-
Wagenkastenaufbau, insbesondere für Eisenbahnwagen
-
zur Personenbeförderung Die Erfindung betrifft einen Wagenkastenaufbau,
insbesondere für Eisenbahnwagen zur Personenbeförderung, aus Boden, Seiten- und
Stirnwänden sowie einem Dach, wobei Seiten- und Stirnwände sowie Dach eine Wagenkastenstruktur
bilden.
-
Ueblicherweise werden Wagenkastenaufbauten aus Blech und stranggepressten
Aluminium- oder Stahlprofilen hergestellt, welche unter anderem auch die Aussenkontur
der Wagenkastenstruktur bestimmen. Eine in der Regel notwendige Isolation zum Ausgleich
von Temperaturschwankungen wird dagegen nachträglich im Innern des Wagenkastens
an die Profile angebracht. Bei einem so aufgebauten Wagenkasten bleibt die Rastenstruktur
von aussen sichtbar, was bedeutet, dass die Aussenfläche gerichtet und Schweissnähte
verputzt werden müssen. Diese, optischen Ansprüchen gerecht werdende 3ehandlung
der Aussenfläche eines Wagenkastens bringt in der Regel einen hohen Arbeitsaufwand
und damit erhöhte Kosten mit sich.
-
Da die stranggepressten Aluminium- bzw. Stahlprofile gleichzeitig
auch die Tragstruktur des gesamten Wagenkas tens bilden, wird diese bei Kollisionen
oder anderen Beschädigungen direkt verletzt und bedarf einer sorgfältigen Reparatur.
Selbstverständlich muss diese Reparatur auch wieder den optischen Ansprüchen genügen.
-
Weiterhin muss eine im Inneren des Wagenkastens angeordnete Isolation
sehr häufig durchbrochen werden, da die aussen angeordneten Strangpressprofile gleichzeitig
der Festlegung von Einrichtungsgegenständen, wie beispielsweise von Sitzen, Aschenbecher,
Klapptischen od. dgl. dienen. Dies bringt die Gefahr mit sich, dass an den Durchbruchstellen
Kältebrücken entstehen, welche nur mit umständlichen Isolationsarbeiten beseitigt
werden können.
-
Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, einen Wagenkastenaufbau der
obengenannten Art zu entwickeln, bei welchem die beschriebenen Nachteile nicht auftreten.
Insbesondere soll das Gewicht des Wagenkastenaufbaus möglichst gering, seine Isolation
nach aussen aber besonders wirkungsvoll ausgestaltet sein. Besonderer Wert wird
auch auf einen einfachen Zusammenbau des gesamten Wagenkastenaufbaus gelegt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Wagenkastenstruktur eine
äussere Strukturebene für den Wagenkastenaufbau formt, welche von einer Aussen-
und einer Dachhaut überdeckt ist, wobei zwischen Aussen- bzw. Dachhaut und der ,trukturebene
Isolationsmaterial angeordnet ist.
-
Pine derartige Anordnung bringt einmal den vorteil, dass der Wagenkastenaufbau
unabhängig von einer später anzuhringenden Inneneinrichtung rnit einer Isolation
belegt werden kann und diese deshalb nachträglich keine Durchbrüche mehr erfährt.
Damit werden später erzeugte Kältebrücken vermieden. Bei häufig auftretenden leichteren
Unfällen wird weiterhin bei dieser Anordnung die eigentliche Tragstruktur des Wagenkastens
in erster Linie nicht in Mitleidenschaft
gezogen, sondern lediglich
die Isolation und die sie abdeckende Schutzhaut.
-
Die eben genannte Schutzhaut oder Aussenhaut des Wagenkastenaufbaus
kann aus einem Aluminium- oder Stahlblech oder beliebigem Verbundmaterial bestehen.
