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" Gabarit de soudage perfectionné ".
La présente invention a pour objet un gabarit de soudage utilisé pour maintenir en place les pièces à souder. Il est particulièrement destiné à la construction des voitures, et plus spécialement au maintien de la charpente.latérale et du revêtement d'une voiture à voyageurs pendant leur assemblage par soudage.
Il n'existe pas de plan standard pour le plancher des voitures à voyageurs, en sorte que l'écartement des fenêtres et des divers montants latéraux ainsi que d'autres membrures de la charpente varie pratiquement d'une voiture à une autre.
Jusqu'ici, avant d'exécuter l'opération de soudage pour assembler le revêtement à la paroi latérale de la
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voiture, on était obligé de faire subir au gabarit des ajustements importants pour l'adapter au maintien de la paroi latérale particulière à assembler par soudage. Cette opération., exigeait une dépense considérable de temps et de main-d'oeuvre, était donc onéreuse et causait une grande perte de temps dans la fabrication des voitures.
Le gabarit qui fait l'objet de la présente invention est conçu pour un usage universel, du fait qu'on n'a besoin de lui faire subir aucune modification ou d'aucun ajustement pour l'appropier à la construction de la paroi latérale d'une voiture à voyageurs quelconque.
Beaucoup de compagnies de chemins de fer demandent que leurs voitures présentent des surfaces extérieures lisses. La présente invention facilite grandement la construction des parois latérales de voitures ayant des surfaces extérieures lisses. Le gabarit est pourvu de moyens réglables pour maintenir la cambrure de la paroi pendant le soudage, et il suffit de légers réglages pour adapter cette cambrure à n'importe quelles autres parois latérales de voitures.
Tels sont les objets principaux de la présente invention. ',lais d'autres objets apparaîtront dans la description qui va suivre et qui se réfère au dessin annexé, sur lequel :
La fig. 1 est une vue schématique montrant les positions relatives du gabarit et d'une soudeuse lors de leur emploi pour l'assemblage par soudage par points du matériel supporté par le gabarit;
La fig. 2 est une coupe-élévation du gabarit, montrant les différentes pièces qui constituent ce dernier, et indiquant, en traits mixtes, une charpente de paroi latérale de voiture avec revêtement, fixée au gabarit;
La fig. 3 est une élévation avant partielle du gabarit, dans laquelle des arrachements ont été pratiqués
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dans la plaque en acier et dans la plaque en cuivre pour montrer clairement certains des éléments constitutifs dudit gabarit la fig. 4 est une vue en coupe horizontale partielle du gabarit; la fige 5 représente, en élévation avant, un gabarit complet destiné à être utilisé dans la construction des voitures; la fig. 6 est une élévation avant fragmentaire à grande échelle du gabarit, représentant la charpente latérale et le revêtement montés sur le gabarit;
la fig. 7 est une coupe partielle à grande échelle du gabarit et montrant une partie du renfort arrière, les plaques d'acier et de cuivre constituant la face antérieure du gabarit ainsi que le revêtement latéral et les membrures en place, avec les électrodes de soudure dans la position de travail; la fig. 8 est une vue en élévation latérale partielle à grande échelle du gabarit, représentant un dispositif tendeur qui fait partie du gabarit et destiné à effacer les gauchissements du revêtement; la fig. 9 est une vue en plan du gabarit représenté sur la fig. 8 ; et la fig. 10 est une coupe-élévation à plus grande échelle de l'étrier de serrage, faite suivant 10-10 de la fig.8.
Il est évident que la présente invention peut servir à d'autres fins que celle décrite et représentée. Elle peut être modifiée et utilisée de bien des façons autres que celle décrite, sans sortir de son cadre.
La fig. 1 représente l'ensemble du gabarit 10 , reposant sur un plancher solide 11, en béton ou autre matériau approprié. Une fosse 12 s'étend sur toute la longueur du gabarit, et une soudeuse 13, fonctionnant dans cette fosse, repose sur des rails 14 et 15. Des électrodes 16 et 17, faisant saillie sur la soudeuse, sont susceptibles de venir en contact a-
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vec la pièce à travailler montée sur la face du gabarit 10.
