DE102016204879A1

DE102016204879A1 - Unterflurverkleidung für ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE102016204879A1
Application number: DE102016204879.1A
Authority: DE
Inventors: Konstantin Hamann; Marco Zichner
Original assignee: CG Rail GmbH
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: DE102016204879B4

Abstract

Die erfindungsgemäße Verkleidung für den Unterboden oder das Daches eines Schienenfahrzeuges, hat mindestens ein Segment. Dieses weist ein Einschubelement und ein oder zwei Klappelemente auf. Das Einschubelement ist mit den Klappelementen an einer bzw. zwei gegenüberliegenden Seiten verbunden. Die gegenüberliegenden Seiten des Einschubelementes, von denen keine mit dem Klappelement verbunden ist weisen Einschubbereiche auf. Weiterhin hat die Verkleidung Träger, die bevorzugt U-förmig ausgebildet sind. Diese Träger werden mit ihren Enden am Schienenfahrzeug befestigt, also so, dass die Öffnung der U-Form in Richtung des Schienenfahrzeugs zeigt. Jedes Klappelement weist mindestens ein Festkörpergelenk auf, das linienförmig ist. Bevorzugt ist dieses in räumlicher Nähe zur Verbindung zum Einschubelement und auch parallel zur Verbindungslinie zwischen Einschubelement und Klappelement angeordnet. Dadurch befinden sich die Festkörpergelenke in im Bereich der Knickstellen der U-Form der Träger und können somit zum Schließen der Klappelemente an die Träger angelegt werden. Im geöffneten Zustand ist der Innenraum der Verkleidung zugänglich. In ihrem, im Einbauzustand, horizontalen Bereich haben die Träger Nuten zur Aufnahme der Einschubbereiche der Einschubelemente. Erfindungsgemäß wird eine geschlossene Verkleidung durch mehrere Träger gebildet zwischen denen die Einschubelemente der Segmente mit ihren Einschubbereichen eingeschoben werden. Vorteilhaft wird so konstruktiv einfach und kostengünstig eine leichte und dichte Verkleidung geschaffen, die durch die Klappelemente eine einfach Zugänglichkeit von der Seite ermöglicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verkleidung für ein Schienenfahrzeug. Derartige Verkleidungen werden auf dem Dach und im Bereich des Unterbodens eingesetzt, um dort befindliche Aggregate zur schützen.
Moderne Schienenfahrzeuge haben zumeist eine Verkleidung des Unterbodens, welche dort befestigte Aggregate vor Witterungseinflüssen schützt und zudem die Aerodynamik des Fahrzeuges verbessert. Die Verkleidungen sollen zum einen eine einfache Zugänglichkeit zu den eingehausten Aggregaten ermöglichen, und zum anderen für umfangreiche Arbeiten einfach zu entfernen sein. Des Weiteren ist ein geringes Gewicht der Unterbodenverkleidung natürlich wünschenswert.
In der EP 2 641 804 A1 wird eine Unterboden- oder Dachverkleidung vorgestellt, bei der Faserverbundelemente mit einem Träger zu einer selbsttragenden Struktur verbunden werden. Nachteilig ist der hohe notwendige Fertigungsaufwand in Verbindung mit einem immer noch hohen Gewicht aufgrund der metallischen Verbindungselemente, Gelenke und Träger.
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist, eine Verkleidung, insbesondere eine Unterbodenverkleidung, für einen Schienenfahrzeug vorzuschlagen, die einfach herzustellen und zu montieren ist, eine gute Zugänglichkeit zu Aggregaten in ihrem Inneren ermöglicht und ein geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabenstellung wird gelöst durch eine Verkleidung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 13. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Verkleidung für den Unterboden oder das Dach eines Schienenfahrzeuges, hat mindestens ein Segment. Dieses weist ein Einschubelement und ein oder zwei Klappelemente auf. Das Einschubelement ist den Klappelementen an einer bzw. zwei gegenüberliegenden Seiten verbunden. Die gegenüberliegenden Seiten des Einschubelementes, von denen keine mit dem Klappelement verbunden ist, weisen Einschubbereiche auf. Weiterhin hat die Verkleidung Träger, die bevorzugt U-förmig ausgebildet sind. Diese Träger werden mit ihren Enden am Schienenfahrzeug befestigt, also so, dass die Öffnung der U-Form in Richtung des Schienenfahrzeugs zeigt.
