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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von
Wagenkastenbeblechung und insbesondere eine Vorrichtung zur sequentiellen
punktweisen Wärmebehandlung
von Wagenkastenbeblechung zwecks Spannungsabbau und die Ausführung einer
solchen Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines Schienenfahrzeugwagens.
Des Weiteren betrifft sie ein Verfahren zur Behandlung von Wagenkastenbeblechung
bei der Herstellung eines Schienenfahrzeugwagens, insbesondere die
punktweise Wärmebehandlung
von Wagenkastenbeblechung zum Spannungsabbau.
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Bei
der Herstellung eines Schienenfahrzeugwagens wird üblicherweise
zu Anfang das Fahrzeuggerippe zusammengebaut, das aus geschweißten Konstruktionselementen
besteht, die eine rippenförmige
Konstruktion bilden. Nach Beendigung des Schweißens kann das Gerippe durch
Hämmern, durch
eine hydraulische Presse oder durch ein anderes Mittel ausgerichtet
werden, damit sich der gewünschten
Konfiguration angenähert
wird. Dann ist das Gerippe zur Aufnahme der Außenhaut in Form von Blechtafeln
bereit, die über
das Gerippe geschweißt
werden können,
um die Außenkontur
des Wagens zu bilden. Der Abschnitt der Außenhaut zwischen benachbarten
Rippen oder Gerippeelementen wird im Folgenden als Blech bezeichnet.
Jedes Blech kann aus einer getrennten Blechtafel oder Metallplatte
gebildet sein. Als Alternative dazu kann eine einzelne Tafel mehrere
Wagenkastenbleche abdecken oder überspannen
und kann gebogen sein oder ein Biegen erfordern, um der Außenkontur
des Wagens angepasst zu werden. Nach Vervollständigung der Außenhaut
erfolgt eine weitere Ausrichtungs- und Einstellstufe.
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Der
Schritt des Verschweißens
der Außenhaut
mit dem Rahmen kann zu örtlichen
Spannungskonzentrationen in der Blechtafel führen. Diese können als
Ausbauchungen und Höhlungen über der Fläche eines
einzelnen Blechs zum Ausdruck kommen und örtliche „Blasen", deren Durchmesser in der Regel 10
cm beträgt,
sowie im Wesentlichen die ganze Fläche von einem Gerippeelement
zum nächsten überspannende
allgemeine Ausbauchungen umfassen. Diese Imperfektionen müssen dann
entfernt werden, um das Fahrzeug mit einer akzeptablen Oberflächengüte zu versehen.
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Bestehende
Verfahren zum Glätten
der Unregelmäßigkeiten
in der Außenhaut
umfassen Spannungsabbau durch Zuführung von lokalisierter Wärme zu einer
Stelle oder einem Punkt auf der Metallfläche, gefolgt von schnellem
Abkühlen.
Die Blechtafel wird auf die Spannungsabbaustemperatur erwärmt, die
knapp unter der Erweichungstemperatur liegt. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Blechtafel duktil und kann sich dehnen oder schrumpfen,
um im Material vorhandene innere Kräfte abzubauen. Diese Kräfte könnten infolge
des Schweißvorgangs
im Material erzeugt worden sein oder sind gegebenenfalls auf eine
Verformung der Tafel, damit sie der Kontur des Stützgerippes
entspricht, zurückzuführen. Es können auch
vom Herstellungsverfahren für
die Blechtafel stammende Restspannungen vorliegen. Wenn sich die
Blechtafel abkühlt,
zieht sie sich zusammen und bewirkt, dass sich die Tafel am Stützrahmen
spannt. Durch das Abkühlen
erzeugte Spannungen sind oftmals in allen Richtungen homogen und
werden, da die ganze Tafel behandelt wird, gleichmäßig über die
Fläche
verteilt.
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Die
genaue Art und Weise, wie das Erwärmen und Abkühlen stattfindet,
ist für
das Endergebnis entscheidend. Allgemein bearbeitet ein Facharbeiter unter
Verwendung einer Wärmequelle,
wie zum Beispiel eines Gasbrenners, eine Wagenkastenbeblechung,
indem er sequentiell einzelne Punkte erwärmt. Der Wärmegrad wird gemäß der Farbänderung
des erwärmten
Metalls visuell bestimmt – für Stahl
muss eine Temperatur von ca. 900°C
erreicht werden, für
rostfreien Stahl sollte die Temperatur 850°C nicht überschreiten, während für Aluminium Temperaturen
in einem Bereich von 400°C
angemessen sind. Das Abkühlen
sollte dazu ausreichen, die Oberflächentemperatur auf unter ca.
50°C zurückzuführen, sobald
die Wärmequelle
entfernt worden ist. Ein angemessenes Abkühlen ist notwendig, um zu gewährleisten,
dass jeder Punkt ausreichend abgekühlt ist, bevor der nächste Punkt
die Spannungsabbaustemperatur erreicht. Die Reihenfolge des Erwärmens verschiedener
Punkte und der Wärmegrad können auch
von dem Facharbeiter in Abhängigkeit von
der Form, Größe und Position
der zu korrigierenden Unregelmäßigkeiten
gezielt abgestimmt werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
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Es
hat sich als wünschenswert
erwiesen, eine allgemein flache Kontaktfläche bereitzustellen, gegen
die die Tafel zum Beispiel durch Unterdruck- oder Magnetkraft flachgedrückt werden
kann, während
die Wärmebehandlung
stattfindet. Auf diese Weise werden Blasen und Ausbauchungen im
Wesentlichen abgeflacht, und die gesamte Fläche der Tafel kann in einem
gitterförmigen
Muster sequentiell wärmebehandelt
werden. Nachdem die Kontaktfläche
nach Beendigung der Wärmebehandlung
entfernt worden ist, behält
das Blech seine abgeflachte Konfiguration. Die Erfahrung zeigt,
dass die Erwärmung
von 20 mm-Punkten in einer Gitterbeabstandung von 64 mm über die
Fläche
des Blechs das optimale Ergebnis liefert. Dies kann durch Verwendung eines
Zweikopfbrenners mit einem Abstand von 64 mm zwischen den Köpfen erreicht
werden, wobei der Bediener visuell den Abstand einhält. Als
Alternative dazu kann ein Zweikopfbrenner mit einem Abstand von
128 mm verwendet werden, wobei der Bediener nur den Mittelpunkt
zwischen den vorherigen Punkten zum Ansetzen des nächsten Punkts abschätzen muss.
Natürlich
können
auch andere Variationen von Mehrkopfbrenner eingesetzt werden. Die
Behandlung eines Blechs von 1 m2 kann in
nur 5 Minuten vollendet werden, wonach die Prozedur dann mit dem nächsten Blech
weitergeht. Solche Verfahren können unter
Verwendung von robotergesteuerten Wärmequellen oder dergleichen
automatisiert werden.
