CN106458229A - 热隔离元件和用于将热隔离元件安装在轨道车辆的内部空间表面上的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对轨道车辆进行内部空间热隔离的热隔离元件(10)，所述热隔离元件的特征在于，其具有长度(L)、宽度(B)和厚度(D)，其至少部分地由闭孔的材料制造并且在其外表面(16a，16b，16c)处具有至少一个伸缩缝(12a，12b，14a，14b)。此外，本发明涉及一种用于将热隔离元件安装到轨道车辆的内部空间表面上的方法，其中该方法包括如下步骤：提供热隔离元件(10)，所述热隔离元件具有长度(L)、宽度(B)和厚度(D)，并且其至少部分地由闭孔的材料制造；和将隔离元件(10)安置到轨道车辆的内部空间侧的表面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对轨道车辆进行热学的内部空间隔离的热隔离元件以及一种用于将热隔离元件安装到轨道车辆的内部空间表面上的方法。
背景技术
轨道车辆的驾驶台和乘客空间通常是热隔离的，以便有助于为存在于其中的人员提供舒适的气候。为了将轨道车辆热隔离，通常例如应用矿棉和玻璃纤维垫，所述矿棉和玻璃纤维垫在一侧覆盖有铝薄膜。但是，为了该目的也使用基于密胺树脂的软质泡沫。全部热隔离材料也同时用作为隔音装置，以便尽可能最小化行驶噪声和通常的嘈杂音。该热隔离材料或者是自粘贴的或者通过原本施加的粘贴剂料或机械地固定在轨道车辆的内部空间侧的表面上。此外，全部材料也满足有关的防火标准。
特别地，还通常应用的矿棉和密胺树脂泡沫倾向于吸收凝结水，所述凝结水由于存在于轨道车辆周围和内部空间之间的温度梯度形成轨道车辆的外蒙皮的内表面。凝结水或其他湿气的吸收能够引起：所述材料的重量增加并且甚至在部分区域中变皱。这于是能够导致金属的外蒙皮露出，由此无法再提供在轨道车辆的该区域中的热隔离。但是，同样用于热隔离轨道车辆的玻璃纤维垫和软质泡沫一定程度上是吸水的，并且虽然所述材料较少地倾向于在吸收湿气时变皱，但是也造成隔离性降低并且造成在该隔离材料中不期望地形成细菌。
发明内容
本发明的目的一方面在于：提供一种用于轨道车辆的改进的且尤其保持相同的热隔离，所述热隔离消除现有技术中的缺点，并且另一方面提供一种安装方法，借助所述安装方法确保热隔离的持久的且保持相同的隔离能力。
所述目的一方面通过权利要求1中说明的热隔离元件并且另一方面通过权利要求20中说明的方法来实现。本发明的优选的或可选的特征在从属权利要求2至19或21至26中说明。
根据本发明的第一方面，提供一种用于对轨道车辆进行热学的部空间热隔离的热隔离元件，所述热隔离元件的特征在于，其具有长度、宽度和厚度，其至少部分地由闭孔的材料制造并且在其外表面处具有至少一个伸缩缝。
优选地，伸缩缝从隔离元件的第一棱边延伸。
还优选的是，伸缩缝从隔离元件的第一棱边延伸至第二棱边。
根据本发明的一个优选的实施方式，热隔离元件在其外表面上具有多个伸缩缝。
本发明的一个优选的设计方案提出：伸缩缝的至少一部分分别在隔离元件的整个长度和/或宽度之上延伸。
优选地，伸缩缝网格状地设置。
还优选的是伸缩缝彼此等间距地设置。
此外，伸缩缝彼此交叉。
本发明的另一优选的实施方式提出：伸缩缝的第一部分设置在隔离元件的第一外表面上，并且伸缩缝的第二部分设置在相对置的第二外表面上。
还有利的是：伸缩缝的第一部分和伸缩缝的第二部分彼此错位地设置，所述第一部分和所述第二部分分别沿相同方向延伸。
优选地，错位对应于相邻的伸缩缝的间距的一半。
还优选地，伸缩缝的至少一部分具有大于隔离元件的厚度的一半的深度。
还优选地，闭孔的材料是闭孔的聚乙烯泡沫。
又优选的是，闭孔的材料是物理交联的闭孔的聚乙烯泡沫。
根据本发明的另一优选的实施方式，热隔离元件还包括至少一个固定机构，所述固定机构力配合地和/或形状配合地和/或材料配合地与闭孔的材料连接。
优选地，固定机构包括力配合和/或形状配合地锚固在闭孔的材料中的部段和盘，所述盘与外表面贴靠。
还优选的是，部段包括膨胀螺栓和容纳在膨胀螺栓中的螺钉，其中盘借助于螺钉牢固地固定在外表面上。
