Bei einem Wagenkasten kommen Wandmodule zur Anwendung (DE 38 38 686 A1), die aus zwei vorgefertigten äußeren Deckschichten aus Faserverbundlaminat bestehen, zwischen welche ein für sich vorgefertigtes Gittergerüst aus senkrecht zueinander stehenden, fest miteinander verbundenen Gerüststäben eingeklebt ist.

Dabei sind die Hohiräume zwischen den Deckschichten und den einzelnen Gitterfeldern mit Wabenkernzuschnitten ausgefüllt, soweit die entsprechenden Gitterfelder nicht für Fenster-oder Türausschnitte vorgesehen sind. Auch die Wabenkernplatten sind fest mit beiden Deckschichten an deren Innenseite verklebt. Die Anordnung der Gerüststäbe ist dabei entsprechend den vorgesehenen Tür-und Fensterausschnitten gewählt. Ein Aufbau dieser Art erfordert die getrennte Herstellung der fertigen Deckschichten und des Gittergerüsts sowie ihr Zusammenfügen in getrennten Produktionsschritten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wandmodul gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs zu schaffen, der zumindest in Wagenkasteniängsrichtung eine hohe Steifigkeit aufweist und in einfacher Weise herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkrnale der unabhängigen Ansprüche.

Bei einer Ausgestaltung eines Wandmoduls gemäß der Erfindung wird durch die Anwendung einer erhöhten Zahl von in Wagenkastenlängsrichtung verlaufenden Gerüststäben, die sich vorzugsweise einstückig über die gesamte Lange des Wandmoduls erstrecken und lediglich im Bereich von Tür-und Fensterausschnitten unterbrochen sind, eine hohe Längssteifigkeit erreicht. Dabei sind die quer dazu bzw. in Umfangsrichtung verlaufenden Gerüststäbe an jedem längsgerichteten Gerüststab

unterbrochen, jedoch mittels eines seit ! ich aufgeschobenen Knotenelements gegenüber den längsgerichteten Gerüststäben räumtich definiert zugeordnet. Die Knotenelemente weisen dabei zumindest zwei winklig zueinander stehende Arme auf, die im Querschnitt dem zu übergreifenden Querschnitt der aneinander anstoßenden Gerüststäbe angepaßt sind. Die Gerüststäbe können dabei insbesondere aus Faserverbundwerkstoff bestehen, der artverwandt mit dem Werkstoff der Deckschichten ist. Dabei werden zumindest die in Wagenkastenlängsrichtung verlaufenden Gerüststäbe aus einem Werkstoff hergestellt, der einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als die Deckschichten. Bei hoher Längsstabilität eines damit aufgebauten Wagenkastens brauchen dadurch die Deckschichten nicht für die im Betrieb oder bei Unfällen auftretenden Längskräfte bemessen zu werden. Dabei kann der Einsatz von sehr hochwertigen und damit teuren Werkstoffen auf die in Längsrichtung laufenden Gerüststäbe beschränkt werden, wobei obere bzw. untere Gerüststäbe als Obergurte bzw. Langträger dimensioniert werden können.

Bei geforderter erhöhter Steifigkeit können dabei aber auch die querlaufenden Gerüststäbe und gegebenenfalls auch die Knotenelemente aus dem Werkstoff mit dem erhöhten E-Modul gefertigt werden. Die Gerüststäbe werden als Profile, insbesondere als Hohlprofile ausgebildet. Ihre Anordnung erfolgt vorzugsweise auch dort, wo Sitze, Gepäckablagen und dergleichen Einbauten zu befestigen sind.

Die Herstellung eines in dieser Weise aufgebauten Wandmoduls erfolgt insbesondere in der Weise, daß in eine der gewünschten planen oder gewölbten Konfiguration eines Wandungsmoduls entsprechende Werkstückform zunächst ein trockenes Gelege aus Fasermaterial, insbesondere aus textilen Faservorformen oder Fasergelege ganzflächig eingelegt wird. Auf dieses Fasergelege werden dann die für die Längsrichtung vorgesehenen Gerüststäbe und dazwischen die einzelnen Teile der quer dazu gerichteten Gerüststäbe aufgelegt und eine gegenseitige Lagefixierung dieser Gerüststäbe an den Stoß-bzw. Kreuzungsstellen derselben mittels der lediglich aufzusteckenden Knotenelemente vorgenommen. Die Knotenelemente bestehen dabei vorzugsweise ebenfalls aus einem Faserverbundwerkstoff und können bereits beim Aufstecken mittels einer Klebemasse mit den zu fixierenden Gerüststäben statisch tragend verbunden werden. Die jeweils zwischen sich kreuzenden Gerüststäben bildenden Hohlräume werden dann mit angepaßten Hartschaumplatten oder Wabenmaterial ausgefüllt. Auf die freie Seite der Gerüststäbe und der Hartschaumplatten braucht dann lediglich ein zweites trockenes Fasergelege