Jedes Klappelement weist mindestens ein Festkörpergelenk auf, das linienförmig ist. Bevorzugt ist dieses in räumlicher Nähe zur Verbindung zum Einschubelement und auch parallel zur Verbindungslinie zwischen Einschubelement und Klappelement angeordnet. Dadurch befinden sich die Festkörpergelenke in im Bereich der Knickstellen der U-Form der Träger und können somit zum Schließen der Klappelemente an die Träger angelegt werden. Im geöffneten Zustand ist der Innenraum der Verkleidung zugänglich.
In ihrem, im Einbauzustand, horizontalen Bereich (also dem Boden der U-Form) haben die Träger Nuten zur Aufnahme der Einschubbereiche der Einschubelemente. Erfindungsgemäß wird eine geschlossene Verkleidung durch mehrere Träger gebildet zwischen denen die Einschubelemente der Segmente mit ihren Einschubbereichen eingeschoben werden. Vorteilhaft wird so konstruktiv einfach und kostengünstig eine leichte und dichte Verkleidung geschaffen, die durch die Klappelemente eine einfach Zugänglichkeit von der Seite ermöglicht. Zudem können die Segmente einfach aus den Trägern herausgezogen werden, wodurch der Unterboden bzw. das Dach mit sehr geringem Aufwand vollständig zugänglich wird. Die Montage bzw. Demontage der Segmente der Verkleidung kann zudem vorteilhaft vollständig ohne Werkzeug erfolgen.
Die Einschubbereiche sind dabei bevorzugt gerade oder mit einem Radius gekrümmt, so dass ein Einschieben möglich ist und das Klappelement mindestens ein Festkörpergelenk aufweist, wobei die Verkleidung zudem Träger mit Nuten aufweist, und die Einschubelemente mit den Einschubbereichen in die Nuten einschiebbar sind, so dass sich eine geschlossene Verkleidung ergibt.
Die Einschubelemente können aus verschiedensten Materialien gefertigt werden. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung von Sandwichplatten, bevorzugt mit Deckschichten aus faserverstärktem Kunststoff.
Auch möglich wäre die Herstellung eines Segmentes aus einem Sandwichelement. Dabei müssen für das Klappelement nur noch die biegeschlaffen Bereiche und die Einschubbereiche ausgebildet werden.
Die Segmente, Klappelemente und Einschubelemente sind bevorzugt viereckig, besonders bevorzugt rechteckig ausgebildet.
Die Träger sind dabei am Schienenfahrzeug bevorzugt quer zur Fahrtrichtung angeordnet, so dass die Festkörpergelenke in Fahrtrichtung ausgerichtet sind. Ineinfachster Konfiguration hat die Verkleidung zwei Träger zwischen denen ein oder zwei Segmente eingeschoben sind. Hat ein Segment zwei Klappelemente, dann ist nur ein Segment notwendig, bevorzugt hat jedoch ein Segment nur ein Klappelement, so dass in einen Zwischenraum zwischen zwei Trägern von jeder Seite ein Segment eingeschoben wird. Vorteilhaft müssen dann die Klappelemente nicht durch die Nuten geschoben werden.
Bei der Ausführung, bei der in einen Zwischenraum zwischen zwei Trägern von jeder Seite ein Einschubelement eingebracht wird, bilden die Seiten der Einschubelemente, die aufeinandertreffen, bevorzugt zur Abdichtung einen Formschluss oder weisen eine Dichtung auf. Vorteilhaft kann so die Dichtheit der Verkleidung gewährleistet werden und durch den Formschluss zudem die Stabilität verbessert werden.
