Schienenfahrzeug mit einer Entwässerungsvorrichtung aufweisenden Unterbodenplatte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einer Unterbodenplatte, die mit wenigstens einem durchgehenden Ent ^¬ wässerungsloch zum Abführen von auf der Unterbodenplatte gesammelter Flüssigkeit ausgestattet ist.

Insbesondere bei Schienenfahrzeugen zur Personenbeförderung kommt es vor, dass Flüssigkeiten, wie verschüttete Getränke, flüssige Reinigungsmittel, sich auf der Unterbodenplatte des Schienenfahrzeugs ansammeln. Dies kann eine Korrosion der Un- terbodenplatte des Schienenfahrzeugs bewirken. Um solches zu verhindern, müssen angesammelte Flüssigkeiten auf der Unterbodenplatte aus dem Schienenfahrzeug abgeführt werden. Dabei kommt es vor allem bei Hochgeschwindigkeits ^¬ schienenfahrzeugen darauf an, dass eine Druckdichtigkeit der Wagenkästen nach der Norm UIC 660 erfüllt sein muss.

Zur Entwässerung von Unterbodenplatten in Schienenfahrzeugen ist es bekannt, eine Mehrzahl, die Unterbodenplatte durch ^¬ dringende Entwässerungslöcher vorzusehen, über die angesam- melte Flüssigkeiten nach außen geleitet werden können. Dabei besteht die Gefahr, dass die Entwässerungslöcher im Winter durch Eisbildung oder durch Staub und Dreck verstopft werden. Dies erfordert geeignete regelmäßige Reinigungsmaßnahmen. Zur Erfüllung der Dichtigkeitsanforderungen im Hochgeschwindig- keitsbereich müssen zudem die Entwässerungslöcher durch Stopfen oder Schrauben verschlossen werden. Auch hier ist ein manueller Eingriff erforderlich, nämlich indem die Stopfen oder Schrauben regelmäßig geöffnet werden müssen, um die gesammel ^¬ te Flüssigkeit abfließen zu lassen. Sonst wird der gewünschte Korrosionsschutz für die Unterbodenplatte nicht erzielt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art derart wei- terzuentwickeln, dass eine im Wesentlichen selbsttätige Entwässerung der Unterbodenplatte ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Austrittsöffnung des Entwässerungslochs an eine Eintrittsöffnung in einer

Oberseite eines Sammelbehälters angeschlossen ist, der derart flexible Wandungen aufweist, dass sein Innenvolumen und sein Innendruck durch Einwirkung von im Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs auftretenden äußeren Kräften veränderbar ist, wobei der Sammelbehälter an seiner dem wenigstens einen Entwässerungsloch zugeordneten Seite eine bewegliche Entwässerungs ^¬ membran aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie die Eintrittsöffnung des Sammelbehälters bei ansteigendem Innendruck von innen des Sammelbehälters verschließt, jedoch bei abfallendem Innendruck freigibt, und an einer unteren Wandung des Sammelbehälters eine Auslassmembran vorgesehen ist, die eine Auslassöffnung in der unteren Wandung des Sammelbehälters bei abfallendem Innendruck von außen des Sammelbehälters verschließt, jedoch bei ansteigendem Innendruck zum Abführen von Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter freigibt.

Der Einsatz des Sammelbehälters mit vorgesehener Entwässe- rungs- und Auslassmembran bildet eine selbsttätige Vorrich ^¬ tung zur Entwässerung der Unterbodenplatte des Schienenfahr- zeugs . Er ist derart ausgelegt, dass er entweder aus dem Ent ^¬ wässerungsloch einströmende Flüssigkeit in den Sammelbehälter einlässt oder unter Verschluss der Austrittsöffnung des Entwässerungslochs Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter an der Auslassmembran vorbei abführt. In dieser Weise ist eine

Druckdichtigkeit für die Entwässerung der Unterbodenplatte des Schienenfahrzeugs gegeben. Es entfallen zudem manuelle Eingriffe, wie sie im Stand der Technik erforderlich sind.

Die Oberseite des Sammelbehälters kann von einer Deckplatte gebildet sein, die an einer Unterseite der Unterbodenplatte befestigt ist und die Eintrittsöffnung des Sammelbehälters aufweisen. Die vorgesehene Deckplatte kann beispielsweise mit der Unterseite der Unterbodenplatte verklebt oder verschraubt sein. Insbesondere ist es auch denkbar, dass die Deckplatte im Bereich der Eintrittsöffnung des Sammelbehälters unmittelbar in das Entwässerungsloch eingeschraubt ist. Die untere Wandung des Sammelbehälters kann als Bodenplatte ausgebildet und aus metallischem Material hergestellt sein. Durch Wahl eines Materials hoher Dichte lassen sich bei ^¬ spielsweise aufgrund von in Fahrt des Schienenfahrzeugs auf ^¬ tretenden Kräften erhebliche Volumen- und damit auch Innen- druckänderungen im Sammelbehälter herbeiführen. Dies fördert eine kontinuierliche Funktion des Sammelbehälters zur Entwäs ^¬ serung der Unterbodenplatte.

