DE2602605B2

DE2602605B2 - Verfahren zum Herstellen einer Paneelkonstruktion und Hautblech zur Verwendung bei dem Verfahren

Info

Publication number: DE2602605B2
Application number: DE2602605A
Authority: DE
Inventors: Akira Ashiya Hoshi; Tsuneo Kinoshita; Shigetomo Matsui; Kyoshi Ashiya Terai; Toru Nishinomiya Tohmoto; Toshio Kobe Yoshida
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1976-01-24
Publication date: 1980-09-25
Also published as: FR2298404B1; DE2602605C3; BR7600446A; GB1537152A; FR2298404A1; SE410339B; DE2602605A1; US4058883A; SE7600753L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Paneelkonstpiktion aus einem skelettartigen Rahmen und einem an dem Rahmen befestigten Hautblech, das einer mechanischen, die Elastizitätsgrenze nicht überschreitenden Zugspannung ausgesetzt und unter Aufrechtcrhaltung des gedehnten Zustands an den Rahmen angeschweißt wird, wobei eine Restzugspannung in dem angeschweißten Hautblech verbleibt.

Ein solches Verfahren ist se'iier grundlegenden Art nach aus der DE-AS I 927463 bekannt. Dort weist der Rahmen einer Gerüstkonstruktion an seinen Enden schwenkbare Rahmenteile auf, die aus der Rahmcncbene nach oben geschwenkt werden können. Zum Herstellen der Gerüstkonstruktion wird ein als Metallplatte bezeichnetes Hautblceh an den nach oben geschwenkten Rahmeiiteilen befestigt. Anschließend werden die Rahmenteile nach unten in die Rahmenebene geschwenkt, wobei das Hauthlech einer Ziigdchnung oder Zugspannung ausgesetzt wird. Im gedehnten Zustand wird dann das Hautblech am Rahmen angeschweißt.

Ein im Prinzip ähnliches Verfahren ist in der vorvcröffcntlichtcn DD-PS 43526, Spalte 2, Zeilen 12 bis 20 beschrieben. Danach ist es, um das Maß der Richtarbeiten zu senken, bekannt, die Bcblcchung während des Aufbringcns auf das Gerippe oder Skelett vorzuspannen oder zu recken und unter Beibehaltung dieser Vorspannung mit dem Gerippe oder Skelett zu verbinden.

l'ancelkonstruktionen aus einem skeletlartigcn Rahmen iiml einem am Rahmen befestigten Hautblech finden im allgemeinen Anwendimg für die Dach- und Seitenverkleidungi'ii von vielen Fahrzeugen. S' liiffcn und Gebäuden. Is besieht ein großes Bedürfnis, das Ligengewicht dieser Paucclkonstruk-Iinnen/U vermindern. Dies gilt insbesomleie im Fahrzeugbau, beispielsweise bei L.isc l>iiliiiwagcn. Um das genannte Bedürfnis zu befriedigen, hat man die Wandstärke der Paneelkonstruktionen der Fahrzeuge verringert. Für Stahl betragen die Wandstärken der Hautbleche größenordnungsmäßig 1,2 bis 1,6 mm. Die Rahmenbauteile haben eine Stärke von größenordnungsmäßig 2,3 bis 5,4 mm. Infolge der Tendenz, die Stärke der Bauteile zu vermindern, besteht bei Hautblech-Paneelkonstruktionen der oben beschriebenen Art die Gefahr, daß beim Zusammenbau Dein formationen auftreten., beispielsweise in den Dach- und Seitenwandkonstruktionen.

Von den verschiedenen Arten der auftretenden Deformationen sind etwa 50% auf Verziehen oder Krümmen der Hautbleche zurückzuführen, wobei es sich um Verformungen handelt. Etwa 40% der Deformationen beruhen auf einem unregelmäßigen Durchhang. Diese beiden Arten von Deformationen machen somit 90% der gesamten Deformationen aus. Die Verwerfungsdeformationen der Hautbleche um-

2Ii fassen auch örtliche Spannungen, die beim Walzen hervorgerufen werden, und Spannungen, die auf das Schweißen zurückzuführen sind. Wenn daher ein Hautblech der beschriebenen Art an einem gitterförmigen Rahmenwerk beispielsweise durch Schweißen befestigt ist, treten verschiedenartige Arten von Deformationen in der Form von konkavon und konvexen Wölbungen in den einzelnen rechteckförmigen Feldern des Hautbleches auf.