Sie soll jedoch bevorzugt aus einzelnen Platten aus einem Aluminium-Kunststoff-Verbundmaterial
zusammengesetzt und lediglich im Bereich von Fenster bzw. Türöffnungen unterbrochen
sein. Findet deshalb ein leichterer Unfall statt, so brauchen nur die in Mitleidenschaft
gezogenen Platten der Aussenhaut entfernt und durch neue ersetzt zu werden. Durch
die Wahl des Materials kann weiterhin das Design des ganzen Wagenkastenaufbaus sehr
günstig beeinflusst werden. Für die Isolation kann ein übliches Material, wie beispielsweise
Glaswolle, gewählt werden. Es bietet sich aber auch festeres Material an, welches
leichtere Stösse von aussen abfangen kann.
-
Da sich im Falle eines Fahrzeugbrandes das gesamte Isoliermaterial
ausserhalb des Fahrgastraumes befindet, ist die Sicherheit der Fahrgäste erhöht.
-
Zum Zwecke des einfacheren Zusammenbaus und auch des Ersatzes bei
Beschädigung sollen die Aussenhautplatten einerseits lose über in Nuten eines an
der Wagenkastenstruktur festgeleaten Profils eingreifende Abstandshalter, andererseits
lösbar über andere Abstandshalter aufgenommen sein, die an Profilen der Wagenkastenstruktur
bzw. der Strukturebene befestigt sind. Die jeweiligen Abstandshalter sind an den
ssenhautplatten befestigt. Diejenigen Abstandshalter, welche eine lose Verbindung
mit Profilen an der Struktur
ebene eingehen, sind im vorliegenden
Ausführungsbeispiel C-förmig ausgestaltet, wobei sie mit einem Schenkel in die jeweilige
Nut eingehängt werden. Die anderen Abstandshalter, welche der lösbaren Verbindung
dienen, bestehen aus einem S-förmigen Profil, welches sich einends gegen die Aussenplatte
abstützt und andernends eben diese lösbare Verbindung mit dem Profil eingeht. Hierzu
weist das an der Strukturebene befestigte Profil eine Profilklammer auf, welche
sich in eine Kunststoffhülse einkrallt, die von einer Metallhülse mit Innengewinde
durchsetzt ist. In die Metallhülse kann dann eine auch den Abstandshalter durchsetzende
Schraube eingesetzt werden. Bevorzugt kragt von diesem Profil ein weiterer Profilteil
ab, welcher die Nut zur Aufnahme des Abstandshalters einer folgenden Aussenhautplatte
bildet.
-
Werden nachfolgend die Fenster-, Tür- und Bodenbereiche des Wagenkastenaufbaus
ausser Betracht gelassen, so erfolgt der Zusammenbau der Aussenhaut auf einfache
Weise. Nachdem die Wagenkastenstruktur, in der Regel aus Hohl- oder Vollprofilen,
zusammengesetzt worden ist, bildet den Uebergang von Seitenwand zu Dach ein sogenannter
Obergurt. An diesem Obergurt wird ein Regenrinnenprofil festgelegt. Dieses weist
unterhalb der Regenrinne eine Nut zur Aufnahme eines oben näher beschriebenen losen
Abstandshalters auf. Im richtigen Abstand dazu werden über die gesamte Seitenwand
hinweg waagrecht in Längsrichtung verlaufende Profile zur Befestigung des lösbaren
Abstandshalters befestigt, danach erfolgt das Belegen der Seitenwand mit dem Isolationsmatereal.
Zum Abdecken des Isolationsmaterials mit der Aussenhaut wird die erste Aussenhautplatte
mit dem Abstandshalter
lose mit der Nut am Regenrinnenprofil eingehängt.
Die lose Verankerung bewirkt, dass einmal die Aussenhautplatte leichter befestigt
und zum anderen von der Waqenkastenstruktur herrührende Unregelmässigkeiten in der
Seitenwand ausgeglichen werden können. Die Aussenhautplatte wird dann an die mit
dem Profil belegte Strukturebene herangeführt und schlägt mit dem lösbaren Abstandshalter
an der Profilklammer an. Dort wird sie festgeschraubt. Nun kann die nächste Aussenhautplatte
in die unterhalb der Profilklammer an dem Profil angeordnete Nut eingehängt werden,
wobei deren Abstand so gewählt ist, dass sie die obere Aussenhautplatte hintergreift
und damit die Verbindungsstelle zwischein lösbarem Abstandshalter und Profil überdeckt.
