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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schienenfahrzeugwagenkasten mit einem ersten Wagenkastenteil und einem zweiten Wagenkastenteil, wobei die beiden Wagenkastenteile miteinander verbunden sind.
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Wagenkästen werden im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik üblicherweise in einer Aluminium-Integralbauweise gefertigt, bei der Wagenkastenteile an ihren Trennstellen mittels Lichtbogenschweißens zu einer kompletten Wagenkastenröhre verbunden werden. Hierzu werden die Unterbaugruppen in der Regel zunächst durch Lichtbogenschweißen vorgefertigt und dann in einer Großvorrichtung, beispielsweise einem Aufbaustand, zusammengesetzt, ausgerichtet und verschweißt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schienenfahrzeugwagenkasten anzugeben, der sich einfach und kostengünstig fertigen lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schienenfahrzeugwagenkasten mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugwagenkastens sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die beiden Wagenkastenteile in ihrem Verbindungsbereich doppelwandig sind und jeweils eine Innenwand und eine dazu beabstandet angeordnete Außenwand aufweisen, zwischen der Innenwand und der Außenwand der beiden Wagenkastenteile jeweils eine schräg zu den beiden Wänden verlaufende Schnittstellenwand angeordnet ist und die beiden Wagenkastenteile miteinander verklebt sind, und zwar derart, dass eine Klebeschicht zwischen der Innenwand des ersten Wagenkastenteils und der Innenwand des zweiten Wagenkastenteils liegt, eine Klebeschicht zwischen der Außenwand des ersten Wagenkastenteils und der Außenwand des zweiten Wagenkastenteils liegt und eine Klebeschicht zwischen der Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und der Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils liegt.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugwagenkastens besteht darin, dass die Verbindung der beiden Wagenkastenteile ohne Lichtbogenschweißen, sondern lediglich durch Kleben erfolgen kann. Um eine feste und belastbare Verbindung zwischen den beiden Wagenkastenteilen sicherzustellen, ist erfindungsgemäß eine spezielle Struktur der Wagenkastenteile im Verbindungsbereich vorgesehen. Erfindungsgemäß weist jedes der beiden Wagenkastenteile im Verbindungsbereich nämlich eine Innenwand und eine Außenwand auf, zwischen denen eine Schnittstellenwand schräg verläuft. Die Verklebung der beiden Wagenkastenteile erfolgt durch mindestens drei Klebeschichten. Durch die schräg verlaufenden Schnittstellenwände kann – je nach Winkel der schräg verlaufenden Schnittstellenwände – eine relativ große Klebefläche gebildet werden, so dass sich große Kräfte übertragen lassen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugwagenkastens ist darin zu sehen, dass die Justage der beiden Wagenkastenteile zueinander sehr einfach ist. Aufgrund der schräg verlaufenden Schnittstellenwände lässt sich nämlich eine automatische Justage der beiden Wagenkastenteile erreichen, wenn diese ineinander geschoben, beispielsweise aufeinander gesetzt werden.
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Um eine besonders einfache automatische Justage beim Aufeinandersetzen bzw. Ineinanderschieben der beiden Wagenkastenteile zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schnittstellenwand des ersten (z. B. bei der Montage oberen (oder unteren)) Wagenkastenteils und die Außenwand des ersten Wagenkastenteils einen Vorsprung bilden, der in eine rinnenförmige Vertiefung im zweiten Wagenkastenteil eingreift, wobei die rinnenförmige Vertiefung durch die Schnittstellenwand des zweiten (z. B. bei der Montage unteren (oder oberen)) Wagenkastenteils und die Außenwand des zweiten Wagenkastenteils begrenzt wird. Durch die Ausbildung des Vorsprunges und der damit zusammenwirkenden rinnenförmigen Vertiefung lässt sich erreichen, dass nach einer zuvor vorgenommenen Grobjustage der Wagenkastenteile zueinander beim weiteren Ineinanderschieben eine automatische Nachjustage erfolgt.
