Fußboden für ein Schienenfahrzeug

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Fußboden für ein

Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeug.

Stand der Technik

Der Aufbau von Schienenfahrzeugen erfolgt heute praktisch ausschließlich entweder aus Aluminium oder aus Stahl (bzw. rostfreien Stahl) . Die gebräuchliche Bauweise ist, ein

Untergestell aus Langträgern und Querträgern aufzubauen, an welchem die Seitenwände und Stirnwände befestigt werden.

Dabei weisen die Rohbauten von Stahlschienenfahrzeugen typischerweise einen Passagierraumboden aus Querträgern und Trapezblech auf und erfordern dementsprechende

Fußbodenaufbauten, welche diesen Aufbau berücksichtigen und die Unebenheit dieses Bodens 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 unter den Sperrholzplatten werden üblicherweise zur Verbesserung der Wärmedämmung mit wärmedämmendem Material (z.B. Steinwolle) gefüllt. Ein solcher Fußbodenaufbau weist einige Nachteile auf:

Die erforderliche Bauhöhe ist beträchtlich, typischerweise liegt die Bauhöhe von derzeit angefertigten Fußböden je nach Bauweise bei ca. 50mm oder deutlich mehr. Ebenso ist die Wärmedämmung dieser Fußböden nicht zufriedenstellend, besonders die durch die Auflagen entstehenden Wärmebrücken reduzieren die Wärmedämmung.

Ein wesentlicher Nachteil aller bekannten Fußbodenaufbauten von Schienenfahrzeugen ist, dass die Böden keinen Beitrag zur Festigkeit der Schienenfahrzeugstruktur liefern. Bekannte Fußböden aus Sandwichplatten, beispielsweise in EP 0579500 oder EP 0405889 offenbart, weisen Rand- bzw. Einlegeprofile auf, welche die beiden Deckschichten der Sandwichplatte kraftschlüssig verbinden. Diese Profile unterbrechen die

Wärmedämmenden Eigenschaften solcher Platten und führen zu unerwünschten Wärmebrücken sowie zur

Körperschalldurchkopplung .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen

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

konstruieren, feuchtigkeitsbeständig und schalldämmend sowie preisgünstig ist und außerdem die Festigkeit der

Fahrzeugstruktur erhöht. 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 ein Schienenfahrzeug aufgebaut, welcher aus einem mindestens zweischichtigem Aufbau aus einer Nutzschicht und einer

Tragschicht besteht, wobei die Tragschicht aus Metall

gefertigt ist und zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung mit tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs ausgebildet ist und die weiteren Schichten ausschließlich über die

Tragschicht an den tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs angebunden sind.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, einen Fußboden für

Schienenfahrzeuge aufbauen zu können, welcher als tragender Teil des Wagenkastens wirkt. Durch die unlösbare Verbindung der Tragschicht des Fußbodens mit tragenden Teilen des

Wagenkastens, beispielsweise der Langträger, wirkt die

Festigkeit der Tragschicht unterstützend zur Festigkeit des Wagenkastens. Ebenso tragen die Nutzschicht und

gegebenenfalls vorgesehene Zwischenschichten zur Festigkeit des Wagenkastens bei.

Weiters ermöglicht ein erfindungsgemäßer Fußboden eine

Reduktion der Bauhöhe des Fußbodens. Die erfindungsgemäße Tragschicht ersetzt die gebräuchliche Bodenschicht des

Schienenfahrzeugs (welche typischerweise als Trapezblech bei Stahlfahrzeugen bzw. als ebenes Blech bei Aluminiumfahrzeugen ausgeführt ist) .

Die unlösbare Verbindung der metallischen Tragschicht des Fußbodens mit tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs erfolgt vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung. Dabei sind Vorkehrungen zu treffen, welche die üblicherweise

hitzeempfindliche Nutzschicht, bzw. Zwischenschicht schützen. Beispielsweise kann am Rand eines erfindungsgemäßen Fußbodens die Nutz-, bzw. Zwischenschicht ausgenommen ausgeführt werden und der solcherart entstehende Spalt nach dem Abschluß der Schweißarbeiten verfüllt werden. Durch Verwendung einer geeigneten Zwischenschicht und Verbindung von Tragschicht mit Zwischenschicht kann auch am fertigen Boden geschweißt werden, ohne dass durch die Wärmeeinbringung großflächige Zerstörungen in der Zwischenschicht und in der Verbindung entstehen. Neben einer Schweißverbindung ist auch das verlöten der Tragschicht mit tragenden Teilen des

Schienenfahrzeugs vorteilhaft.

