Fußboden für Schienenfahrzeuge

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 schalldämpfende Eigenschaften aufweise, dabei leicht und preisgünstig sein sowie möglichst gut rezyklierbar . 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. Die Wärmedämmung dieser Fußböden ist nicht

zufriedenstellend, besonders die durch die Auflagen

entstehenden Wärmebrücken reduzieren die Wärmedämmung. Zur Herstellung eines Fußbodens sind eine Vielzahl an Bauteilen erforderlich (Sperrholzplatten, Auflagen, Schrauben,

Klebstoffe, Nutzbeläge, etc) , wobei auch der konstruktive Aufwand beträchtlich ist, 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 Innenraumflache 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 dreischichtigen Aufbau aus einer am Fahrzeuginnenboden angeordneten

Ausgleichsschicht, einer Nutzschicht und einer zwischen der Nutzschicht und der Ausgleichsschicht angeordneten

Tragschicht aufgebaut, wobei die Ausgleichsschicht aus

Weichkork hergestellt ist und die Tragschicht aus Hartkork hergestellt ist.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, einen Fußboden für

Schienenfahrzeuge aufbauen zu können, welcher die

vorteilhaften Eigenschaften von Kork (geringes Gewicht, elastisch, stoßabsorbierend, gute Wärmedämmeigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Pilzbeständigkeit, brandhemmende Eigenschaften) aufweist und als besonderer Vorteil mit einfachsten Werkzeugen verlegbar ist. Dabei ist

hervorzuheben, dass ein erfindungsgemäßer Fußboden im

Gegensatz zu gebräuchlichen Fußböden in Schienenfahrzeugen nicht mittels Detailkonstruktionzeichungens beschrieben werden muss, sondern es ausreicht, den Fußboden durch seinen Schichtaufbau zu beschreiben. Dadurch kann der

Konstruktionsaufwand wesentlich reduziert werden und für die Fertigung von Schienenfahrzeugen weitere positive Effekte bewirkt werden (Entfall von Bestellpositionen, vereinfachte Lagerhaltung, u.ä.)

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass keine

Wärmebrücken entstehen können und dass keine

Nivellierungsarbeiten erforderlich sind.

Weiters ist es vorteilhaft, die Nutzschicht aus den üblichen, im Schienenfahrzeugbau gebräuchlichen Bodenbelagsmaterialien auszuführen. Besonders Kunststoff (z.B. PVC) und

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

Ebenso ist die hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit von Kork vorteilhaft, selbst bei Beschädigung der Nutzschicht und dem Eindringen von Wasser zu den Korkschichten ist die

Formstabilität des Fußbodens gewährleistet. Dabei ist

besonders vorteilhaft, dass ein erfindungsgemäßer Fußboden keine Hohlräume aufweist, in welchen sich Flüssigkeiten ansammeln könnten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, auf den (ebenen)

Fahrzeuginnenraumboden eine Ausgleichsschicht aus Weichkork (typische Dichte ca. 200kg/m3) aufzubringen. Diese

Weichkorkschicht dient einerseits zum Ausgleich kleiner Unebenheiten des Fahrzeuginnenraumbodens, andererseits stellt Weichkork einen besonders schlechten Wärmeleiter dar, wodurch die Isolationseigenschaften eines erfindungsgemäßen Fußbodens verbessert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass Rollenmaterial verwendet werden kann, welches preisgünstig ist und mit einfachsten Handwerkzeugen verlegt bzw.

zugeschnitten werden kann. Die Verklebung der

Ausgleichsschicht aus Weichkork mit dem

Fahrzeuginnenraumboden kann mit allen Klebstoffen die für die jeweilige Materialpaarung (im Allgemeinen Aluminium - Kork) geeignet sind, erfolgen (z.B. sogenannte Kontaktklebstoffe) . Auf diese Ausgleichsschicht aus Weichkork wird eine

Tragschicht aus Hartkork (Kork mit hoher Dichte,

typischerweise ca. 500kg/m3) aufgebracht. Hartkork wird häufig als Plattenmaterial hergestellt, da Hartkork im

Gegensatz zu Weichkork nicht gerollt werden kann ohne dass Bruchgefahr besteht. Auch diese Hartkorkplatten können mit einfachen Handwerkzeugen verarbeitet werden, sodaß keine Spezialwerkzeuge oder Vorrichtungen erforderlich sind.

Auf diese Tragschicht aus Hartkork wird eine Nutzschicht aufgebracht, welche die für den jeweiligen Einsatzzweck erforderlichen Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann eine Nutzschicht aus PVC besonders verschleißarm sein, hingegen eine Nutzschicht aus einem Teppichmaterial für

Anwendungen in erster Klasse Waggons erfolgen.