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Als besonders vorteilhaft wird es bezüglich der Justage angesehen, wenn die Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils und die Innenwand des zweiten Wagenkastenteils ebenfalls einen Vorsprung bilden. Der Vorsprung greift vorzugsweise in eine rinnenförmige Vertiefung im ersten Wagenkastenteil ein, wobei die rinnenförmige Vertiefung im ersten Wagenkastenteil bevorzugt durch die Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und die Innenwand des ersten Wagenkastenteils begrenzt wird.
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Mit Blick auf eine einfache Montage und eine besonders feste Klebeverbindung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die beiden Wagenkastenteile im Bereich ihrer Schnittstelle einen Z-förmigen Querschnitt aufweisen und die beiden Z-förmigen Querschnitte ineinandergreifend aufeinanderliegen.
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Um eine Feinjustage der Wagenkastenteile beim Zusammenfügen zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn im Bereich der Innen- oder Außenwand des ersten oder zweiten Wagenkastenteils eine Justageeinrichtung – zum Beispiel in Form einer Anlauframpe – vorgesehen ist, die beim Ineinanderfügen der beiden Wagenkastenteile die beiden Innenwände oder die beiden Außenwände relativ zueinander justiert und aufeinander – quer zur Absenk- oder Fügerichtung – zubewegt. Die Justageeinrichtung arbeitet vorzugsweise mit einem korrespondierenden Justageelement – z. B. in Form einer Anlaufschräge – im anderen Wagenkastenteil zusammen, um die beiden Wagenkastenteile optimal zueinander auszurichten. Die Justageeinrichtung (z. B. die Anlauframpe) und das Justageelement (z. B. die Anlaufschräge) gewährleisten vorzugsweise eine geometrische Zwangsführung, die – nach einem Ineinanderstecken der beiden Wagenkastenteile – ein relatives Verkippen der beiden Wagenkastenteile bzw. ein gegenseitiges Abheben der beiden Wagenkastenteile verhindert. Mit anderen Worten bilden die Justageeinrichtung und das Justageelement vorzugsweise eine klebegerechte Abschälsicherung.
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Um ein Verkleben der beiden Wagenkastenteile schnell, kostengünstig und zuverlässig zu gewährleisten, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn an einer oder mehreren der miteinander verklebten Wände, nämlich der Innenwand des ersten Wagenkastenteils, der Innenwand des zweiten Wagenkastenteils, der Außenwand des ersten Wagenkastenteils, der Außenwand des zweiten Wagenkastenteils, der Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und/oder Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils, Abstandsnoppen vorgesehen sind.
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Die Abstandsnoppen halten die miteinander verklebten Wände des ersten Wagenkastenteils und die des zweiten Wagenkastenteils vorzugsweise auf Abstand und legen die Dicke des Klebespalts für den Klebstoff zwischen den beiden zugeordneten Wänden fest. Die Funktion der Abstandsnoppen besteht also darin, ein unmittelbares ganzflächiges Aufeinanderliegen der beiden Wagenkastenteile im Verbindungsbereich zu vermeiden und stattdessen einen Spalt herzustellen, der einen Klebstofffluss zwischen den beiden Wagenkastenteilen gewährleistet.
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Mit Blick auf eine kostengünstige Fertigung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die beiden Wagenkastenteile Strangpressteile sind, die entlang einer vorgegebenen Strangpressrichtung stranggepresst worden sind, und die Abstandsnoppen durch vorstehende stranggepresste Strangpressabschnitte gebildet sind.
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Falls die Abstandsnoppen durch Strangpressen gebildet und somit entlang der Strangpressrichtung linienförmig sind, so dass zwischen den linienförmigen Abstandsnoppen Kanäle (Fließkanäle) gebildet werden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Strangpressabschnitte längs der Strangpressrichtung gesehen unterbrochen werden, und zwischen den Strangpressabschnitten Durchgangsschlitze gebildet werden, die mit Klebstoff gefüllt werden können. Durch diese Ausgestaltung wird ein Klebstofffluss auch quer zu den sich linieförmig erstreckenden Abstandsnoppen und den dadurch gebildeten Kanälen gewährleistet.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeugwagenkastens, insbesondere eines Schienenfahrzeugwagenkastens wie oben beschrieben, wobei bei dem Verfahren ein erstes Wagenkastenteil des Schienenfahrzeugwagenkastens mit einem zweiten Wagenkastenteil des Schienenfahrzeugwagenkastens verbunden wird.