-
Um den Zwischenraum zwischen zwei Aussenhautplatten auszufüllen, sind
Gummi- oder Kunststoffleisten vorgesehen, welche die beiden benachbarten Platten
miteinander verbinden und gegenseitig isolieren. Dabei ist diese Dichtungsleiste
dem jeweils oberen Profil aufgeschoben und übergreift mit einem Klammerstreifen
einen abgebogenen Teil des jeweils unteren Profils.
-
Auf diese Weise entsteht eine von der Tragstruktur des Wa-Wagenkastens
unabhängige Aussenhaut, welche den optischen Ansprüchen gerecht wird, einfach zusammen-
und ersetzbar ist sowie Kältebrücken vermeidet.
-
Eine andere Form von Verbindung zwischen den Aussenhautplatten und
der Wagenkastenstruktur wird bevorzuat im Bereich von Fenster- und Türöffnungen
sowie im Bodenrandbereich gewählt. Hierfür ist ein Rinnenprofil als 9 alter vorgesehen,
wobei
das Rinnenprofil der jeweiligen Aussenhautplatte nachträglich aufgeschoben und eine
vom Rinnenprofil abkragende Profilfahne von aussen her im Fenster- oder Türrahmen
bzw. von unten her am Untergurt festgeschraubt wird. Das Rinnenprofil weist dabei
bevorzugt eine sägezahnartige Rasterung zur besseren Halterung der Aussenhautplatte
auf.
-
Es ist leicht ersichtlich, dass die gewählten Verbindungsarten einer
möglichen Dehnung des Materials der Aussenhautplatten infolge von beispielsweise
Wärme unbehindernd nachgeben.
-
Erfindungsgemäss wird auch die Dachhaut aus einzelnen Dachhautplatten
gebildet. Die Wagenkastenstruktur im Bereich des Daches soll aus an den Obergurt
anschliessende Profilstreifen oder Bleche bestehen, welche gegebenenfalls durch
Dachspriegel verstärkt sind. Sowohl vom Obergurt wie auch von dem Profilstreifen
ragen Stützstege, Profilfahnen oder Stützstreiren auf, welche die Dachhautplatten
in einem bestimmten Abstand von der Wagenkastenstruktur halten, sodass dazwischen
Isolationsmaterial eingelagert werden kann. Die jeweils zum Obergurt hin geneigten
Dachhautplatten sollen an ihrem äusseren Teil einen abgebogenen Streifen besitzen,
welcher in einen am Regenrinnenprofil geformten Schlitz, ähnlich den oben beschriebenen
Haltern, eingeschoben wird.
-
Nachfolgend werden zwei jeweils benachbarte Dachhautplatten über ein
ihnen aufsitzendes Hutprofil verbunden. Dieses sitzt beispielsweise mit Schenkeln
jeweils einer Dachhautplatte auf und übergreift dabei einen hochgebogenen Teil der
Dachhautplatten. In den Zwischenraum zwischen zwei
Dachhautplatten
greift es mit zwei Klammern ein, welche zwischen sich eine Kunststoffhülse mit eingesetzter
Metallhülse aufnehmen. In letzterer ist wiederum eine Schraube einsetzbar, welche
von der Wageninnenseite her durch eine jeweils zwei Profilstreifen der Wagenkastenstruktur
verbindende Schiene hindurchgeführt wird. Hierbei soll die Schiene möglichst einen
Ranal aufweisen, welcher den Kopf der Schraube in sich aufnimmt und gegen Verdrehung
sichert.
-
Im übrigen sind erfindungsgemäss die von den Schenkeln und den Klammern
gebildeten Rinnen mit einem Isolatlonswerkstoff ausgefüllt, in welchem jeweils die
abgebogenen Teile der Dachhautplatten stecken.
-
Ein derart angeordnetes Hutprofil ermöglicht einmal einen sehr einfachen
Zusammenbau bzw. Austausch von Dachhautplatten. Zum anderen gestattet es Ausdehnungen
der Dachhautplatte infolge von Temperatureinflüssen. Erfindungsgemäss ist auch vorgesehen,
dass das Hutprofil mit einem einfachen Abdec<streifen die Dachhautplatten hält.
