Die Erfindung bezieht sich auf einen Wagenkasten für ein Schienenfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Vorgesehen ist danach ein Wagenkasten mit einem Wagenkastenrohbau, der wenigstens eine Dachöffnung aufweist, die sich in Querrichtung des Wagenkastenrohbaus zwischen Seitenwand-Obergurten des Wagenkastenrohbaus erstreckt, und mit einem abnehmbaren Dachelement zum vollständigen Verschließen der wenigstens einen Dachöffnung, wobei das Dachelement als beidseitig an den Seitenwand-Obergurten lösbar befestigtes Dachmodul ausgeführt und eine nicht lastführende Außenhaut, und wenigstens einen in Querrichtung des Wagenkastens und unterhalb der Außenhaut verlaufenden Spriegel zur lastführenden Verbindung von Seitenwänden des Wagenkastenrohbaus aufweist.

Ein solcher Wagenkasten ist beispielsweise aus der FR 2 433 448 A1 bekannt. In der US 2016/001789 A1 ist eine weitere Ausführungsform eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug mit aufsetzbarem Dach offenbart.

Ein weiterer Wagenkasten ist beispielsweise aus dem Bereich des Lokomotivenbaus (z.B. Baureihe 120 der Deutschen Bahn) bekannt, wobei Komponenten im Maschinenraum einer Lokomotive von oben durch große Dachöffnungen eingeführt werden. Die Dachöffnungen werden mit Dachdeckeln abgedeckt, die meist auch noch Dachausrüstung tragen, wie beispielweise Stromabnehmer, Hauptschalter und Oberspannungswandler.

Allgemein werden bei Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen für die Personenbeförderung, im Wagenkasten verschiedene Funktionen realisiert. Als Beispiele können genannt werden: Schutz des Reisenden vor äußeren Einflüssen, Klimatisierung, usw.. Zu der Umsetzung dieser Funktionen werden in dem Wagenkasten verschiedene Einbauten vorgenommen. Diese Erfolgen meist nach Fertigstellung des Wagenkastenrohbaus, was durch dessen typischerweise röhrenförmige Ausbildung oft nur unter platzbeschränkte Bedingungen erfolgen kann. Diese Ausbauarbeiten sind deshalb häufig zeit- und kostenintensiv.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wagenkasten der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass seine Realisierung in einfacher Weise ermöglicht ist, wobei Platzbeschränkungen vermieden werden sollen, so dass sich insgesamt gegenüber dem Stand der Technik Zeit- und Kosteneinsparungen ergeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wagenkasten nach Patentanspruch 1.

Ausgehend von dem eingangs genannten Wagenkasten ist ein solcher Wagenkasten dadurch gekennzeichnet, dass das Dachelement wenigstens eine unterhalb der Außenhaut angeordnete funktionale Schicht aufweist, wobei die Außenhaut, der wenigstens eine Spriegel und die wenigstens eine funktionale Schicht fest untereinander verbunden sind und eine vormontierbare Einheit bilden.

Ein derart ausgestatteter Wagenkasten zeichnet sich dadurch aus, dass das vergleichsweise komplexausgebildete Dachmodul dazu genutzt wird, bereits umfangreiche Funktionen, die im Wagenkasten zu realisieren sind, zu übernehmen. Insbesondere verschließt das Dachmodul mit seiner nichtlastführenden Außenhaut die Dachöffnung, während die wenigstens eine funktionale Schicht bereits vormontiert Teil des Dachmoduls ist und somit nicht im Nachhinein in den Wagenkasten eingebaut werden muss. Zudem ist hervorzuheben, dass eine Lastübertragung von einer Seitenwand zur anderen über den wenigstens einen Spriegel erfolgt, so dass geringe Anforderungen an die Festigkeit der Außenhaut des Dachmoduls zu stellen sind.

Das Dachmodul kann wenigstens zwei übereinander angeordnete und fest miteinander verbundene funktionale Schichten aufweisen. In dieser Weise werden in das Dachmodul weitere Funktionen integriert, für deren Realisierung am Wagenkasten ebenfalls keine nachträglichen Einbauarbeiten anfallen.

Die funktionalen Schichten können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die eine Schicht zur Luftführung für die Klimatisierung eines Innenraums des Wagenkastens, eine Schicht für elektrische Verbindungen oder eine Schicht für Leitungen zum Transportieren von flüssigen Kühlmedien umfasst. Beispielsweise kann das Dachmodul von oben nach unten wie folgt aufgebaut sein: nichtlastführende Außenhaut, Spriegel, Schicht für elektrische Verbindungen, Schicht für die Klimatisierung eines Innenraums und dachseitiger Abschnitt einer Innenverkleidung des Wagenkastens. Insbesondere kann die Innenverkleidung des Wagenkastens, die dem Dach zugewandt ist, die Unterseite des Dachmoduls bilden.