Erfindungsgemäß weist der Fußboden eine Verbindung zwischen der Tragschicht aus Metall und tragenden Teilen des

Schienenfahrzeugs (dem Wagenkasten) auf. Die weiteren

Schichten des Fußbodens (Zwischenschicht, Nutzschicht) sind ausschließlich mit der Tragschicht verbunden. Es erfolgt keine Krafteinleitung in diese Schichten direkt von tragenden Teilen des Fahrzeugs. Ebenso ist der erfindungsgemäße

Fußboden frei von Einlegeteilen wie Randprofilen,

Verstärkungsprofilen, etc.

Der erfindungsgemäße Fußboden ist typischerweise in der für das jeweilige Schienenfahrzeug geeigneten Größe vorgefertigt, sodass sich die Arbeiten zum Einbau des Fußbodens auf im Wesentlichen das Verbinden (schweißen) der Tragschicht des Fußbodens mit tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs

reduzieren. Besonders vorteilhaft ist es dabei, den Fußboden einstückig auszuführen, sodass das Schienenfahrzeug mittels eines einzigen Montagevorgangs mit einem Fußboden versehen werden kann. Dadurch entfallen alle Anschluß- und Nahtstellen zwischen einzelnen Fußbodenplatten, welche bei herkömmlicher Bauweise eine potentielle Eintrittsstelle für Feuchtigkeit darstellen und deshalb verschlossen werden müssen. Eine Aus führungs form der Erfindung sieht vor, zwischen der metallischen Tragschicht und der Nutzschicht eine

Zwischenschicht vorzusehen, welche vorzugsweise Wärmedämmende Eigenschaften aufweist. Dabei können alle im

Schienenfahrzeugbau gebräuchlichen Materialien eingesetzt werden .

Insbesondere ist es vorteilhaft, für die Zwischenschicht oder die Nutzschicht ein Material mit Korkanteil einzusetzen. Kork weist naturgemäß eine extreme Feuchtigkeitsbeständigkeit auf und eignet sich deshalb besonders für diesen Einsatz. Weiters ist Kork hochwärmedämmend und in einer Vielzahl von

Aus führungs formen erhältlich. Reiner Kork eignet sich

beispielsweise als Schall- und wärmedämmende Zwischenschicht, während sich kunstharzgebundenes Korkgranulat als

verschleißresitente Nutzschicht eignet.

Weiters ist es vorteilhaft, die Zwischenschicht selbst mehrschichtig auszuführen, da solcherart bestimmte

Eigenschaften dieser Zwischenschicht optimiert werden können. Beispielsweise kann die Schallübertragung durch eine

mehrschichtige Zwischenschicht aus Materialen

unterschiedlicher Dichte verbessert werden.

Die Zwischenschicht wird typischerweise bei Einsatz von

Materialien mit Korkanteil mit einer Dicke von 30mm bis ausgeführt .

Eine weitere Aus führungs form der Erfindung sieht vor, die Tragschicht mit festigkeitsfordernden Prägungen zu versehen, wodurch Druckkräfte auf den Fußboden verbessert aufgenommen werden . Ebenso ist es vorteilhaft, als Tragschicht ein Trapezblech (Wellblech) vorzusehen, ähnlich den Trapezblechen welche in Stahlfahrzeugen als Bodenblech zum Einsatz kommen.

Es empfiehlt sich, die Tragschicht eines erfindungssgemäßen Fußbodens mit den (unter der Tragschicht angeordneten)

Querträgern des Wagenkastens zu verbinden. Dabei sind

Auflagen vorzusehen, über welche die auf den Fußboden

lastenden Kräfte in die Querträger geleitet werden. Diese Auflagen sind vorzugsweise aus Kunststoff auszuführen und mit den Querträgern bzw. der Unterseite der Tragschicht zu verkleben .

