Fußboden für ein Schienenfahrzeug

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Fußboden für Schienenfahrzeuge.

Stand der Technik

Der Fußboden von Passagierschienenfahrzeugen ist hohen

Beanspruchungen ausgesetzt. Die Abriebbeanspruchung durch die Fahrgäste und Belastung durch Feuchtigkeit und chemisch aggressive Reinigungsmittel erfordern eine robuste

Nutzschicht des Fußbodenaufbaus. Weiters muss ein

Schienenfahrzeugfußboden vorteilhafterweise wärmedämmende und schalldämmende Eigenschaften aufweisen, dabei leicht und preisgünstig sein. Außerdem sind gemäß den

Zulassungsvorschriften für Schienenfahrzeuge bestimmte brandhemmende Eigenschaften des Fußbodens nachzuweisen.

Der Aufbau von Schienenfahrzeugen erfolgt heute praktisch ausschließlich entweder aus Aluminium oder aus Stahl (bzw. rostfreien Stahl) . Dabei weisen die Rohbauten von

Stahlschienenfahrzeugen typischerweise einen

Passagierraumboden aus Trapezblech auf und erfordern

dementsprechende Fußbodenaufbauten, welche diesen Aufbau berücksichtigen und ausgleichen. Rohbauten aus Aluminium weisen hingegen einen im Wesentlichen glatten, ebenen

Innenraumboden auf. Gemäß dem Stand der Technik werden Böden für Schienenfahrzeuge aus Platten (typischerweise Sperrholz ^¬ oder Verbundplatten) aufgebaut, welche über lokale Auflagen (Abstandshölzer oder Profile) mit dem Fahrzeugboden verbunden (typischerweise verschraubt) sind. Diese Sperrholzplatten werden mit einer Nutzschicht belegt, welche die

erforderlichen Eigenschaften, insbesondere

Verschleißfestigkeit aufweist. Die durch diese Konstruktion entstehenden Hohlräume zwischen den lokalen Auflagen unter den Sperrholzplatten werden üblicherweise zur Verbesserung der Wärmedämmung mit Dämmaterial (z.B. Steinwolle) gefüllt. Ein solcher Fußbodenaufbau weist einige Nachteile auf:

Die erforderliche Bauhöhe ist beträchtlich, typischerweise liegt die Bauhöhe von derzeit angefertigten Fußböden bei ca. 50mm. Außerdem ist auch der konstruktive Aufwand

beträchtlich, da Detailzeichnungen des Fußbodens angefertigt werden müssen und Bestellpositionen für jede einzelne

Sperrholzplatte anzulegen sind.

Die Feuchtigkeitsbeständigkeit solcher Fußböden ist ebenfalls wenig zufriedenstellend, da durch Beschädigungen in der

Nutzschicht eintretende oder an den Plattenrändern seitlich vorbei eindringende Flüssigkeiten sich in den Hohlräumen ansammeln und nicht mehr abgeführt werden und die

Sperrholzplatten und Auflagen beschädigen sowie durch den entstehenden Schimmel bzw. Fäulnisprozesse eine

Beeinträchtigung der Nutzung des Fahrzeuges auftreten kann. Das Gewicht von Fußböden gemäß dem Stand der Technik ist beträchtlich, typischerweise wiegt ein Fußboden eines

Passagierfahrzeugs mit 50m2 ca. 700kg.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der gebräuchlichen

Fußböden ist deren komplizierter Einbau, da zur Erzielung einer ebenen Innenraumfläche ein sehr aufwendiger

Nivellierungsprozeß der Auflagen erforderlich ist. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen

Fußboden für Schienenfahrzeuge anzugeben, welcher leicht, dünn, hochwärmedämmend, einfach einzubauen und zu

konstruieren, umweltschonend zu rezyklieren,

feuchtigkeitsbeständig und schalldämmend sowie preisgünstig ist . Die Aufgabe wird durch einen Fußboden mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind

Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Fußboden für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem vierschichtigen Aufbau aus einer ersten Metallschicht, einer Füllschicht, einer zweiten Metallschicht und einer Nutzschicht aufgebaut, der einstückig hergestellt ist und den gesamten

Passagierraumboden eines Schienenfahrzeugs bedeckt.