Bevorzugt durchquert die wenigstens eine funktionale Schicht den Spriegel horizontal. In diesem Fall ist die funktionale Schicht außerhalb der Spriegel kanalförmig ausgebildet, während im Spriegelbereich eine Durchgangsöffnung in den jeweiligen Spriegeln die Kanalfunktion übernimmt.

Vorzugsweise verläuft eine der funktionalen Schichten horizontal unmittelbar unterhalb des wenigstens einen Spriegels. Dies gestattet eine platzsparende Unterbringung der funktionalen Schichten. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die funktionale Schicht in einem vertikalen Abstand zu einer Unterseite der Spriegel angeordnet ist.

Die vorgesehenen funktionalen Schichten sind kanalförmig ausgebildet. Im Fall einer Elektroschicht liegen beispielsweise innerhalb eines kanalförmigen Gehäuses diverse Kabel. Im Fall eines Klimakanals dient ein freier Innenraum der funktionalen Schicht zur Führung von Luft. Bei Einsatz einer funktionalen Schicht zur Führung von flüssigen Kühlmedien sind innerhalb eines kanalförmigen Gehäuses geeignete Fluidleitungen untergebracht.

Das Dachmodul kann im Bereich der Innenverkleidung mit Beleuchtungselementen, Monitoren und/oder Lautsprechern ausgestattet sein. Durch diese Maßnahmen erhöht sich der Integrationsgrad des Dachmoduls hinsichtlich unterstützter Funktionen.

Im Bereich der Dachöffnung kann wenigstens eine Großkomponente angeordnet sein, die unmittelbar an wenigstens einem der Seitenwand-Obergurte des Wagenkastenrohbaus montiert ist und im Bereich der wenigstens einen Dachöffnung in einem vertikalen Abstand zu dem Dachmodul angeordnet ist. Durch die getroffene Anordnung berührt die Großkomponente, bei der es sich beispielsweise um eine Klimaanlage handeln kann, die nichtlastführende Außenhaut des Dachmoduls nicht. Die Abstützung und Montage der Großkomponente erfolgt ausschließlich über einen oder auch zwei Schwerlastschienen, die dann auf die beiden vorhandenen Seitenwand-Obergurte verteilt wären.

Die Dachöffnung kann sich über eine gesamte Fläche zwischen Stirnwänden und den Seitenwänden des Wagenkastenrohbaus erstrecken, wobei dann das Dachmodul wenigstens zwei Spriegel aufweisen würde. Im Bedarfsfall können noch weitere Spriegel vorgesehen sein, um eine geeignete Lastführung zwischen den beiden Seitenwänden zu gewährleisten. Ein Dachmodul, welches eine Dachöffnung der genannten Bemessung verschließen soll, erstreckt sich somit etwa über die gesamte Dachfläche eines Wagenkastens.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische, auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Wagenkastens,

Figur 2

eine schematische Querschnittsansicht eines Dachabschnitts des Wagenkastens von Figur 1 im Bereich von Spriegeln,

Figur 3

eine schematische Querschnittsansicht eines Dachabschnittes des Wagenkastens von Figur 1 und

Figur 4

eine schematische Querschnittsansicht einer Einzelheit X von Figur 3.

Aus Figur 1 geht der allgemeine Aufbau eines Wagenkastens für ein Schienenfahrzeug hervor. Ein Wagenkastenrohbau 1 weist einen zum Dach hin offenen, kastenartigen Aufbau aus Stirnwänden, Seitenwänden mit Seitenwand-Obergurten 2 und einem Fahrzeugboden auf. Ein Dachbereich dieses Aufbaus ist über eine gesamte Innenlänge und -breite des Wagenkastenrohbaus offen. Zum Verschließen der sich ergebenden Dachöffnung 3 dient ein als vormontierte Einheit vorliegendes Dachmodul 4. Das Dachmodul 4 ist passgenau in die Dachöffnung 3 von oben einsetzbar, wobei an einer Unterseite einer Außenhaut 5 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Spriegel 6 zur lastübertragenden Verbindung zwischen den Seitenwandobergurten 2 vorgesehen sind. Die Spriegel 6 werden, wie später näher erläutert wird, lösbar unmittelbar mit den Seitenwand-Obergurten 2 lastübertragend verbunden, so dass die Außenhaut 5 als "nicht lastführend" bezeichnet werden kann, und zwar bezogen auf Lastübertragungen zwischen den Seitenwand-Obergurten 2 bzw. den Seitenwänden.