Die Verklebung der Korkschichten mit dem

Fahrzeuginnenraumboden bzw. untereinander kann mit allen dazu geeigneten Klebstoffen erfolgen, beispielsweise mit

lösungsmittelfreien oder lösungsmittelhaltigen

Dispersionsklebern oder mit Naturharzklebern oder Weißleim. In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird die Nutzschicht mit der Tragschicht mittels eines Haftklebers verbunden. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, dass die

Nutzschicht ohne Beschädigung der Tragschicht wiederablösbar ist und somit, etwa bei einer Beschädigung der Nutzschicht diese austauschbar ist. Die beiden Korkschichten können im Fahrzeug verbleiben.

Für Anwendung in Fahrzeugen mit sehr geringen mechanischen Belastungen und geringen Ansprüchen bezüglich Wärme und

Schalldämmung des Fußbodens kann die Tragschicht aus Hartkork entfallen und die Nutzschicht direkt auf die

Ausgleichsschicht aus Weichkork aufgebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Heizschicht vorgesehen, welche zwischen der Tragschicht und der Nutzschicht eingebaut ist. Als Heizschicht können alle üblichen (elektrischen) Flächenheizungen (Heizmatten) eingesetzt werden, welche sich mit der Trag- und der

Nutzschicht verkleben lassen und welche eine hinreichende

Oberflächenqualität bieten, sodaß keine Unebenheiten in der Nutzschicht erkennbar werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht den Einsatz von Teppichmaterial als Nutzschicht vor. Dadurch kann ein höherwertiges Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Fußbodens erzielt werden, beispielsweise für erste Klasse Waggons . Weiters ist es vorteilhaft, die Ausgleichsschicht oder die Tragschicht aus einem Verbundmaterial mit Korkanteil

herzustellen, da solcherart bestimmte Materialeigenschaften verbessert werden können, als es mit reinem Naturkork möglich ist. Beispielsweise können damit die, ohnedies guten,

Brandschutzeigenschaften von Kork weiter verbessert werden.

Die Dicke der Ausgleichs- Trag- und Nutzschicht ist auf den jeweiligen Einsatzzweck abzustimmen. Beispielsweise kann ein Fußboden aus einer 2mm dicken Ausgleichsschicht und einer 15mm dicken Tragschicht aufgebaut werden. In diesem Beispiel kann ein Wärmedurchgangswert λ=0,073 W/ (m*K) errechnet werden. Ein konventioneller Fußbodenaufbau aus 20mm

Mineralwolle und 16mm Sperrholz besitzt ohne Berücksichtigung der unvermeidlichen Wärmebrücken einen Wärmedurchgangswert λ=0,058 W/ (m*K) . Der spezifische Wärmedurchgangswert (λ/m) eines erfindungsgemäßen Fußbodens ist demnach deutlich geringer als der eines herkömmlichen Fußbodenaufbaus.

Beispielhaft sei die Gewichtsberechnung eines

erfindungsgemäßen Fußbodens angeführt. Ein Fußboden eines Fahrzeugs mit 50 m2 Bodenfläche, bestehend aus einer 2 mm dicken Ausgleichsschicht (Weichkork, 200kg/m2) und einer 15 mm dicken Tragschicht (Hartkork, 500kg/m2) besitzt eine Masse von 395kg. Ein konventioneller Fußbodenaufbau

(Sperrholzbodenplatten, Unterkonstruktion aus Alu-Profilen, Isoliermaterial besitzt eine Masse von 724kg.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens erfolgt in folgenden Verfahrensschritten:

- Aufkleben einer Ausgleichsschicht aus Weichkork auf den Fahrzeuginnenboden,

- Aufkleben einer Tragschicht aus Hartkork auf die

Ausgleichs Schicht,

- Optionales Aufkleben einer Heizschicht auf die

Tragschicht,

- Aufkleben einer Nutzschicht auf die Tragschicht und verschließen allfälliger Spalte in dieser Nutzschicht

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge .

Fig.2 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Heizschicht.

Ausführung der Erfindung Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge. Ein Fußboden für Schienenfahrzeuge umfasst eine Ausgleichsschicht 1, eine Tragschicht 2 und eine Nutzschicht 3. Die

Ausgleichsschicht 1 ist auf den Fahrzeuginnenboden 4

aufgebracht und mit diesen Fahrzeuginnenboden 4 verklebt. Auf die Ausgleichsschicht 1 ist eine Tragschicht 2 aufgebracht und mit der Ausgleichsschicht 1 verklebt. Auf diese

Tragschicht 2 ist eine Nutzschicht 3 aufgebracht und mit der Tragschicht 2 verklebt, wobei für diese Klebeverbindung auch ein Haftkleber eingesetzt werden kann, wodurch die

Nutzschicht 3 wieder von der Tragschicht 2 abgelöst werden kann, ohne die Tragschicht 2 dabei zu beschädigen. Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Heizschicht. Es ist der Schichtaufbau aus Fig.l dargestellt, wobei zwischen der Tragschicht 2 und der

Nutzschicht 3 eine Heizschicht 5 vorgesehen ist.

Liste der Bezeichnungen Ausgleichsschicht

Tragschicht

Nutzschicht

Fahrzeuginnenboden

Heizschicht