Comme le montrent les fig. 2, 4 et 5, le gabarit 10 comporte un certain nombre de montants 18, qui peuvent présenter la forme de poutrelles, solidement ancrés dans le plancher en béton 11, Un renfort relativement lourd 19, en acier moulé ou en un autre matériau analogue, est boulonné au montant comme indiqué en 20 (fig. 4). Ce renfort peut être constitué en plusieurs parties 21, 22, 23 et 24 (fig. 3), et il comporte des évidements 25 destinés à l'alléger. Des nervures de renfort 26 sont ménagées sur sa face arrière pour lui assurer la résistance adéquate.
Une plaque 27, en acier ou autre matériau analogue, est fixée au renfort, et une plaque de cuivre 28, de mêmes dimensions que la plaque d'acier, estsolidarisée de manière permanente avec cette derhière. Cette plaque de cuivre constitue la surface de travail du gabarit sur lequel est monté le matériel à souder.
Le long du bord inférieur du gabarit, une cornière 29 est boulonnée aux plaques de cuivre et d'acier comme indiqué en 30, et un certain nombre de butées de réglage 31 sont réparties le long de l'aile 32 de la cornière 29. Ces butées sont filetées et munies d'écrous 33 qui reposent sur la face supérieure de l'aile et servent au réglage de la hauteur de ces butées au-dessus de l'aile.
Le matériel à souder se monte comme suit sur le gabarit : on monte le revêtement latéral 34 de la caisse (fig.
2) avec sa face externe appliquée contre la plaque de cuivre 28. On place ensuite contre le revêtement la charpente latérale assemblée de la caisse, désignée par 35,charpente qui comprend une plaque latérale 36, un linteau de fenêtre 37, une traverse de ceinture 38, un longeron 39 et un certain nombre de montants latéraux dont l'un est représenté en 40. Les étriers de serrage 41 fixent la charpente latérale et le revêtement, à leur partie supérieure, contre le gabarit, et les dispositifs de
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serrage 42 fixent ladite charpente et ledit revêtement contre le gabarit au voisinage de la base de celui-ci.
Quand on construit la charpente latérale, on lui donne la cambrure voulue, et quand on la monte sur le gabarit, on règle les butées 31 pour les amener en contact avec la face inférieure du longeron 39 et maintenir cette cambrure dans la charpente.
Chacun des dispositifs supérieurs de serrage 41 est constitué par une mâchoire 43, embrassant les plaques d'acier 27 et de cuivre 28 et assujettie à celles-ci par une vis 43'. De la mâchoire 43 partent deux oreilles 44 et 45 écartées l'une de l'autre et soudées ou fixées de toute autre façon à la mâchoire. Entre ces oreilles se trouve un étrier de sefrage 46, articulé auxdites oreilles par un boulon 47 et s'étendant vers le bas de manière à venir s'appuyer en 48 contre la plaque latérale 36. Une vis de serrage 49, traversant l'étrier 46, se visse dans la mâchoire 43, en sorte que lorsqu'on agit sur la vis 49, l'étrier 46 pivote autour du boulon 47 et vient serrer la plaque latérale 36 et le revêtement 34 contre la plaque de cuivre 28.
Le dispositif inférieur de serrage 42 comprend un étrier de serrage 50, pourvu d'un bossage vertical 51 ayant une face oblique. La face inférieure de la cornière 29 fixée au gabarit comporte un second bossage 53 ayant une face oblique complémentaire de celle du bossage 51 et coopérant avec elle pour suspendre l'étrier 50 à la face inférieure de la cornière 29 quand ledit étrier est mis en place. Un boulon de réglage vissé dans l'appendice inférieur de l'étrier 50, vient s'appliquer contre la face externe de l'aile verticale de la cornière 29, en sorte que, quand on visse le boulon 55, l'é- trier 50 tourne autour des faces de coincement des butées 51 et 53, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, pour fixer solidement le longeron 39 et le revêtement 34 contre la plaque de cuivre 28.