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Zum
Erreichen einer angemessenen Abkühlung
werden bekannterweise solche Kontaktflächen in Form von Kühlplatten
bereitgestellt, die an einer der Seiten der Außenhaut durch Saug- oder Magnetkräfte befestigt
sind. Solche Platten werden mit Kühlfluid versorgt, so dass die
Außenhaut
von einer Seite gekühlt
wird, während
Wärme der
anderen Seite zugeführt
wird. Das deutsche Patent
DE
1 217 910 B beschreibt solch ein Verfahren und solch eine
Kühlplatte.
Solche Kühlplatten
wurden so starr wie möglich
innerhalb akzeptabler Gewichtsgrenzen ausgebildet, um die Flachheit
des behandelten Blechs zu gewährleisten.
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Zur
Verbesserung der Vielseitigkeit solcher Kühlplatten, wobei sie sich leicht
handhaben und von einem Blech zum nächsten bewegen lassen, ist
vorgeschlagen worden, die Kühlplatte
auf einer beweglichen Basis bereitzustellen, die mit pneumatischen Stellantrieben
ausgestattet sind, um die Platte gegen das Blech zu drücken. Gemäß dem deutschen
Patent
DD 0 151 558
C können
mehrere solcher Platten vorgesehen werden, wodurch mehrere Bleche
zusammen behandelt werden können,
ohne dass die Kühlplatten
neu angeordnet werden müssen.
Die Verwendung von pneumatischer Kraft zum Pressen der Platten gegen
das Fahrzeug ist erforderlich, um das Blech anfangs gegen die Platten
ausreichend flachzudrücken,
damit der Unterdruck wirksam wird. Es hat sich herausgestellt, dass
diese Kraft eine nachteilige Wirkung auf die sorgfältige Montage
des Fahrzeugs hat.
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Derzeitige
Oberflächengütestandards,
insbesondere für
Hochgeschwindigkeitszüge,
erfordern einen viel höheren
Präzisionsgrad.
Während
früher größere Unregelmäßigkeiten
akzeptabel waren, erfordern die derzeitigen Standards eine Oberflächenebenheitstoleranz
von nur 1 mm über
eine Fläche
von 1 m2. Solche Oberflächengüten sind sowohl aus ästhetischen
Gründen
als auch zur Reduzierung von Windlärm wichtig.
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Um
diesen erhöhten
Toleranzanforderungen für
die Oberflächengüte zu entsprechen,
muss während
der Wärmebehandlung
größere Sorgfalt
eingehalten werden. Es muss ein angemessenes Abkühlen des die Außenhaut
bildenden Blechs gewährleistet
werden, um eine weiteren Verformung zu verhindern. Es sind Versuche
unternommen worden, die gewünschte
Oberflächengüte durch
die Verwendung von Füllern
vor dem Lackieren zu erreichen. Dieser Brauch ist jedoch allgemein
nicht akzeptabel, da die Korrosionsbeständigkeitseigenschaften des
Fahrzeugs vermindert werden. Als Alternative kann ein Kaltschlagen
der kleinsten Unregelmäßigkeiten durchgeführt werden,
und zwar in der Regel durch ein Paar Facharbeiter, die sich innerhalb
bzw. außerhalb
des Wagens befinden. Dies führt
jedoch zu einer Beschädigung
der Oberflächengüte, die
vor dem Lackieren durch Sandstrahlen entfernt werden muss. Solch
ein Verfahren ist für
moderne Züge,
die eine ähnliche
Oberflächengüte wie ein
Familienauto erfordern, allgemein nicht akzeptabel.
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Engere
Toleranzen sind auch für
das Gesamtprofil der Wagen erforderlich. Profile werden im Allgemeinen
durch den Schienennetzbetreiber für ein gegebenes Schienennetz
festgelegt. Alle dieses Schienennetz benutzende Schienenfahrzeuge
müssen
mit dem vorgegebenen Profil übereinstimmen. Wenn
Hersteller versuchen, Wagen, die dicht an den Profilgrenzen liegen,
herzustellen, um den zur Verfügung
stehenden Raum zu optimieren, kann jegliche Auswärtsausbauchung der Wagenkastenbeblechung dazu
führen,
dass das Wagengesamtprofil die auferlegten Grenzen überschreitet.
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Deshalb
muss eine Kontakt- oder Kühlplatte eine
genaue und stabile Fläche
bereitstellen, die dem gewünschten
Profil entspricht. Derzeit verwendete Vorrichtungen sind jedoch
unter gewissen Umständen
für die
Gesamtgenauigkeit des Wagenprofils abträglich. Die Stärke des
zum Aufrechterhalten eines angemessenen Kontakts erforderlichen
Vakuums kann dazu führen,
dass das Blech verformt wird, um sich der Form der Kontaktplatte
anzupassen, und kann sogar eine Verformung des Gerippes verursachen.
Dies gilt besonders dann, wenn profilierte Bleche bearbeitet werden.
Moderne Wagendesigns neigen dazu, immer komplexere Außenkonturen
zu verwenden, um den Profilbeschränkungen und Industriedesignerwartungen
von Zugbetreibern zu entsprechen. Um Mittenversatz beim Fahren von
gekrümmten
Gleisabschnitten Rechnung zu tragen, kann ein Wagen so ausgeführt sein,
dass er in Längsrichtung
so profiliert ist, dass er an seinem Mittelpunkt schmaler ist als
an den beiden Enden. Einander gegenüberliegende Seiten des Wagens
sind somit nicht mehr parallel, und darüber hinaus sind die benachbarten
Rippen oder Gerippeelemente, die eine gegebene Wagenkastenbeblechung
stützen, gegebenenfalls
auch nicht parallel. Des Weiteren enthalten moderne Wagendesigns
auch oftmals gekrümmte
oder profilierte Seitenwände
in Vertikalrichtung.
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Starre,
flache Kontaktplatten sind zur genauen Oberflächenbearbeitung solcher Konturen
eindeutig nicht geeignet. Insbesondere können die Verwendung von Kraft,
wie zum Beispiel hydraulische Pressen, um die Platte und das Blech
zusammenzubringen, und auch die anschließende Unterdruck- oder Magnetkraft
alle zu einer Verformung des Fahrzeugrahmens führen. In Bereichen, in denen
die Platte und das Blech nicht miteinander in Kontakt gekommen sind,
werden örtliche
Blasen während
der Wärmebehandlung
möglicherweise
nicht flachgedrückt. Solche
Spalten können
auch eine unangemessene und nichthomogene Kühlwärmeübertragung bewirken, was zu
einem Wiederauftreten von Oberflächenverformungen
führt.