Als erste und zweite Metallschicht wird vorteilhafterweise ein korrosionsbeständiges Leichtmetall (Aluminiumlegierung) eingesetzt, da solcherart sowohl eine ausreichende Festigkeit als auch ein geringes Gewicht erzielt werden kann.

Als Füllschicht empfiehlt es sich Kork, bzw. ein

Verbundmaterial mit Korkanteil einzusetzen, da die

vorteilhaften Eigenschaften von Kork (geringes Gewicht, elastisch, stoßabsorbierend, gute Wärmedämmeigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Pilzbeständigkeit, brandhemmende Eigenschaften) so optimal ausgenutzt werden.

Die Nutzschicht wird vorteilhafterweise aus den üblichen, im Schienenfahrzeugbau gebräuchlichen Bodenbelagsmaterialien ausgeführt. Besonders Kunststoff (z.B. PVC) und

Gummimaterialien eignen sich für diesen Einsatz besonders, da sie eine hohe Abriebsfestigkeit aufweisen. Aber auch

Teppichmaterialien können eingesetzt werden.

Die Verbindung der Metallschichten mit der Füllschicht bzw. mit der Nutzschicht kann mit allen dazu geeigneten

Klebstoffen erfolgen, beispielsweise mit lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen Dispersionsklebern oder mit

Naturharzklebern.

Die wesentliche Eigenschaft der Erfindung ist die einstückige Herstellung einer Fußbodenplatte aus der genannten

Sandwichstruktur. Diese Fußbodenplatte erstreckt sich über den gesamten Passagierraumboden, sodass für jeden

Schienenfahrzeugtyp nur eine Platte zu konstruieren ist, was für eine wesentliche Einsparung an Entwicklungskosten sorgt. Mit dem genannten Schichtaufbau gelingt es, einen Fußboden herzustellen, der die nötige Eigenfestigkeit aufweist um einstückig transportiert und montiert zu werden.

Zur weiteren Steigerung der Festigkeit eines

erfindungsgemäßen Fußbodens empfiehlt es sich

Verstärkungsprofile einzusetzen, welche in bestimmten

Bereichen zwischen der ersten und der zweiten Metallschicht anstelle der Füllschicht vorgesehen sind. Diese

Verstärkungsprofile erhöhen einerseits die Eigenfestigkeit der Fußbodenplatte, andererseits können sie als Festpunkte zur Befestigung von Inneneinrichtungen (beispielsweise

Haltestangen) eingesetzt werden. Für letztgenannten Zweck sind die Verstärkungsprofile mit geeigneten

Aufnahmemöglichkeiten, z.B. Gewinde auszustatten. Als Verstärkungsprofile eignen sich besonders Hohlkammerprofile aus Leichtmetall (Aluminiumlegierungen) .

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass der Fußboden bereits in einer frühen Bauphase des

Schienenfahrzeugs eingebaut werden kann, beispielsweise ist es möglich, die Fußbodenplatte auf das Untergestell

aufzusetzen und anschließend die Seitenwände zu montieren, wobei für einen ausreichenden Schutz der Fußbodenplatte bei den dabei erforderlichen Schweißvorgängen zu sorgen ist. Eine weitere Montagemöglichkeit ist, eine Stirnwand des

Schienenfahrzeugs offen zu lassen und diese Stirnwand erst nach erfolgtem Einschieben der Fußbodenplatte zu schließen. Durch beide Montagemöglichkeiten ist der Vorteil erzielbar, die Fertigungskosten wesentlich senken zu können, da weniger manuelle Arbeit anfällt als bei herkömmlichen

Fußbodenkonstruktionen (mit mehreren Fußbodenplatten mit Unterkonstruktion und erforderlicher Richtarbeit) .

Durch den einstückigen Aufbau ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil, dass keine Wärmebrücken entstehen können und dass keine Nivellierungsarbeiten erforderlich sind . Die erfindungsgemäße Fußbodenplatte wird am

Fahrzeugrohfußboden schwimmend eingebaut, es sind keine weiteren Befestigungsmittel erforderlich, insbesondere keine Schraubverbindungen. Die Fußbodenplatte liegt, durch einige Auflagestreifen (elastisches Kunststoffmaterial ) getrennt, direkt auf dem Fahrzeugrohfußboden auf. Es empfiehlt sich jedoch, insbesondere zur Verhinderung des Abhebens der

Fußbodenplatte bei einem Zusammenstoß des Schienenfahrzeugs, Bodenhalter vorzusehen. Diese Bodenhalter werden an der Schienenfahrzeugstruktur (z.B. am Langträger) befestigt.