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Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass eines der beiden Wagenkastenteile, also das erste oder zweite Wagenkastenteil, auf das andere der beiden Wagenkastenteile aufgesetzt und zumindest auch schwerkraftbedingt auf dieses andere Wagenkastenteil aufgedrückt wird und die beiden Wagenkastenteile miteinander verklebt werden, und zwar derart, dass eine Klebeschicht zwischen der Innenwand des im Verbindungsbereich doppelwandigen ersten Wagenkastenteils und der Innenwand des im Verbindungsbereich doppelwandigen zweiten Wagenkastenteils liegt, eine Klebeschicht zwischen der Außenwand des ersten Wagenkastenteils und der Außenwand des zweiten Wagenkastenteils liegt und eine Klebeschicht zwischen einer Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und einer Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils liegt, wobei die beiden Schnittstellenwände zwischen der Innenwand und der Außenwand der beiden Wagenkastenteile zueinander parallel und jeweils zu den Innen- und Außenwänden schräg verlaufen.
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Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugwagenkastens im Wesentlichen entsprechen.
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Das Einführen des Klebstoffs in den Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen kann beispielsweise druckfrei unter Ausnutzung der Schwerkraft erfolgen. Mit Blick auf eine schnelle Fertigung wird es jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn nach dem Aufeinandersetzen der beiden Wagenkastenteile an einer oder mehreren Einspritzstellen Klebstoff in den Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen eingespritzt wird, also eine Druckinjektion durchgeführt wird.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine Vakuuminjektion durchgeführt werden. Um sicherzustellen, dass sich der Klebstoff in dem Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen schnell verteilt und Luftblasen zwischen den Wagenkastenteilen vermieden werden, wird es nämlich als vorteilhaft angesehen, wenn an einer oder mehreren Absaugstellen ein Unterdruck erzeugt wird, durch den die im Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen befindliche Luft und auch der eingespritzte oder eingefüllte Klebstoff in Richtung Absaugstelle gesaugt werden.
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Mit Blick auf ein einfaches Zusammenfügen der beiden Wagenkastenteile wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das eine Wagenkastenteil derart auf das andere Wagenkastenteil abgesenkt wird, dass ein durch die Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und die Außenwand des ersten Wagenkastenteils gebildeter Vorsprung in eine rinnenförmige Vertiefung eingreift, die durch die Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils und die Außenwand des zweiten Wagenkastenteils begrenzt wird, und dass ein durch die Schnittstellenwand des zweiten Wagenkastenteils und die Außenwand des zweiten Wagenkastenteils gebildeter Vorsprung in eine rinnenförmige Vertiefung eingreift, die durch die Schnittstellenwand des ersten Wagenkastenteils und die Außenwand des ersten Wagenkastenteils begrenzt wird.
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Vorzugsweise erfolgt beim Absenken des einen Wagenkastenteils auf das andere Wagenkastenteil eine automatische Justage der beiden Wagenkastenteile relativ zueinander, und zwar beispielsweise mittels mindestens einer Justageeinrichtung (z. B in Form einer Anlauframpe), die im Bereich eines Wandendabschnitts der Innen- oder Außenwand des ersten oder zweiten Wagenkastenteils angeordnet ist.