Es ist üblich, diese konvexen und konkaven De-

3Ii formationen durch ein Deformationsentfernungsverfahren zu beseitigen, bei dem nach der Herstellung der Paneelkonstruktion jedes Feld örtlich erhitzt wird, beispielsweise durch Punkt- oder Linienerhitzung, und danach schnell abgekühlt wird. Die für dieses Dcformationscntfernungsverfahren aufgebrachte Arbeitszeit macht etwa 30 bis 25% der Zusammenbauzeit eines Fahrzeugkörpers aus. Die Entfernung der Deformation ist daher mit sehr viel Arbeit und hohen Kosten verbunden. Ein Beispiel "um Richten und

an Spannen von mit dem Rahmen verbundenen Blechen mittels Induktionserwärmung ist aus der bereits genannten DD-PS 45 526 bekannt.

Weiterhin können bei rostfreien Stahlblechen die Deformationen nicht entfernt werden, da sich sonst die dünnen Bleche verfärben, und das Paneel seinen Handelswert verliert. Rostfreie Stahlbleche werden daher lediglich als gewellte Hautbleche verwendet. Gewellte Haulbleche sind aber sehr teuer und haben einen geringeren ästhetischen Wert. Bei Hautblechen > aus Aliiminiumwerksloffen ist die Wirksamkeit der Dcformatioiiscntfcrnung durch Punkterhitzen sehr gering, da Aluminium eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit hat. In manchen Fällen ist es daher unmöglich, die Deformationen zu beseitigen. Bei der Vcrarbei-

5< tung von Hautblcehen aus Aluminium werden daher äußert komplizierte Arbeitsvorgänge angewendet, die beispielsweise die Verwendung von Hilfskühlplattcn umfassen, um die Aluminiumpaneclc herzustellen.

Eine gewisse Abhilfe hat das oben beschriebene

«ι bekannte Verfahren der mechanischen Vorspannung der Haulblechc geschaffen. Aber auch hier ist es nur mit einem sehr großen Aufwand möglich, alle Bereiche oder Teile des 1 lautblechcs gleichförmig vorzuspannen.

i.s Aus tier US-PS .1020X67 ist es bei der Herstellung von Metallpaueelen bereits bekannt. Bleche mit Lampen /u erhitzen und die thermisch ausgedehnten Bleche an einem Rahmen aus Schienen zu befestigen. In

ähnlicher Weise ist es aus der DE-AS 1048551 bekannt, Bleche vor ihrer Befestigung an einem Rahmen auf eine höhere Temperatur zu bringen und im erhitzten Zustand mit dem Rahmen zu verschweißen. Die gleichmäßige Erwärmung oder Erhitzung von größeren Hautblechen ist jedoch äußerst schwierig und aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Herstellen einer Paneelkonstruktion der eingangs erwähnten Art das Hautblech unter Anwendung einfacher Mittel in allen Bereichen möglichst gleichmäßig auszudehnen, so daß nach dem Anbringen des Hautbleches am Rahmen keine Deformationen im Hautblech auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß önliche, durch die aufgezwungene mechanische Zugkraft nicht einwandfrei gedehnte Bereiche des Hautblechs auf eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur erhitzt werden, um das Hautblech zum Anschweißen an den Rahmen in einen gleichförmig gedehnten Zustand zu bringen.

Das Wesen der Erfindung ist somit darin zu sehen, daß gleichzeitig mit der mechanischen Dehnung nur örtlich begrenzte Bereiche des Hautbleches, auf die die mechanische Zugspannung nicht hinreichend ausgeübt werden kann, erhitzt werden, um das gesamte Hautblech möglichst gleichmäßig auszudehnen. Die thermische Ausdehnung wird somit in Verbindung mit der mechanischen Dehnung gezielt vorgenommen, um mit möglichst geringem Aufwand ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Ein Hautblcch zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Hautblcch vor dem gleichzeitigen Dehnen und Erhitzen durch Anlegen einer die Elastizitätsgrenze überschreitenden Zugspannung überdehnt worden ist.

Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Hautbleches für das Dach eines Eisenbahnwaggons,

Fig. 2 eine Ansicht einer Paneelkonstruktion, die unter Verwendung des in der Fig. I dargestellten Hautbleches hergestellt worden ist.

Fig. 3 eine Ansicht einer Vorrichtung zur Verwendung in dem Verfahren nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht der in der Fig. ?. dargestellten Vorrichtung,

Fig. .Seine vergrößerte Seitenansicht eines wesentlichen Teils der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung,

Fig. (■> eine grafische Darstellung mit einer hcispielsweiseii Verteilung der Restzugspannung an einem Hautblech in Längsrichtung,

Fig. 7 eine Teilansicht einer Paneclkonstruktion für eine Seitenwand eines Fahrzeugkörpers,

Fig. 8 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Art und Weise, wie eine Paneelkonstruktion durch ein Erhitzungsverfahren hergestellt wird,

Fig. ^l) eine Schnittansicht iler in der Fig. N dargestellten Paiicclkonslriiktion und von wesentlichen Teilen eines Gerätes zur I IcrstcMung der Paneelkonstruktion, und

Fig. IO eine grafische Darstellung der Temperalurverteihing in einem lliiutblech heim Erhitzen des Blechs unmittelbar ν >r der Befestigung ;iii einem Rahmen.

Das folgende Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ihre Anwendung zur Herstellung einer Hüllenkonstruktion für das Dach eines Schienenfahrzeugs oder Eisenbahnwaggons. Eine Außenhaut oder ein Hautblech 1 mit der in der Fig. 1 dargestellten Form wird dadurch hergestellt, daß eine große Anzahl von rechteckförmigen, dünnen Platten- oder Blechelementen la mit einer vorgeschriebenen Eigenschaft durch Schweißen seitlich miteinander verbunden werden. Das Hautblech 1 ist an seinen beiden Enden mit Einspannabschnitten 2 versehen, die später abgeschnitten werden. In der Fig. 2 ist eine Dachverkleidungskonstruktion 4 gezeigt, die dadurch hergestellt wird, daß das Hautblech 1 auf einen Rahmen 3 geschweißt wird. Der Rahmen 3 ist aus Abschlußbögen 5, Kantschienen 6 und Querstreben 7 in der Form eines Gitters zusammengefügt.

Im folgenden wird vorab die Art und Weise beschrieben, in der die Dachverkleidungskonstruktion 4 lediglich durch Anwendung eir-.-s Streckverfahrens hergestellt wird:

1. Das Hautblech 1 wird in einem Zustand, bei dem es mit Hilfe einer Streckvorrichtung einer erzwungenen Zugspannung oder Zugdehnung 'usgesetzt ist, am Rahmen 3 befestigt, beispielsweise durch Schweißen.

2. Nach Beendigung des ersten Fertigungsschrittes wird die erzwungene Zugspannung weggenommen. Damit ist die Herstellung der Dachverkleidungskonstruktion beendet.