Bei geeigneter Gestaltung der Verbindungsstelle zwischen der Tragschicht und einem Querträger kann auch eine Verschweißung oder eine sonstige Verbindungsart dieser Bauteile vorgesehen werden .

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass

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. Dabei ist

besonders vorteilhaft, dass ein erfindungsgemäßer Fußboden keine Hohlräume aufweist, in welchen sich Flüssigkeiten ansammeln könnten.

Eine bevorzugte Aus führungs form der Erfindung sieht vor, neben der erwähnten metallischen Tragschicht eine weitere metallische Schicht vorzusehen. Dabei bildet die weitere metallische Schicht eine Decklage eines erfindungsgemäßen Fußbodens und kann entweder direkt als

Passagierrauminnenboden benutzt oder mit beliebigen

Bodenbelagsmaterialien bedeckt werden. Eine solche

Aus führungs form weißt eine besonders hohe

Verschleißbeständigkeit und Beschädigungsresistenz auf.

Eine weitere bevorzugte Aus führungs form der Erfindung sieht vor, die Nutzschicht mit einer Ausformung (Nase) zu versehen, welche von der Tragschicht wegweist. Diese, bei eingebautem Fußboden in Richtung des Passagierraums weisende Ausformung kann das Eindringen von Flüssigkeiten in den Randbereich des Fußbodens und damit zu der Verbindungsstelle des Fußbodens mit dem Wagenkasten verhindern. Weiters eignet sich diese Ausformung als Anschlußstelle zu Teilen der Innenverkleidung bzw. zu Dichtungen zwischen dem Fußboden und der

Innenverkleidung .

Eine weitere bevorzugte Aus führungs form 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 .

In weiterer Fortbildung der Erfindung kann das gezeigte

Prinzip auch für Schienenfahrzeugbauteile mit ähnlichen

Anforderungen, wie Dächer, Seitenwände oder Stirnwände eingesetzt werden. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l einen Fußboden für Schienenfahrzeuge gemäß dem Stand der Technik.

Fig.2 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge - eingebaut.

Fig.3 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge .

Fig. den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Trapezblech.

Fig.5 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Trapezblech - Variante.

Fig.6 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Ausformung.

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch einen Fußboden für Schienenfahrzeuge gemäß dem Stand der Technik. Es ist ein Schnitt quer zur Längsachse durch ein Schienenfahrzeug im Bereich der Verbindung zwischen den Querträgern 8 und einer Seitenwand 9 dargestellt. Ein Langträger 7 (geschnitten dargestellt) erstreckt sich über die gesamte Länge des

Schienenfahrzeugs und ist mit einem korrespondierenden

Langträger an der gegenüberliegenden Seite des

Schienenfahrzeugs mittel Querträgern 8 verbunden, wobei dieser Verbund eine leiterförmige Gitterstruktur, das sogenannte Untergestell bildet. An den Außenseiten des

Schienenfahrzeugs ist jeweils eine Seitenwand 9 vorgesehen, welche mit dem Untergestell verbunden ist. Eine Bodenplatte, welche als Trapezblech 11 geformt ist und mit den Querträgern 8 bzw. den Langträgern 7 verbunden ist, bildet die Unterseite des Innenraums des Schienenfahrzeugs. Fig.l stellt das

Ausführungsbeispiel eines Stahlfahrzeugs dar, bei

Aluminiumfahrzeugen sind ebene Bleche oder Bodenplatten aus Integralprofilen gebräuchlich. Auf diesem Trapezblech 11 ist gemäß dem Stand der Technik ein Fußboden aufgebaut, welcher aus mehreren Fußbodenplatten 10 zusammengestellt ist. Diese Fußbodenplatten 10 werden üblicherweise als mehrschichtiger Aufbau unterschiedlicher Materialien gefertigt, wobei u.a. Holz, Wabenstrukturen, Kork und Kunststoff (sehr häufig) eingesetzt werden. Die Fußbodenplatten 10 sind mit dem

Trapezblech 11 mittels Auflagen 5 verbunden, im Allgemeinen verklebt. Zur Verbesserung der wärmedämmenden Eigenschaften kann eine Dämmung 12 in die sich durch das Trapezblech 11 ergebenden Hohlräume eingebracht werden.