Die Träger haben die Nuten bevorzugt seitlich, also zum Zwischenraum gerichtet, so dass das Einschubelement eine ebene Platte sein kann. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Träger die Nuten auf der Ober- oder Unterseite haben, und die Einschubbereiche dann gegebenenfalls einen Keder um ein Herausfallen zu verhindern.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind Sperrelemente vorgesehen, die die Einschubtiefe der Einschubelemente begrenzen. So kann vorteilhaft eine gute Positionierung der Festkörpergelenke zum Träger sowie der Dichtung bzw. des Formschlusses erreicht werden.
In einer Ausführungsform hat das Klappelement mehrere Festkörpergelenke, zwischen denen biegesteife Bereiche angeordnet sind. Vorteilhaft kann das Klappelement im geschlossenen Zustand so auch runde Formen (Schenkel der U-Form) abbilden. Weiterhin vorteilhaft verteilt sich der zu klappende Winkel so auch auf mehrere Gelenke, wodurch deren Haltbarkeit erhöht wird.
Bevorzugt werden die Festkörpergelenke gebildet, indem das Klappelement als Sandwichplatte ausgebildet ist, bei der die Deckschichten lokal zusammengeführt werden. Durch die Biegsamkeit der zusammengeführten Deckschichtbereiche wird die Beweglichkeit des Gelenkes ermöglicht. Es sind jedoch auch beliebige andere Möglichkeiten zur Ausbildung der biegesteifen bzw. biegeschlaffen Bereiche denkbar, so beispielsweise das Aufkleben von Rippen zur Ausbildung der biegesteifen Bereiche, auch kann die Biegesteifigkeit durch die Formgebung (bsp. einer Wellenform) erreicht werden oder auch durch die Auswahl der Materialien (beispielsweise durch Glasfasern in den biegeschlaffen Bereichen (den Festkörpergelenken), da Glasfasern eine geringere Steifigkeit und höhere Dehnbarkeit aufweisen als Kohlefasern).
Bevorzugt bestehen die Deckschichten der Sandwichplatten aus einem Metall oder einem faserverstärktem Kunststoffverbund.
Prinzipiell sind zur Herstellung der Verkleidung alle Fasern geeignet sowie alle Duromere oder Thermoplaste als Matrixwerkstoffe.
Weiterhin bevorzugt sind die Einschubelemente als Sandwichelement ausgebildet. Vorteilhaft haben die Einschubelemente so gute mechanische Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht.
Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug hat eine oben beschriebene erfindungsgemäße Verkleidung.
Die Befestigung erfolgt dabei bevorzugt über einen Wagenkastenlängsträger (also in Fahrtrichtung ausgerichtet), der am Unterboden oder dem Dach des Schienenfahrzeuges befestigt ist.
Bevorzugt werden die Klappelemente durch Verschlusselemente am Schienenfahrzeug im geschlossenen Zustand gehalten. Die Verschlusselemente können dabei beispielsweise am Wagenkasten (bzw. dem Wagenkastenlängsträger) befestigte Exzenterhebel sein.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Verkleidung für den Unterboden eines Wagons,
2 die Ansicht der 1 jedoch mit einem herausgezogenem Segment,
3 eine Darstellung eines Segmentes im eingebauten Zustand,
4 einen Träger,
5 eine Schnittdarstellung eines Trägers mit eingeschobenen Einschubelementen, und
6 eine Verkleidung mit geöffnetem Klappelement.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Verkleidung 1. Diese hat zwei Wagenkastenträger 6, der mit dem Schienenfahrzeug bzw. dem Wagon in Längsrichtung (also Fahrtrichtung) beidseitig außen mit dem Wagenkasten verbunden ist. Wagenkastenträger 6 sind mehrere Träger 2 befestigt, die als Querträger ausgebildet und somit quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet sind. Die Träger sind u-förmig ausgestaltet und mit ihren Enden am Wagenkastenträger 6 befestigt. Zwischen den Trägern 2 sind Segmente 5 angeordnet, bestehend aus einem Klappelement 3 und einem Einschubelement 4. Dabei ist von jeder Seite ein Segment 5 in einen Zwischenraum zwischen zwei Trägern 2 eingeschoben, die an einer Dichtungslinie 9 mittig aufeinandertreffen. Den in Fahrtrichtung gesehen äußeren Abschluss bilden Endkappen 7, die mit den äußeren Trägern verbunden sind.