Aus den Figuren 2 und 3 geht nun der Aufbau des Dachmoduls 4 mehr im Detail hervor. Die Außenhaut 5 liegt mit ihren Längsrändern 7 über Abstandshalter 8 auf zugeordneten, nach innen vorspringenden Stegen der Seitenwand-Obergurte 2 auf. Es sind senkrecht verlaufende Schrauben vorhanden, welche längslaufende Dichtungen zwischen den Längsrändern 7 der Außenhaut 5 und dem Wagenkasten 1 vorspannen.

Die Außenhaut 5 liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel unmittelbar auf den zwei Spriegeln 6 auf. Vertikal verlaufende Seitenflächen 10 der Spriegel 6 liegen zugeordneten Seitenflächen 9 der Seitenwand-Obergurte 2 unmittelbar gegenüber.

In Anschlussbereichen bei der Einzelheit X in Figur 3 zwischen den Seitenflächen 9 der Seitenwand-Obergurte 2 und den Seitenflächen 10 der Spriegel 6 sind die Seitenwand-Obergurte 2 und die Spriegel 6 jeweils lösbar lasttragend miteinander verbunden. Dies geht mehr im Detail aus Figur 4 hervor, wobei die Seitenwand-Obergurte 2 mit horizontal verlaufenden Gewindebohrungen 20 ausgestattet sind, in welche von Seiten des Spriegels 6 kommende Schrauben 21 eingreifen. Dazu umfassen die Spriegel 6 Flanschplatten 22.

Außerhalb der Spriegel 6 ist eine erste, kanalförmige funktionale Schicht 11 über Abstandshalter 12 fest mit der Außenhaut 5 des Dachmoduls 4 verbunden. Im unmittelbaren Bereich des Spriegels 6 durchquert die erste funktionale Schicht 11 den Spriegel 6, so dass sich ein durchgehender Kanal ergibt.

Über unmittelbar von unten an die erste funktionale Schicht 11 anschließende Abstandshalter 13 ist eine zweite, kanalförmige funktionale Schicht 14 angeordnet. Diese zweite funktionale Schicht 14 ist mit der ersten funktionalen Schicht 11 und der nicht lastführenden Außenhaut 5 zu einer festen Einheit verbunden. Die zweite funktionale Schicht 14 verläuft im Bereich der Spriegel 6 unmittelbar unterhalb der Spriegel 6 (Fig. 3).

Eine Unterseite des Dachmoduls 5, die einem Fahrzeuginnenraum des Wagenkastens 1 zugewandt ist, wird von einer Innenverkleidung 15 gebildet, die über Abstandshalter 16 von unten an die zweite funktionale Schicht 14 gesetzt ist und mit Lautsprechern, Monitoren, Beleuchtungselementen usw. ausgestattet ist.

Außerhalb der Spriegel 6 (Fig. 2) sind die erste und die zweite funktionale Schicht 11, 14 seitlich jeweils mit einem längs des Wagenkastens 1 verlaufenden Blech 17 verkleidet, dessen oberer Rand an einer Unterseite der Außenhaut 5 angebunden ist, während sein unterer Rand an die Innenverkleidung anschließt.

Grundsätzlich ist die Funktion der funktionalen Schichten 11, 14 dem Belieben des Fachmanns überlassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch die erste funktionale Schicht 1 von einer Elektroschicht gebildet, während die zweite, unmittelbar unterhalb der Spriegel 6 verlaufende Schicht 14 als Klimaschicht vorliegt.

In den Figuren 2 und 3 ist außerdem eine Großkomponente 18 veranschaulicht, welche in einem Abstand zu der Außenhaut 5 oberhalb derselben angeordnet ist. Bei der Großkomponente 18 kann es sich beispielsweise um ein auf dem Dach des Wagenkastens 1 befindliches Klimagerät handeln. Die Großkomponente 18 steht in keinerlei Kontakt zu der Außenhaut 5 und ist seitlich jeweils an Schwerlastschienen 19 angebunden, die auf einer Oberseite der Seitenwand-Obergurte 2 vorgesehen sind. Insofern liegen die seitlichen Ränder 7 der Außenhaut 5 einwärts der Schwerlastschienen 19.