DE1203892B

DE1203892B - Verfahren und Vorrichtung zum Richten und Spannen von Blechen mittels Erwaermung

Info

Publication number: DE1203892B
Application number: DEV27193A
Authority: DE
Inventors: Walter Gerle; Erhard Schlenkrich
Original assignee: BAUTZEN WAGGONBAU VEB
Current assignee: BAUTZEN WAGGONBAU VEB
Priority date: 1964-11-19
Filing date: 1964-11-19
Publication date: 1965-10-28

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Richten und Spannen von Blechen mittels Erwärmung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Richten und Spannen von Blechen, die mit einem Gerippe oder Skelett verbunden sind, mit Hilfe der Erwärmung.
Im Fahrzeugbau ist es bekannt, die Beblechung der Seiten- und Stirnwände sowie die des Daches von beispielsweise Schienenfahrzeugen durch das Aufbringen von auf Punkten konzentrierter Wärme zu spannen. Das Aufbringen einer Vielzahl von solchen Wärmepunkten geschieht in der Regel mit einer Autogenflamme, welche die Beblechung punktartig hellrot erwärmt, wobei der jeweilige Wärmepunkt eine hütchenförmige Erhebung erfährt, die durch entsprechenden Hammerschlag geglättet werden muß. Die Abkühlung der Wärmepunkte bewirkt eine Schrumpfung des Materials, wodurch die Be-' blechung sich entsprechend spannt. Das erforderliche Glätten der hütchenförmigen Erhebungen mittels Hammer und Gegenhalter führt auf der Beblechung zu ungleichmäßigen Vertiefungen und Erhebungen, die der Gesamtfläche ein unruhiges Aussehen geben. Außerdem bildet sich auf den mit der Autogenflamme erzeugten Wärmepunkten eine starke Zunderschicht, die vor dem Auftragen eines Farbanstriches durch Schleifen der einzelnen Wärmepunkte entfernt werden muß.
Bei einem Verfahren ist es bereits bekannt, die Wärmepunkte durch einen Kohlelichtbogen zu erzeugen. Hierbei führt aber die intensive Hitze des Kohlelichtbogens auf der Blechoberfläche zu Aufkohlungen und Verbrennungen der Blechhaut, die zu Haarrissen Anlaß geben. Aus diesem Grunde mußte dieses Verfahren wieder aufgegeben werden.
Bei einem weiteren Verfahren wird das Spannen der Bleche durch Auftragen von Schweißraupen auf der Innenseite des Bleches durchgeführt. Dieses Verfahren läßt sich nur beschränkt anwenden, da diese Bleche bei Reparaturarbeiten am Wagenkasten infolge der aufgetragenen Schweißraupen nicht mehr verwendet werden können.
Um das Maß der Richtarbeiten zu senken, ist es auch bereits bekannt, die Beblechung während des Aufbringens auf das Gerippe oder Skelett vorzuspannen oder zu recken und unter Beibehaltung dieser Vorspannung mit dem Gerippe oder Skelett zu verbinden. Dieses Verfahren verlangt jedoch besondere Einrichtungen, die während des Aufbringens und des festen Verbindens mit dem Gerippe der Beblechung die erforderliche Vorspannung verleihen.
Allen Verfahren haftet der Nachteil an, daß sie ; äußerst zeitaufwendig und teuer sind und ein hohes Maß an Fertigkeit und Qualifikation verlangen. Zum Zwecke der Trocknung bzw. zum Einbrennen von Überzügen ist es zwar bekannt, mit Wechselspannung hoher Frequenz gespeiste Vorrichtungen anzuwenden, welche auf dem Prinzip der Induktionserwärmung arbeiten, beim Durchlauf des metallenen Werkstückes dieses erwärmen und die Trocknung oder das Einbrennen des auf dem Werkstück befindlichen Überzuges beschleunigen.
Nach ähnlichem Prinzip arbeitet ein Induktor zum Nahtschweißen von Metallen, bei dem die Materialwulst des Werkstückes beim Durchlauf durch den Induktor auf die erforderliche Schmelztemperatur zum Zwecke des Verschweißens gebracht wird.
Den erwärmten Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie nur ihrem speziellen Verwendungszwecke entsprechend anwendbar, dagegen zum Richten und Spannen von auf einem Gerippe od. dgl. aufgebrachten Blechen ungeeignet wären.
Die Erfindung bezweckt, das Richten und Spannen der mit einem Gerippe oder Skelett fest verbundenen Beblechung zu vervollkommnen und Mängel, die ursächlich von der Fertigkeit des Bedienenden abhängen, weitestgehend zu beseitigen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Richten und Spannen der mit einem Gerippe oder Skelett fest verbundenen Beblechung auf der Grundlage der Erwärmung zu entwickeln, bei welchem die Wärme mittels Elektroenergie erzeugt und begrenzt auf die Beblechung einwirkt, wodurch die erwähnten Nachteile weitestgehend vermieden werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die punktartige Erhitzung der zu spannenden Beblechung 2 mittels Induktionserwärmung erfolgt, wobei von einem mit Wechselspannung hoher Frequenz gespeisten Konzentrator 12 ausgehend ein Kraftlinienwechselfeld auf das Werkstück einwirkt, das auf der Beblechung 2 konzentriert Wirbelströme erzeugt und räumlich und zeitlich begrenzt einen Glühpunkt 22 auf die erforderliche Glühtemperatur bringt.