De la sorte, tout le revêtement de la
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caisse et la charpente latérale préfabriquée sont fixés ensemble sur le gabarit contre la plaque de cuivre 28 et sont prêts pour le soudage.
On amne alors la machine 13 en position de travail, et l'on place les électrodes 16 et 17 contre l'un des éléments de la charpente latérale, comme indiqué en 56 (fig.7).
Pendant le soudage, le courant électrique passe de l'une des électrodes, 16 par exemple, à travers l'élément de charpente 56, le revêtement latéral 34, pour aboutir à la plaque de cuivre 28, qui le ramène à l'autre électrode 17 en traversant le revêtement latéral 34 et l'élément de charpente 56. Un certain passage de courant se produit directement de l'électrode 16 à l'électrode 17 à travers l'élément de charpente ou la mebrure 56, et pareillement, entre les électrodes, à travers le revêtement 34, mais, comne les membrures et le revêtement sont en acier alors que la plaque 28 est en cuivre et offre une résistance bien plus faible que les deux autres organes, la majeure partie du courant emprunte le chemin de moindre résistance à travers la plaque de cuivre.
Quand chaque soudure est terminée, on déplace les électrodes le long de la membrure pour exécuter plusieurs points de soudure, désignés par 57 sur la fig. 6, et c'est ainsi que la charpente latérale de la caisse se trouve soudée au revêtement.
Quand on monte le revêtement 34 sur le gabarit, il s'étend sur tout le côté correspondant de la caisse et il est généralement constitué par plusieurs petites tôles soudées à l'arc pour former une tôle unique s'étendant sur toute la longueur et toute la hauteur du côté considéré. Des baies 58 pour les fenêtres (fig. 6) sont découpées dans les tôles, de préférence avant l'assemblage des petites unités par soudure, les dimensions et emplacements de ces baies dépendant du plan de plancher particulier de la voiture en construction.
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La cambrure convenable peut être donnée au revêtement latéral 34 lors de l'assemblage des petites tôles pour constituer la tôle latérale unique, et, quand on monte le revêtement complet sur le gabarit, on le suspend par sa partie supérieure de manière à éviter les ondulations et les gauchissements dans sa surface extérieure. La charpente latérale, dont l'ensemble est désigné par 35, est constituée par un certain nombre de membrures horizontales et verticales, comme indiqué plus haut, et qui, toutes,sont réunies par soudage, de préférence dans un gabarit de charpente distinct, avec sa cambrure propre introduite dans la charpente pendant la construction.
Les dimensions, la forme et l'emplacement particuliers des divers éléments de charpente dépendent du plan du plancher et du modèle de voiture en construction.
Quand la charpente latérale est terminée, on la dispose sur le gabarit conforme à l'invention et on la monte contre le revêtement 34, comme décrit ci-dessus.
Il est important de noter que, quelle que soit la façon dont les baies des fenêtres et les diverses membrures sont disposées, on les applique immédiatement sur le gabarit sans qu'il y ait besoin de réglages initiaux pour adapter ledit gabarit en vue du soudage d'une paroi de voiture déterminée.
La plaque de cuivre sert de surface d'appui lisse pour le montage à son contact du revêtement et de la charpente latérale. Elle sert également à conduire le courant qui circule entre les électrodes.
La paroi latérale finie est exempte de traces de soudage puisque la pression des électrodes est appliquée à la surface interne des membrures et non à la surface du revêtement, et la pression de réaction de la plaque de cuivre contre la surface externe dudit revêtement est répartie sur une grande surface. La paroi est également exempte de rides
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et de gauchissements parce que le revêtement est initialement suspendu par des points voisins de son bord supérieur, de manière à fairedisparaître toute ride qui aurait pu exister avant le soudage de la charpente latérale au revêtement, et les étriers de serrage maintiennent solidement le revêtement dans cette position.
