AT504616A1

AT504616A1 - RAIL VEHICLE

Info

Publication number: AT504616A1
Application number: AT5892005A
Authority: AT
Inventors: Thomas Ing Malfent
Original assignee: Siemens Transportation Systems
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2008-06-15
Also published as: WO2006105569A1

Description

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SCHIENENFAHRZEUGRAIL VEHICLE

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Karosserie.The invention relates to a rail vehicle with a body.

Bei der Herstellung herkömmlicher Schienenfahrzeuge und Magnetschwebebahnen werden • i verschiedenste Materialien eingesetzt, die unterschiedlichen Anforderungsprofilen hinsicht-j lieh Leichtbau, Brandschutzbestimmungen und Korrosionseigenschaften genügen müssen. Dadurch ist häufig ein aufwendiger Fertigungsprozess notwendig.In the production of conventional rail vehicles and magnetic levitation railways, a wide variety of materials are used, which must comply with different requirement profiles with regard to lightweight construction, fire protection regulations and corrosion properties. As a result, a complex manufacturing process is often necessary.

So besteht beispielsweise eine Wagenkastenseitenwand aus Aluminium oder nichtrostenden Stahlblechen, die zusätzliche Wärme- und Brandschutzisolierungen aufweisen. Des Weiteren sind konstruktiv aufwendige Befestigungselemente für Isolierung und Verkleidungsteile vorgesehen. Abschließend wird die Außenwand mit einem Schutz- und/oder Farbanstrich versehen, während die Innenwände zumeist mit Kunststoffpaneelen verkleidet werden.For example, there is a car body side wall of aluminum or stainless steel sheets, which have additional heat and fire insulation. Furthermore, structurally complex fastening elements for insulation and trim parts are provided. Finally, the outer wall is provided with a protective and / or paint, while the inner walls are usually covered with plastic panels.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden.It is therefore an object of the invention to overcome the above-mentioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Karosserie des Schienenfahrzeuges zumindest teilweise aus Textilfasern gefertigt ist.This object is achieved in that the body of the rail vehicle is at least partially made of textile fibers.

Textilfasern erfreuen sich schon seit längerem in der Architektur großer Beliebtheit. So wer-! den Dächer, aber auch Fassaden oder Fassadenteile nicht mehr in traditioneller Weise aus Ziegeln, Holz oder Beton gebaut, sondern stattdessen Membranstrukturen eingesetzt. Beispiele hierfür sind unter anderem der New Bangkok International Airport, das Hotel Burj al Arab in Dubai oder die Überdachung der Straßenbahnstation vor der Städtischen Hauptbibliothek in Wien. Ausführliche Informationen über den Einsatz der Membrantechnologie im Gebäudebau finden sich beispielsweise unter www.skvspan.com oder unter www.hightexworld.com im InternetTextile fibers have long enjoyed great popularity in architecture. So! the roofs, but also facades or facade parts no longer built in the traditional way from bricks, wood or concrete, but instead used membrane structures. Examples include the New Bangkok International Airport, the Burj Al Arab Hotel in Dubai and the tram station in front of the Municipal Main Library in Vienna. Detailed information on the use of membrane technology in building construction can be found, for example, at www.skvspan.com or on the Internet at www.hightexworld.com

Ziel der Erfindung ist es, die bisher lediglich im Gebäudebau eingesetzten Technologie an die Erfordernisse im Fahrzeugbau anzupassen, um deren Vorteile insbesondere für Wagenkästen von Schienenfahrzeugen zu nutzen.The aim of the invention is to adapt the technology previously used only in building construction to the requirements in vehicle construction in order to utilize their advantages in particular for car bodies of rail vehicles.