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Um eine schnelle und gleichmäßige Verteilung des Klebstoffs zwischen den beiden Wagenkastenteilen sicherzustellen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die miteinander verklebten Wände mit Abstandsnoppen auf Abstand gehalten werden, die an einer oder mehreren der miteinander zu verklebenden Wände vorgesehen sind, und die Dicke des Klebespalts für den Klebstoff zwischen den beiden zugeordneten Wänden mit den Abstandsnoppen festgelegt wird.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Herstellung der beiden Wagenkastenteile ein Strangpressen entlang einer vorgegebenen Strangpressrichtung umfasst, im Rahmen des Strangpressens auf einer oder mehreren der miteinander zu verklebenden Wände zumindest ein linienförmiger, vorstehender Strangpressabschnitt gebildet wird, und der linienförmige, vorstehende Strangpressabschnitt nach dem Strangpressen abschnittsweise – entlang der Strangpressrichtung gesehen – unter Bildung von Durchgangsschlitzen ganz oder teilweise entfernt wird und Abstandsnoppen gebildet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
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1 ein Ausführungsbeispiel für zwei Wagenkastenteile vor einer Montage miteinander,
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2 die beiden Wagenkastenteile gemäß 1 während des Aufeinandersetzens aufeinander,
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3 die beiden Wagenkastenteile gemäß 1 im aufeinandergesetzten Zustand,
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4 die beiden Wagenkastenteile gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung während des Aufeinandersetzens,
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5 die beiden Wagenkastenteile gemäß 4 näher im Detail, wobei das Zusammenwirken einer Anlaufschräge und einer Anlauframpe näher dargestellt ist,
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6 die Funktionsweise von Abstandsnoppen, mit denen die beiden aufeinandergesetzten Wagenkastenteile auf Abstand gehalten werden,
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7 ein Ausführungsbeispiel für das erste Wagenkastenteil 1 in einer dreidimensionalen Darstellung, wobei linienförmig ausgestaltete Abstandsnoppen erkennbar sind, die voneinander durch Durchgangsschlitze getrennt sind,
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8 die beiden Wagenkastenteile gemäß 1 nach einem Verkleben,
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9 beispielhaft das Einführen von Klebstoff in den Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen gemäß 1, wobei Klebstoff an einer Einspritzstelle eingeführt und an einer Absaugstelle ein Unterdruck erzeugt wird,
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10 die Funktionsweise der Abstandsnoppen gemäß 7 näher im Detail, wobei anhand von Pfeilen der Klebstofffluss durch den zwischen den beiden Wagenkastenteilen gemäß 1 bestehenden Spalt dargestellt ist, und
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11 die Wagenkastenteile gemäß 1 nochmals in einer anderen Darstellung.
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In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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In der 1 sieht man ein erstes Wagenkastenteil 100, das in seinem in der 1 unteren Bereich doppelwandig ausgeführt ist. In dem doppelwandigen Bereich weist das erste Wagenkastenteil 100 eine Innenwand 110 auf, die zu einer vorzugsweise parallel verlaufenden Außenwand 120 beabstandet angeordnet ist.
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Zwischen der Innenwand 110 und der Außenwand 120 verläuft eine Schnittstellenwand 130 schräg (vorzugsweise in einem Winkelbereich zwischen 20° und 70°) zur Innenwand 110 und zur Außenwand 120. Durch die schräg verlaufende Schnittstellenwand 130, die Innenwand 110 sowie die Außenwand 120 wird eine im Querschnitt Z-förmige Verbindungsstruktur 140 am unteren Ende des ersten Wagenkastenteils 100 gebildet.
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In der 1 erkennt man darüber hinaus, dass die im Querschnitt Z-förmige Verbindungsstruktur 140 einen Vorsprung 150 umfasst, der durch die Außenwand 120 und die schräg verlaufende Schnittstellenwand 130 gebildet ist.
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An den Vorsprung 150 schließt sich eine rinnenförmige Vertiefung 160 an, die seitlich durch die Innenwand 110 und die Schnittstellenwand 130 begrenzt oder gebildet ist.
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In der 1 erkennt man darüber hinaus ein zweites Wagenkastenteil 200, das unterhalb des ersten Wagenkastenteils 100 angeordnet ist. Das zweite Wagenkastenteil 200 ist in seinem in der 1 oberen Abschnitt ebenfalls doppelwandig ausgeführt.
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Das zweite Wagenkastenteil 200 weist an seinem in der 1 oberen Ende eine Innenwand 210 auf, die beabstandet und parallel zu einer Außenwand 220 des Wagenkastenteils 200 verläuft. Zwischen der Innenwand 210 und der Außenwand 220 verläuft eine Schnittstellenwand 230, die schräg (vorzugsweise in einem Winkelbereich zwischen 20° und 70°) zur Innenwand 210 sowie schräg zur Außenwand 220 ausgerichtet ist.