Comme le montre la fig. 6, les étriers de serrage supérieurs 41 et inférieurs 42 se terminent en pointe en 59 et sont disposés, le long de la charpente latérale de façon à ne pas gêner l'espacement convenable des points de soudure.
Les montants 18 doivent être supportés solidement dans la position veticale et ils peuvent être posés direc- tement dans le placher en béton 11.
Comme o le voit sur les figs. 8 à 10 inclus, le revêtement latéral 34 est maintenu en place sur le gabarit par des supports 60 montés à la partie supérieure de ce dernier, Chacun de ces supports est constitué par deux attaches 61 et 62, en U renversé, pourvues d'une pièce d'espacement 63, fixée aux branches 64 et 65 de chaque attache. uand l'attache est en place, les branches 64 et 65 embrassent les plaques d'acier et de cuivre 27 et 28, la pièce d'espacement 63 reposant sur la tranche supérieure de ces plaques.
Transversalement à la barre horizontale des attaches 61 et 62 en U renversé, deux plaques 66 et 67 sont montées dans une position verticale et écartées l'une de l'autre pour laisser passer entre elles un crochet 68 (fig. 10) qui descend entre lesdites plaques et dont le bec est situé en--dessous d'elles. La partie supérieure du crochet 68 est filetée pour recevoir un écrou 69, et l'on place une rondelle 70 entre cet écrou et les plaques 66 et 67, en sorte que ledit crochet repose sur les tranches supérieures de ces plaques et que sa hauteur peut être réglée par rotation de l'écrou 69.
Des pattes 71 sont soudées comme indiqué en 72 (fig. 8) ou fixées de toute autre façon au bord supérieur du
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revêtement latéral 34, et le crochet 68 de chaque support 60 traverse un oeil 73 ménagé dans l'une des pattes 71 et supporte ainsi le revêtement. Une vis réglable 65' (fig. 10), traversant la branche 65 de chaque attache en U, assure la fixation de l'attache à la partie supérieure du gabarit.
Dans certains cas, la suspension du revêtement latéral par sa partie supérieure peut suffire pour faire disparaître toutes les rides et ondulations du revêtement; mais, pour faciliter l'élimination de ces imperfections, on peut employer un dispositif tendeur, en combinaison avec le gabarit.
Le long des bords verticaux opposés du revêtement, on soude ou on fixe par tout autre moyen des pattes 74 pourvues d'un oeil 75, voisin de son extrémité extérieure.
Des moyens de support du dispositif tendeur doivent être prévus et, à titre d'exemples, on a représenté deux moyens appropriés. Si on se reporte en particulier à la fig. 9, on voit, à la gauche de celle-ci, une poutre d'ancrage 76, montée sur le plancher ou dans le sol, et le dispositif tendeur dont l'ensemble est désigné par 77, est relié à cette poutre par une cornière 78. Cette poutre sert de support pour le dispositif tendeur. A droite de la même figure, on voit un second support comprenant une console 79, constituée par une plaque de forme irrégulière 80, qui rejoint l'aile arrière 81 de la poutre extrême en I, 18, appartenant au gabarit de soudage.
Une plaque 82, partant de l'aile antérieure 83 de la poutre en I, 18, est soudée à l'organe de forme irrégulière 80 et sert d'organe de compression dans la console 79. Le mécanisme tendeur 84 est supporté par la console 79.
Après avoir monté le revêtement latéral 34 sur le gabarit, et convenablement serré les écrous 69 pour faire varier la hauteur des.crochets 68 sur les supports de manière à suspendre ledit revêtement de façon convenable et avec le moins possible d'ondulations dans sa surface et à maintenir
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la cambrure voulue dans le revêtement, on fixe le mécanisme tendeur aux extrémités opposées dudit revêtement. A la gauche du gabarit représenté sur la fig. 8, ce mécanisme comprend la poutre en I, 76; une poutre flottante ou compensatrice 85; deux tiges 86 attelées à cette dernière et fixées par leur extrémité opposée à la cornière 78, au moyen d'écrous 87, vissés aux extrémités des tiges 86; et des ridoirs 88, assujettis à la poutre flottante 85 et aux extrémités extérieures des pattes 74.