Eine Ausführungsform einer Streckvorrichtung 8 zum Ausüben einer Zugspannung auf das Hautblech 1 während der Herstellung der Dachverkleidungskonstruktion 4 ist in den Fig 3, 4 und 5 gezeigt. Die Vorrichtung 8 enthält zum Erzeugen der Zugspannung ein bewegliches, aktives 1 eil 8a und ein ortsfest, reaktives Teil 8Λ. Die Teile 8« und 8ft weisen Einspannköpfe 10« und 10ft mit sich gegenüberstehenden Einspannfuttern 9« und 9b auf, die die Endabschnitie des Hautbleches 1 ergreifen. An dem dem Einspannfutter 9u entgegengesetzten Ende weist der Einspannkopf 10« einen mittigen Aufsattelungs- oder Gclenkpunkt auf, der über ein Bolzengelenk 13« mit d<:m Außenende einer Kolbenstange 11« eines hydraulischen Zylinders 11 verbunden ist. Der Zylinder 11 ist an seinem Kopfende mit einem Bolzen an einer Verankerung 15« befestigt und kann von einer über eir.cn Schlauch 16 angeschlossenen hydraulischen Druckanlage 12 betätigt werden. Ein mittiger Aufsattelungs- oder Geleiikpunkt des Einspannkopfes 10/> ist auf der dem Einspannfutter 9/j entgegengesetzten Seite über einen Gelenkbogen 13Λ ni't dem einen Ende einer Stange 8/); verbunden, die an ihrem anderen Ende über einen Bolzen an einer Verankerung I5ft angebracht ist. Die beiden Vorankcj tingcn 15« und 15Λ sind in einem Abstand voneinander vorgesehen. Die genannten Gelenk- oder Iiolzenverbindungen, insbesondere die Bolzengelenke 13« und 13/j, sind derart vorgesehen, daß die Zugkrait gleichförmig auf das Hautblech 1 ausgeübt wird. In den Fig. 3 und 4 dargestellte Hcizeinrichiungeii 14 werden bei dem zunächst beschriebenen Streckverfahren nicht vcrweniiCt.

Inldlge tier Beaufschlagung mil tier erzwungenen /.ng- oder Dehiiungskral't beim ersten Herstcllungs-Nchritl erführt das ilaiithicch 1 eine elastische i.änusileformation. Beim zweiten llerstellungsschritt unterliegt tlas Hautblcch I einer elastischen Kontruklionsileformation infolge ties f iillemcns tier cr/w imi-eiien

Zugspannung. Diese Deformation des Hautbleehcs 1 wird durch den Rahmen 3 erzwungen, wobei eine Restzugspannung in dem Hautblech 1 bleibt.

Die Verteilung dieser Restzugspannung in tier Längsrichtung des Hautbleches 1 ist in der Fig. h dargestellt. Durch das Anlegen der erzwungenen Zugkraft tritt nach dem Entfernen dieser Belastung in dem Hautblcch eine Rcstzugspannungsverteilung mit einem trapezförmigen Verlauf auf. wie es durch eine Linie P in der Fig. fi dargestellt ist. In einem Verteilungsbereich /1, der im mittleren Abschnitt des Bleches 1 zugeordnet ist. treten keine Deformationen auf. Dieser Verteilungsbereich A entspricht einem Abschnitt der Linie /', wo die Restzugspannung höher ills eine kritische Spannung o_e ist. unterhalb von der Deformationen auftreten. Der Pegel der kritischen Spannung (J, liegt geringfügig unter der Spannung 0. so daß die Spannung i\ in Wirklichkeit eine Druck-

Deformation des Hautbleehes nicht auf. wenn die Druckspannung gleich der kritischen Spannung r;, ist oder über dieser kritischen Spannung liegt. Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird das Hautblcch allerdings behandelt, so daß nur die Restzugspannung darin verbleibt. In den Verteilungslx'-reiehen H, also den Endabschnitten des Hautbleehes 1. die solchen Abschnitten der Linie /' entsprechen, wo die Restzugspannung niedriger als die kritische Spannung n, ist. können Deformationen auftreten, da in diesen Bereichen die volle erzwungene Spannung nicht anliegt.

Andererseits kann man bei der Herstellung der Außenhüllenkonstruktion tier Seitenwand eines Eisenbahnwaggons entsprechend dei Darstellung nach der Fig. 7 ein Erhitzungsverfahren anwenden. Im fertigen Zustand enthält eine derartige Verkleidungs- oder Hüllenkonstruktion 21 einen im wesentlichen gittcrförmigen Rahmen 23 sowie ein durch Schweißen am Rahnien 23 befestigtes Seitenhautblech 22. Das Hautblech 22 wird dadurch hergestellt, daß zahlreiche rechteckförmigc, dünne Platten- oder Blechelemente durch Schweißen seitlich miteinander verbunden werden. Das Hautblcch 22 weist Öffnungen 22a und 22/> für Türen und Fenster auf. Der Rahmen 23 wird dadurch hergestellt, daß eine große Anzahl von Winkelrahmenelementen 23a zu einem Gitter zusammengefügt werden. In der fertigen Hülienkonstruktion 21 wird das Hautblech 22 von dem gitterförmigen Rahmen 23 in mehrere rechteckförmige Felder 24 unterteilt.