Die flexiblen Wandungen des Sammelbehälters können von einem äußeren Rand der Bodenplatte des Sammelbehälters ausgehen und in Richtung auf die Oberseite des Sammelbehälters verlaufen. Dann kann sich insbesondere ein allgemein zylinderförmiger Sammelbehälter ergeben, wobei die Seitenwände des Sammelbe ^¬ hälters in der Art eines Faltenbalgs vorliegen. Die Stirnsei- ten des Sammelbehälters werden dann von der Deckplatte und der Bodenplatte gebildet.

Alternativ ist es auch möglich, dass die untere Wandung teilweise in der Art eines Faltenbalgs ausgebildet ist, dessen äußere Ränder an einen umlaufenden, vorspringenden Rand der

Deckplatte angeschlossen sind. In diesem Fall wird die erforderliche Flexibilität des Innenvolumens des Sammelbehälters nicht durch seitliche Wandungen desselben bereitgestellt, sondern durch einen radialen Abschnitt der unteren Wandung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert, wobei funktionsgleiche Komponenten mit derselben Bezugsziffer bezeichnet sind.

Es zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Unterbo ^¬ denplattenabschnitts eines Schienenfahrzeugs mit einer Entwässerungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht des Unterbo ^¬ denplattenabschnitts von Figur 1 in einer ers ^¬ ten Betriebsposition, Figur 3 eine schematische Seitenansicht des Unterbo ^¬ denplattenabschnitts von Figur 1 in einer zweiten Betriebsposition,

Figur 4 eine schematische Seitenansicht eines Unterbo- denplattenabschnitts eines Schienenfahrzeugs mit einer Entwässerungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform und

Figur 5 eine schematische Seitenansicht eines Unterbo- denplattenabschnitts eines Schienenfahrzeugs mit einer Entwässerungsvorrichtung in einer dritten Ausführungsform

Figur 1 zeigt einen Längsabschnitt einer Unterbodenplatte 1 eines Schienenfahrzeugs. Die Unterbodenplatte 1 ist mit Ent ^¬ wässerungslöchern ausgestattet, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 nur ein Entwässerungsloch 2 als Beispiel dargestellt ist. Das Entwässerungsloch 2 verläuft senkrecht durch die Unterbodenplatte 1 hindurch und verbindet eine Oberseite der Unterbodenplatte 1, auf der sich aus dem Innenraum des Schienenfahrzeugs stammende Flüssigkeit sam ^¬ melt, mit einer Unterseite der Unterbodenplatte, und zwar in einer Austrittsöffnung 3.

Zur Entwässerung der Unterbodenplatte 1 ist ein Sammelbehäl ter 4 vorgesehen. Dessen Oberseite wird von einer metallischen Deckplatte 5 gebildet, die eine zentrale Eintrittsöff nung 6 aufweist, die sich an die Austrittsöffnung 3 des Ent wässerungslochs 2 unmittelbar anschließt. Dazu weist die Deckplatte 5 an ihrer der Unterbodenplatte 1 zugewandten Sei ^¬ te einen Rohransatz 7 auf, dessen Stirnseite gegen die Unterseite der Unterbodenplatte 1 stößt. Radial auswärts des Rohr- ansatzes 7 ist die Deckplatte 5 im vorliegenden Ausführungs ^¬ beispiel mit Hilfe einer Klebeverbindung 8 an der Unterseite der Unterbodenplatte 1 befestigt. Alternativ kommen auch an ^¬ dere Fügeverfahren für die Verbindung zwischen der Deckplatte 5 und der Unterseite der Unterbodenplatte 1 in Frage, und zwar solche wie Schweißen, Löten oder Schrauben.

Eine Unterseite des Sammelbehälters 4 wird von einer metalli ^¬ schen Bodenplatte 9 gebildet, die eine zentrale Auslassöff ^¬ nung 10 aufweist. Der Sammelbehälter 4 ist allgemein zylindersymmetrisch ausgebildet. Die Deckplatte 5 und die Boden ^¬ platte 9 sind über flexible Wandungen miteinander verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine faltenbalgarti- ge Wandung 11 vorgesehen, deren oberer Rand an der Deckplatte 5 und deren unterer Rand an der Bodenplatte 9 befestigt ist.

In einem Grundzustand des Sammelbehälters 4, wie er in Figur 1 dargestellt ist, ist die Eintrittsöffnung 6 der Deckplatte 5 mit einer Membran 12 verschlossen. Die Membran 12 ist an der Deckplatte 5 befestigt und erstreckt sich über den Quer ^¬ schnitt der Eintrittsöffnung 6 hinaus bis zu einer inneren Anlagefläche 13 der Deckplatte 5. In dieser Weise ist eine Bewegung der Membran 12 in Richtung auf die Unterbodenplatte 1 nicht möglich. In der Gegenrichtung ist die Membran 12 jedoch auslenkbar, so dass die Eintrittsöffnung 6 der Deckplatte 5 für einen Flüssigkeitszulauf aus dem Entwässerungsloch 2 in den Sammelbehälter 4 hinein freigegeben werden kann.