Mittels dieser Bodenhalter wird eine formschlüssige

Verbindung der Fußbodenplatte mit dem Wagenkasten erzielt. Eine wesentliche Eigenschaft ist die

Feuchtigkeitsbeständigkeit einer erfindungsgemäßen

Fußbodenplatte. Einerseits ist Kork sehr

feuchtigkeitsbeständig, andererseits ist die Korkschicht durch den beidseitigen Schutz durch die erste und zweite Metallschicht zusätzlich vor Feuchtigkeit geschützt. Der

Wagenkasten selbst ist durch die einstückige Konstruktion der Fußbodenplatte geschützt, da solcherart keine Nahtstellen und Spalte auftreten durch welche Feuchtigkeit eindringen kann. Allenfalls ist an den Rändern der Fußbodenplatte ein

Feuchtigkeitsschutz erforderlich.

In weiterer Fortbildung der Erfindung empfiehlt es sich ein Randprofil vorzusehen, welches die Fußbodenplatte am Umfang umfasst und eine Nase aufweist, die das Eindringen von

Feuchtigkeit in den Spalt zwischen Fahrzeugkasten und

Fußbodenplatte und weiter unter die Fußbodenplatte

verhindert. Somit kann auch ein hoher Feuchtigkeitsanfall, beispielsweise bei der Reinigung nicht zu einem

Feuchtigkeitseintrag unter die Fußbodenplatte führen. Ein solcher Feuchtigkeitseintrag unter die Fußbodenplatte ist besonders nachteilig, da die Feuchtigkeit von dieser Stelle nicht mehr entweichen kann und ggf. dort Korrosion bewirkt. Diese Nase an dem Randprofil kann mit einer an der Innenwand vorgesehen Abdeckleiste verbunden werden (vorzugsweise wasserdicht) , sodass ein ganz besonders

feuchtigkeitsbeständiger Innenraum erzielt wird. Das Randprofil kann an verschiedenen Randlinien der

Fußbodenplatte unterschiedlich ausgeführt sein,

beispielsweise kann die Nase im Bereich der Einstiege anders ausgeführt sein um eine Stolpergefahr für die Passagiere zu verhindern.

In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird die Nutzschicht mit der zweiten Metallschicht mittels eines Haftklebers verbunden. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, dass die Nutzschicht ohne Beschädigung der darunter liegenden Struktur wiederablösbar ist und somit, etwa bei einer

Beschädigung der Nutzschicht diese austauschbar ist. Die restlichen Schichten der Fußbodenplatte können im Fahrzeug verbleiben .

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge .

Fig.2 einen erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil.

Fig.3 einen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem

Verstärkungsprofil , Schnittdarstellung .

Fig.4 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Randprofil.

Fig.5 den Einbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens in ein Schienenfahrzeug . Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge.

Ein Fußboden F für Schienenfahrzeuge umfasst eine erste

Metallschicht 1, auf welche in eingebautem Zustand dem

Fahrzeugrohboden zugewandt ist, eine auf dieser ersten

Metallschicht 1 angeordnete Füllschicht 2, eine auf dieser Füllschicht 2 angeordnete zweite Metallschicht 3 und eine auf dieser zweiten Metallschicht 3 angeordnete Nutzschicht 4. Diese Nutzschicht 4 ist aus den allgemein im

Schienenfahrzeugbau angewandten Materialien (Kunststoff) gefertigt. Die Elemente dieses Fußbodens F sind

untereinander, beispielsweise mittels Klebeverbindung fest und unlösbar verbunden, sodass sie eine Platte bilden. Die Füllschicht 2 ist aus Kork, bzw. einem Korkgemisch

hergestellt, wobei die Dicke dieser Füllschicht 2 besonders die Wärme- und Schalldämmeigenschaften des Fußbodens F bestimmt .

