Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit Wagenkasten und Fußboden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem Wagenkasten und einem Fußboden.

Bei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Werkstoffen für den Fuß- boden und den Wagenkastenrohbau besteht das Problem, dass sich der Fußboden und der Wagenkasten bei Temperaturschwankungen unterschiedlich ausdehnen. Dies kann unter Umständen zu einer Kollision des Fußbodens mit dem Wagenkasten in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung führen. Hierbei treten in den Bauteilen Spannungserhöhungen auf, die mitunter zu einem sofortigen oder späteren Bauteilversagen führen können.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Fahr- zeug, insbesondere Schienenfahrzeug, anzugeben, das der Prob ^¬ lematik möglicher Temperaturschwankungen besser als bisherige Fahrzeuge Rechnung trägt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge ^¬ staltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in Unteransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Fußboden in zumindest einem an den Wagenkasten angrenzenden Randabschnitt von dem Wagenkasten durch einen elastisch deformierbaren Zwischenkörper getrennt ist, wobei der Zwischenkörper von einem an dem Wagenkasten angeordneten wagenkastenseitigen Befestigungsprofil gehalten wird.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist darin zu sehen, dass der elastisch deformierbare Zwischenkörper im Falle von Temperaturschwankungen aufgrund seiner Elas- tizität eine Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Fußboden ermöglicht, wodurch das Auftreten von mechanischen Spannungen in den Bauteilen verhindert oder zumindest reduziert wird .

Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn das wagenkastenseiti- ge Befestigungsprofil eine sich entlang der Profillängsrichtung des Befestigungsprofils erstreckende Hohlkammer auf ^¬ weist. Eine solche Hohlkammer erhöht die Stabilität des den Zwischenkörper haltenden Befestigungsprofils; darüber hinaus - und das ist besonders vorteilhaft - kann die Hohlkammer zum Heizen des Befestigungsprofils herangezogen werden. Die Hohlkammer weist im Querschnitt bevorzugt eine geschlossene Kon ^¬ tur auf.

Bei dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil handelt es sich vorzugsweise um ein separates Teil, das an dem Wagenkas ^¬ ten befestigt, insbesondere angeschraubt, ist. Bevorzugt ist das Befestigungsprofil ein Strangpressprofilteil, dessen Längsrichtung parallel (oder senkrecht) zur Fahrzeuglängs ^¬ richtung ausgerichtet wird, um - gemeinsam mit dem daran befestigten Zwischenkörper - eine Relativbewegung zwischen Fußboden und Wagenkasten in Fahrzeugquerrichtung (oder Fahrzeuglängsrichtung) zu ermöglichen.

Alternativ kann das wagenkastenseitige Befestigungsprofil auch einen Bestandteil des Wagenkastens bzw. Wagenkastenrohbaus bilden, insbesondere einen integralen Bestandteil des Wagenkastens oder Wagenkastenrohbaus, beispielsweise, wenn der Wagenkasten bzw. der Wagenkastenrohbau aus Strangpress ^¬ profilteilen hergestellt wird.

Um eine Relativbewegung zwischen dem Fußboden und dem Wagenkasten in Fahrzeugquerrichtung an beiden - fahrzeugseitig ge- sehen - seitlichen Rändern des Fußbodens zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn ein erster elastisch deformierbarer Zwischenkörper und ein den ersten Zwischenkörper haltendes erstes wagenkastenseitiges Befestigungsprofil entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der einen Fahrzeugseite angeordnet ist und ein zweiter elastisch

deformierbarer Zwischenkörper und ein den zweiten Zwischenkörper haltendes zweites wagenkastenseitiges Befestigungspro- fil entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite angeordnet ist.

Eine Relativbewegung sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung lässt sich in vorteilhafter Weise er- möglichen, wenn der Fußboden entlang seiner gesamten äußeren Kontur von dem Wagenkasten durch elastisch deformierbare Zwischenkörper getrennt ist und einen schwimmenden Fußboden bildet . Um ein Beheizen des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils besonders einfach zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft an ^¬ gesehen, wenn in der Hohlkammer ein Heizelement gehalten oder geführt wird. Bei dem Heizelement handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches Heizelement, das innerhalb der Hohlkammer ange ^¬ ordnet ist. Elektrische Anschlüsse des elektrischen Heizele ^¬ ments sind bevorzugt durch eine der beiden stirnseitigen Öffnungen der Hohlkammer oder durch beide stirnseitige Öffnungen der Hohlkammer aus der Hohlkammer heraus nach außen geführt.