Durch ein Nichtinkontakttreten der Platte und des Blechs kann des
Weiteren die Wirkung der Anziehungskraft zwischen ihnen reduziert werden.
Bei Vakuumansaugung steht aufgrund einer Leckage um die Dichtung
an Stellen mit vermindertem Kontakt herum eine verringerte Saugkraft
zur Verfügung.
Zu einer ähnlichen
Wirkung würde
es im Falle einer Magnetkraft kommen.
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In
der Vergangenheit sind zur Wärmebehandlung
einer gekrümmten
Wagenkastenbeblechung, in der Regel für Dächer, flexible Kühlplatten eingesetzt
worden. Sie sind so ausgeführt
worden, dass sie der Blechfläche
eng angepasst sind, wodurch eine optimale Wärmeübertragung erreicht werden
kann. Sie sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass sie durch
enges Folgen der Fläche
keine angemessene Abstützung
bieten, um alle Ausbauchungen und Höhlungen von der Blechfläche zu entfernen,
da die flexible Platte selbst die Form der Ausbauchung annehmen
kann. Eine flexible Kühlvorrichtung
zur Vakuumbefestigung ist aus dem deutschen Patent
DD 144 652 C bekannt, das
mehrere Längskühlelemente
offenbart, die an einer flexiblen Tafel befestigt sind, wobei Spalten
zwischen den Elementen Vakuum zugeführt wird. Versuche mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
haben gezeigt, dass sie unkontrollierbar flexibel und nicht in der
Lage ist, die erforderliche Abstützung
zu liefern, um die Wagenkastenbeblechung zu richten.
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Die
derzeit zur Verfügung
stehenden Kühlplatten
und Vorrichtungen zur Behandlung von Wagenkastenbeblechung werden
auch einzeln, oder im Falle der
DD 0 151 558 C als eine Gruppe, zur Bearbeitung
eines einzelnen Bereichs bereitgestellt. Die vergrößerte Gesamtprofiltoleranz
ist jedoch äußerst empfindlich
für örtliche
Wärmebehandlung,
wodurch es zu einer Krümmung
des gesamten Fahrzeugs kommen kann. Selbst wenn zwei Gruppen auf
einander gegenüberliegenden
Seiten des Fahrzeugs symmetrisch arbeiten, würden Unterschiede bei der Arbeitsgeschwindigkeit
und jegliche Änderung
der Kühlkapazität immer
noch zu asymmetrischen Kräften
führen,
die zu einer Verformung des Wagens neigen.
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Deshalb
besteht Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung, um zu gewährleisten,
dass eine Verformung des Außenprofils
eines Schienenfahrzeugwagens während
der Behandlung der Fläche
zur Entfernung von Unregelmäßigkeiten
auf ein Minimum reduziert wird. Es ist wünschenswert, dass eine solche Vorrichtung
schnell und leicht betrieben werden kann und an die vielen Formen
und Konfigurationen der bei der Herstellung solcher Wagen verwendeten
Bleche anpassbar ist. Es ist besonders wünschenswert, dass die Vorrichtung
eine symmetrische Erwärmung und
Abkühlung
auf einander gegenüberliegenden Seiten
des gerade gebauten Wagenkastens gewährleistet, um zu Verformung
führende
Biegekräfte
zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Wagenkastenbeblechung
nach ihrer Montage an einem Fahrzeug oder an einer ähnlichen
Konstruktion bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Paar auf
einander gegenüberliegenden
Seiten der Fahrzeuglängsachse
gestützter Kontaktplatten
umfasst, die beweglich sind, um sie in symmetrischen Eingriff mit
der Wagenkastenbeblechung auf einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs
zu bringen, und so angeordnet sind, dass sie an die Außenkontur
des Fahrzeugs angepasst sind, wodurch asymmetrische Kräfte am Fahrzeug während der
Wärmebehandlung
verringert werden können.
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Vorzugsweise
sind die Kontaktplatten an einer Stützkonstruktion aufgehängt. Durch
die Verwendung einer solchen Aufhängung ohne Ausübung einer
direkt angelegten Kraft zum Drücken
der Platten gegen den Wagenkasten können sie sich zur Anpassung
an die Fahrzeugkontur bewegen, ohne zu verursachen, dass das Fahrzeug
selbst fehlausgerichtet wird. Weiterhin wird bevorzugt, dass die
Kontaktplatten durch Vakuumsaugwirkung oder Magnetismus befestigt
werden.
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Darüber hinaus
ist es wünschenswert,
dass die Kontaktplatten flexibel sind, wodurch sie sich selbst an
die Außenkontur
des Fahrzeugs anpassen können.
Um diese Flexibilität
zu erreichen, können die
Kontaktplatten mit Nuten versehen sein, deren Tiefe zur Erhöhung der
Flexibilität
ausreicht. Diese Nuten können
auch zur Verteilung des Vakuums verwendet werden.
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Zur
Gewährleistung
eines symmetrischen Abkühlens
beider Wagenkastenbleche ist es wünschenswert, dass die Vorrichtung
mit einer Kühlsteuerung
zur Steuerung des Abkühlens
der jeweiligen Platten versehen ist. Dies kann die Form einer gesteuerten
Fluidversorgung annehmen, bei der Kühlfluide, wie zum Beispiel
Wasser, Öl,
Gas oder Kühlemulsionen,
zu den Kontaktplatten zirkuliert werden können, um die gewünschte Wirkung
zu erzielen. Die gesteuerte Versorgung kann beide Platten gleichmäßig mit
Fluid versorgen oder die Strömung
zu jeder Platte einzeln einstellen, um örtlichen Erwärmungsbedingungen
oder Unterschieden bei der Wärmeübertragung
zwischen Blech und Platte Rechnung zu tragen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Wärmebehandlung
einer Fahrzeugwagenkastenbeblechung, bei dem man: ein Fahrzeug mit
einem Paar symmetrisch angeordneter Wagenkastenbleche bereitstellt;
ein Paar Kontaktplatten mit dem Paar symmetrisch angeordneter Wagenkastenbleche
in Eingriff bringt, wobei die Kontaktplatten jeweils mit einer ersten
Seite der jeweiligen Wagenkastenbeblechung in Eingriff gebracht
werden; den jeweiligen zweiten Seiten der Wagenkastenbeblechung
Wärme zuführt.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, dass sich die Kontaktplatten in einem solchen
Ausmaß an
die behandelten Bleche anpassen können, dass das Gerippe des
Fahrzeugs bei Vakuumeingriff der Platte mit dem Blech nicht verformt
wird. Dazu sollte die Platte in der Lage sein, sich ausreichend
zu biegen, um sich der beabsichtigten Kontur des Fahrzeugswagenkastens
anzupassen, ohne sich den örtlichen
Oberflächenunregelmäßigkeiten
anzupassen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Kontaktplatte
bereit, die eine allgemein planare Platte umfasst, welche mit Kanälen zur
Zirkulation von Kühlfluid
versehen ist und eine Vorderseite aufweist, die mit einer Umfangsdichtung zum
Eingriff mit der Wagenkastenbeblechung und mit Nuten ausreichender
Tiefe zur Erhöhung
der Flexibilität
der Kontaktplatte versehen ist, wobei die Kontaktplatte weiterhin
mit Verbindern zur Kopplung der Kanäle an eine Kühlfluidquelle
und Verbindung der. Vorderseite der Platte mit einer Vakuumquelle
versehen ist, so dass bei Eingriff der Kontaktplatte mit einer Wagenkastenbeblechung
und Anlegen eines Vakuums ein Biegen der Kontaktplatte gestattet
wird, damit sie sich der beabsichtigten Kontur der Wagenkastenbeblechung
anpassen kann.