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Durch die Innenwand 210, die Außenwand 220 sowie die Schnittstellenwand 230 wird eine im Querschnitt Z-förmige Verbindungsstruktur 240 am in der 1 oberen Ende des zweiten Wagenkastenteils 200 gebildet. Die Z-förmige Verbindungsstruktur 240 umfasst einen Vorsprung 250 und eine rinnenförmige Vertiefung 260, die zu dem Vorsprung 150 und der rinnenförmigen Vertiefung 160 im ersten Wagenkastenteil 100 korrespondieren. Die Z-förmige Verbindungsstruktur 240 ist vorzugsweise komplementär zur Z-förmigen Verbindungsstruktur 140, so dass die Z-förmigen Verbindungsstrukturen aufeinander passen.
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Bei dem ersten Wagenkastenteil 100 kann es sich beispielsweise um eine Seitenwand eines nicht weiter dargestellten Schienenfahrzeugwagenkastens handeln. Bei dem zweiten Wagenkastenteil 200 kann es sich beispielsweise um ein nicht weiter dargestelltes Untergestell desselben Schienenfahrzeugwagenkastens handeln.
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Bei der Darstellung gemäß 1 sind das erste Wagenkastenteil 100 und das zweite Wagenkastenteil 200 vor einer Montage gezeigt; es lässt sich erkennen, dass der Abstand zwischen den beiden Wagenkastenteilen noch sehr groß ist.
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Die 2 zeigt das Wagenkastenteil 100, während es entlang der Pfeilrichtung P – beispielsweise schwerkraftbedingt – auf das in der 2 untere zweite Wagenkastenteil 200 aufgesetzt wird.
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Die 2 zeigt darüber hinaus eine Anlauframpe 300, die im Bereich der Innenwand des zweiten Wagenkastenteils 200 ausgebildet ist. Die Anlauframpe 300 arbeitet mit einer Anlaufschräge 310 zusammen, die an dem in der 2 unteren Ende der Innenwand des ersten Wagenkastenteils 100 ausgeformt ist. Trifft beim Absenken des ersten Wagenkastenteils 100 auf das zweite Wagenkastenteil 200 die Anlaufschräge 310 des ersten Wagenkastenteils 100 auf die untere Anlauframpe 300 im zweiten Wagenkastenteil 200, so kommt es zu einer automatischen Justage der beiden Z-förmigen Verbindungsstrukturen 140 und 240.
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Die 3 zeigt die beiden Wagenkastenteile 100 und 200 im zusammengesetzten Zustand. Es lässt sich erkennen, dass durch die Anlauframpe 300 und die Anlaufschräge 310 eine automatische Justage zwischen den beiden Wagenkastenteilen 100 und 200 erzielt wird. Die Anlauframpe 300 und die Anlaufschräge 310 gewährleisten vorzugsweise eine geometrische Zwangsführung, die – nach einem Ineinanderstecken der beiden Wagenkastenteile 100 und 200 – ein relatives Verkippen der beiden Wagenkastenteile bzw. ein gegenseitiges Abheben der beiden Wagenkastenteile verhindert. Mit anderen Worten bilden die Anlauframpe 300 und die Anlaufschräge 310 vorzugsweise eine klebegerechte Abschälsicherung.
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Darüber hinaus lässt sich in der 3 erkennen, dass durch die Z-förmigen Verbindungsstrukturen 140 und 240 eine definierte Positionierung der beiden Wagenkastenteile 100 und 200 erreicht wird.
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Die 4 zeigt das Zusammenfügen der beiden Wagenkastenteile 100 und 200 gemäß 1 nochmals näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass bei einem Absenken des ersten Wagenkastenteils 100 entlang der Pfeilrichtung P die Anlaufschräge 310 auf die Anlauframpe 300 im zweiten Wagenkastenteil 200 treffen wird, so dass es zu einer selbsttätigen Justage zwischen den beiden Wagenkastenteilen 100 und 200 kommt.