Alternativ, aber ebenfalls vorteilhaft, ist es, wenn die Hohlkammer eine Fluidleitung bildet oder eine solche enthält. Im Falle einer solchen Ausgestaltung ist es besonders vor- teilhaft, wenn die Hohlkammer im Querschnitt eine geschlosse ^¬ ne Kontur aufweist und somit selbst bzw. allein die Fluidfüh- rung übernehmen kann.

Zum Einspeisen bzw. Ablassen eines Fluids dienen vorzugsweise die stirnseitigen Öffnungen der Hohlkammer.

Bezüglich der Fluidhandhabung wird es als vorteilhaft angese ^¬ hen, wenn an einer der stirnseitigen Öffnungen der Hohlkammer eine Einspeiseeinrichtung angeschlossen ist, mit der sich ein Fluid in die Hohlkammer einspeisen lässt, das die Hohlkammer nach dem Einspeisen durchströmt. Um ein Erwärmen des Fluids vor dessen Einspeisen in die Hohlkammer in besonders einfacher Weise zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Einspeiseeinrichtung eine Heizeinrichtung aufweist. Als Fluid kann beispielsweise ein Gas, aus Kostengründen vor ^¬ zugsweise Luft, in die Hohlkammer eingespeist werden. Demge ^¬ mäß ist es vorteilhaft, wenn die Einspeiseeinrichtung einen Ventilator oder ein Gebläse umfasst, das im Betrieb als Fluid Gas, insbesondere Luft, in die Hohlkammer einspeist.

Alternativ kann eine Flüssigkeit als Fluid zum Heizen der Hohlkammer eingesetzt werden; in diesem Falle wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Einspeiseeinrichtung eine Pumpe umfasst, die im Betrieb eine Flüssigkeit in die Hohl- kammer einspeist.

Um zu vermeiden, dass eine in die Hohlkammer eingespeiste Flüssigkeit darin gefrieren kann, wird es als vorteilhaft an ^¬ gesehen, wenn der Gefrierpunkt der Flüssigkeit ausreichend tief liegt. Vorzugsweise beträgt der Gefrierpunkt der Flüs ^¬ sigkeit weniger als -20°C. Als Flüssigkeit kann beispielswei ^¬ se eine glykol- oder ethylenglykolhaltige Flüssigkeit einge ^¬ setzt werden. Um eine besonders gute thermische Isolation zwischen den bei ^¬ den Befestigungsprofilen bzw. zwischen dem Fußboden und dem Wagenkasten zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Zwischenkörper aus einem thermisch isolierenden Material, insbesondere aus Gummi oder Kunststoff besteht.

Eine gute Wärmedämmung durch den Zwischenkörper lässt sich erreichen, wenn der Zwischenkörper im Querschnitt einen oder mehrere Hohlkammern aufweist, deren Längsrichtung sich paral- lel zur Längsrichtung der Hohlkammer des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils erstreckt. Der Zwischenkörper kann bei ^¬ spielsweise ein Strangpressprofilelement sein. Mit Blick auf eine ausreichende Trittsicherheit im Bereich des Zwischenkörpers bzw. im Bereich zwischen Fußboden und Wagenkasten ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenkörper durch ein Abdeckprofil abgedeckt wird. Das Abdeckprofil ist wagen- kastenseitig bevorzugt an dem Wagenkasten und/oder dem wagen- kastenseitigen Befestigungsprofil befestigt; fußbodenseitig liegt das Abdeckprofil bevorzugt verschieblich auf dem Fußbo ^¬ den oder dem an dem Fußboden angebrachten fußbodenseitigen Befestigungsprofil, das den Zwischenkörper fußbodenseitig hält, auf.

