DE19739098C2 - Wandungsmodul, insbesondere für Wagenkasten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wandungsmodul gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Ein bekanntes Wandungsmodul dieser Art (DE 43 01 763 A1) besteht aus zwei zumindest weitgehend parallel zueinander verlaufenden Wandpaneelen, zwischen welche ein Füllmittel lose eingebracht ist, welches wärme- und schallisolierende Funktion aufweist. Eines der Wandpaneele ist dabei als Strangpreßprofil mit innerhalb der Fläche vorgesehenen Profilanformungen ausgebildet und besteht aus einem Leichtmetallwerkstoff, vorzugsweise Aluminium. Das zweite Wandpaneel ist als glatte Deckplatte ausgebildet und wird mit den innerhalb der Fläche des ersten Wandpaneels vorgesehenen Stützstegen verbunden. Die stumpf auslaufenden Seitenränder dienen als Schweißflanken zum Verschweißen mit daran anzulegenden oder dazwischengreifenden Randprofilen. Die Stützstege sind dabei mit Abstand von den Seitenrändern angebracht, so daß zwischen die äußeren Stützstege und das Randprofil wie zwischen sonst benachbarte Stützstege Streifen des Wärmeisoliermittels eingelegt werden können. Von Nachteil ist bei diesem Aufbau, daß die Stützstege und deren Profile nur eine linienförmige Abstützung zwischen den Wandpaneelen bewirken und die für den seitlichen Abschluß notwendigen Randprofile als gesonderte Bauteile bereitgestellt und befestigt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wandungsmodul gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche ein stabiler, statisch tragfähiger Aufbau bei einfacher Montagemöglichkeit geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Wandungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einer Ausgestaltung eines Wandungsmoduls gemäß der Erfindung ist das Füllmittel als Kernmaterial mit Stützfunktion, vorzugsweise nach Art von Honigwaben ausgebildet, deren Hohlachsen zumindest annähernd senkrecht zu den Wandpaneelen stehen und die stirnseitig über die ganze Fläche mit den Wandpaneelen vorzugsweise durch Löten fest verbunden sind, wenn metallische oder metallplattierte Honigwaben und/oder Wandpaneele vorgesehen sind. Auch Schäume, vorzugsweise aus Hartschaum-Kunststoff sind als Kernmaterial möglich; sowie als Verbindungstechnik das Kleben anstelle von Löten. Zusätzlich kann ein Seitenrand-Abschluß im Bereich von Seitenkanten durch Abschlußstege erzielt werden, welche direkt an das aus einem Strangpreßprofil gebildete erste Wandpaneel angeformt sind und die unmittelbar an der äußeren abzuschließenden Randzone einstückig angeformt sind. Dabei kann auch die Außenrandzone des zweiten Wandpaneels auf dem freien Ende des jeweiligen Abschlußsteges festgesetzt sein, der den Abstand zwischen den Wandpaneelen bestimmt. Die Wandpaneele werden somit über ihre gesamte Fläche gleichmäßig durch das Kernmaterial und in der Randzone am Abschlußsteg abgestützt. Sie werden dabei zugleich durch das Kernmaterial gegen Ausbauchen zusammengehalten, wobei das Kernmaterial z. B. als ein Stück zwischen die Wandpaneele eingefügt werden kann. Es dient so zugleich als Versteifungsmittel bei geringer Wärmeleitfähigkeit. Dabei schützen die Abschlußstege das gegen Querbelastung empfindliche Kernmaterial gegen seitliche mechanische Beschädigung. Zusätzlich bieten die Abschlußstege die Möglichkeit, durch eine den lokalen Belastungen angepaßte Auslegung ein optimales Verhältnis von notwendiger Steifigkeit zu eingesetztem Gewicht zu erreichen. In der Randzone übernimmt dabei der Abschlußsteg auch auf die Wandpaneelflächen einwirkende Belastungen und hält sie vom Kernmaterial fern.