Des cornières de renfort 89 et 90 (fig. 19) sont fixées sur les faces opposées de la poutre flottante 85 afin de la raidir.
Du côté droit du gabarit représenté sur la fig.
8, le dispositif tendeur est constitué par les consoles 79 et les ridoirs 91, ceux-ci sont attelés aux extrémités extérieures des pattes 74 et supportés par les consoles 79. Un écrou 92 est vissé à l'extrémité libre de chaque ridoir et une rondelle 93 est interposée entre l'écrou et la console.
Quand les divers ridoirs ont été attelés aux extrémités des pattes 74, on les serre de façon à répartir la tension de manière adéquate. A cause de la présence des baies des fenêtres et d'autres puvertures dans le revêtement latéral, il convient de régler les ridoirs de manière à concentrer la traction au-dessus et au-dessous de ces ouvertures, afin que dans la zone où elles sont situées, la tension du revêtement soit très modérée.
On opère le réglage initial en agissant sur les nopbreux ridoirs 88 et 91 situés aux deux extrémités du revêtement. uand on a réglé au degré voulu le mécanisme tendeur, on parachève la mise en tension en serrant les écrous 87 des extrémités des tiges 86, de façon à exercer un effort de traction sur la poutre flottante 85. laquelle, à son tour, exerce un effort de traction sur chacun des ridoirs 88, ce qui assure au degré voulu la tension du revêtement latéral.
A noter que les ridoirs 88 et 89 occupent des
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positions inclinées sur l'horizontale, ceux qui se trouvent au-dessus de la ligne médiane longitudinale étant inclinés vers le haut, tandis que ceux qui sont situés au-dessous de celle-ci sont inclinés vers le bas. On incline ces organes dans le but de placer des composantes verticales opposées dans les efforts horizontaux de tension, afin d'éviter les ondulations horizontales qui, sans cela, pourraient se former.
Le dispositif tendeur qui vient d'être décrit convient particulièrement pour son emploi avec le gabarit suivant l'invention parce que l'on peut appliquer le revêtement contre le gabarit et opérer la mise en tension sans se préoccuper en rien des emplacements des membrures de la charpente latérale qui doit être montée sur le revêtement. La plaque de cuivre, qui joue le r8le de conducteur du courant électrique passant entre les électrodes de soudage, est universelle dans son action parce que, quelque soit l'endroit où les électrodes se trouvent placées entre les membrures, l'électrode de retour se trouve convenablement disposée pour que le soudage puisse s'opérer.
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"Advanced welding jig".
The present invention relates to a welding jig used to hold the parts to be welded in place. It is particularly intended for the construction of cars, and more especially for the maintenance of the framing.latérale and the coating of a passenger car during their assembly by welding.
There is no standard plan for the floor of passenger coaches, so the spacing of windows and various side pillars and other frame members varies practically from car to car.
So far, before performing the welding operation to assemble the liner to the side wall of the
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car, we had to subject the jig to major adjustments to adapt it to the maintenance of the particular side wall to be assembled by welding. This operation required a considerable expenditure of time and manpower, was therefore expensive and caused a great loss of time in the manufacture of the cars.
The jig which is the object of the present invention is designed for universal use, since it does not need to undergo any modification or adjustment to suit it for the construction of the side wall of the jig. 'any passenger car.
Many railways require their cars to have smooth exterior surfaces. The present invention greatly facilitates the construction of side walls of cars having smooth exterior surfaces. The jig is provided with adjustable means to maintain the camber of the wall during welding, and only slight adjustments are needed to adapt this camber to any other sidewalls of cars.