Besonders bevorzugt trennt der elastisch deformierbare Zwi ^¬ schenkörper den Fußboden von dem Wagenkastenrohbau, insbesondere einer Wagenkastenrohbauwand des Wagenkastenrohbaus. Das wagenkastenseitige Befestigungsprofil ist demgemäß bevorzugt an dem Wagenkastenrohbau, insbesondere einer Wagenkastenroh ^¬ bauwand, angebracht oder wird alternativ durch einen Ab ^¬ schnitt des Wagenkastenrohbaus oder der Wagenkastenrohbauwand gebildet . Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit Wagenkasten und Fußboden, insbesondere zum Betreiben eines Fahrzeugs, wie es oben be ^¬ schrieben worden ist. Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorge ^¬ sehen, dass eine Hohlkammer beheizt wird, die sich entlang der Profillängsrichtung eines wagenkastenseitigen Befestigungsprofils erstreckt, das einen elastisch deformierbaren und den Fußboden von dem Wagenkasten trennenden Zwischenkör- per trägt.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfin- dungsgemäßen Fahrzeug verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs denen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen entsprechen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie ^¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft: ein Ausführungsbeispiel für ein wagenkastenseitiges Befestigungsprofil, einen daran befestigten elas ^¬ tisch deformierbaren Zwischenkörper sowie ein mit dem Zwischenkörper in Verbindung stehendes fußbo- denseitiges Befestigungsprofil, die aus dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil, dem Zwischenkörper und dem fußbodenseitigen Befestigungsprofil gebildete Anordnung gemäß Figur 1 nach einem Einbau in einem Wagenkasten eines nicht weiter dargestellten Schienenfahrzeugs, die Anordnung bestehend aus dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil, dem Zwischenkörper und dem fuß- bodenseitigen Befestigungsprofil gemäß Figur 1 nach Montage einer elektrischen Heizeinrichtung in einer Hohlkammer des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils und

Figur 4 die aus dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil, dem Zwischenkörper und dem fußbodenseitigen Befestigungsprofil gemäß Figur 1 gebildete Anordnung, nachdem eine Lufteinspeiseeinrichtung an eine Hohlkammer des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils angeschlossen worden ist.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . Die Figur 1 zeigt ein Befestigungsprofil 10, das zur Befesti ^¬ gung an einer in der Figur 1 nicht dargestellten Wagenkastenwand eines Wagenkastens (bzw. Wagenkastenrohbaus) geeignet ist und somit nachfolgend als wagenkastenseitiges Befesti- gungsprofil bezeichnet wird.

Bei dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Strangpressprofilteil, dessen

Strangpressrichtung bzw. dessen Längsrichtung in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen S gekennzeichnet ist.

Das wagenkastenseitige Befestigungsprofil 10 weist Befesti ^¬ gungslöcher 11 auf, die ein Verschrauben des Befestigungsprofils 10 an der Wagenkastenwand ermöglichen. Die Figur 1 zeigt darüber hinaus eine Hohlkammer 12, die sich entlang der

Strangpressrichtung bzw. der Längsrichtung S des Befestigungsprofils 10 erstreckt und zwei stirnseitige Öffnungen 12a aufweist. Die Hohlkammer 12 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eine geschlossene Kontur auf.

Zusätzlich zu der Hohlkammer 12 ist das wagenkastenseitige Befestigungsprofil 10 mit einem schienenförmigen Halteab ^¬ schnitt 13 versehen, der eine Befestigung eines elastisch deformierbaren Zwischenkörpers 20 an dem Befestigungsprofil 10 ermöglicht. Bei dem deformierbaren Zwischenkörper 20 handelt es sich vorzugsweise um ein Strangpressprofilelement aus Gummi oder Kunststoff, also einem Material mit möglichst ge ^¬ ringer thermischer Leitfähigkeit. Auch der elastisch deformierbare Zwischenkörper 20 ist mit Hohlkammern versehen, die in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet sind. Die Längsrichtung der Hohlkammern 21 erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Längsrich ^¬ tung der Hohlkammer 12 und somit parallel zur Strangpress- richtung bzw. Längsrichtung S des Befestigungsprofils 10.

Auf der dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil 10 abge ^¬ wandten Seite des elastisch deformierbaren Zwischenkörpers 20 ist ein Befestigungsprofil 30 angebracht, das zur Montage an einem Fußboden eines in der Figur 1 nicht gezeigten Schienenfahrzeugs geeignet ist und somit nachfolgend auch als fußbo- denseitiges Befestigungsprofil 30 bezeichnet wird.

Zur Befestigung des fußbodenseitigen Befestigungsprofils 30 sind Befestigungslöcher 31 vorgesehen, die ein Verschrauben des Befestigungsprofils 30 auf dem Fußboden ermöglichen. Zur Befestigung des fußbodenseitigen Befestigungsprofils 30 an dem elastisch deformierbaren Zwischenkörper 20 ist ein schienenförmiger Halteabschnitt 32 vorgesehen, der von seiner Form her dem schienenförmigen Halteabschnitt 13 des wagenkas- tenseitigen Befestigungsprofils 10 entsprechen kann.