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch einen

erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil. Es ist der Fußboden F aus Fig.l

dargestellt, wobei der Fußboden F erfindungsgemäß als

einstückige Platte aufgebaut ist, welcher im Wesentlichen den gesamten Innenraumboden des Schienenfahrzeugs bedeckt.

Weiters weißt der in Fig.2 beispielhaft gezeigte Fußboden F ein Verstärkungsprofil 5 auf, welches in Längsrichtung des Fußbodens mittig vorgesehen ist und zwischen der ersten Metallschicht 1 und der zweiten Metallschicht 3 in einer Ausnehmung der Füllschicht 2 angeordnet ist. In Fig. 2 ist das Verstärkungsprofil 5 nicht sichtbar dargestellt, da es von der Nutzschicht 4 und der zweiten Metallschicht 3

verdeckt ist.

Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch einen

erfindungsgemäßen Fußboden für Schienenfahrzeuge mit einem Verstärkungsprofil in Schnittdarstellung. Es ist der Fußboden F aus Fig. 2 in Schnittdarstellung dargestellt. Der Fußboden F weist dieselbe Schichtkonstruktion wie in Fig.l, aus einer ersten Metallschicht 1, einer Füllschicht 2, einer zweiten Metallschicht 3 und einer Nutzschicht 4 auf. Zwischen der ersten Metallschicht 1 und der zweiten Metallschicht 3 ist in einer Ausnehmung in der Füllschicht 3 ein Verstärkungsprofil 5 angeordnet. Es ist beispielhaft ein aus drei Kammern aufgebautes Hohlprofil dargestellt. Dieses Verstärkungsprofil 5 kann weiters Aufnahmemittel umfassen, welche beispielsweise die Montage von Inneneinrichtungen (z.B. Haltestangen) des Schienenfahrzeugs ermöglichen. Dazu wären Teile des

Verstärkungsprofils 5 verstärkt, mit größeren Wandstärken auszuführen, sodass an dieser Stelle entsprechende

Befestigungsmittel (Gewinde) vorgesehen werden können. Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Randprofil. Es ist ein Schnitt durch einen Fußboden F mit dem Schichtaufbau, wie er in Fig.l gezeigt ist

dargestellt. Am Rand des Fußbodens F ist ein Randprofil 6 angeordnet, welches den Schichtaufbau erste Metallschicht 1 - Füllschicht 2 - zweite Metallschicht 3 umgibt. Die

Nutzschicht 4 ist im Bereich des Randprofils 6

zurückgenommen, sie erstreckt sich nicht bis zum Rand des Fußbodens F. Das Randprofil 6 weist eine Nase 7 auf, welche auf der Seite der Nutzschicht 4 angeordnet ist und sich in Richtung des Passagierraums erstreckt. Diese Nase 7 dient der Verhinderung des Feuchtigkeitseintritts in den Bauraum unterhalb des Fußbodens F. Dieses Randprofil 6 kann umlaufend um den gesamten Fußboden F gestaltet sein, wobei es möglich ist, an verschiedenen Umrißlinien des Fußbodens F

unterschiedlich gestaltete Randprofile 6 einzusetzen, beispielsweise Profile mit unterschiedlich gestalteter Nase 7. Das Randprofil 6 ist mit dem Schichtaufbau des Fußbodens F auf geeignete Weise, im Allgemeinen mittels einer

Klebeverbindung verbunden.

Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch den Einbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens in ein Schienenfahrzeug. Ein Schienenfahrzeug, dargestellt ist ein Schnitt quer zur

Längsachse, umfasst einen Radsatz, ein Untergestell mit zwei außenliegenden Längsträgern und zwei Seitenwände und ist mit einem Fußboden F ausgestattet. Der Fußboden F ist auf dem Rohfußboden des Schienenfahrzeugs mittels mehrerer

Auflagestreifen 8 gelagert, eine weitere Befestigung wie. z.B. Schraubverbindungen, sind nicht erforderlich, da der Fußboden F aufgrund des exakt ausgeführten Umrisses optimal an den verfügbaren Bauraum angepasst ist und sich somit nicht verschieben kann.

Liste der Bezeichnungen

F Fußboden

1 erste Metallschicht

2 Füllschicht

3 zweite Metallschicht

4 Nutzschicht

5 Verstärkungsprofil

6 Randprofil

7 Nase

8 Auflägestreifen