These are the main objects of the present invention. ', other objects will appear in the description which follows and which refers to the appended drawing, in which:
Fig. 1 is a schematic view showing the relative positions of the jig and a welder when used for the assembly by spot welding of the material supported by the jig;
Fig. 2 is a sectional elevation of the template, showing the various parts which constitute the latter, and indicating, in phantom, a car side wall frame with coating, attached to the template;
Fig. 3 is a partial front elevation of the jig, in which cutouts have been made
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in the steel plate and in the copper plate to clearly show some of the constituent elements of said jig, FIG. 4 is a partial horizontal sectional view of the template; Fig. 5 shows, in front elevation, a complete jig intended for use in the construction of cars; fig. 6 is a large scale fragmentary front elevation of the jig, showing the side frame and skin mounted on the jig;
fig. 7 is a partial sectional view on a large scale of the jig and showing part of the rear brace, the steel and copper plates constituting the anterior face of the jig as well as the side liner and chords in place, with the welding electrodes in the working position; fig. 8 is an enlarged partial side elevational view of the jig, showing a tensioning device which is part of the jig and intended to remove warps from the coating; fig. 9 is a plan view of the jig shown in FIG. 8; and fig. 10 is an enlarged sectional elevation of the clamping yoke, taken along 10-10 of fig.8.
It is obvious that the present invention can serve other purposes than that described and shown. It can be modified and used in many ways other than that described, without going beyond its scope.
Fig. 1 shows the entire template 10, resting on a solid floor 11, made of concrete or other suitable material. A pit 12 extends over the entire length of the jig, and a welder 13, operating in this pit, rests on rails 14 and 15. Electrodes 16 and 17, protruding on the welder, are liable to come into contact with a -
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With the workpiece mounted on the face of the jig 10.
As shown in Figs. 2, 4 and 5, the template 10 comprises a number of uprights 18, which may have the form of joists, firmly anchored in the concrete floor 11, A relatively heavy reinforcement 19, of cast steel or another similar material, is bolted to the upright as shown at 20 (fig. 4). This reinforcement can be made up of several parts 21, 22, 23 and 24 (FIG. 3), and it comprises recesses 25 intended to lighten it. Reinforcing ribs 26 are provided on its rear face to provide it with adequate resistance.
A plate 27, made of steel or other similar material, is fixed to the reinforcement, and a copper plate 28, of the same dimensions as the steel plate, estsolidarisé permanently therewith. This copper plate forms the working surface of the jig on which the material to be welded is mounted.
Along the lower edge of the jig, an angle iron 29 is bolted to the copper and steel plates as shown at 30, and a number of adjustment stops 31 are distributed along the flange 32 of the angle iron 29. These Stops are threaded and provided with nuts 33 which rest on the upper face of the wing and serve to adjust the height of these stops above the wing.
The material to be welded is mounted on the template as follows: the side covering 34 of the body is mounted (fig.
2) with its external face applied against the copper plate 28. The assembled side frame of the body, designated by 35, is then placed against the coating, which frame comprises a side plate 36, a window lintel 37, a belt cross member. 38, a side member 39 and a number of side uprights, one of which is shown at 40. The clamping brackets 41 fix the side frame and the covering, at their upper part, against the template, and the clamping devices.
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clamp 42 fix said frame and said coating against the template in the vicinity of the base thereof.
When the lateral frame is built, it is given the desired camber, and when it is mounted on the jig, the stops 31 are adjusted to bring them into contact with the underside of the spar 39 and to maintain this camber in the frame.
Each of the upper clamping devices 41 is constituted by a jaw 43, embracing the steel 27 and copper 28 plates and secured thereto by a screw 43 '. From the jaw 43 start two ears 44 and 45 spaced apart from each other and welded or fixed in any other way to the jaw. Between these ears is a crimping bracket 46, articulated to said ears by a bolt 47 and extending downwardly so as to come to rest at 48 against the side plate 36. A tightening screw 49, passing through the bracket 46, is screwed into the jaw 43, so that when acting on the screw 49, the caliper 46 pivots around the bolt 47 and clamps the side plate 36 and the coating 34 against the copper plate 28.