Auch das fußbodenseitige Befestigungsprofil 30 ist vorzugs ^¬ weise ein Strangpressprofilteil; die Längsrichtung bzw.

Strangpressrichtung des fußbodenseitigen Befestigungsprofils 30 erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Längsrichtung S bzw. Strangpressrichtung des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils 10.

Die Figur 2 zeigt die aus dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil 10, dem elastisch deformierbaren Zwischenkörper 20 und dem fußbodenseitigen Befestigungsprofil 30 gebildete

Anordnung gemäß Figur 1 nach einer Montage in einem Wagenkasten (bzw. Wagenkastenrohbau) 40 eines Schienenfahrzeugs 50. Das wagenkastenseitige Befestigungsprofil 10 ist mittels Be ^¬ festigungsschrauben an der Wagenkastenwand 41 des Wagenkas- tens 40 verschraubt.

Das fußbodenseitige Befestigungsprofil 30 ist mittels Befes ^¬ tigungsschrauben auf einem Fußboden 60 des Schienenfahrzeugs 50 fest verschraubt.

Der elastisch deformierbare Zwischenkörper 20, der sich zwischen den beiden Befestigungsprofilen 10 und 30 befindet und von diesen gehalten wird, trennt somit den Fußboden 60 rand- seitig von der Wagenkastenwand 41, so dass sich der Fußboden 60 relativ zur Wagenkastenwand 41 bewegen kann, beispielswei ^¬ se im Falle von Temperaturschwankungen und der bei unterschiedlichen Wärmekoeffizienten auftretenden unterschiedli- chen Wärmeausdehnung bzw. Wärmeschrumpfung der Werkstoffe.

Um Trittsicherheit im Übergangsbereich zwischen dem Fußboden 60 und der Wagenkastenwand 41 sicherzustellen, ist der Be ^¬ reich des elastisch deformierbaren Zwischenkörpers 20 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 mit einem Abdeckprofil 70 abgedeckt. Das Abdeckprofil 70 ist wagenkastenseitig fixiert und beispielsweise mit der Wagenkastenwand 41 des Wagenkas ^¬ tens 40 verschraubt. Fußbodenseitig ist das Abdeckprofil 70 nicht fixiert, sondern liegt lediglich verschieblich auf dem Fußboden 60 auf. Kommt es im Falle von Temperaturschwankungen zu einer Relativbewegung des Fußbodens 60 relativ zur Wagenkastenwand 41 und somit zu einem Dehnen oder Stauchen des elastisch deformierbaren Zwischenkörpers 20, so wird sich das Abdeckprofil 70 auf dem Fußboden 60 verschieben können, so dass das Abdeckprofil 70 der Relativbewegung des Fußbodens 60 relativ zur Wagenkastenwand 41 nicht entgegensteht bzw. diese nicht behindert.

Um eine gute Wärmeisolation zwischen dem Innenraum des Fahr- zeugs 50 und dem Abschnitt unterhalb des elastisch

deformierbaren Zwischenkörpers 20 zu gewährleisten, ist der Zwischenkörper 20, wie bereits erwähnt, vorzugsweise mit den Hohlkammern 21 versehen, da diese die thermische Isolation des Zwischenkörpers 20 erheblich vergrößern.

Die Hohlkammer 12 des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils 10 kann dazu verwendet werden, das Befestigungsprofil 10 und das Abdeckprofil 70 zu heizen, um im Winter eine Glättebil ^¬ dung auf dem Abdeckprofil 70 zu vermeiden und die Gefahr von Unfällen zu reduzieren. Ausführungsbeispiele dafür, wie die Hohlkammer 12 beheizt werden kann, werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 näher erläutert. Die Figur 3 zeigt die Anordnung bestehend aus dem wagenkas- tenseitigen Befestigungsprofil 10, dem elastisch

deformierbaren Zwischenkörper 20 und dem fußbodenseitigen Befestigungsprofil 30 gemäß Figur 1, nachdem eine elektrische Heizeinrichtung in die Hohlkammer 12 des Befestigungsprofils 10 entlang der Längsrichtung S eingeschoben worden ist. Die elektrische Heizeinrichtung 100 erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Länge - in Längsrichtung S betrachtet - der Hohlkammer 12 bzw. entlang der gesamten Länge des Befes- tigungsprofils 10 in Längsrichtung S.