-
In der Wand zum Innenraum des Wagens hin sind Frischluftkanale und
Heizelemente vorgesehen. Letztere können auch insbesondere in der Dachhaut angeordnet
sein, welche bei niedrigen Temperaturen ein wohliges Gefühl erzeugen.
-
Die Profile der Wagenkastenstruktur sollen bevorzugt durch Stege versteift
sein, welche in einem Winkel zu einer Proilwand geneigt angeordnet sind. Dadurch
wird die Schubferigkeit verbessert.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt in: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts
durch eine Hälfte eine Wagenkastenaufbaus; Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt
durch ein Detail im Bereich eines Einstiegs in den Wagenkastenaufbau; Fig. 3 einen
vergrösserten Querschnitt eines Ausschnittes aus einer Seitenwand des Wagenkaste
naufbau s; Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt eines Ausschnittes aus einem Uebergang
von Seitenwand zur Dachhaut des Wagenkastenaufbaus; Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt
durch einen Ausschnitt aus einem Teil der Dachhaut des Wagenkastenaurbaus; Fig.
o einen vergrösserten Querschnitt durch einen Ausschnitt aus einem Teil der Dachhaut
des Wagenkastenaufbaus in einer anderen Ausführungsform als Fig. 5; Fig. 7 einen
vergrössert dargestellten Ausschnitt aus
einem Wagenkastenaufbau.
-
Ein Wagenkastenaufbau R wird nach Fig. 1 im wesentlichen von einem
Boden 1 , Seitenwänden 2, Dach 3 sowie -- nicht dargestellten -- Stirn- und Rückwänden
gebildet. Die Wände und das Dach 3 sind dabei aus zum Teil unterschiedlich geformten
Profilen und/oder Blechen gebildet, die miteinander eine Wagenkastenstruktur bilden.
Beispielsweise sind für die Seitenwände 2 nach Fig. 3 Hohlprofile 4 als Frischluftkanäle
und durch Stege 5 verstärkte Vollprofile 6 vorgesehen, während in Fig. 4 ein Obergurt
7 aus einem Hohlprofil den Uebergang zu in Fig. 5 gezeisten mit T-förmigen Stützstegen
8 versehenen Vollprofilstreifen 9 darstellt. Bevorzugt bilden sowohl die Stützstege
8 als auch gegebenenfalls die Stege 5 zwischen sich und einer Profilwand 75 einen
Winkel w, wie dies in Fig. 7 nur als Beispiel dargestellt ist. Der Boden 1 besteht
dagegen aus einer mit einem Belag 10 versehenen Bodenplatte 11, welche nach Fig.
2 seitlich von einem Untergurtprofil 12 getragen ist.
-
Innerhaib der Wagenkastenstruktur ist eine von einzelnen Profilen
gebildete Aussen- und Strukturebene 14 vorgesehen, welche mit Isolationsmaterial
15 belegt und insgesamt von einer Aussenhaut 16 eingeschlossen ist. Lediglich im
Bereich von -- nicht näher gezeigten -- Fenster- und Türöffnungen sind das Isolationsmaterial
15 und die Aussenhaut 16 unterbrochen. Diese Aussenhaut 1f3 besteht aus Stahl- oder
Aluminiumblech, jedoch vorzugsweise aus einzelnen Aluminium-Runststoff-Verbundplatten.
Diese werden in vorgeqebenen Abständen durch Abstandshalter 17 bzw. Stützstege 8
von der Strukturehene 14 entfernt gehalten. Sie sind untereinander
über
Kunststoffleisten 18 und mit der Wagenkastenstruktur über an dieser festgelegte
Halter 19 unter Zwischenschaltung von Isolationsstreifen 20 verbunden.
-
Eine einfache Ausführungsform eines Abstandshalters 17 a besteht nach
Fig. 2 aus einem C-förmigen Profilstreifen, welcher lose in eine Nut 21c eines Teils
der Wagenkastenstruktur, in diesem Fall eines Trittbrettprofils 22, eingehängt ist.