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Die 5 zeigt die Anlaufschräge 310 im ersten Wagenkastenteil 100 sowie die Anlauframpe 300 im zweiten Wagenkastenteil 200 nochmals in einer vergrößerten Darstellung. Man sieht, dass die Anlaufschräge 310 und die Anlauframpe 300 eine Bewegung des ersten Wagenkastenteils 100 in Richtung P1 quer zur Absenkrichtung und damit eine Justage der beiden Wagenkastenteile 100 und 200 relativ zueinander bewirken.
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In der Darstellung gemäß 5 lassen sich außerdem Abstandsnoppen 400 erkennen, die einteilig sowohl an der innen (bezogen auf den in der 1 gezeigten Abschnitt des Schienenfahrzeugwagenkastens) liegenden Anlauffläche 311 der Anlaufschräge 310 als auch an der außen (bezogen auf den in der 1 gezeigten Abschnitt des Schienenfahrzeugwagenkastens) liegenden Anlauffläche 312 der Anlaufschräge 310 angeformt sind. Die Funktion der Abstandsnoppen 400 besteht darin, ein unmittelbares ganzflächiges Aufeinanderliegen der Z-förmigen Verbindungsstruktur im ersten Wagenkastenteil und der Z-förmigen Verbindungsstruktur im zweiten Wagenkastenteil zu verhindern. Durch die Abstandsnoppen 400 wird gewährleistet, dass stets ein gewisser Spalt zwischen den beiden Verbindungsstrukturen verbleibt.
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Die 6 zeigt die Anlaufschräge 310 sowie die Anlauframpe 300 näher im Detail, nachdem das erste Wagenkastenteil 100 vollständig auf das zweite Wagenkastenteil 200 aufgesetzt worden ist. Es lässt sich erkennen, dass durch die Abstandsnoppen 400 ein Spalt 500 gebildet wird, der nach dem Aufeinandersetzten der beiden Wagenkastenteile 100 und 200 zunächst noch mit Luft gefüllt ist.
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Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das erste Wagenkastenteil 100 gemäß 1 in einer dreidimensionalen Darstellung näher im Detail.
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Es lässt sich erkennen, dass die Abstandsnoppen 400, deren Funktion beispielhaft im Zusammenhang mit den 5 und 6 erläutert worden ist, linienförmig sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 wird das erste Wagenkastenteil 100 durch ein Strangpressteil gebildet, das im Rahmen eines Strangpressverfahrens stranggepresst worden ist. Im Rahmen des Strangpressens wurden gebildet: die Innenwand 110, die Außenwand 120, die Schnittstellenwand 130 sowie entlang der Strangpressrichtung S linienförmige Strangpressabschnitte 401, die einstückig aus der Wandebene der jeweiligen Wand, an der sie ausgebildet sind, hervorstehen.
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Nach dem Strangpressen des Strangpressteils 101 bzw. des ersten Wagenkastenteils 100 erstrecken sich die vorstehenden Strangpressabschnitte 401 durchgehend von dem in der 7 vorderen Strangende 102 bis zu dem in der 7 hinteren Strangende 103 des Strangpressteils 101.
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Nach dem Strangpressen des Strangpressteils 101 werden die vorstehenden Strangpressabschnitte 401 vorzugsweise unterbrochen, beispielsweise durch Fräsen, so dass Durchgangsschlitze 402 gebildet werden, die die Strangpressabschnitte 401 – entlang der Strangpressrichtung S gesehen – unterbrechen. Die durch die Durchgangsschlitze 402 unterbrochenen vorstehenden Strangpressabschnitte 401 bilden die linienförmigen Abstandsnoppen 400, wie sie im Zusammenhang mit den 5 und 6 bereits vorgestellt und erläutert worden sind.
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Nachdem die beiden Wagenkastenteile 100 und 200 aufeinander gesetzt worden sind, wie dies im Zusammenhang mit den 1 bis 6 im Detail erläutert worden ist, werden die beiden Zförmigen Verbindungsstrukturen 140 und 240 (vgl. 8) miteinander verklebt, indem ein Klebstoff in den Spalt 500 zwischen den beiden Verbindungsstrukturen 140 und 240 eingeführt oder mit Druck eingespritzt wird. Durch den Klebstoff wird eine Klebeschicht gebildet, die in der 8 mit dem Bezugszeichen 510 gekennzeichnet ist.