本发明的一个优选的实施方式涉及一种系统，其包括多个热隔离元件，所述热隔离元件根据轨道车辆的内部空间几何形状的需要来切割并且根据安装计划来标记。
还优选地，系统还包括粘结剂和安装计划。
根据本发明的第二方面，提供一种用于将热隔离元件安装到轨道车辆的内部空间表面上的方法，其具有如下步骤：
提供热隔离元件，所述热隔离元件具有长度、宽度和厚度，其至少部分地由闭孔的材料制造，和
将隔离元件安置到轨道车辆的内部空间侧的表面上。
优选地，热隔离元件的至少一个表面具有用于水的排水结构。
还优选地，排水结构具有波状结构，所述波状结构具有多个提高部和凹陷部。
还优选地，轨道车辆的底面与热隔离元件粘贴。
根据本发明的第二方面的另一优选的实施方式，热隔离元件在其外表面上具有至少一个伸缩缝；并且该方法还具有如下步骤：将至少一个固定机构施加在隔离元件上，使得固定机构力配合地和/或形状配合地和/或材料配合地与隔离元件连接，并且固定机构的露出的表面基本上与隔离元件的外表面齐平。
优选地，该方法还具有步骤：将粘结剂施加到固定机构的露出的表面上。
还优选地，在该方法中，提供多个热隔离元件，所述热隔离元件如上面描述的那样构成，其中所述方法在提供热隔离元件和将固定机构安置在隔离元件的步骤之间，根据轨道车辆的内部空间几何形状的需要来切割隔离元件，并且根据安装计划来标记。
附图说明
现在，纯示例地根据本发明的两个方面的优选的实施方式参考所附的附图描述本发明。由视图示出：
图1示出根据本发明的一个优选的实施方式的热隔离元件，和
图2示出图1中示出的热隔离元件，所述热隔离元件附加地设有固定机构，以将热隔离元件安装到轨道车辆的内部空间表面上。
具体实施方式
本发明的第一方面涉及热隔离元件，所述热隔离元件的常规应用涉及轨道车辆的内部空间热隔离(底部和/或顶部和/或壁)。在此，可以说涉及轨道车辆内部空间热隔离。即使根据本发明的热隔离材料专门针对轨道车辆的最佳隔离设计，那么隔离材料原则上也能够在飞行制造、船制造中和在无轨的车辆中、例如在旅居汽车、公共汽车、进行空气调节的冷藏挂车和载重车中考虑使用。
首先，描述根据本发明的第一方面的优选的实施方式的热隔离元件的结构，并且随后阐述根据本发明的第二方面的一个优选的实施方式的所述热隔离元件的安装。随后，描述本发明的两个方面的有利的作用。
附加地也能够称作为隔音材料的热隔离元件能够具有任意的形状。因此，考虑具有或没有变化的厚度的矩形的、方形的、圆形的、多边形的、提醒的或渐缩构成的板。但是也能够根据应隔离内部空间的那个区域来考虑其他的形状。全部所考虑的形状也能够包括如下形状，所述形状不具有明确的且恒定任意的长度、宽度或厚度。
在图1中立体且以轮廓示出的热隔离元件10中，在直角坐标系中示出长度、宽度和厚度尺寸L、B、D。在此优选构成为板的热隔离材料10优选具有相同的厚度D，其中板的形状主要通过外棱边18确定。根据适用地点，隔离元件10如已经在上面阐述的那样也能够具有其他的形状和变化的厚度。虽然在能够被倒圆的这种过渡部处不存在可明确限定的外棱边，而这种形状能够具有附加的外棱边，例如在具有较大厚度的区域和具有较小厚度的区域之间的过渡部处。
隔离元件10的外表面16a、16b无需如在图1中示出的那样是平坦的。也能够考虑的是凸形或凹形构成的外面。
图1中示出的隔离元件10优选具有多个伸缩缝12a、12b、14a和14b。伸缩缝12a和14a在此设置在外面16a上，而伸缩缝12b和14b设置在相对置的外面16b上，其通过隔离元件10的厚度D与外面16a间隔开。伸缩缝12a、12b沿隔离元件10的纵向方向L延伸，而伸缩缝14a、14b沿着宽度方向B伸展。
优选地，伸缩缝12a彼此平行地设置，即彼此等间距地设置。相同的内容适用于外面16b上的伸缩缝12b。根据隔离元件10的大小也还能够设有附加的、沿宽度方向伸展的伸缩缝14a、14b。伸缩缝12a、12b、14a和14b的数量因此不限制于图1中示出的数量。
伸缩缝12a、14a优选彼此交叉。相同的内容适用于伸缩缝12b和14b。
如果等间距伸展的且设置在相同的外面16b上的伸缩缝12b(相同的内容优选也适用于伸缩缝12a、14a和14b)以间距d彼此设置，那么外面12a上的伸缩缝12a和外面12b上的伸缩缝12b之间的沿宽度方向上观察的错位V优选为间距d的一半。