The lower clamping device 42 comprises a clamping yoke 50, provided with a vertical boss 51 having an oblique face. The lower face of the angle iron 29 fixed to the template comprises a second boss 53 having an oblique face complementary to that of the boss 51 and cooperating with it to suspend the stirrup 50 from the underside of the angle iron 29 when said stirrup is in place. . An adjustment bolt screwed into the lower appendage of the caliper 50, comes to rest against the external face of the vertical flange of the angle iron 29, so that, when screwing the bolt 55, the caliper 50 rotates around the wedging faces of the stops 51 and 53, in an anti-clockwise direction, to firmly fix the spar 39 and the coating 34 against the copper plate 28.
In this way, the entire coating of the
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body and prefabricated side frame are secured together on the jig against copper plate 28 and are ready for welding.
The machine 13 is then brought into the working position, and the electrodes 16 and 17 are placed against one of the elements of the lateral frame, as indicated at 56 (fig.7).
During welding, electric current passes from one of the electrodes, for example 16, through the frame member 56, the side cover 34, to terminate in the copper plate 28, which returns it to the other electrode. 17 by passing through side skin 34 and framing member 56. Some current flow occurs directly from electrode 16 to electrode 17 through framing member or rib 56, and similarly, between them. electrodes, through the coating 34, but, as the frames and the coating are steel while the plate 28 is copper and offers a much lower resistance than the other two members, most of the current takes the path of lesser resistance across the copper plate.
When each weld is completed, the electrodes are moved along the frame to perform several weld spots, designated by 57 in fig. 6, and this is how the side frame of the body is welded to the coating.
When the liner 34 is mounted on the jig, it extends over the entire corresponding side of the body and is generally formed by several small sheets welded to the arc to form a single sheet extending over the entire length and the entire length. the height of the side considered. Bays 58 for the windows (Fig. 6) are cut from the sheets, preferably before the assembly of the small units by welding, the dimensions and locations of these bays depending on the particular floor plan of the car under construction.
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The proper camber can be given to the side skin 34 when assembling the small sheets to form the single side sheet, and when the complete skin is mounted on the jig, it is hung from its top so as to avoid undulations. and warps in its outer surface. The side frame, the whole of which is designated by 35, is made up of a number of horizontal and vertical members, as indicated above, and which are all joined by welding, preferably in a separate frame jig, with its own camber introduced into the frame during construction.
The particular dimensions, shape and location of the various structural members depend on the floor plan and the model of car being built.
When the side frame is completed, it is placed on the jig according to the invention and it is mounted against the coating 34, as described above.
It is important to note that, regardless of how the window openings and the various frames are arranged, they are immediately applied to the jig without the need for initial adjustments to adapt the jig for welding. 'a determined car wall.
The copper plate serves as a smooth bearing surface for mounting in contact with the cladding and the side frame. It is also used to conduct the current flowing between the electrodes.
The finished side wall is free from welding marks since the pressure of the electrodes is applied to the inner surface of the chords and not to the surface of the liner, and the reaction pressure of the copper plate against the outer surface of the liner is distributed over a large area. The wall is also free of wrinkles
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and warping because the coating is initially suspended from points near its upper edge, so as to remove any wrinkles that may have existed before the welding of the side frame to the coating, and the clamps hold the coating securely in this position.
As shown in fig. 6, the upper 41 and lower 42 clamping brackets end in a point at 59 and are arranged along the side frame so as not to interfere with the proper spacing of the weld spots.
The uprights 18 must be supported solidly in the vertical position and they can be placed directly in the concrete plaster 11.
As seen in figs. 8 to 10 inclusive, the side covering 34 is held in place on the jig by supports 60 mounted at the top of the latter, Each of these supports consists of two clips 61 and 62, in an inverted U, provided with a spacer 63, attached to branches 64 and 65 of each clip. When the clip is in place, the legs 64 and 65 embrace the steel and copper plates 27 and 28, the spacer 63 resting on the upper edge of these plates.
Transversely to the horizontal bar of the fasteners 61 and 62 in an inverted U, two plates 66 and 67 are mounted in a vertical position and spaced from each other to allow a hook 68 (fig. 10) to pass between them, which descends between said plates and the spout of which is located below them. The upper part of the hook 68 is threaded to receive a nut 69, and a washer 70 is placed between this nut and the plates 66 and 67, so that said hook rests on the upper edges of these plates and that its height can be adjusted by rotating nut 69.