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Aufgrund der Abstandsnoppen 400, wie sie in den 5, 6 und 7 gezeigt sind, wird stets sichergestellt, dass der Spalt 500 bzw. der Abstand zwischen den beiden Verbindungsstrukturen 140 und 240 ausreichend groß ist und der Klebstoff ganzflächig zwischen den beiden Verbindungsstrukturen 140 und 240 fließen und eine homogene Klebeschicht 510 mit homogener Dicke bilden kann.
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Die 9 zeigt das erste Wagenkastenteil 100 sowie das zweite Wagenkastenteil 200 gemäß 1 in einer dreidimensionalen Sicht von der Seite, wobei das Verkleben der beiden Wagenkastenteile näher gezeigt ist. Es lässt sich erkennen, dass eine Einspritzstelle 520 vorhanden ist oder gebildet wird, beispielsweise durch Bohren eines Lochs in die Innenwand 110 des ersten Wagenkastenteils 100, so dass ein Einspritzen oder Einfüllen (drucklos, vorzugsweise unter Ausnutzung der Kapillarwirkung) von Klebstoff in den Spalt 500 zwischen dem in der 9 oberen ersten Wagenkastenteil 100 und dem in der 9 unteren zweiten Wagenkastenteil 200 möglich wird. Vorzugsweise wird die Position der Einspritzstelle 520 möglichst weit oben gewählt, so dass der gesamte Spalt 500 zwischen den beiden Z-förmigen Verbindungsstrukturen gleichmäßig allein schwerkraftbedingt mit Klebstoff gefüllt wird. Das Einfüllen wird vorzugsweise beendet, sobald Klebstoff aus einer vorzugsweise möglichst weit oben befindlichen Ablauföffnung 530 abläuft.
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Um zu vermeiden, dass Luft zwischen den beiden Wagenkastenteilen 100 und 200 ein gleichmäßiges Verteilen des Klebstoffs in dem Spalt 500 verhindert oder stört, wird vorzugsweise eine Absaugstelle 535 vorgesehen. An der Absaugstelle 535 lässt sich ein Unterdruck erzeugen, beispielsweise mit einer Unterdruck- oder Vakuumpumpe, und störende Luft absaugen.
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Die 10 zeigt beispielhaft anhand von Pfeilen P3, wie sich der Klebstoff unterhalb der Z-förmigen Verbindungsstruktur des ersten Wagenkastenteils 100 verteilen wird. Es lässt sich erkennen, dass sich durch die linienförmigen Abstandsnoppen 400 Klebstoffkanäle 540 ausbilden, die entlang der Strangpressrichtung S des Strangpressteils 101 ausgerichtet sind. Um eine Klebstoffverteilung auch zwischen den Klebstoffkanälen 540 zu gewährleisten, sind die linienförmigen Abstandsnoppen 400 durch die Durchgangsschlitze 402 in Längsrichtung voneinander getrennt, so dass auch ein Klebstofffluss zwischen benachbarten Klebstoffkanälen 540 quer zu Kanallängsrichtung möglich wird. Durch die Durchgangsschlitze 402 wird also gewährleistet, dass die Abstandsnoppen 400 den zur Ausbildung des Spaltes 500 nötigen Abstand zwischen den beiden Wagenkastenteilen herstellen, aber dabei den Fluss des Klebstoffs innerhalb des Spaltes 500 nicht verhindern oder stören.
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Die 11 zeigt die Wagenkastenteile 100 und 200 gemäß 1 nochmals in einer anderen Darstellung. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem ersten Wagenkastenteil 100 um eine Seitenwand eines nicht weiter dargestellten Schienenfahrzeugwagenkastens und bei dem zweiten Wagenkastenteil 200 um ein Untergestell oder Untergestellabschnitt des nicht weiter dargestellten Schienenfahrzeugwagenkastens handeln.