Als nächstes wird an Hand der Fig. cS und 9 die ausgeführte Folge von Schritten zum Herstellen der Hüllenkonstruktion der Fahrzeug- oder Waggonseitenwand erläutert:

1. Auf die Oberfläche eines Tisches oder einer Platte 25 wird ein thermisches Isoliermaterial 26. beispielsweise Asbest in Plattenform, gelegt.

2. Auf das Isoliermaterial 26 wird eine Hautplatte oder ein Hautblech 22 gelegt.

3. Eine Heizeinrichtung 27, bei der es sich beispielsweise um eine geheizte Platte handeln kann, die zuvor auf eine Temperatur in der Größenordnung von 150° C vorerhitzt worden ist, wird etwa in der Mitte eines Feldes 24 auf das Hautblech 22 gelegt und mit Hilfe einer Presse 28 nach unten gegen das Haulbiech 22 gedrückt, um das Blech 22 auf eine Temperatur von etwa 100 bis 150° C zu erhitzen. Diese Behandlungsbedingungen können in Abhängigkeit von der Natur der Hülleiiknnstmktion. dem Material des Hautbleehes und der Art und Weise der Schweißung abgeändert werden.

« 4. Wenn sich das Hautblech 22 infolge der Erwärmung in einem thermisch ausgedehnten Zustand befindet, wird ein auf Raumtemperatur gehaltener Rahmen 23 zunächst provisorisch daran angebracht und dann angeschweißt.

in 5. Unmittelbar nach der Schweißung wird die Heizeinrichtung 27 weggenommen. Die verschweißten Teile kühlen auf Raumtemperatur ab Damit ist die Herstellung der Hüllenkonsiriiktion beendet.

i* Der oben beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsvorgang ist äußerst wirksam, um Deformationen zu vermeiden. Das (in einem FeIiI 24 betrachtete) Hautblech 22 wird einer thermischen Expansion iin-

nahmevcrteiliing, wie sie in der Fig. Kl dargestellt ist. Diese Tempcralurzunahmevei teilung beruht iiif dei Wirkung der vorerhitzten Heizeinrichtung 27 Der Rahmen 23 wire! während dieses thermisch ausgedehnten /.ustiindcs an dem Hauthlech 22 befestigt first danach wird die Heizeinrichtung 27 entfernt, so daß das Blech 22 abkühlen kann. Die thermische Kontraktion und Deformation des Bleches 22. die sonst dt· ■> Abkühlvorgang begleiten würden, werden vom Rahmenwerk 23 aufgenommen. Folglich verbleibt in dem Hautblech 22 eine Zugspannung.

Das von der Vorerhitzung Gebrauch machende Herstellungsverfahren eignet sirh insbesondere zum Anfertigen von Verkleidungen oder Wandkonstruktionen für Seitenwändc mit Öffnungen in den Hautblechen.da solche Hautplatten oder Hauthleche nicht gestreckt oder gedehnt werden können. Dies gilt allgemein zum Herstellen von Hüllenkonstruktioncn, in denen man eine vollkommen gleichmäßige Verteilung der Dehnungsspannungbeim Strecken nicht erreichen kann. Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist zum Verhindern von Blechdeformationen in Verkleidungskonstruktionen aus Aluminiumwerkstoff besonders wirksam, aus dem in Anbetracht der hohen Wärmeleitfähigkeit dieses Materials Deformationen durch punktweises Erhitzen nicht leicht entfernt werden können. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es auch, da die Erwärmungstemperatur im allgemeinen weniger als 150° C beträgt, für rostfreie Stahlwerkstoffe eingesetzt werden kann, ohne daß eine Verfärbung der Hautbleche oder der dünnen Tafeln auftritt.