ganzflächig aufgelegt und die gesamte Anordnung anschließend mit einem Gießharz getränkt und ausgehärtet zu werden. Da das Gießharzgewebe die Fasergelege durchdringt, wird gleichzeitig auch eine Verklebung mit den Gerüststäben und Hartschaumplatten erreicht, wobei auch Gießharz in dazwischenliegende Freiräume eintritt. Das Tränken kann dabei insbesondere in einem Vakuum-Sack oder Vakuum- lnjektionsverfahren erfolgen, so daß eine intensive und zuverlässige Tränkung und Füllung von Hohiräumen sowie eine glatte Ausbildung auch der der Werkzeugform abgewandten Deckschicht-Fläche erreicht wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 einen Längsabschnitt des Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs oder Omnibusses und Figur 2einen vergrößerten Ausschnitt X aus der Anordnung nach Figur 1.

Von einem Wandungsmodul 1 ist in Figur 1 nur ein Längenabschnitt eines Wagenkastens dargestellt, der neben Fensteröffnungen 2 auch Türöffnungen oder dergleichen aufweisen kann. Das Wandungsmodul 1 bildet im fertigen Zustand einen der Außenkontur und der Innenkontur eines Wagenkastens entsprechenden einstückigen rohrförmigen Hohtkörper mit Bodenwand 3, Seitenwänden 4 und Dachwand 5. Dabei ist sowohl eine äußere Deckschicht 6 wie auch eine innere Deckschicht 7 aus gießharzgetränktem Faserwerkstoff gebildet.

Die einzelnen Wände 3,4,5 weisen zwischen den Deckschichten 6,7 ein Gerüst auf, das als Tragwerk fungiert und die Deckschichten 6,7 von im Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Kräften zumindest weitgehend entlastet. Das Gerüst besteht dabei aus sich kreuzenden Gerüststäben 8 und 9, wobei in waagrechter Richtung und dabei parallel zur Längsrichtung des Wagenkastens verlaufende Gerüststäbe 8 sich über die gesamte Wagenkastenlänge einstückig erstrecken, soweit nicht Fensteröffnungen 2, Türöffnungen oder dergleichen eine Unterbrechung erzwingen. Senkrecht dazu stehende, in Umfangsrichtung verlaufende Gerüststäbe 9 liegen in den Wänden 3,4,5

außenflächenbündig stumpf an den betreffenden Seitenflanken der im Querschnitt rechteckigen, in Wagenkastenlängsrichtung verlaufenden Gerüststäbe 8 zumindest weitgehend stufenfrei an. Die in Wagenkastenlängsrichtung verlaufenden waagerechten Gerüststäbe 8 bestehen aus einem Werkstoff, der einen höheren Elastizitätsmodul aufweist, als die Deckschichten 6,7. Diese Gerüststäbe 8 bewirken die im Betrieb und insbesondere bei Unfällen erforderliche hohe Knicksteifigkeit des Wagenkastens in Längsrichtung. Sol der Wagenkasten auch in Umfangsrichtung die hohe Knicksteifigkeit aufweisen, dann können auch die in Umfangsrichtung verlaufenden Gerüststäbe 9 aus dem gleichen Werkstoff hergestellt werden. Dabei ist es besonders zweckmäßig, diese Gerüststäbe ebenfalls aus gießharzgetränktem Faserwerkstoff herzustellen, so daß eine zuverlässige mechanische Klebeverbindung zwischen dem Gerüst 8,9 und den Deckschichten 6,7 möglich wird.