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Der beschriebene Schienenfahrzeugwagenkasten und das beschriebene Verfahren zum Herstellen eines solchen Schienenfahrzeugwagenkastens können je nach Ausgestaltung im Einzelfall einen oder mehrere der folgenden Merkmale oder Vorteile aufweisen:
- – Aufgrund der Klebeverbindung kann im Gegensatz zu einer Schweißverbindung kein Schweißverzug zwischen den beiden zu verbindenden Wagenkastenteilen entstehen.
- – Die einzelnen Wagenkastenmodule können bereits lackiert und teilausgerüstet werden, bevor sie zusammengesetzt werden. Dies ermöglicht einen besonders hohen Vormontagegrad bei den Wagenkastenteilen.
- – Aufgrund der Klebeverbindung ist gegenüber einer Schweißverbindung eine Gewichtsreduktion bei den beiden Wagenkastenteilen möglich.
- – Die Größe der aktiven Klebefläche zwischen den beiden Wagenkastenteilen ist über die Länge der Schnittstellenwände in den beiden Z-förmigen Verbindungsstrukturen definierbar.
- – Die Montage der Wagenkastenteile ist unabhängig von der maximalen Verarbeitungszeit ("Topfzeit") des Klebstoffs, da der Klebstoff erst nach einem Zusammensetzen der beiden Wagenkastenteile in den Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen eingeführt wird oder zumindest eingeführt werden kann.
- – Durch das klebstofffreie bzw. trockene Zusammensetzen der Wagenkastenteile ist ein ungewünschtes Abstreifen des Klebstoffs beim Zusammenführen der beiden Wagenkastenteile ausgeschlossen.
- – Durch das Einsaugen des Klebstoffs in den Spalt zwischen den beiden Wagenkastenteilen mittels Unterdruck kann sichergestellt werden, dass alle Fügestellen benetzt werden.
- – Über die beschriebenen Abstandsnoppen sind eine sehr genaue Einstellung der Spaltgröße bzw. Spaltdicke und eine automatische Zentrierung der Wagenkastenteile zueinander möglich.
- – Durch Durchgangsschlitze, die beispielsweise durch Einfräsungen gebildet sein können, in den Abstandsnoppen können Fließkanäle geschaffen werden, die es dem Klebstoff ermöglichen, alle Teilflächen zwischen den sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Abstandsnoppen zu benetzen.
- – Durch das beschriebene Injektionsverfahren, insbesondere das beschriebene Vakuuminjektionsverfahren, lassen sich Lufteinschlüsse in den Klebefugen zwischen den Wagenkastenteilen vermeiden.
- – Durch die beschriebene Z-förmige Verbindungsstruktur der beiden Wagenkastenteile ist eine einfache Oberflächenvorbehandlung der Klebeflächen aufgrund der Z-förmigen Geometrie möglich.
- – Durch die beschriebene Verbindungsstruktur ist eine visuelle Kontrolle der eingebrachten Klebstoffmenge möglich, da das Austreten von Klebstoff aus dem Spaltbereich zwischen den beiden Wagenkastenteilen beobachtet werden kann.
- – Die beschriebene Anlauframpe und die beschriebene Anlaufschräge ermöglichen es, die beiden Wagenkastenteile beim Zusammensetzen, beispielsweise durch das Ausnutzen von Eigengewicht der beiden Wagenkastenteile oder durch Anwendung weiterer Zusatzkräfte, automatisch zu justieren und zu zentrieren.
- – Bei den Wagenkastenteilen, die mit dem beschriebenen Verfahren miteinander verbunden werden können, kann es sich beispielsweise um eines oder mehrere der folgenden Module handeln: Untergestell, Seitenwand, Dach, Stirnwand und Zwischenboden (z. B. bei Doppelstockfahrzeugen).
- – Das beschriebene Verfahren zum Verbinden von Wagenkastenteilen kann beispielsweise bei Wagenkastenteilen vorgenommen werden, die Aluminium-Hohlkammerprofile aufweisen.
- – Das beschriebene Verkleben von Wagenkastenteilen kann darüber hinaus mit anderen Verbindungsverfahren kombiniert werden, beispielsweise mit anderen Kaltfügeverfahren oder thermischen Fügeverfahren.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