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Gemäß einem
wichtigen Merkmal der Erfindung ist es wünschenswert, dass nur eine
geringe Kraft verwendet wird, um die Kontaktplatten mit der Wagenkastenbeblechung
in Kontakt zu bringen, wodurch eine Verformung des Gerippes vermieden wird.
Die Verwendung aufgehängter
Kontaktplatten ist deshalb von Vorteil, da bei dieser Konfiguration das
Vakuum oder eine andere Anziehungskraft zwischen der Wagenkastenbeblechung
und der Kontaktplatte die Kontaktkraft zum Flachdrücken des
Blechs liefert, und nicht irgendeine extern angelegte Kraft. In diesem
Zusammenhang wird ein Verfahren zur Befestigung einer Kontaktplatte
an einer profilierten. Wagenkastenbeblechung offenbart, bei dem
die Kontaktplatte zur Befestigung an der Wagenkastenbeblechung nur
durch Anziehungskraft zwischen der Platte und dem Körper ohne
Verwendung einer extern angelegten Kraft aufgehängt wird. Die verwendeten Anziehungskräfte können Vakuumkraft
oder Magnetkraft umfassen.
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Es
werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung rein beispielhaft beschrieben; es zeigen
dabei:
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1 eine Querschnittsansicht
eines gerade hergestellten Schienenwagens, wobei das. Portal und
die Kontaktplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt werden;
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2 eine Teilseitenansicht
von 1 mit Blickrichtung
aus Richtung II-II in 1;
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3 eine Rückansicht einer Kontaktplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine Querschnittsansicht
von 3 entlang der Linie
IV-IV;
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5 eine Ansicht der Vorderseite
der Kontaktplatte nach 3 aus
Richtung V-V, die die Nuten zeigt;
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6a, 6b und 6c Beispiele
von Kontaktplatten mit alternativen Nutenkonfigurationen; und
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7 eine schematische Ansicht
einer gebogenen Kontaktplatte in Position gegen einen Fahrzeugwagenkasten.
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Obgleich
sich die vorliegende Beschreibung auf Eisenbahnwagen bezieht, kann
das Wärmebehandlungsverfahren
genauso gut auf andere Fahrzeuge mit ähnlicher Ausführung angewandt
werden. Somit können
auch Eisenbahnlokomotiven, angetriebene Schienenwagen, Straßenbahnen,
U-Bahnen, Reise- und andere Busse, Schiffe, Luftkissenfahrzeuge,
Flugzeuge und selbst feste Konstruktionen, bei denen eine hohe Oberflächengüte und Profilgenauigkeit
erforderlich sind, unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelt werden. Somit sollen Bezugnahmen auf Wagen oder
Fahrzeuge im Rest der Beschreibung auch gleichermaßen für irgendwelche
andere der oben erwähnten
alternativen Konstruktionen gelten.
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Auf 1 Bezug nehmend, wird ein
gerade hergestellter Eisenbahnwagen 1 gezeigt. Der Wagen 1 besteht
aus einer rippenförmigen
Konstruktion oder einem Gerippe 4, über das eine Haut 6 aus
Metalltafeln gebildet wird. Die Tafeln können als einzelne Bleche 8, 9 bereitgestellt
werden, die zwischen benachbarten Rippen und Querträgern des
Gerippes 4 mit dem Gerippe verschweißt werden. Der Wagen 1 wird während der
Herstellung auf festen Stützen
oder Hebeböcken 5 gestützt, die
zur Gewährleistung
eines Festsetzens der gesamten Konstruktion ausführt sind.
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Der
Wagen 1 befindet sich unterhalb eines Portals 10,
das sich über
und um den Bereich des behandelten Wagens 1 herum erstreckt.
Das Portal 10 ist mit Läufern 12, 14 versehen,
die so angeordnet sind, dass sie jeweiligen Führungsschienen 13, 15, die
auf beiden Seiten des Wagens 1 angeordnet sind und sich
parallel dazu erstrecken, folgen können. Der Läufer 12 ist mit einem
Antrieb 16 versehen, der einen Motor mit einem geeigneten
Getriebe aufweist, der so ausgeführt
ist, dass er ein Entlangfahren des Portals 10 entlang den
Schienen 13, 15 gemäß den Anweisungen eines Bedieners
verursacht. Die Ausführung
des Portals 10 sowie sein Antrieb und Steuerverfahren sind
in der Technik allgemein bekannt. Das Portal 10 stützt auch
mehrere zusätzliche
Gegenstände,
wie zum Beispiel einen Schlauch oder eine Kabeltrommel 17,
eine Kühleinheit 18 und
Vakuumeinheiten 19, deren Funktion nachfolgend deutlich
wird.
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Am
Portal 10 ist ein Paar Kontaktplatten 20, 24 aufgehängt. Die
Kontaktplatte 20 ist durch ein Kabel 21 am Hebezeug 22 aufgehängt. Das
Hebezeug 22 ist zur Querbewegung entlang einem einen Teil des
Portals 10 bildenden Träger 11 angeordnet.
Eine (nicht gezeigte) Steuerung gestattet es einem Bediener, die
Bewegung der Kontaktplatte 20 entlang drei Achsen fernzusteuern.
Durch Wirkung des Antriebs 16 kann die Kontaktplatte 20 in
Längsrichtung
bewegt werden. Durch Betätigung
des Hebezeugs 22 über
das Kabel 21 kann die Kontaktplatte 20 in Vertikalrichtung
bewegt werden. Durch Bewegung des Hebezeugs 22 entlang
dem Träger 11 kann
die Kontaktplatte 20 in Querrichtung bewegt werden. Die Kontaktplatte 24 ist
auf ähnliche
Weise über
das Kabel 25 am Hebezeug 26 aufgehängt.
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Ein
zweites Paar Kontaktplatten 30, 34 ist zur Behandlung
hinterschnittener unterer Bleche 9 des Wagens 1 angeordnet.