Die Abschlußstege können zusätzlich in oder benachbart zur jeweils ein Wandpaneel aufnehmenden Ebene einstückig angeformte Haltestege tragen, die zweckmäßigerweise so profiliert sind, daß sie mit gegengleich geformten Haltestegen in formschlüssigen Eingriff treten können oder als Schweißbadsicherung fungieren, wenn die Paneele durch Schweißen an die umgebende Struktur angeschlossen werden sollen. An einem Abschlußsteg können dabei die Haltestege als U-förmige, nach außen offene und parallel zur Längsrichtung des Abschlußsteges verlaufende Nutstege ausgebildet sein. Werden dabei die freien äußeren Schenkelenden gegenüber der äußeren Oberflächenebene des benachbarten Wandpaneels zurückgesetzt, kann ein damit zusammenwirkender Haltesteg eines anderen Wandungsmoduls flächenbündig an das benachbarte Wandpaneel anschließen. Hierzu greifen die Haltestege an einem Abschlußsteg jeweils in der Ebene der betreffenden Wandpaneele über den zugehörigen Abschlußsteg hinaus und tragen je einen Eingriffsteg, wobei die Eingriffstege aufeinander zuweisen. Sie können so in Eingriff mit den Nutstegen eines daran anzusetzenden Wandpaneels gebracht werden. Werden Nutstege auf der dem Kernmaterial zugewandten Seite des Abschlußsteges eingeformt, dann kann der Abschlußsteg selbst den insbesondere verkürzten Schenkel der U-förmigen Nut bilden. Während sonst der Abschlußsteg an seinem freien Ende mit einem das zweite Wandpaneel flächig untergreifenden Auflagesteg versehen sein kann, ist er bei der zweiten Ausführungsform um die Nuttiefe zum zugehörigen Wandpaneel hin zurückgesetzt, so daß das darauf zur Auflage kommende zweite Wandpaneel wieder flächenbündig mit dem hakenförmig ausgebildeten Haltesteg eines benachbarten Bauteiles zu liegen kommt. Ein anzuschließendes Bauteil muß dabei nicht in jedem Falle ein weiteres Wandungsmodul sein; es kann vielmehr auch ein beliebiges anderes Strukturbauteil, z. B. ein Fenster- oder Türrahmen, Holme, Träger, Spanten sein. In der zweiten Ausführungsform mit in die Paneelfläche zurückgesetzten Nutstegen bildet der Abschlußsteg eine plane Abschlußfläche der betreffenden Modulseitenflanke.

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

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen aus mehreren Wandungsmodulen zusammengefügten Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs,

Fig. 2 einen Querschnitt durch teilweise dargestellte, miteinander verbundene Wandungsmodule,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Wagenkasten nach Fig. 1 im Bereich eines Fensterausschnitts und

Fig. 4 abgeänderte Haltemittel zwischen zwei Wandungsmodulen.

Ein insbesondere für ein Schienenfahrzeug bestimmter Wagenkasten 1 ist aus mehreren, teilweise unterschiedlich bemessenen oder gestalteten Wandungsmodulen 2 zusammengefügt, wobei innerhalb zwischen zwei Wandungsmodulen 2 jeweils Aussparungen 3 für Fenster oder Türen vorgesehen sind. Die planen oder gewölbten Wandungsmodule 2 sind aus jeweils zwei, zumindest weitgehend parallel zueinander verlaufenden Wandpaneelen 4 und 5 aufgebaut, zwischen welchen ein Kernmaterial 6 angeordnet ist, das nach Art von Honigwaben ausgebildet ist, deren Längsachsen zumindest annähernd senkrecht zur Ebene des daran dicht anliegenden Abschnitts des jeweiligen Paneels 4 oder 5 stehen. Aber auch Schaum oder andere mechanisch stützende Kernmaterialien oder Strukturen sind als Kernmaterial anwendbar. Die Stirnseiten dieses Honigwaben-Kernmaterials 6 sind über die gesamte Fläche der Wandpaneele mit den einander zugewandten Seiten dieser Wandpaneele 4, 5 dauerhaft fest verbunden, beispielsweise durch Hartlöten, Kleben oder Ultraschall- oder Laserschweißen. Dabei hängt das Verbindungsverfahren von den verwendeten Werkstoffen für die Wandpaneele 4 und 5 sowie des Kernmaterials ab. Ein zum Beispiel zum Wageninneren weisendes Wandpaneel 4 ist dabei als Strangpreßprofil aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, geformt und weist beispielsweise aufgesetzte oder versenkte C- oder T-förmige bzw. ringförmige Profilanformungen 7 auf, an welchen Wagenausbauteile wie Sitze, Gepäckablagen, Bekleidungen, Leitungen festgesetzt bzw. durchgeführt werden können. Dieses erste Wandpaneel 4 kann jedoch auch als Kunststoffspritzteil oder Kunststofformteil z. B. mit Faser- insbesondere Glas- oder Kohlenstoff-Faserverstärkung ausgebildet sein. Die einander zugewandten Innenseiten der Wandpaneele 4, 5 sind dabei insbesondere im Überdeckungsbereich mit dem Kernmaterial 6 glatt ausgebildet. Im übrigen kann auch das zweite Wandpaneel 5 als entsprechendes Strangpreßprofil ausgebildet sein. Dabei kann jedes Wandpaneel mit zwei z. B. an parallelen Seitenrändern vorgesehenen Abschlußstegen 8 ausgestattet sein, so daß durch Drehen um 90 Grad eines Wandpaneels gegenüber dem anderen am daraus gebildeten Wandungsmodul an allen vier Seitenrändern Abschlußstege 8 vorhanden sind.