Mit Blick auf eine einfache elektrische Kontaktierung der elektrischen Heizeinrichtung 100 wird es als vorteilhaft angesehen, wenn elektrische Anschlüsse 110 der Heizeinrichtung 100 an einer stirnseitigen Öffnung 12a der Hohlkammer 12 aus dem Befestigungsprofil 10 herausgeführt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 dient die Hohlkam ^¬ mer 12 des Befestigungsprofils 10 zum Halten bzw. Tragen der elektrischen Heizeinrichtung 100. Um diese Funktion zu gewährleisten, ist es nicht zwingend nötig, dass die Hohlkammer 12 eine geschlossene Kontur aufweist; die Kontur der Hohlkam ^¬ mer 12 muss lediglich zum Halten der Heizeinrichtung 100 geeignet sein. Schlitze oder dergleichen in der Kontur der Hohlkammer 12 sind unkritisch, solange die Haltefunktion der Hohlkammer 12 gewährleistet bleibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 wird die Hohlkammer 12 bzw. das wagenkastenseitige Befestigungsprofil 10 also auf elektrische Weise beheizt, um das in der Figur 2 dargestellte Abdeckprofil, das sich über dem Zwischenkörper 20 befindet, zu heizen und vor Frost zu schützen.

Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die aus dem wagenkastenseitigen Befestigungsprofil 10, dem elastisch deformierbaren Zwischenkörper 20 und dem fußbodenseitigen Befestigungsprofil 30 gebildete Anordnung gemäß Figur 1 mit ei ^¬ ner Einspeiseeinrichtung 200 zum Einspeisen warmer Luft L ausgestattet wurde. Die Einspeiseeinrichtung 200 umfasst ei ^¬ nen Schlauch 210, der an die stirnseitige Öffnung 12a der Hohlkammer 12 angeschlossen ist und die Hohlkammer 12 mit einem Luftkanal 220 der Einspeiseeinrichtung 200 verbindet. Der Luftkanal 220 kann als separates Teil an der Wagenkastenwand 41 gemäß Figur 1 angebracht sein oder aber einen integralen Bestandteil der Wagenkastenwand 41 bilden. Beispielsweise kann der Luftkanal 220 durch einen Strangpressprofilabschnitt eines wagenkastenseitigen Strangpressprofilteils des Wagen- kastens 40 gebildet sein.

Der Luftkanal 220 steht mit einem Gebläse 230 sowie einer Heizeinrichtung 240 in Verbindung, die in der Figur 4 nur schematisch dargestellt sind.

Soll im Falle tiefer Temperaturen, beispielsweise im Winter, eine Glättebildung im Bereich des Abdeckprofils 70 gemäß Fi ^¬ gur 2 vermieden werden, so kann die Hohlkammer 12 und damit das wagenkastenseitige Befestigungsprofil 10 geheizt werden, indem mit dem Gebläse 230 und der Heizeinrichtung 240 durch den wagenkastenseitigen Luftkanal 220 und den Schlauch 210 heiße Luft in die Hohlkammer 12 eingespeist wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 erfolgt ein Erwärmen des wagenkastenseitigen Befestigungsprofils 10 und des Abdeckpro- fils 70 gemäß Figur 2 also durch ein Fluid in Form von Gas, das durch die Hohlkammer 12 geleitet wird. Die Hohlkammer 12 übt somit die Funktion einer Fluidleitung aus.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 dient die Hohlkam- mer 12 selbst als Fluidleitung; alternativ ist es möglich, innerhalb der Hohlkammer 12 einen Fluidschlauch vorzusehen, der unmittelbar die Fluidleitung übernimmt. In einem solchen Fall ist es nicht nötig, dass das Profil der Hohlkammer 12 bzw. die Kontur der Hohlkammer 12 vollständig geschlossen ist; vielmehr ist es ausreichend, dass das Profil bzw. die

Außenkontur der Hohlkammer 12 zum Halten der Fluidleitung geeignet ist. Schlitze, Spalte oder sonstige Öffnungen im Hohl- kammerprofil 12 sind bei Vorsehen einer separaten Fluidlei- tung somit unkritisch.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs- beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.