Zum Eingriff der Kontaktplatten 30, 34 mit den
abgewinkelten Flächen
der Bleche 9 sind die Kontaktplatten 30, 34 mit
Auslegern 31, 35 versehen, an denen Anker 32, 36 befestigt
sind. Diese Anker 32, 36 können wiederum an weiteren Kabeln
und Hebezeugen (nicht gezeigt) zur vollen Richtungssteuerung der
Kontaktplatten 30, 34 aufgehängt sein. Die Anker 32, 36 oder
die Ausleger 31, 35 können einzeln einstellbar sein,
damit die Neigung der Kontaktplatten 30, 34 zur
Anpassung an die Wagenkastenbleche 9, mit der sie in Eingriff
gelangen sollen, geändert
werden kann.
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Ein
weiteres Paar Kontaktplatten 37, 39 ist auf ähnliche
Weise zur Behandlung der Neigung von Dachblechen 7 angeordnet.
Es können ähnliche
Aufhängungsmittel
eingesetzt werden. Obgleich die dargestellten Kontaktplatten ein
einziges Blech überspannen,
umfasst der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung
einer einzigen Kontaktplatte, die mehrere Bleche überspannen kann,
wodurch mehreren Bleche ohne Neuanordnung der Kontaktplatte behandelt
werden können.
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Obgleich
bei der offenbarten vorliegenden Erfindung die Verwendung von Kabeln
und Hebezeugen zum Aufhängen
der Kontaktplatte von einer Portalkonstruktion umfasst, können für den gleichen Zweck
auch alternative Anordnungen verwendet werden. Es könnten vom
Portal getragene hydraulische Stellglieder oder Roboterarme, die
zur Bewegung entlang dem Wagen angebracht sind oder eine so große Reichweite
haben, dass sie die gesamte Wagenlänge abdecken können, eingesetzt
werden. Statt des beweglichen Portals 10 könnte auch
eine in Längsrichtung
festgelegte Konstruktion verwendet werden, wodurch der Wagen selbst
zum Beispiel auf Schienen zur Bewegung bezüglich der Kontaktplatten angebracht
ist. Gemäß einem
wichtigen Merkmal der Erfindung ist es wünschenswert, dass nur wenig Kraft
aufgewendet wird, um die Kontaktplatten mit der Wagenkastenbeblechung
in Kontakt zu bringen, wodurch eine Verformung des Gerippes vermieden wird.
Die Verwendung aufgehängter
Kontaktplatten ist deshalb von Vorteil, da bei dieser Konfiguration
die Kontaktkraft zum Flachdrücken
des Blechs statt durch irgendeine extern angelegte Kraft durch das Vakuum
oder eine andere Anziehungskraft zwischen der Wagenkastenbeblechung
und der Kontaktplatte bereitgestellt wird.
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Durch
Anordnung der Kontaktplatten in symmetrisch angeordneten Paaren
können
Biege- und Verformungskräfte
auf den teilweise hergestellten Wagen auf ein Minimum reduziert
werden. Es können
auch weitere einzelne Kontaktplatten zur individuellen Behandlung
bestimmter Bleche eingesetzt werden, zum Beispiel bei Bearbeitung
um Türen
herum oder anderer Bereiche des Wagens 1, die kein symmetrisches
Gegenstück
haben. In der obigen Beschreibung wird auf die Längssymmetrie des Wagens 1 Bezug
genommen. Es können
auch andere Symmetrieachsen zur Verringerung von Verformungskräften relevant
sein, insbesondere bei Bearbeitung anderer Konstruktionen als Schienenfahrzeugwagen.
Der betreffende Fachmann für
jede Konstruktion ist sich der Einzelheiten der genauen Achse(n),
die zur Reduzierung dieser Kräfte
von ausschlaggebender Bedeutung ist bzw. sind, bewusst.
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2 zeigt eine Seitenansicht
des über
den Wagen 1 angeordneten Portals 10. In dieser
Ansicht ist zu sehen, dass sich der Läufer 14 in Längsrichtung
entlang der Schiene 15 erstreckt. Der Wagen 1 ist
eine Doppelstockausführung
mit zwei Reihen von Fenstern 2, 3. Die Kontaktplatte 24 ist
so groß,
dass sie ein zwischen zwei Reihen von Fenstern 2, 3 angeordnetes Blech 8 bedecken
kann. Für
jedes besonders geformte Blech ist eine entsprechend bemessene Kontaktplatte
oder ein entsprechend bemessenes Kontaktplattenpaar vorgesehen.
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3 zeigt ausführlicher
die Kontaktplatte 24 aus der gleichen Richtung wie 2. Die Kontaktplatte 24 umfasst
eine allgemein rechteckige Metallplatte 40, die mit Aufhängungspunkten 42 versehen ist.
Mehrere Aufhängungspunkte 42 sind
mit Ringen 44 zur Befestigung der Kabel 21, 25 und
Ankern 32, 35 zur Aufhängung der Kontaktplatte vom
Portal versehen. Die Rückseite
der Kontaktplatte ist mit Kühlkanälen 50 versehen.
Die Kühlkanäle 50 stellen
einen Labyrinthweg vom Einlass 52 zum Auslass 54 bereit,
durch die Kühlfluid
strömen
kann, wobei Öffnungen 58 für eine Strömungsverbindung
zwischen benachbarten Kanälen
sorgen.
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Auf
der Rückseite
der Kontaktplatte ist ein Vakuumverteiler 60 zum Anschluss
an eine Vakuumeinheit 19 vorgesehen. Der Vakuumverteiler 60 ist
mit mehreren Zapfen 62 versehen, an die weitere (nicht
gezeigte) Vakuumleitungen angeschlossen werden können. Die Vakuumleitungen können zur Zuführung von
Vakuum über
durch die Kontaktplatte zu deren Vorderseite verlaufende Bohrungen 64 angeschlossen
sein.
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Über der
Rückseite
der Kontaktplatte 24 sind bogenförmige Streifen 46 ausgebildet,
die die Kühlkanäle 50 und
den Einlass 52, den Auslass 54 und den Vakuumverteiler 60 überspannen
und dazu dienen, sie vor Stoß zu
schützen,
wenn die Kontaktplatte manövriert
oder fallen gelassen wird.
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4 zeigt deutlicher die Ausführung der Kontaktplatte 24,
wobei zu sehen ist, wie die bogenförmigen Streifen 46 Schutz
für den
am Einlassverbinder 53 befestigten Einlass 52 und
des
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Weiteren
für einen
in der Bohrung 64 eingeführten Vakuumverbinder 63 bieten.