Um Wandpaneele miteinander und gegebenenfalls auch mit Langträgern eines Wagenkastenunterbaus bzw. mit dachseitigen Obergurten verbinden zu können, sind lediglich an das erste Wandpaneel 4 unmittelbar an äußeren Randzonen einstückig angeformte Abschlußstege 8 angesetzt, die senkrecht zu den benachbarten Abschnitten der Wandpaneele 4, 5 stehen. Die Abschlußstege 8 verschließen den seitlichen Zugang zu dem das Kernmaterial 6 aufnehmenden Raum zwischen den Wandpaneelen 4 und 5. Dabei ist jeweils auf dem freien Ende des Abschlußsteges 8 das zweite, äußere Wandpaneel 5 festgesetzt. Zur Erzielung einer ausreichenden Flächenüberdeckung ist dabei der Abschlußsteg 8 an seinem freien Ende mit einem das zweite Wandpaneel 5 flächig untergreifenden Auflagesteg 9 versehen, der in den das Kernmaterial 6 aufnehmenden Raum ragt.

Zusätzlich tragen die den umschlossenen Raum nach außen abdeckenden Abschlußstege 8 in oder benachbart zur jeweils eines der Wandpaneele 4 oder 5 aufnehmenden Ebene einstückig angeformte Haltestege 10, die für einen formschlüssigen Eingriff mit angepaßten Haltstegen 11 an einem weiteren Wandungsmodul 2 profiliert sind. Die Haltstege 10, 11 erstrecken sich dabei über die Länge des jeweiligen Seitenrandes der Wandungsmodule 2.

Die Haltestege 10 an einem Abschlußsteg 8 sind als U-förmige, nach außen offene und parallel zur Längsrichtung des Abschlußsteges 8 verlaufende Nutstege ausgebildet. Damit die in Eingriff tretenden Haltestege 11 eines benachbarten Wandungsmoduls 2 flächenbündig an die Wandpaneele 4 und 5 des benachbarten Wandungsmoduls 2 anschließen können, sind die freien äußeren Schenkelenden 10.1 gegenüber der äußeren Oberflächenebene des benachbarten Wandpaneels 2 bzw. gegenüber den jeweils zugeordneten eigenen Wandpaneelen 4 bzw. 5 zurückgesetzt. Die anderen, am Abschlußsteg 8 des benachbarten Wandpaneels 2 vorgesehenen Haltestege 11 liegen ebenfalls in der Ebene der Wandpaneele 4, 5 und greifen über den zugehörigen Abschlußsteg hinaus zum benachbarten Wandpaneel 2 hin. Diese Haltestege 11 weisen jeweils einen Eingriffsteg 12 auf, wobei diese Eingriffstege 12 aufeinanderzu weisen und damit in die als Nutenstege ausgebildeten Haltestege 10 eingreifen können. Die Eingriffstege 12 sind dabei auf das Profil der Nutstege abgestimmt, so daß ein zumindest weitgehend spielfreier Zusammenhalt benachbarter Wandungsmodule 2 gegeben ist.

Gemäß Fig. 4 bildet bei einer abgewandelten Ausbildung der Haltemittel der Abschlußsteg 8 jeweils mit seinem längsseitigen freien Ende zugleich das freie, insbesondere verkürzte, zurückgesetzte Schenkelende 10.1 des Haltesteges 10, der in diesem Falle auf der dem Kernmaterial 6 zugewandten Seite des Abschlußsteges 8 in das Wandpaneel 4 eingeformt ist und der im Bereich des äußeren Wandpaneels 5 durch den Auflagesteg 9 und die benachbarte Kante 13 des darauf aufliegenden Wandpaneels 5 gebildet ist. Der Auflagesteg 9 bildet somit zugleich auch den Grund des betreffenden Nutsteges. Die Haltestege 11 am benachbarten Wandpaneel 2 können dabei unverändert bleiben. Der Vorteil dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, daß der Abschlußsteg 8 mit den Schenkelenden 10.1 eine glatte Abschlußfläche der Randzone des betreffenden Wandungsmoduls 2 bildet und daher besonders für den Abschluß der Ränder 8.2 von Fenster- oder Türdurchbrüchen 3 geeignet ist.

