Anbin- dungsbereich . Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Befestigungseinrichtung weiterhin eine weitere Fixiereinrichtung zur Anbindung des zweiten Anbindungs- bereichs an das Inneneinrichtungsteil auf. Diese Anbindung ist eine unmittelbare Anbindung des Zwischenelements an das Inneneinrichtungsteil oder eine mittelbare Anbindung des Zwi^¬ schenelements an das Inneneinrichtungsteil über diese weitere Fixiereinrichtung. Dabei bildet die weitere Fixiereinrichtung den zweiten Anbindungsbereich .

Ist die Anbindung des Zwischenelements an den Rohbau bezie^¬ hungsweise die Rohbaukomponente als auch die Anbindung des Zwischenelements an das Inneneinrichtungsteil eine unmittel^¬ bare Anbindung, so ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine ein- zige Fixiervorrichtung die eine Fixiereinrichtung und die weitere Fixiereinrichtung gemeinsam bildet. Die eine Fixiereinrichtung ist somit eine erste Fixiervorrichtungskomponente und die weitere Fixiereinrichtung ist eine zweite Fixiervorrichtungskomponente der Fixiervorrichtung.

Bei einer Ausführungsform dieser Fixiervorrichtung verspannt diese die Rohbaukomponente mit dem Zwischenelement und das Zwischenelement mit dem Inneneinrichtungsteil mittels einer Verschraubung .

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Zwischenelements aus einem duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff in einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils in einem Rohbau eines Schienenfahr- zeugs . Die Befestigungseinrichtung ist bevorzugt als eine vorgenannte Befestigungseinrichtung ausgestaltet.

Die Erfindung betrifft schließlich noch ein Schienenfahrzeug mit einem Rohbau, mindestens einem Inneneinrichtungsteil und mindestens einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Inneneinrichtungsteils in dem Rohbau. Es ist vorgesehen, dass das Befestigungsteil als vorstehend genanntes Befestigungs^¬ teil ausgebildet ist. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen Fig. 1 eine Rohbaukomponente des Rohbaus eines Schienen^¬ fahrzeugs, ein Inneneinrichtungsteil des Schienen^¬ fahrzeugs und eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Inneneinrichtungsteils an der Rohbau^¬ komponente und

Fig. 2 ein plattenförmiges Zwischenelement für das Befes^¬ tigungselement der Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil des Rohbaus 10 eines Schienen- fahrzeugs mit einer als C-Schiene ausgebildeten Rohbaukompo^¬ nente 12 des Rohbaus 10 sowie ein Inneneinrichtungsteil 14 des Schienenfahrzeugs und eine Befestigungseinrichtung 16 zur Befestigung des Inneneinrichtungsteils 12 im Rohbau 10. Die Befestigungseinrichtung 14 weist ein Zwischenelement 18, eine Fixiereinrichtung 20 zur Anbindung eines ersten Anbin- dungsbereichs der Befestigungseinrichtung 14 an die Komponente 12 des Rohbaus 10 und eine weitere Fixiereinrichtung 22 zur Anbindung eines zweiten Anbindungsbereichs der Befesti- gungseinrichtung 14 an das Inneneinrichtungsteil 14 auf. Das Zwischenelement 18 ist zur thermischen Entkopplung des Inneneinrichtungsteils 14 vom Rohbau 10 als ein Zwischenelement 18 aus einem duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff ausgebil^¬ det. Es hat weiterhin eine plattenförmige Gestalt.

Die Anbindung der Befestigungseinrichtung 14 an die Komponente 12 des Rohbaus 10 beinhaltet einerseits eine unmittelbare Anbindung des Zwischenelements 18 an diese Rohbaukomponente 12. Die Anbindung der Befestigungseinrichtung 14 an das

Inneneinrichtungsteil 14 beinhaltet eine unmittelbare Anbin^¬ dung des Zwischenelements 18 an dieses Inneneinrichtungsteil 14. Die beiden Fixiereinrichtungen 20, 22 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel gemeinsam von einer einzigen Fixiervor- richtung 24 gebildet. Diese besteht aus einem in der er^¬ schiene angeordneten Nutenstein 26 und einer Schraube 28 zum Verschrauben des Zwischenelements 18 und einer Lasche 30 des Inneneinrichtungsteil 14 an der C-Schiene als Rohbaukomponen- te 12. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 24 bevorzugt eine hier nicht gezeigte Sicherungsfeder und eine hier nicht ge^¬ zeigte Unterlegscheibe. Es ergibt sich die Stapelfolge: Roh^¬ baukomponente 12 - Zwischenelement 18 - Inneneinrichtungsteil 14. Mit anderen Worten verspannt die Fixiervorrichtung 24 die Lasche des Inneneinrichtungsteils 14 über das Zwischenelement 14 mit der Rohbaukomponente 12 beziehungsweise dem Rohbau 10.