Die Auslassöffnung der Bodenplatte 9 ist mit einer Membran 14 verschlossen, die an der Bodenplatte 9 befestigt ist, sich über den Querschnitt der Auslassöffnung 10 hinaus erstreckt, und zwar bis zu einer Anlagefläche 15 auf der Unterseite der Bodenplatte 9. In dieser Weise ist die Membran 14 daran ge ^¬ hindert, in Richtung auf die Unterbodenplatte 1 ausgelenkt zu werden. Demgegenüber ist jedoch eine Auslenkung in Gegenrichtung möglich. Dann wird der Querschnitt der Auslassöffnung 10 teilweise freigegeben, so dass in dem Sammelbehälter 4 befindliche Flüssigkeit abgeführt werden kann.

Die nachstehend erläuterte, im Wesentlichen selbsttätige Funktion des Sammelbehälters 4 als Entwässerungsvorrichtung für die Unterbodenplatte 1 beruht darauf, dass ein in Fahrt befindliches Schienenfahrzeug durch Wechselwirkung mit dem Gleis Schwingungen ausführt, die über die Unterbodenplatte 1 auf den Sammelbehälter 4 übertragen werden. Aufgrund der Massenträgheit der Bodenplatte 9 verursachen vertikal zur Unter ^¬ bodenplatte 1 wirkende Kräfte eine Veränderung des Innenvolu ^¬ mens und des Innendrucks des Sammelbehälters 4, und zwar durch Streckung oder Stauchung der Seitenwandung 11 in einer Richtung senkrecht zur Unterbodenplatte 1. Die Wirkung von Vertikalkräften auf den Sammelbehälter 4 ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei in Figur 2 ein Pfeil 16 eine in Richtung der Unterbodenplatte 1 wirkende Kraft und in Figur 3 ein Pfeil 17 eine von der Unterbodenplatte 1 weggerichtete Kraft 17 veranschaulicht.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Betriebszustand verursacht die Kraft 16 eine Stauchung des Sammelbehälters 4 in Richtung auf die Unterbodenplatte 1, wodurch sich im Innenraum des Sammel ^¬ behälters 4 ein Überdruck ergibt, während sein Volumen ab ^¬ nimmt. Dieser Überdruck führt dazu, dass die Membran 14 die Auslassöffnung 10 in der Bodenplatte 9 des Sammelbehälters 4 freigibt, so dass Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 4 nach unten/außen entweichen kann. Die die Eintrittsöffnung 6 des Sammelbehälters 4 verschließende Membran 12 verbleibt demge ^¬ genüber am Platz, da sie durch die Anlage an der Anlagefläche 13 dem Überdruck nicht nachgeben kann. In der Darstellung von Figur 3 bewirkt die Einwirkung der

Kraft in Richtung Pfeil 17 eine Streckung der Seitenwandung 11, wodurch sich der Innendruck des Sammelbehälters 4 vermindert und das Innenvolumen des Sammelbehälters 4 zunimmt. Auf- grund des vorliegenden Innendrucks verbleibt die Membran 14 am Platz, da ihre Bewegung durch die Anlagefläche 15 verhindert wird, während die Membran 12 aufgrund des Unterdrucks nach innen ausgelenkt wird. In diesem Fall kann Flüssigkeit entlang eines Pfeiles 18 in Richtung auf die Eintrittsöffnung 6 des Sammelbehälters 4 und an der Membran 12 vorbei in den Innenraum des Sammelbehälters 4 fließen. Diese Flüssigkeit wird abgeführt, wenn durch im Fahrbetrieb des Schienenfahr ^¬ zeugs erzeugte Kräfte die in Figur 2 veranschaulichte Über- drucksituation vorliegt.

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Unterbodenplatte 20 in Kombination mit einem Sammelbehälter 23 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen, die anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert wurde, ausschließlich durch die Art der Befestigung einer Deckplatte 19 an einer Unterbodenplatte 20. Ein zentraler Rohransatz 21 der Deckplatte 19 ist mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewinde eines Entwässerungslochs 22 zusammenwirkt, d. h. die Deckplatte 19 wird von unten in das Entwässerungsloch 22 eingeschraubt .

Bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist eine Deckplatte 24 in derselben Weise wie die Deckplatte 5 aus den Figuren 1 bis 3 an einer Unterseite der Unterbodenplatte 1 befestigt. Die Deckplatte 24 weist einen nach unten vorspringenden, umlaufenden Rand 25 auf, an den eine im Wesentlichen horizontal verlaufende flexible Wandung 26 in der Art eines Faltenbalgs angebracht ist. Eine Bodenplatte 27 schließt sich mit einer zentralen Auslassöffnung 28 an eine damit fluchtende zentrale Öffnung 30 in der flexiblen Wandung 26 an, so dass Flüssigkeit aus einem Sammelbehälter 29 durch die Öffnung 30 in der flexiblen Wandung 24 und die Auslassöffnung 28 in der Bodenplatte 27 abgeführt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine flache Form des Sammelbehälters 29.