Der Konzentrator kann eine kühlbare Kupferspule aufweisen, die einen halbgeschlitzten Kupferzylinder umschließt, der mit seinem einen Ende aus der Frontplatte des Konzentratorgehäuses minimal vorsieht. Beim Belasten der Kupferspule mit Wechselspannung hoher Frequenz wird ein Kraftlinienfeld erzeugt, das durch den geschlitzten Kupferzylinder auf das Werkstück - die Beblechung - gerichtet auf diesen Wirbelströme erzeugt, die dasselbe räumlich konzentriert und zeitlich begrenzt erhitzen und auf die erforderliche Glühtemperatur bringen.
Zur Vermeidung von Zundererscheinungen am Glühpunkt wird es für zweckmäßig gehalten, diesen während des Glühprozesses mittels Schutzgas zu internieren.
An der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht die Erfindung weiterhin vor, an der Frontplatte des vom Hochfrequenzgenerator gespeisten Konzentrators koaxial zur abgeflachten Spitze Schutzgasöffnungen vorzusehen.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaues der Vorrrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 2 eine Prinzipdarstellung des Konzentrators im Schnitt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Hochfrequenzgenerator 7, der vorteilhaft neben dem Wagenkastenrohbau 1, dessen einzelne Blechfelder 4 der mit dem Gerippe 3 fest verbundenen Beblechung 2 gerichtet und gespannt werden sollen, in bekannter Weise fahrbar angeordnet ist. Der Hochfrequenzgenerator 7 besitzt einen Netzteil 9, der durch das Stromzuführungskabel 6 mit der Stromquelle 5 verbunden ist, ein Umlaufkühlsystem 10 und einen Hochfrequenzteil 8, welcher durch das Hochfrequenzhohlkabe111 den Konzentrator 12 mit Wechselspannung hoher Frequenz einerseits und mit Kühlmittel 21 andererseits speist. Im Netzteil 9 befindet sich neben bekannten Steuereinrichtungen ein Zeitrelais, welches bei Betätigung den am Konzentrator 12 befindlichen Zeitschalter 20 ausgelöst, den Zustrom der Hochfrequenzwechselspannung nach der kühlbaren Kupferspule 17 freigibt und zeitlich begrenzt.
Der Konzentrator 12 ist mit einem Gehäuse umgeben, in dessen mittleren Teil ein hutartiger halbgeschlitzter Kupferzylinder 13 lagert, dessen bis zur Längsmittelachse reichender Schlitz mit einem Dielektrikum 16, vorzugsweise Glimmer, ausgefüllt ist und dessen abgeflachte Spitze 14 minimal über die Frontplatte 18 des Gehäuses vorsteht. Weiterhin ist die Frontplatte 18 des Gehäuses sternförmig mit Distanzstiften 5 versehen, die auf die Beblechung 4 aufgesetzt die abgeflachte Spitze 14 stets in bestimmtem Abstand von dieser halten.
Bei Stromfluß der Wechselspannung hoher Frequenz, der durch die Betätigung des Zeitschalters 20 zeitlich ausgelöst wird, entsteht ein Kraftlinienwechselfeld, welches von der abgeflachten Spitze 14 des Zylinders 13 ausgehend auf dem Blechfeld 4 konzentriert Wirbelströme erzeugt, die das Werkstück zeitlich und räumlich begrenzt in Form eines Glühpunktes 22 erhitzen und auf die erforderliche Glühtemperatur bringen. Für den Zeitpunkt der Erwärmung und des Glühprozesses kann auch vorgesehen werden, durch koaxial zur abgeflachten Spitze 14 angeordnete Schutzgasöffnungen 19 in der Frontplatte 18 des Gehäuses zusätzlich Schutzgas strömen zu lassen, wodurch eine Verzunderung an den Wärmepunkten weitestgehend vermieden wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Richten und Spannen von Blechen mittels Erwärmung, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die punktartige Erhitzung der zu spannenden Beblechung (2) mittels Induktionserwärmung erfolgt, wobei von einem mit Wechselspannung hoher Frequenz gespeisten Konzentrator (12) ausgehend ein Kraftlinienwechselfeld auf das Werkstück einwirkt, das auf der Beblechung (2) konzentriert Wirbelströme erzeugt und räumlich und zeitlich begrenzt einen Glühpunkt (22) auf die erforderliche Glühtemperatur bringt.
2. Verfahren zum Richten und Spannen von Blechen mittels Erwärmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärme- bzw. Glühpunkt (22) während des Glühprozesses mittels Schutzgas interniert ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, die mit Hilfe eines Hochfrequenzgenerators mit Wechselspannung hoher Frequenz gespeist ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (18) des Konzentrators (12) mit koaxial zur abgeflachten Spitze (14) angeordneten Schutzgasöffnungen (19) versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1810 421; USA: Patentschrift Nr. 2 267 001.