Das Zwischenelement 18 ist ein Element aus dem duroplasti^¬ schen Glasfaserverbundwerkstoff mit der Bezeichnung DOGLAS 180 G, wobei DOGLAS ein Markenname der DOTHERM GmbH & Co. KG ist. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch Hochdruckfestig^¬ keit, elektrisch und thermisch isolierende Eigenschaften, einen hohen Einsatztemperaturbereich, geringes Setzverhalten und chemische Resistenz aus.

Die Fig. 2 zeigt das Zwischenelement 18 noch einmal im De^¬ tail. Es besteht aus einem plattenförmigen Grundkörper 32, in dem ein Durchbruch 34 ausgebildet ist. Der Grundkörper hat beispielsweise die Maße 40 x 40 mm. Die Stärke (Dicke) dieses plattenförmigen Grundkörpers 32 ist besonders bevorzugt 6 mm. Der Durchbruch 34 ist ein zentraler Durchbruch in Form einer Bohrung mit kreisförmigem Querschnitt. Dieser hat bevorzugt einen Durchmesser von 9 mm oder 11 mm.

Claims

Patentansprüche

1. Befestigungseinrichtung (16) zur Befestigung eines Inneneinrichtungsteils (14) eines Schienenfahrzeugs im Rohbau (10) dieses Schienenfahrzeugs, mit einem ersten Anbindungsbereich zur Anbindung an eine Komponente (12) des Rohbaus (10), einem zweiten Anbindungsbereich zur Anbindung an das Inneneinrichtungsteil (14) und einem zwischen den ersten Anbindungsbereich und den zweiten Anbindungsbereich zwischengeschalteten Zwischenelement (18),

dadurch ge kenn ze i chnet , dass das Zwischenele^¬ ment (18) zur thermischen Entkopplung des Inneneinrichtungs^¬ teils (14) vom Rohbau (10) als ein Element aus einem

duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff ausgebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennze i chnet , dass der Verbundwerkstoff eine Wärmeleitfähig^¬ keit λ im Bereich von 0.20 W/mK λ 0.38 W/mK aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennze ichnet , dass der Verbundwerkstoff folgende me^¬ chanische Eigenschaften aufweist:

eine Druckfestigkeit R_c im Bereich 500 N/mm² < R_c < 700 N/mm² und

- eine Biegefestigkeit R_f im Bereich 400 N/mm² < R_f < 800 N/mm².

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennze ichnet , dass der Verbundwerkstoff ein Elas- tizitätsmodul E aus Biegeversuchen im Bereich von 15000 N/mm² < E < 25000 N/mm² aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennze ichnet , dass die Befestigungseinrichtung (16) derart eingerichtet ist, dass ein über die Befestigungs^¬ einrichtung (16) verlaufender Kraftfluss zwischen Inneneinrichtungsteil (14) und Rohbau (10) immer über das Zwischen^¬ element (18) verläuft.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge kennze i chnet durch eine Fixiereinrichtung (20) zur Anbindung des ersten Anbindungsbereichs an die Komponente (12) des Roh- baus (10).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ge kennze i chnet durch eine weitere Fixiereinrichtung (22) zur Anbindung des zweiten Anbindungsbereichs an das Inneneinrich- tungsteil (14) .

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennze ichnet , dass die Fixiereinrichtung (20) und die weitere Fixiereinrichtung (22) gemeinsam von einer einzi- gen Vorrichtung (24) gebildet werden.

9. Verwendung eines Zwischenelements (18) aus einem

duroplastischen Glasfaserverbundwerkstoff in einer Befesti^¬ gungseinrichtung (16) zur Befestigung eines Inneneinrich- tungsteils (14) in einem Rohbau (10) eines Schienenfahrzeugs.

10. Schienenfahrzeug mit einem Rohbau (10), mindestens einem Inneneinrichtungsteil (14) und mindestens einer Befestigungs^¬ einrichtung (16) zur Befestigung des Inneneinrichtungsteils (14) in dem Rohbau (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Be^¬ festigungsteil (16) als Befestigungsteil nach einem der An^¬ sprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.