Tabs 71 are welded as indicated at 72 (fig. 8) or otherwise fixed to the upper edge of the
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side covering 34, and the hook 68 of each support 60 passes through an eye 73 formed in one of the tabs 71 and thus supports the covering. An adjustable screw 65 '(fig. 10), passing through the branch 65 of each U-shaped clip, secures the clip to the upper part of the jig.
In certain cases, the suspension of the side covering by its upper part may be sufficient to remove all the wrinkles and waves of the covering; but, to facilitate the elimination of these imperfections, a tensioning device can be used, in combination with the jig.
Along the opposite vertical edges of the coating, is welded or fixed by any other means of the tabs 74 provided with an eye 75, close to its outer end.
Means for supporting the tensioning device must be provided and, by way of example, two suitable means have been shown. If we refer in particular to FIG. 9, we see, to the left of the latter, an anchor beam 76, mounted on the floor or in the ground, and the tensioning device, the assembly of which is designated by 77, is connected to this beam by an angle iron 78. This beam serves as a support for the tensioning device. To the right of the same figure, we see a second support comprising a console 79, constituted by an irregularly shaped plate 80, which joins the rear wing 81 of the end I-beam, 18, belonging to the welding jig.
A plate 82, extending from the front flange 83 of the I-beam, 18, is welded to the irregularly shaped member 80 and serves as a compression member in the console 79. The tensioning mechanism 84 is supported by the console. 79.
After having mounted the side covering 34 on the jig, and suitably tightened the nuts 69 to vary the height of the hooks 68 on the supports so as to suspend the said covering suitably and with the least possible ripples in its surface and to maintain
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the desired camber in the coating, the tensioning mechanism is attached to opposite ends of said coating. To the left of the template shown in fig. 8, this mechanism includes the I-beam, 76; a floating or compensating beam 85; two rods 86 coupled to the latter and fixed by their end opposite to the angle iron 78, by means of nuts 87, screwed to the ends of the rods 86; and turnbuckles 88, secured to the floating beam 85 and to the outer ends of the legs 74.
Reinforcing angles 89 and 90 (Fig. 19) are fixed to the opposite faces of the floating beam 85 in order to stiffen it.
On the right side of the jig shown in fig.
8, the tensioning device consists of the consoles 79 and the turnbuckles 91, these are coupled to the outer ends of the tabs 74 and supported by the consoles 79. A nut 92 is screwed to the free end of each turnbuckle and a washer 93 is interposed between the nut and the console.
When the various turnbuckles have been hitched to the ends of the legs 74, they are tightened so as to distribute the tension adequately. Due to the presence of window openings and other openings in the side siding, the turnbuckles should be adjusted so as to concentrate the traction above and below these openings, so that in the area where they are located, the tension of the coating is very moderate.
The initial adjustment is made by acting on the many turnbuckles 88 and 91 located at both ends of the coating. When the tensioning mechanism has been adjusted to the desired degree, the tensioning is completed by tightening the nuts 87 of the ends of the rods 86, so as to exert a tensile force on the floating beam 85, which, in turn, exerts a tensile force on each of the turnbuckles 88, which ensures the tension of the side covering to the desired degree.
Note that turnbuckles 88 and 89 occupy
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positions inclined to the horizontal, those which are above the longitudinal center line being inclined upwards, while those which are situated below it are inclined downwards. These members are tilted in order to place opposing vertical components in the horizontal tension forces, in order to avoid horizontal undulations which, otherwise, could form.
The tensioning device which has just been described is particularly suitable for its use with the jig according to the invention because the coating can be applied against the jig and tensioning without worrying about the locations of the frames of the side frame which must be mounted on the coating. The copper plate, which plays the role of conductor of the electric current passing between the welding electrodes, is universal in its action because, wherever the electrodes are placed between the members, the return electrode is is suitably arranged for welding to take place.