Die lose Verankerung des Abstandshalters 17 a ermöglicht, dass die Aussenhautplatte
16a beim Zusammenbau einerseits über die Kunststoffleiste 18 an einer Nase 23 des
Trittbrettprofils 22 festgelegt, andererseits in einen als mit einer widerhakenartigen
Zahnung 24 versehenes Rinnenprofil 25 ausgebildeten Halter 19a gesteckt werden kann,
wobei letzterer unter den Untergurt 12 geschwenkt und an diesem nach Einlegen des
Isolationsstreifens 20a festgelegt wird. Das Kunststoffprofil 18 weist zur Aufnahme
der Nase 23 einen Nutkanal 27 auf, während es einen abgekröpften Streifen 28 der
Aussenhautplatte 16a mit einem hakenartig gebogenen Klammerstreifen 29 übergreift
und sich mit einem russ 30 gegen diesen Streifen 28 abstützt. Das Trittbrettprofil
22 ist wiederum über einen Schraubenbolzen 32 und ein in eine hinterschnittene Nut
33 im Untergurtprofil 12 eingreifendes Klemmstück 34 unter Zwischenlagerung einer
Isolationsfahne 35 mit dem Untergurtprofil 12 verbunden.
-
Im Bereich der Seitenwände 3 nach Fig. 3 können unterschiedliche Ausführungsformen
von Abstandshalter 17 für die Aussenhautplatten 16 zur Bestimmung ihres Abstandes
d,d1 von der von den Profilen 4 und 6 gebildeten Strukturebene 14 notwendig werden.
So ist an der Aussenhautplatte 16b na-
he dem abgekröpften Streifen
28 der oben näher beschriebenen Crgörmige Halter 17a beispielsweise durch ein Haftmittel
festgelegt. Er greift zum Zwecke einer losen Verankerung dieses Mal in eine Nut
21a ein, welche Teil eines an der Strukturebene 14 angeschweissten Profils 38 ist.
Der Festlegung der Aussenhautplatte 16b andernends vom Halter 17a dient ein nachstehend
für die Aussenhautplatte 16c beschriebener Halter 17b. Dieser Halter 17b besteht
aus einem S-förmig gekrümmten Profilstreifen und ist einerseits an der Aussenhautplatte
16C festgelegt. Andererseits durchsetzt ihn eine Schraube 39, welche in eine Metallhülse
40 eingreift, die wiederum von einer Runststoffhülse 41 zum Zwecke der Isolation
aufgenommen ist. In diese Kunststoffhülse 41 krallt sich eine Profilklammer 42,
welche Teil des Profils 38 ist. Die Verbindung der beiden Aussenhautplatten 16c
und 16b geschieht über eine oben beschriebene weitere eummi- oder Kunststoffleiste
18. Der Zusammenbau des Wagenkastens R im Bereich der Seitenwände 2 ist so ausserordentlich
vereinfacht. Nach Herstellung der Wagenkastenstruktur aus den Profilen 4 und 6 wird
an die äussere Strukturebene 14 das Profil 38 angeschweisst und mit der Isolationsschicnt
15 belegt. Nun kann die oberste Aussenhautplatte 16 mit -iem Halter 17a in die Nut
21 eingehängt und mit dem Halter 17b an das nächst untere Profil 38 befestigt werden.
3arauf wird die Kunststoffleiste 18 aufgesetzt und die nächste Aussenhautplatte
16 in die Nut 21 eingehängt und mit m Halter 17b an dem nächst unteren Profil 38
festzelegt. So wird auf einfache Weise die gesamte Aussenhaut Lür die Seitenwände
2 gebildet.
-
Den zeber(ana von seitenwand 2 zu Dach = bildet qemäss
Fig.
4 ein Obergurt 7, hergestellt aus einem Profil. Dieser ist unter Zwischenlagerung
einer Isolationsschicht 44 mit einem Regenrinnenprofil 45 belegt. Nach unten ist
das Regenrinnenprofil 45 zu einer Nut 21b ausgeformt, in welche der oben beschriebene
Halter 178 eingreift, an dem die erste Aussenhautplatte 16 hängt. Sie ist über die
Kunststoffleiste 18 mit einer Leiste 46, angeformt an die eigentliche Regenrinne
47, verbunden.