Des Weiteren zeigt 4,
wie die Kühlkanäle 50 als
relativ dünne Flächen oder
Stege 57 ausgeführt
sein können,
die mit der Rückseite
der Platte 40 und/oder mit einer anderen verschweißt sind.
Vorzugsweise sind diese Kühlkanäle so ausgebildet,
dass sie die erforderliche Flexibilität der Platte 40 nicht
behindern. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Struktur der
Kontaktplatte 24 in ihrer Gesamtheit, einschließlich der Kühlkanäle 50,
bei der Bestimmung des Ausmaßes ihrer
Flexibilität
wichtig ist. Aus diesem Grunde können
die Kühlkanäle auch
so konzipiert sein, dass sie das Biegen der Kontaktplatte 24 erleichtern,
und könnten
auch Nuten, Kanäle
oder Höhlungen
in der Dicke der Platte 40 enthalten.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorderseite der Platte 40 mit Nuten 65 versehen, die
die Platte in beiden Richtungen durchqueren und auch die Bohrungen 64 schneiden.
Die Tiefe und die Position der Nuten 65 sind genau berechnet,
um den erforderlichen Flexibilitätsgrad
der Kontaktplatte bereitzustellen. Dies kann von vielen Faktoren,
einschließlich
Höhe, Breite
und Dicke der Platte 40, ihren Materialeigenschaften, der
erwarteten Krümmung
der zu behandelnden Bleche und den Eigenschaften des Materials,
zum Beispiel Stärke
des für das
Blech verwendeten Stahls, abhängen.
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Um
ihren Außenumfang
ist die Platte 40 mit einer Dichtung 67 versehen.
Die Dichtung kann aus einem geeigneten elastischen Material hergestellt sein,
das den bei Verwendung der Kontaktplatte angetroffenen Temperaturen
und Drücken
widersteht. Zu typischen Materialien gehören Naturkautschuk, Silikonkautschuk,
PTFE oder andere Kunststoffmaterialien. Es kann auch ein feiner
elastischer Metallstreifen verwendet werden, oder als Alternative
für besondere
Betriebsbedingungen kann die Dichtung durch einen Randbereich der
Platte 40 selbst oder durch einen darauf ausgebildeten
Wulst bereitgestellt werden. Die Dichtung 67 ist in einer
Mulde 68 um den Rand der Platte 40 herum angeordnet
und lässt
sich leicht austauschen, sollte sie im Gebrauch verschlissen werden.
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5 ist eine Ansicht der Vorderseite
der Kontaktplatte 24 nach 3 und 4, die eine bevorzugte Verteilung
der Nuten 65 über
ihre Oberfläche darstellt.
Des Weiteren ist zu sehen, wie die Nuten 65 die Bohrungen 64 schneiden,
wodurch der Vakuumdruck gleichmäßig über die
gesamte Vorderseite der Platte 40 verteilt werden kann.
Zur optimalen Flexibilität
wird bevorzugt, dass die Nuten 65 nicht auf die Seitenwände der
Kanäle
ausgerichtet sind, wo sie an der Rückseite befestigt sind. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
befinden sich die Nuten 65 auf der Vorderseite der Platte 40,
so dass sie auch als Vakuumverteilkanäle dienen. Als Alternative
dazu können sie
auf der Rückseite
der Platte 40 oder auf beiden Flächen davon vorgesehen sein.
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Gemäß der für die Platte
vorgesehenen Biegeart und wie durch die Kontur des gerade hergestellten
Wagens bestimmt können
auch verschiedene andere Nutenmuster eingesetzt werden. 6a zeigt eine alternative
rechteckige Konfiguration für eine
Kontaktplatte 70, die nur horizontale Nuten 72 zur
Begünstigung
von Biegung auf einer einzigen Art aufweist. 6b zeigt eine allgemein quadratische Kontaktplatte 80,
die eine komplexe Nutenkonstruktion 82 aufweist. 6c zeigt eine allgemein
quadratische Kontaktplatte 90, die eine komplexe Nutenkonstruktion 92 aufweist.
Der Übersicht
halber sind in diesen Ansichten andere Details dieser Kontaktplatten,
wie zum Beispiel die Umfangsdichtung, nicht gezeigt worden.
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Die
Tiefe und die Breite der verschiedenen Nuten können sich auch dadurch ändern, dass
zum Beispiel Längsnuten
tiefer als Quernuten sind. Des Weiteren können sich die Nutenquerschnitte
entlang der Länge
einer gegebenen Nut ändern,
zum Beispiel an den Rändern
der Platte tiefer sein als im mittleren Bereich. Obgleich die dargestellten
Nuten im Querschnitt rechteckig sind, können auch alternative Formen
verwendet werden, zum Beispiel eine U-Form zur Verringerung von
Spannungskonzentrationen. Es hat sich herausgestellt, dass zum allgemeinen
Gebrauch die Nut eine optimale Abmessung der Tiefe in einem Bereich
von 3 mm bis 7 mm aufweist. Besonders bevorzugt weisen die Nuten
eine Tiefe zwischen 4 mm und 6 mm auf. Ganz besonders bevorzugt
weisen die Nuten eine Tiefe von 5 mm auf. Entsprechende Dickenabmessungen
für die
Platte 40 liegen vorzugsweise in einem Bereich von 25 mm
bis 8 mm, besonders bevorzugt von 18 mm bis 12 mm und ganz besonders
bevorzugt bei 15 mm. Bei allgemeinen Werten würde das höchste Ende des Dickenbereichs einer
erforderlichen Nutentiefe am Maximum des entsprechenden Bereichs
entsprechen und umgekehrt.
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Diese
Werte sind für
Platten mit typischen Abmessungen von 0,5 m2 bis 1,5 m2 angegeben
worden. Es versteht sich, dass für
kleinere Platten geringere Dickenwerte angemessen sein können, während für größere Platten
größere Dicken
erforderlich sein können,
um eine optimale Flexibilität
zu erreichen. Des Weiteren wird die Wahl der Abmessungen natürlich auch
von der relativen Festigkeit des Gerippes und der das Blech bildenden
Metalltafel beeinflusst. Obgleich sich die obige Beschreibung in
erster Linie auf Kontaktplatten bezieht, die anfangs flach sind
und sich zum Anpassen an die Fahrzeugkontur biegen können, kommt
auch die Verwendung von anfangs gekrümmten oder gebogenen Platten
in Betracht, die zumindest teilweise bereits an die beabsichtigte
Kontur des behandelten Wagenkastens angepasst sein können.
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Im
Folgenden wird das Verwendungsverfahren der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Um mit der
punktweisen Wärmebehandlung
einer Wagenkastenbeblechung 8 eines Schienenfahrzeugwagens 1 zu
beginnen, wird das Portal 10 durch den Antrieb 16 entlang
den Schienen 13, 15 in eine auf einer Höhe mit der
zu behandelnden Wagenkastenbeblechung 8 liegenden Position
vorgerückt.