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge in eingebautem Zustand. Es ist das Schienenfahrzeug aus Fig. 1 dargestellt, wobei jedoch ein erfindungsgemäßer Fußboden 1 vorgesehen ist. Der Fußboden 1 umfasst in gezeigtem

Ausführungsbeispiel eine Nutzschicht 2, eine darunter

angeordnete Zwischenschicht 3 und eine unter der

Zwischenschicht 3 angeordnete metallische Tragschicht 4.

Diese genannten Schichten sind untereinander fest verbunden, beispielsweise mittels einer Klebeverbindung. Die metallische Tragschicht 4 des Fußbodens 1 ist mittels einer Schweißnaht 6 mit tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs unlösbar

verbunden. In dem in Fig.2 gezeigtem Ausschnitt des

Schienenfahrzeugs verbindet die Schweißnaht 6 den Langträger 7 mit der metallischen Tragschicht 4, in anderen Bereichen des Schienenfahrzeugs, beispielsweise im Stirnbereich, ist die metallische Tragschicht 4 mit anderen Teilen des

Schienenfahrzeugs zu verbinden. Der Fußboden 1 ist in

gezeigtem Ausführungsbeispiel mittels Auflagen 5 von den Querträgern 8 beabstandet und leitet Druckkräfte über diese Auflagen 5 in die Querträger 8 ein. Diese Auflagen 5

verbinden die metallische Tragschicht 4 mit den Querträgern 8 mittels beispielsweise einer Klebeverbindung. Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge. Es ist der Schichtaufbau des Fußbodens 1 aus Fig.2 dargestellt. Die Nutzschicht 1 und die Zwischenschicht 3 sind gegenüber der Tragschicht 4 an den Rändern zurückgenommen, wodurch die Schweißbarkeit des Fußbodens 1 gefördert wird, da die

Zerstörungsgefahr für die Nutzschicht 1 und die

Zwischenschicht 3 somit reduziert ist.

Fig. zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Trapezblech (Wellblech) . Es ist der Schichtaufbau eines Fußbodens 1 dargestellt, wobei als metallische Tragschicht 4 ein Trapezblech (Wellblech) eingesetzt ist. Anstelle eines Trapezbleches ist auch der Einsatz eines geprägten Bleches als Tragschicht 4 vorteilhaft, da solcherart die mechanische Festigkeit eines Fußbodens 1 weiter gesteigert werden kann.

Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einem Trapezblech (Wellblech) . Es ist der Schichtaufbau aus

Fig.6 dargestellt, wobei die Zwischenschicht 3 auch die Täler der als Trapezblech ausgeführten Tragschicht 4 ausfüllt. Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Fußbodens für Schienenfahrzeuge mit einer Ausformung. Es ist das Ausführungsbeispiel aus Fig.2 dargestellt, wobei die Nutzschicht 2 eine Ausformung 13 aufweist, welche sich in Richtung des Fahrzeuginneren, d.h. von der Tragschicht abgewandt erstreckt. Ein Innenausbauteil 14, z.B. eine Wandverkleidung ragt weiter in den

Passagierraum als die Ausnehmung 13 der Nutzschicht 2.

Solcherart stellt diese Überlappung einen Feuchtigkeitsschutz insbesondere für die Schweißnaht 6 und die freiliegende

Umfangsflache der Zwischenschicht 3 dar. Diese Wirkung kann durch das Einfügen einer Dichtung an der Überlappungsstelle weiter gesteigert werden.

Liste der Bezeichnungen

1 Fußboden

2 Nutzschicht

3 Zwischenschicht

4 Tragschicht

5 Auflage

6 Schweißnaht

7 Langträger

8 Querträger

9 Seitenwand

10 konventionelle Fußbodenplatte

11 Trapezblech

12 Dämmung

13 Aus formung

14 Innenausbauteil