Sind zumindest teilweise die Seitenteile und/ oder die Stirnseiten und/oder das Dach der Karosserie eines Fahrzeuges aus Textilfasern gefertigt, so hat dies den Vorteil, dass aufwendige Bauteile und Gewicht reduziert werden. ! P9720 • · · • · · • · · • · · ·· ·· ··· · • · · • ··· • · • · ······· -2-Are at least partially the side parts and / or the front sides and / or the roof of the body of a vehicle made of textile fibers, this has the advantage that complex components and weight can be reduced. ! P9720 • · • • • • • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Textilfasem können - in Abhängigkeit vom Ausgangsmaterial sowie dessen Vorbehandlung - unterschiedlichste Funktionen in sich vereinen. Des Weiteren sind Gewebe aus diesen Materialien leicht zu reinigen und weisen eine hohe Lebensdauer auf.Textile fibers can - depending on the starting material and its pretreatment - combine a variety of functions. Furthermore, fabrics made of these materials are easy to clean and have a long service life.

Ist die Textilfaser aus der Gruppe der Fluorpolymere gewählt, so zeichnet sich das Material durch hohe Belastbarkeit und Langlebigkeit aus. Folien aus Ethylentetrafluorid (ETFE) beispielsweise sind hochtransparent und werden daher bevorzugt im Dach- und Fensterbereich eingesetzt, Folien aus Polytetrafluorethylen (PTFE, Teflon®) weisen eine besondere Strapa-zierbarkeit und Korrosionsfestigkeit auf.If the textile fiber selected from the group of fluoropolymers, the material is characterized by high resilience and durability. For example, films made of ethylene tetrafluoride (ETFE) are highly transparent and are therefore preferably used in the roof and window area. Films made of polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon®) have particular strapping properties and corrosion resistance.

Ebenso werden Polyesterfasern (z.B.: Trevira®) oder Polyamidfasern (z.B.: Kevlar®) zu Textilgewebe verarbeitet, die ebenfalls im Karosseriebau erfindungsgemäß einsetzbar sind. In einer kostengünstigeren Variante zu PTFE sind Polyester- oder Glasgewebe mit PTFE beschichtet, um eine höhere Korrosionsfestigkeit des Gewebes zu erreichen.Likewise, polyester fibers (for example: Trevira®) or polyamide fibers (for example: Kevlar®) are processed into textile fabrics which can also be used according to the invention in body construction. In a less costly variant than PTFE, polyester or glass fabrics are coated with PTFE in order to achieve a higher corrosion resistance of the fabric.

Des Weiteren können die Eigenschaften der Fasern durch Beschichtungen noch erweitert werden. Durch Imprägnierung des Gewebes mit Phosphor wird es beispielsweise ähnlich feuerfest wie Asbest, weil der an sich brennbare Phosphor beim Verbrennen der Umgebungsluft den Sauerstoff entzieht und zur Verbrennung des Gewebes kein Sauerstoff mehr zur Verfügung steht.Furthermore, the properties of the fibers can be extended by coatings. By impregnation of the fabric with phosphorus, for example, it becomes fireproof similar to asbestos, because the combustible phosphorus extracts the oxygen when burning the ambient air and no oxygen is available for burning the tissue.

Durch Behandlung mit thermochromen Substanzen kann die Lichtdurchlässigkeit des Gewebes beeinflusst werden. Je nach Lichteinfall verändert sich die Farbe des Gewebes und Sonnenstrahlen werden absorbiert oder reflektiert.Treatment with thermochromic substances can influence the light transmission of the tissue. Depending on the incidence of light, the color of the fabric changes and the sun's rays are absorbed or reflected.

Folien mit Anteilen aus Polyethylenglykol können als Wärmespeicher fungieren. Bei Temperaturen oberhalb von 20°C wird aufgrund von Strukturänderungen in der Faser Wärmeenergie gespeichert, die bei Temperaturen unterhalb von 20°C wieder freigegeben wird.Films with proportions of polyethylene glycol can act as a heat storage. At temperatures above 20 ° C heat energy is stored due to structural changes in the fiber, which is released again at temperatures below 20 ° C.

Textilfasern besitzen zudem ausgezeichnete Dämmeigenschaften. Eine 2cm starke Membranwand absorbiert beispielsweise dreimal so viel Lärm wie eine Betonwand mit derselben Stärke.Textile fibers also have excellent insulating properties. For example, a 2cm membrane wall absorbs three times as much noise as a concrete wall of the same thickness.