伸缩缝12a、12b、14a和14b的深度优选大于隔离元件的厚度D的一半。
伸缩缝12a、12b、14a和14b不限制于图1中示出的形状。也能够考虑如下伸缩缝，所述伸缩缝随深度增加而变细，可以说在横截面中具有截锥形状。
虽然根据图1伸缩缝12a、12b、14a和14b在隔离元件10的整个长度L和宽度B之上延伸，那么根据适用地点，即轨道车辆的内部空间的当前的几何形状也能够足够的是：伸缩缝12a、12b、14a和14b仅始于外棱边18在预设的长度和宽度范围之上延伸，即不延伸至对置的外棱边18。
此外，伸缩缝12a、12b、14a和14b的数量也与隔离元件10的使用地点和大小相关。因此，偶尔也能够足够的是：仅一个接合缝设置这在外面上，或者各一个伸缩缝设置在相对置的外面上。
根据本发明的隔离元件10至少部分地由闭孔的材料、优选闭孔的泡沫材料形成。在需要时，该闭孔的泡沫材料也能够优选与其他的材料或优选多种其他的材料组合，因此例如与开孔的、即非闭孔的密胺树脂泡沫组合。优选地，闭孔的泡沫材料是闭孔的聚乙烯泡沫，更有效地是物理交联的闭孔的聚乙烯泡沫。闭孔的聚乙烯泡沫优选满足防火标准DIN5510-2(S4、SR2、ST2)和EN 45545-2(R1、HL2、HL3)，并且优选适合于由欧洲轨道工业规定的气候带2和3。从下面的表格中得出其他的特征。
热隔离材料能够以不同的方式固定在内部空间表面上(底部、顶部、壁)，更确切地说，一方面与位置相关并且另一方面与隔离材料的厚度相关。
优选地，在一侧并且全面地粘贴厚度直至20mm的隔离元件，特别地，在将所述隔离元件安装在轨道车辆的顶部和壁上时这样粘贴。在厚度更大的情况下，隔离元件借助于固定机构20固定(图2)。为了该目的，首先优选将自钻孔的或自切的膨胀螺栓22旋入到闭孔的泡沫材料中。借助于旋入膨胀螺栓22中的螺钉24，将盘或板26与隔离元件10的外面16b形成贴靠。通过拧紧螺钉24固定板26。粘结剂料施加到板26的露出的面上，并且借助于粘结剂料将隔离元件与轨道车辆的顶部和/或壁的内表面连接。
根据隔离元件10的大小能够设有多个这种固定机构20。优选地，板26和螺钉26由金属制成。这种类型的固定具有的优点是：固定机构20根据需要设置在隔离元件10的外面16a、16b的每个任意部位处。也在其中隔离元件10在常规使用时并且在装入的状态下经受较大负荷的区域中，固定机构20能够以更大的密度设置和/或板26设置具有更大的露出的面。
如果例如应当隔离轨道车辆的底部，那么隔离元件也能够完全没有伸缩缝和固定机构，其中所述隔离元件否则具有与安装在轨道车辆的壁或顶部上的隔离元件相同的特性。更确切地说，在该情况下有利的是：绝元件在其朝向底部的表面上具有排水结构。该排水结构优选具有多个隆起部和凹陷部，使得由此得到波形结构，水在绝元件和轨道车辆底部之间流动穿过所述波形结构并且能够流出到设置在轨道车辆的出流部中。优选地，隔离元件在底部安装的情况下仅松动地布设。
隔离元件10与设置在其中的固定机构20根据需要、即根据轨道车辆的内部空间的几何形状切割并且组合成隔离套件并且包装。这也适用于设置用于底部安装的、没有固定机构的隔离元件。在此，每个隔离元件10根据预设的安装计划能够根据期望的安装顺序标记。此外，隔离套件优选用包装列表和相应的安装计划来补充。
本发明的发明人确认：闭孔的材料由于其闭合的孔结构具有保持相同的导热性(进而隔离能力)和高的形状稳定性。因此，吸收湿气和在轨道车辆运行时出现的震动不能够引起材料的下陷。此外，防止在材料内部中的可能有害健康的细菌形成并且防止与其关联的可能的材料破坏。
当然，闭孔材料、尤其泡沫材料在轨道车辆外侧和内侧之间温度差大的情况下收缩和膨胀，因为位于孔中的气体在温度较高的情况下膨胀并且在温度下降的情况下收缩。因此，例如确定：在温度差为90℃的情况下，闭孔的泡沫材料的尺寸能够每米改变大约5cm。如果空气压强强烈变化，如这例如在轨道行驶通过地势高的丛山时能够出现那样，出现该相同的效果。这种显著的膨胀和收缩能够引起轨道车辆的严重损坏。因此，例如轨道车辆的金属的外蒙皮被向外压进而变形。