Dann manövriert
ein Bediener unter Verwendung des Hebezeugs gemäß der obigen Beschreibung eine
Kontaktplatte 24 in eine dicht neben dem Blech 8 liegende
Position. Bei Betätigung
der Vakuumeinheit 19, oder wenn das Vakuum bereits anliegt,
bewirkt eine Annäherung
der Kontaktplatte an die Oberfläche
des Blechs, dass die Kontaktplatte 24 dank des zwischen
den Flächen
des Blechs 8 und der Kontaktplatte 14 und der
Umfangsdichtung 67 erzeugten Vakuums an dem Blech 8 haftet.
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Bei
Blechen, die nicht vollkommen flach sind, wäre eine starr ausgebildete
Kontaktplatte nach dem Stand der Technik nicht in der Lage, sich
flach an das Blech anzulegen, und müsste sich auf die Dehnbarkeit
der Dichtung verlassen, um das Vakuum entlang jeglichen der Ränder aufrechtzuerhalten,
die nicht am Blech anliegen. Externe, zum Beispiel hydraulische,
Kräfte,
die zur Befestigung der Platte verwendet werden, sowie die Vakuumkraft
selbst haben in der Vergangenheit dazu geführt, dass sich das Blech und
der Fahrzeugrahmen an die starre Platte anpassen. Die Kontaktplatte 24 gemäß der vorliegenden Erfindung
neigt aufgrund der auf ihrer Vorderseite ausgebildeten Nuten 65 zu
einem gewissen Grad zum Biegen. Durch sorgfältige Auswahl der Plattendicke
und Nutentiefe ist die Kontaktplatte 24 gezielt so ausgelegt,
dass sie unter der angelegten.
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Vakuumkraft
(oder alternativen Kraft) flexibel genug ist, sich an die durch
den Fahrzeugrahmen definierten lokalen Konturen anzupassen, jedoch
starr genug ist, sich nicht an Verformungen des Blechs anzupassen.
Mit anderen Worten, das Blech passt sich der Kontaktplatte 24 an,
aber die Kontaktplatte passt sich dem Gerippe an. Es hat sich herausgestellt, dass
infolge dieser Anpassung höhere
Vakuumwerte aufrechterhalten werden können.
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Nachdem
die Kontaktplatte 24 das Blech 8 ordnungsgemäß in Eingriff
genommen hat, kann eine Kühlemulsionsströmung gestartet
werden. Die Kühleinheit 18 stellt
durch geeignete Schläuche
oder Leitungen (nicht gezeigt) über
den Einlass 52 und mit Rückführung über den Auslass 54 eine
gesteuerte Kühlemulsionsversorgung
der Kontaktplatte 24. Die Kühlemulsionsversorgung wird
genau gesteuert, um den Kühlanforderungen
des bestimmten gerade behandelten Materials zu entsprechen. Diese
Anforderung variiert im Allgemeinen in Abhängigkeit davon, ob Stahl, rostfreier
Stahl oder Aluminium verwendet wird, und hängt auch von der Stärke des
Materials ab.
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Dann
kann eine sich im Eisenbahnwagen befindende Person mit der punktweisen
Wärmebehandlung
der Wagenkastenbeblechung 8 beginnen. Dazu wird unter Verwendung
eines Brenners oder einer anderen Wärmequelle einem Punkt auf der
Innenseite des Blechs Wärme
zugeführt.
Dieser Punkt wird bis auf knapp unter der Streckgrenze erwärmt. Dies
wird durch Beobachtung der Farbänderung beim
Erwärmen
des Metalls bestimmt. Wenn sich die Temperatur des Punkts der Streckgrenze
annähert, werden
Spannungen im Material an diesem Punkt durch Strecken oder eine
andere Verformung abgebaut. Dann wird die Wärmequelle entfernt und der Punkt
abkühlen
gelassen. Beim Abkühlen
des Punkts zieht sich das. Metall zusammen und verursacht eine neue Spannungsverteilung.
Bei der neuen Spannungsverteilung handelt es sich allgemein um eine
gleichförmige
Radialspannung in der Ebene des Blechs, die auf den Punkt zentriert
ist. Da die ganze Wagenkastenbeblechung 8 behandelt wird,
immer jeweils ein Punkt, ist sie dem gleichen Ausmaß an gleichförmiger Spannung
ausgesetzt.
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Es
ist wichtig, dass jeder Punkt ausreichend abkühlen kann, bevor der nächste Punkt
die Spannungsabbautemperatur erreicht, um die Übertragung von Spannungen von
einem Punkt zum nächsten
zu vermeiden. Dies würde
zu einer nichtgleichmäßigen Spannungsverteilung
führen,
da zwischen zwei benachbarten Punkten ausgerichtete Spannungen abgebaut
werden würden,
während
jene senkrecht zu der Richtung verlaufenden nicht abgebaut werden würden. Zur
Erzielung eines schnellen Abkühlens des
erwärmten
Bereichs oder der Wagenkastenbeblechung 8, muss nicht nur
eine ausreichende Kühlversorgung
der Kontaktplatte 24 bereitgestellt werden, sondern auch
eine ausreichende Wärmeübertragung
zwischen der Außenfläche der
Wagenkastenbeblechung 8 und der Vorderseite der Kontaktplatte 24.
Da Luft ein guter Wärmeisolator
ist, reduzieren irgendwelche Spalten zwischen der Wagenkastenbeblechung 8 und
der Kontaktplatte 24 die Gesamtkühlkapazität. Die Fähigkeit der Kontaktplatte 24,
sich zu biegen, um sich der Außenkontur
des Wagens 1 anzupassen, gewährleistet das Erreichen eines
engen Kontakts mit verbesserter Wärmeübertragungsfähigkeit.
Während
der Wärmebehandlung werden
beim Spannungsabbau an der Wagenkastenbeblechung 8 vorhandene
Ausbauchungen und Höhlungen
reduziert, während
Bereiche der Wagenkastenbeblechung 8 durch das Vakuum in
engeren Knotakt gezogen werden. Im Allgemeinen sollte die Kühlung dazu
ausreichen, die Temperatur des erwärmten Metalls von 900° wieder unter
50°C zurückzubringen,
sobald die Wärmequelle
entfernt worden ist.
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Zur
gleichen Zeit mit dem Fortgang der Wärmebehandlung mit der Kontaktplatte 24 arbeitet
eine andere Person oder Gruppe auf der gegenüberliegenden Seite des Wagens 1 mit
der Kontaktplatte 20 an einer entsprechenden Wagenkastenbeblechung 8.