Um die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern, wird zwischen zwei Polymerfolien Dämmmaterial, wie beispielsweise transparentes Polycarbonat eingeschlossen.In order to improve the thermal insulation properties, insulating material, such as transparent polycarbonate, is enclosed between two polymer films.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung besteht eine Textilfasermatte aus mehreren Schichten. An das Gewebe, beispielsweise Trevira®, schließt eine Verstärkungsschicht aus P9720 t • · · • · · • t · i ♦ · · 4 ♦ ♦ ♦· » ···· • · • ··· -3-In a further embodiment of the invention, a textile fiber mat consists of several layers. To the fabric, for example Trevira®, closes a reinforcing layer of P9720 t ·······················································································.

Polyamid, insbesondere Polyaramid an. Danach folgt eine Beschichtung als Wetter- und Korrosionsschutz und abschließend eine Oberflächenveredelung, die beispielsweise schmutzabweisend wirkt. Für den Innenbereich der Karosserie kann die Oberflächenveredelung neben praktischen Überlegungen auch nach ästhetischen Gesichtspunkten ausgewählt sein.Polyamide, in particular polyaramide. This is followed by a coating as weather and corrosion protection and finally a surface refinement, which acts for example dirt-repellent. For the interior of the body, the surface finishing can be chosen in addition to practical considerations also from an aesthetic point of view.

Im Folgenden wird anhand eines nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels mit zugehörigen Figuren die Erfindung näher erläutert Darin zeigtIn the following, the invention will be explained in more detail on the basis of a non-limiting exemplary embodiment with associated figures

Fig. 1: eine schematische Querschnittsansicht eines Wagenkastens undFig. 1: a schematic cross-sectional view of a car body and

Fig. 2: eine schematische Ansicht eines Unterkastens eines Wagenkastens.Fig. 2: a schematic view of a lower box of a car body.

In Fig. 1 ist ein Wagenkasten WAG dargestellt, dessen Deckenbereich mit Textilgewebe TEX ausgekleidet ist. Diese Textilgewebe TEX sind mittels Halterungen HAL an der Karosserie des Wagenkastens WAG befestigt. Die eingesetzten Textilfasern sind schmutz- und wasserabweisend und weisen zudem eine geringe Entflammbarkeit auf. Sie ersetzen die sonst in Wagenkästen übliche Innenverkleidung mit Kunststoffverkleidungen. Ebenso kann die Seitenwand des Wagenkastens mit Textilgewebe ausgekleidet sein. Der Einsatz der Textilgewebe reduziert die Verletzungsgefahr für die Passagiere im Fall eines Unfalls. Außerdem ist es montagefreundlich und bewirkt eine Reduzierung an Bauteilen und vor allem Gewicht.In Fig. 1, a car body WAG is shown, the ceiling area is lined with textile fabric TEX. These TEX textile fabrics are fastened to the body of the WAG car body by means of HAL brackets. The textile fibers used are dirt and water repellent and also have low flammability. They replace the otherwise usual in car bodies interior trim with plastic panels. Likewise, the side wall of the car body may be lined with textile fabric. The use of textile fabrics reduces the risk of injury to passengers in the event of an accident. In addition, it is easy to install and causes a reduction in components and especially weight.

Im Deckenbereich kommt vorzugsweise ein Textilgewebe TEX zum Einsatz, das selbstleuchtend ist. Ein derartiges Gewebe besteht aus optischen Fasern, die über eine Stromquelle (beispielsweise 200V) und einem Transformator mit elektrischer Energie versorgt werden und je nach chemischer Zusammensetzung der Fasern licht unterschiedlicher Farbe emittieren.In the ceiling area is preferably a textile fabric TEX used, which is self-luminous. Such a fabric consists of optical fibers which are supplied with electrical energy via a power source (for example 200 V) and a transformer and emit light of different colors depending on the chemical composition of the fibers.