2 zeigt die Verkleidung nach 1 jedoch mit einem herausgezogenen Element 5.
3 zeigt eine nähere Darstellung eines Segmentes 5 in eingebautem Zustand. Das Klappelement 3 hat dabei über seine gesamte Länge verteilte Festkörpergelenke 31, zwischen denen biegesteife Bereiche 32 angeordnet sind.
4 zeigt einen Träger 2 in Seitenansicht. Der Träger ist u-förmig ausgestaltet und hat im mittleren geraden Bereich Nuten 21 zur Aufnahme der Einschubelemente.
5 zeigt eine nähere Darstellung eines Trägers 2 mit eingebrachten Einschubelementen 4. Die Einschubelemente 4 haben seitliche Einschubbereiche 41, die dünnwandiger ausgeführt sind und in die Nuten 21 des Trägers 2 eingebracht sind.
6 zeigt eine erfindungsgemäße Verkleidung 1 mit geöffnetem Klappelement 8. Durch die Öffnung des geöffneten Klappelementes 8 sind die in der Verkleidung befindlichen Aggregate gut für Wartungsarbeiten zugänglich.
Bezugszeichenliste

1: Verkleidung
2: Träger
21: Nuten
3: Klappelement
31: Festkörpergelenk
32: biegesteifer Bereich
4: Einschubelement
41: Einschubbereich
5: Segment
6: Wagenkastenträger
7: Endkappe
8: geöffnetes Klappelement
9: Dichtungslinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2641804 A1 [0003]

Claims

Verkleidung (1) für den Unterboden oder das Dach eines Schienenfahrzeuges, mit mindestens einem Segment (5) aufweisend ein Einschubelement (4) und ein oder zwei Klappelemente (3), wobei das Einschubelement (4) mit dem bzw. den Klappelementen (3) an einer bzw. zwei gegenüberliegenden Seiten verbunden ist und zwei sich gegenüberliegende Seiten des Einschubelementes (4), die nicht mit einem Klappelement (3) verbunden sind, Einschubbereiche (41) aufweisen, die gerade oder mit einem Radius gekrümmt sind, und das Klappelement (3) mindestens ein Festkörpergelenk (31) aufweist, wobei die Verkleidung (1) zudem Träger (2) mit Nuten (21) aufweist, und die Einschubelemente (4) mit den Einschubbereichen (41) in die Nuten (21) einschiebbar sind, so dass sich eine geschlossene Verkleidung (1) ergibt.
Verkleidung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörpergelenke (31) nahe am Einschubelement (4) angeordnet sind.
Verkleidung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappelement (3) mehrere Festkörpergelenke (31) aufweist, zwischen denen biegesteife Bereiche (32) angeordnet sind.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörpergelenke (31) gebildet werden, indem das Klappelement (3) als Sandwichplatte ausgebildet ist, bei der die Deckschichten lokal zusammengeführt werden.
Verkleidung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten der Sandwichplatte aus einem Metall oder einem faserverstärktem Kunststoffverbund bestehen.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschubelement (4) als Sandwichelement ausgebildet ist.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Segment (5) ein Klappelement und ein Einschubelement (4) aufweist.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (1) mehrere Segmente (5) mit je einem Einschubelement (4) und je einem Klappelement (3) aufweist, wobei jeweils zwei Segmente (5) von beiden Seiten zwischen zwei Träger (2) eingeschoben sind.
Verkleidung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinandertreffenden Seiten der beiden Segmente (5) im eingeschobenen Zustand eine Dichtungslinie (9) bilden, und dort einen Formschluss bilden oder eine Dichtung aufweisen.
Verkleidung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Sperrelemente die Einschubtiefe der Segmente (5) begrenzen.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als äußerer Abschluss der Verkleidung (1) in die äußeren Nuten der äußeren Träger (2) Endkappen (7) eingeschoben werden.
Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) eine U-Form aufweisen.
Schienenfahrzeug aufweisend eine Verkleidung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappelemente (3) durch Verschlusselemente am Schienenfahrzeug im geschlossenen Zustand gehalten werden.