-
Oberhalb der Regenrinne 47 bildet das Regenrinnenprofil 45 durch zwei
parallel angeordnete und von ihm abragende Profilstreifen 48 und 49 einen Schlitz
50 mit Innenzahnung 51, in welche ein abgebogener Teil einer Dachhautplatte 52 eingeschoben
ist. Diese Dachhautplatte 52 wird über eine Profilfahne 53 an einem oberen Profilstreifen
49 und über einen dem Regenrinnenprofil angeformten Stützstreifen 54 in Abstand
von dem Obergurt 7 gehalten, so dass eine Einlagerung toon Isolationsmaterial erfolyen
kann. Die Dachhautplatte 52 überspannt im weiteren Verlauf auch die Profilstreifen
9 bzw. von diesen abkragende Stü-tzstege 8 -- in &iq. 4 nur noch angedeutet
--, welche gegebenenfalls ven Dachspriegel 55 unterfangen sind.
-
Die Verbindung einzelner Dachhautplatten 52a und 52b und deren Festlegung
an den Profilstrnifen 9 zeigt Fig. 5. Zwei ?rorilstreifen 9 werden unter Zwischenschaltung
einer Schiene 57 von der Wageninnenseite ner zusammengeschweisst. Diese Schiene
57 weist einen Kanal 58 zur Aufealume einer Schraube 59 auf. Letztere durchsetzt
eine Meteilhülse 60, welche von einer Kunststoffhülse 61 isolierend umfangen ist.
In die KunststoffhüLse 61 krallen sich
Klammern 52, welche Teile
eines Hutprofils 63 sind. Dieses sitzt mit beidseitigen Schenkeln 54 jeweils einer
Dachhautplatte 52a bzw. 52b auf. Die Schenkel 64 und die Klammern 62 bilden eine
Rinne 65 zwischen sich aus, welche mit Isolationswerkstoff 66 ausgefüllt ist, in
dem jeweils ein etwa rechtwinklig nach oben auf ragender abgebogener Teil 67 der
Dachhautplatten 52a bzw. 52b steckt. Zwischen den Dachhautplatten 52a bzw. 52b und
zwischen den einzelnen Stützsteqen 8 ist das Isolationsmaterial 15 angeordnet, wobei
die Stützstege 8 selbst auch zu den Dachhautplatten 52a, 52b hin mit einer Isolation
belegt sein können.
-
Eine weitere Ausführungsform der Verbindung einzelner Dachhautplatten
52C und 52d und deren Festlegung an Profilstreifen 9a zeigt Fig. 6. Zwei Profilstreifen
9a werden unter Zwischenschaltung einer Schiene 57a von der Wageninnenseite er zusammengeschweisst.
Diese Schiene 57a weist eine Bohrung 71 zur Aufnahme einer -- nicht dargestellten-Schraube
auf. Letztere durchsetzt eine Metallhülse °°a, welche uon einer Kunststoffhülse
61 isolierend um pansen ist. In die Kunststoffhülse 61a krallen sich Klammern 62a,
welche Teile eines fiutprofils 63a sind. Dieses übergreift nit einem Abdeckstreifen
72 die Dachhautplatte 52n bzw.
-
52d, welche die Profilstreifen 9a mit einer abgekröpften nrall-- 73
umklammern. Zwischen Krallen 73 und Profilstrei-Len 9< einerseits und Krallen
73 und Abdeckstreifen 72 andererseits ist ein Isolierstreifen 74 eingebettet.
-
Zwischen der ausseren Strukturebene 14 und dem Innenraum es magens
sind nach Fig. 3 insbesondere im Bereich von Fensteröfnungen die mit 4 bezeichneten
Hohlprofile als
Frischluftkanäle ausgebildet. An sie schliessen
vertikal gestellte Pfosten 6a und die Vollprofils 6 an, welche ebenfalls mit Isolationsmaterial
13 gefüllt sind. Die Vollprofile 6 nehmen dabei z.T. noch von Klammern 68 gehaltene
Heizelemente 69 auf, welche von einer Aluminiumfolie 70 abgedeckt sind.
-
- Leerseite -