在此，根据本发明设置的接合缝应当补偿闭孔的材料的这种膨胀和收缩。出于该原因，在1米隔离元件长度(或宽度)的情况下优选设有至少两个伸缩缝，所述伸缩缝具有2至3mm、优选2至2.5mm的宽度。
通过优选将接合缝12a、12b、14a、14b设置在隔离元件10的相对置的外面16a、16b，并且至少两个设置在相对置的外面上的伸缩缝12a、12b的深度优选分别对应于隔离元件的厚度D的一半(在厚度变化的情况下对应于隔离元件在该区域中的厚度的厚度D)的方式，因此不存在在绝元件的整个宽度或长度之上伸展的线，所述线不与至少一个伸缩缝交叉。这又表示：每个还如此薄的层部段(当假设整个隔离元件由多个沿厚度方向堆叠的层部段构成时)能够强烈地膨胀或者收缩，使得避免外面16a、16b中的一个的显著隆起。
伸缩缝附加地还具有接下来描述的优点：隔离元件在安装时能够更好地匹配于轨道车辆的隆起的面。
此外，改进防火保护，因为轨道车辆的完整的内面保持相同地且持久地用隔离物装置包覆，所述隔离物满足全部上面规定的防火标准。
如果优选图2中示出的固定机构20用于将隔离元件安装在轨道车辆上，那么由此能够实现将隔离元件与轨道车辆可靠地且持久地连接，因为可能出现的收缩和膨胀与通过完全地粘贴相比能够通过隔离元件的仅点状的固定来更好地补偿。在轨道车辆常年行驶运营之后，隔离元件也因此保持持久固定连接，由此，确保保持相同的且持久的隔离能力。
通过伸缩缝在外面上交叉，在安置隔离元件时能够将位于隔离元件和轨道车辆之间的空气更好地排出，这又显著简化了安装。
优选将无丙烯酸酯散布的粘结剂用作为粘结剂。但是，也能够在较薄的板中应用丙烯酸酯粘贴带。因此，例如闭孔的聚乙烯泡沫相对于这种粘结剂是抗性的，并且使用这种粘结剂在整面粘贴时和在借助于图2中示出的固定机构固定时都不引起闭孔的孔结构的损坏。
Claims (26)
1.一种用于对轨道车辆进行内部空间热隔离的热隔离元件(10)，其特征在于，所述隔离元件具有长度(L)、宽度(B)和厚度(D)，其至少部分地由闭孔的材料制造，并且在所述隔离元件的外表面(16a，16b，16c)处具有至少一个伸缩缝(12a，12b，14a，14b)。
2.根据权利要求1所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)从所述隔离元件(10)的第一棱边(18)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)从所述隔离元件(10)的第一棱边(18)延伸至第二棱边(18)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述热隔离元件在所述隔离元件的外表面(16a，16b，16c)上具有多个伸缩缝(12a，12b，14a，14b)。
5.根据权利要求4所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)的至少一部分分别在所述隔离元件(10)的整个长度(L)和/或宽度(B)之上延伸。
6.根据权利要求4或5所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)网格状地设置。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)彼此等间距地设置。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)彼此交叉。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝的第一部分(12a，14a)设置在所述隔离元件(10)的第一外表面(16a)上，并且所述伸缩缝的第二部分(12b，14b)设置在相对置的第二外表面(16b)上。
10.根据权利要求9所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝的第一部分(12a，14a)和所述伸缩缝的第二部分(12b，14b)彼此错位地设置，所述第一部分和所述第二部分分别沿相同方向延伸。