Die als Nutstege ausgebildeten Haltestege 10 und die als Hakenstege ausgebildeten Haltestege 11 sind an gegenüberliegenden Seitenrändern jeweils eines Wandpaneels 2 ausgebildet. Es kann somit jeweils ein Wandungsmodul an das andere angesteckt werden. Im übrigen ist es zweckmäßig, nach dem Zusammenfügen der einzelnen Wandungsmodule 2 die Verbindung an den Haltemitteln 10, 11 zu fixieren, was durch Schweißen oder Kleben erfolgen kann.

Ein Wandungsmodul dieser Art ist nicht nur für Seitenwände, sondern auch für Dach-, Boden-, Stirn- und Trennwände einsetzbar und kann plan oder gewölbt (Dachwand 2.2) sein. Dabei ist es besonders zweckmäßig, bei der Bodenwand 2.1 zumindest das unten angeordnete Wandpaneel 4.1 als Strangpreßprofil auszubilden, das nach unten weisende überstehende oder eingeformte Befestigungsprofilschienen 7.1 für die Halterung von Ausrüstungsgegenständen, z. B. Motoren, Elektroeinrichtungen aufweist. Durch das zug­ druckfeste Verlöten/Verkleben der Paneele 4, 5 mit dem Kernmaterial ist nämlich eine hochstabile Tragplatte für große Lasten geschaffen.

Claims (9)

1. Wandungsmodul für einen Wagenkasten, insbesondere für ein Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung, mit zwei Wandpaneelen und einem dazwischen angeordneten Füllmittel, wobei wenigstens ein erstes Wandpaneel nach Art eines Strangpreßprofils ausgebildet ist, sowie mit im Randbereich vorgesehenen Haltemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel (6) ein Kernmaterial mit mechanischer Stützfunktion ist und fest mit dem ersten sowie dem zweiten Wandpaneel (4, 5) verbunden ist, daß zumindest das erste Wandpaneel (4) unmittelbar an wenigstens einer äußeren Randzone einen einstückig angeformten Abschlußsteg (8) aufweist und daß auf dem freien Ende des Abschlußsteges (8) das zweite Wandpaneel (5) festgesetzt ist, daß Abschlußstege (8) in oder benachbart zur jeweils die Wandpaneele (4, 5) aufnehmenden Ebene einstückig angeformte profilierte Haltestege (10, 11) tragen.

2. Wandungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußsteg (8) an seinem freien Ende mit einem das zweite Wandpaneel (5) flächig untergreifenden Auflagesteg (9) versehen ist.

3. Wandungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (10) an einem Abschlußsteg (8) als U-förmige, nach außen offene und parallel zur Längsrichtung des Abschlußsteges (8) verlaufende Nutstege ausgebildet sind, wobei die freien äußeren Schenkelenden (10.1) gegenüber der äußeren Oberflächenebene des benachbarten Wandungsmoduls (2) bzw. der Wandpaneele (4, 5) zurückgesetzt sind.

4. Wandungsmodul nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (11) an einem Abschlußsteg (8) jeweils in der Ebene der Wandpaneele (4, 5) über den Abschlußsteg (8) hinausgreifen und je einen Eingriffsteg (12) tragen, wobei die Eingriffstege (12) aufeinander zuweisen.

5. Wandungsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Nutstege (10) auf der dem Wärmeisoliermittel (6) zugewandten Seite des Abschlußsteges (8) eingeformt sind, wobei der Abschlußsteg (8) den verkürzten Schenkel (10.1) der zugehörigen Haltestege (10) bildet.

6. Wandungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (6) nach Art von Honigwaben ausgebildet ist.

7. Wandungsmodul nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial (6) Hartschaum-Kunststoff ist.

8. Wandungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußstege (8) senkrecht zur Ebene der Wandpaneele (4, 5) stehen.

9. Wandungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei waagrecht liegenden, als Boden (2.1) eines Wagenkastens ausgebildeten Wandpaneelen (4, 5) das Kernmaterial (6) fest eingebunden ist, und daß das unten liegende Wandpaneel (4.1) ein Strangpreßprofil ist, an das nach unten überstehende oder eingeformte, nach unten offene Befestigungsprofilschienen (7.1) angeformt sind.