Ein Teil eines Unterkasten UNT des Wagenkastens WAG ist ebenso in Fig. 1 dargestellt. Unterhalb des Fußbodens FUS schließt eine isolierende Schicht ISO aus beispielsweise Steinwolle an. Ein Abdeckblech ABD aus Aluminium oder Nirosta, das über Befestigungselemente BEF, wie beispielsweise Schrauben und Nutensteine, an Anschweißteile ANS befestigt wird, hält die Isolierschicht ISO an ihren Platz. Unterhalb dieser Isolierung verläuft im Unterkasten UNT unter anderem die elektrische Verkabelung (nicht dargestellt) des Wagenkastens WAG. Aufgabe der Isolierung ist es - neben der Wärme- und Geräuschdämmung -, im Fall eines Kabelbrandes ein Übergreifen des Brandes auf den Innenraum INR des Wagenkastens zu verhindern. P9720 rA part of a lower box UNT of the car body WAG is also shown in Fig. 1. Below the floor FUS includes an insulating layer of ISO, for example, rock wool. An aluminum or stainless steel ABD cover plate, which is fastened to ANS weld-on parts using BEF fasteners, such as screws and slot nuts, keeps the ISO insulating layer in place. Below this insulation runs in the lower box UNT, inter alia, the electrical wiring (not shown) of the car body WAG. The object of the insulation is - in addition to the heat and noise insulation - to prevent the fire spreading to the interior INR of the car body in the event of a cable fire. P9720 r

In Fig. 2 wird der erfindungsgemäße Einsatz eines Textilgewebes im Bereich des Unterkastens UNT gezeigt. Hierbei wird die die Isolierung, bestehend aus isolierender Schicht und Abdeckung, durch ein Textilgewebe TEG ersetzt Dieses Gewebe wird mit einem Bügel BUG gespannt, wobei der Bügel BUG über ein Befestigungselement BEF an einem Langträger AN des Wagenkastens WAG befestigt ist Das Textilgewebe TEG ist aus hochtemperaturfesten Polymerfasem wie Fluorpolymeren hergestellt Ebenso sind hierfür Polyimidfasem, Polyi-midazolfasem, -phenylenfasem oder -Polysulfonfasem geeignet Im Gegensatz zu der oben beschriebenen bekannten Isolierung ist das Textilgewebe TEG einfach zu montieren und spart zudem Platz und GewichtFIG. 2 shows the use according to the invention of a textile fabric in the area of the lower box UNT. Here, the insulation, consisting of insulating layer and cover, replaced by a textile fabric TEG This fabric is clamped with a bracket BUG, the bracket BUG is attached via a fastener BEF to a long carrier AN of the car body WAG The textile fabric TEG is made of high temperature resistant Likewise suitable for this purpose are polyimide fibers, polyimidazole fibers, phenylene fibers or polysulfone fibers. In contrast to the known insulation described above, the textile fabric TEG is easy to assemble and also saves space and weight

Es versteht sich, dass die oben genannten Textilgewebe nur beispielhaft genannt werden. Ebenso sind auch Kombinationen der Kunststoffgewebe mit weiteren Materialien wie Metallgewebe erfindungsgemäß einsetzbar. Auch ein mehrlagiger Einsatz unterschiedlicher Textilgewebe liegt im Bereich des Erfindungsgedankens, wobei die eingesetzten Fasern vor allem in Hinblick auf die erwünschten Eigenschaften, wie Hochtemperaturfestigkeit, Wärme- und Geräuschdämmung, Korrosionsfestigkeit usw. ausgewählt und/oder kombiniert werden.It is understood that the above-mentioned textile fabrics are given by way of example only. Likewise, combinations of the plastic fabric with other materials such as metal fabric according to the invention can be used. A multilayered use of different textile fabrics is within the scope of the inventive concept, wherein the fibers used are selected and / or combined, especially with regard to the desired properties, such as high temperature resistance, heat and noise insulation, corrosion resistance, etc.

Wien, den 07. April 2005Vienna, April 7, 2005

Claims

Claims 1. Rail vehicle with a body, characterized in that its body is at least partially made of textile fibers

2. Rail vehicle according to claim 1, characterized in that side parts of the body are at least partially made of textile fibers.

3. Rail vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that the end faces of the body are at least partially made of textile fibers.

4. Rail vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the roof surfaces of the body are at least partially made of textile fibers.

5. Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that textile fibers selected from the group of fluoropolymers

6. Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that textile fibers selected from the group of polyesters

7. Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that textile fibers selected from the group of polyamides. Vienna, the

April 7, 2005