Zur Lagefixierung und zuverlässigen Verbindung zwischen den sich kreuzenden Gerüststäben 8,9 sind Knotenelemente 10 vorgesehen, durch die hindurch die in Längsrichtung verlaufenden Gerüststäbe 8 ununterbrochen hindurchlaufen, während die quer dazu in Umfangsrichtung des Wagenkastens angeordneten Gerüststäbe 9 mit ihren Enden jeweils in eines der Knotenelemente eingreifen. Die einzelnen Arme der Knotenelemente 10 können dabei einen geschlossenen Querschnitt aufweisen, der dem damit zusammenzusteckenden Querschnitt der Gerüststäbe 8,9 möglichst eng angepaßt ist. Dadurch bietet die Steckverbindung für sich bereits einen weitgehend steifen Zusammenhalt der Gerüststäbe 8,9. Vorzugsweise werden jedoch die Gerüststäbe 9 mit den Knotenelementen 10 verklebt. Dabei kann es zweckmäßig sein, auch die Knotenelemente 10 aus Werkstoff mit erhöhtem Elastizitätsmodul zu fertigen.

Hohiräume 11 zwischen den einzelnen Gerüststäben 8,9 und den Deckschichten 6,7 sind bzw. werden mit einem selbsttragenden Wärmeisoliermittel 12 in Form von Hartschaumplatten, Wabenkernplatten oder dergleichen ausgefüllt und mit den umgebenden Bauelementen 6,7,8,9 ebenfalls verklebt.

Der Wagenkasten kann aus einem einzigen Wandungsmodul hergestellt sein. Es ist jedoch auch mögtich, beispielsweise die Seitenwände 4 und die Bodenwand 3 als ein Stück sowie getrennt davon die Dachwand 5 herzustellen. Das Dachmodul braucht dann lediglich noch auf das wannenartige untere Modul aufgesetzt und damit beispielsweise durch Kleben fest verbunden zu werden.

Die Herstellung eines Wandmoduls erfolgt dabei bevorzugt in der Weise, daß in eine Modulform ganzflächig ein erstes Fasergelege eingelegt wird. Auf diesem Fasergelege kann dann das Gerüst aus den sich kreuzenden Gerüststäben 8,9 einschließlich der Knotenelemente 10 aufgebaut werden. Anschließend werden die zwischen den Gerüststäben 8,9 liegenden Hohiräume 11 soweit erforderlich mit selbsttragendem Wärme-und/oder geräuschdämmendem Isoliermaterial 12 ausgefüllt. Danach kann bereits ein zweites Fasergelege auf die noch freie Seite des Gerüsts einschließlich der Isolierung 12 aufgelegt werden, sofern nicht bei schalenförmiger oder flächiger Ausbildung des jeweiligen Wandungsmoduls das erste Fasergelege in entsprechender Weise auf die noch abzudeckende Fläche umgeschlagen werden kann. Durch Tränken der Gesamtanordnung mit Gießharz und Aushärten desselben wird dann die angestrebte Verklebung zwischen den Fasergelegen, den Gerüststäben und der Wärmeisolierung einschließlich der Knotenelemente herbeigeführt. Dabei ist es zweckmäßig, bereits beim Zusammensetzen des Gerüsts zwischen die Knotenelemente 10 und die Gerüststäbe 8,9 Klebstoff bzw. Gießharz einzubringen, um eine großflächige Verklebung der Steckverbindungen zu erzielen. Vorzugsweise wird das Durchtränken der Gesamtanordnung noch dadurch verbessert, daß ein Vakuum- Sack oder Vakuum-lnjektionsverfahren angewandt wird, so daß das Gießharz oder ein entsprechender Werkstoff vorhandene Hohträume und Spalte zumindest weitgehend lufteinschlußfrei ausfüllt.

Im übrigen können bei diesem Aufbau die unteren bzw. seitlichen längslaufenden Gerüststäbe 8.1 im Eckbereich zwischen Bodenwand 3 und Seitenwänden 4 jeweils als durchgehender Langträger und am Übergang zwischen den Seitenwänden 4 und der Dachwand 5 als durchgehender Obergurt dimensioniert werden. Zudem bilden bei diesem Aufbau die getränkten Fasergelege gleichzeitig die äußere Deckschicht 6 bzw. die innere Deckschicht 7, die in der Modulform bereits mit glatten Oberflachen hergestellt werden können und daher keiner oder nur sehr geringer mechanischer Nacharbeit durch Schleifen, Spachteln oder dergleichen bedürfen.