Durch symmetrisches Arbeiten unterliegen beide Seiten des Wagens 1 einem ähnlichen
Grad sich ergebender Spannung, und es besteht keine resultierende
Biegekraft auf den Wagen 1 und sein Gerippe 4 insgesamt.
Zur Erzielung optimaler Ergebnisse gemäß der vorliegenden Erfindung
wird zwar empfohlen unter Verwendung von Paaren von Kontaktplatten 20, 24 an
symmetrisch angeordneten Blechen zu arbeiten, es versteht sich jedoch,
dass auch einzelne Kontaktplatten getrennt verwendet werden können, um
einzelne Wagenkastenbleche zu behandeln.
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Die
Kühleinheit 18 versorgt
beide Kontaktplatten 20, 24 mit Kühlemulsion
und kann gewährleisten,
dass beide Platten gleichmäßig gekühlt werden. Dazu
werden gegebenenfalls gleiche Kühlemulsionsmengen
beiden Kontaktplatten 20, 24 zugeführt, oder es
werden die jeweiligen Ströme
so gesteuert, dass die Wärmeübertragung
ausgeglichen wird. Eine präzise
Steuerung kann dadurch erreicht werden, dass (nicht gezeigte) Strömungs- und
Temperatursensoren an verschiedenen Stellen im System eingebaut werden,
einschließlich
Sensoren an Versorgungsleitungen und auch Temperatursensoren an
den Kontaktplatten selbst oder an der Wagenkastenbeblechung 8.
Des Weiteren kann die Höhe
des von den Vakuumeinheiten 19 zugeführten Vakuums gesteuert werden,
um einen gleichen Vakuumdruck an beiden Seiten des Wagens zu gewährleisten.
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Nach
Beendigung der Wärmebehandlung
eines ersten Paars Kontaktplatten 8 kann das Vakuum beseitigt
oder reduziert werden, und die Kontaktplatten 20, 24 können ausgerückt und
für das
folgende Blechpaar vorbereitet werden. Dabei muss gegebenenfalls
das Portal 10 entlang den Schienen 13, 15 bewegt
werden, ohne dass eine weitere Einstellung des Hebezeugs 22, 26 erforderlich
ist, oder die Kontaktplatten 20, 24 müssen auf
eine Wagenkastenbeblechung ähnlicher
Größe in der
gleichen Portalposition neu ausgerichtet werden. Als Alternative
kann der Wagen 1 bezüglich
der Kontaktplatten 20, 24 bewegt werden.
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Des
Weiteren kann das Paar hinterschnittener Wagenkastenbleche 9 im
Bodenbereich des Wagens auf ähnliche
Weise entweder gleichzeitig mit der Wagenkastenbeblechung 8 oder
danach behandelt werden. Je nach dem zur Bearbeitung innerhalb des
Wagens zur Verfügung
stehenden Raum können mehrere
Wagenkastenblechpaare gleichzeitig behandelt werden. Es kann wünschenswert
sein, ein symmetrisches Blechpaar im Dachbereich des Zuges zur gleichen
Zeit mit dem Paar Wagenkastenbleche 9 im Bodenbereich zu
behandeln. Auf diese Weise könnte
auch jegliches Nachobenbiegen des Wagens 1 um eine horizontale
Querachse verringert werden.
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7 zeigt eine schematische
Ansicht dessen, wie die flexible Kontaktplatte 24 an ein
aus nicht parallelen Rippen gebildetes Fahrzeuggerippe angepasst
werden kann. Der Übersicht
halber wird das die Fahrzeughaut 6 bildende Blech 8 nicht
gezeigt.
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In
Abhängigkeit
von den gewünschten
Wirkungen können
Alternativen zu dem Verfahren und den Vorrichtungen, die oben beschrieben
werden, eingesetzt werden. Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform
die Verwendung von menschlichen Bedienern zum Ineingriffbringen
der Kontaktplatten und zur Durchführung der Wärmebehandlung vorgesehen ist,
können
auch automatisierte Systeme und Robotervorrichtungen oder eine Kombination
des obigen verwendet werden. Die beschriebenen Kontaktplatten sind
durch vakuumaktivierte Saugwirkung an der Wagenkastenbeblechung
befestigt worden. Es können
auch alternative Systeme, die magnetische oder elektromagnetische
Kräfte
verwenden, eingesetzt werden, oder die Kontaktplatten können durch
eine hydraulische oder pneumatische Kraft oder irgendein anderes
Mittel in Position gepresst gehalten werden. Es wird jedoch bevorzugt,
dass die Kontaktplatten durch gegenseitige Kräfte zwischen der Kontaktplatte
und dem Blech befestigt werden, anstatt durch einen extern angelegten
Druck, der zu einer Verformung des Gerippes führen könnte. Die Kontaktplatten können auch
die Innenseite der Wagenkastenbeblechung in Eingriff nehmen, wobei Wärme von
außen
zugeführt
wird. In diesem Fall wäre
es möglich,
die Kontaktplatten zwischen benachbarten Gerippeelementen einzupassen
und zum Beispiel durch Expansionsglieder zwischen den Gerippeelementen
in engem Kontakt mit der Innenfläche
des Blechs anzuordnen und zu verriegeln.
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Die
Kontaktplatten nach der obigen Beschreibung werden mit einer Kühlemulsion
von einer Kühleinheit
versorgt. Es können
auch andere Mittel zum Kühlen
der Platten eingesetzt werden, einschließlich offene und geschlossene
Systeme mit Emulsionen, Wasser, Öl,
Gas oder irgendeine andere Vorrichtung oder irgendein anderer Mechanismus, die
bzw. der ein Abführen
von genügend
Wärme aus dem
Bereich des erwärmten
Metalls wirksam gewährleisten
kann.
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Obgleich
bei der obigen Beschreibung die Verwendung der Vorrichtung und des
Verfahrens bei der Wärmebehandlung
von mit einem Gerippe verschweißter
Wagenkastenbeblechung vorgesehen wird, kann sie bzw. es auch für Bleche
verwendet werden, die durch ein anderes Mittel befestigt worden sind,
einschließlich,
ohne Beschränkung
darauf, durch Nieten oder Verkleben und Kombinationen dieser Verfahren.
Insbesondere können solche
Kontaktplatten und Konstruktionen nicht nur bei der Herstellung
von Fahrzeugen verwendet werden, sondern auch bei der Reparatur
solcher Wagenkastenbleche zur Beseitigung von Beulen und anderer
Beschädigungen.
Unter solchen Umständen
wäre das
Erfordernis eines Arbeitens in symmetrischen Paaren oftmals nicht
mehr relevant.
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Obgleich
die obigen Beispiele bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung
darstellen, sei darauf hingewiesen, dass auch verschiedene andere Anordnungen
in Betracht kommen, die unter den Erfindungsgedanken und in den
Schutzbereich der angehängten
Ansprüche
fallen.