11.根据权利要求10所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述错位(V)对应于相邻的伸缩缝的间距(d)的一半。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述伸缩缝(12a，12b，14a，14b)的至少一部分具有大于所述隔离元件(10)的厚度(D)的一半的深度。
13.根据上述权利要求中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述闭孔的材料是闭孔的聚乙烯泡沫。
14.根据上述权利要求中任一项所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述闭孔的材料是物理交联的闭孔的聚乙烯泡沫。
15.根据上述权利要求中任一项所述的热隔离元件(10)，还包括至少一个固定机构(20)，所述固定机构力配合地和/或形状配合地和/或材料配合地与所述闭孔的材料连接。
16.根据权利要求15所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述固定机构(20)包括力配合和/或形状配合地锚固在所述闭孔的材料中的部段(24)和盘(26)，所述盘与所述外表面(16a，16b，16c)贴靠。
17.根据权利要求16所述的热隔离元件(10)，其特征在于，所述部段(24)包括膨胀螺栓(22)和容纳在所述膨胀螺栓(22)中的螺钉(24)，其中所述盘(26)借助于所述螺钉(24)牢固地固定在所述外表面(16a，16b，16c)上。
18.一种包括多个根据上述权利要求中任一项所述的热隔离元件(10)的系统，所述热隔离元件根据所述轨道车辆的内部空间几何形状的需要来切割并且根据安装计划来标记。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括粘结剂和安装计划。
20.一种用于将热隔离元件安装到轨道车辆的内部空间表面上的方法，具有如下步骤：
提供热隔离元件(10)，所述热隔离元件具有长度(L)、宽度(B)和厚度(D)，并且所述热隔离元件至少部分地由闭孔的材料制造，和
将所述隔离元件(10)安置到所述轨道车辆的内部空间侧的表面上。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述热隔离元件的至少一个表面具有用于水的排水结构。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，排水结构具有波状结构，所述波状结构具有多个提高部和凹陷部。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述轨道车辆的底面与所述热隔离元件粘贴。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述热隔离元件(10)在所述热隔离元件的外表面(16a，16b，16c)上具有至少一个伸缩缝(12a，12b，14a，14b)；并且还具有如下步骤：将至少一个固定机构(20)施加在所述隔离元件(10)处，使得所述固定机构力配合地和/或形状配合地和/或材料配合地与所述隔离元件(10)连接，并且所述固定机构(20)的露出的表面基本上与所述隔离元件(10)的所述外表面(16a，16b，16c)齐平。
25.根据权利要求24所述的方法，还具有步骤：将粘结剂施加到所述固定机构(20)的露出的表面上。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，提供多个热隔离元件(10)，所述热隔离元件根据权利要求1至17中任一项构成，并且在提供所述热隔离元件(10)和将所述固定机构(20)安置在所述隔离元件(10)处的步骤之间，根据所述轨道车辆的内部空间几何形状的需要来切割所述隔离元件(10)，并且根据安装计划来标记。
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