Das im folgenden als Ausführungsbeispiel der Erfindung erläuterte Verfahren macht sowohl von dem mechanischen Streckverfahren als auch von dem Heizverfahren Gebrauch, um eine Verkleidungskonstruktion herzustellen, beispielsweise eine dünne Tafelkonstruktion für das Dach eines Eisenbahnwaggons. Dazu wird das Hautblech 1 und ein Rahmen 3 verwendet, wie es bereits an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Die in der Fig. 2 dargestellte Dachverkleidungskonstruktion 4 wird dann untei Anwendung eines Streck- und Erhitzungsverfahrens wie folgt hergestellt:

1. Das Hautblech 1 wird an dem Rahmen 3 in einem Zustand befestigt, bei dem mit der an Hanc der Fig. 3 bis 5 beschriebenen Streckvorrichtung 8 eine erzwungene Zugspannung auf da« Hautblech 1 ausgeübt wird und gleichzeitig sol-

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ehe Bereiche des Hautbleches I. auf die die erzwungene Zugspannung nicht hinreichend ausgeübt worden kann, beispielsweise auf die Endabschnitte. veranlaßt werden, unter der Einwirkung der bereits genannten Heizcinriehtungen Heine thermische Expansion vorzunehmen. 2 Nach Beendigung des Hcrstcllungssehrittes 1) wird die obenerwähnte ei/wungcne Zugspannung weggenommen, und die Heizeinrichtungen 14 werden abgeschaltet. Dadurch führt das Hautblech I eine die Abkühlung begleitende thermische Kontraktion aus. Nach Beendigung der Abkühlung ist die Herstellung der Verkleiduitgskonstiuktion beendet.

Me/üglieh des Aufbaus und tier Wirkungsweise einer Ausführungsform der Streckvorrichtung 8 wird auf die Erläuterung zu den Hg. 3, 4 und 5 verwiesen. Zusätzlich zu dieser Darstellung werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Hei/einriehtungen 14, beispielsweise heiße Platten, in enge Berührung mit eier Oberfläche des von den Hinspannfuttern 9« und 9h der Streckvorrichtung 8 erfaßten Hautbleches 1 gebracht, und zwar an Stellen, die sich nahe bei den Endabschnitten des Bleches befinden. Diese Endahschnitte des Bleches werden auf diese Weise erhitzt, und zwar beispielsweise auf eine Temperatur von größenordnungsmäUig ΚΚΓ C.

Die Wirksamkeit und der Nutzen der Erfindung zum Verhindern des Auftretens von Deformationen bei der Herstellung von Dünnwand- oder Paneelkonstruktionen sollen an Hand der Dachverkleidungskonstruktion 4 erläutert werden.

Durch den oben beschriebenen ersten Verfahrenssehritt werden die Deformationen beseitigt, die beim Schweißen während der Herstellung des Hautbleches 1 entstehen, und auch die durch das Walzen hervorgerufenen örtlichen Spannungszustände. Wei.erhin erfährt das Hautblech 1 durch das Anlegen der erzwungenen Zugkraft während des ersten Hcrstellungsschrittes eine elastische Längendeformation. Gleichzeitig erfahren die Endabschnitte des Hautblcches 1. denen die Zugkraft in einer ausreichenden Weise nicht mitgeteilt werden kann, eine thermische Expansion infolge der Vorerhitzung. Beim zweiten Herstellungsschritt führt dann das Hautblech 1 eine elastische Kontraktionsdeformation infolge des Entfernens der erzwungenen Zugkraft und eine thermische Kontraktionsdeformation aus. die die Abkühlung nach dem Abschalten und dem Entfernen der Heizeinrichtungen 14 begleitet. Diesen Deformationen des Hautbleches 1 wirkt der Rahmen 3 entgegen, so daß in dem Hautblech eine Restzugspannung verbleibt.

Die Verteilung dieser Restzugspannung in der Längsrichtung des Hautbleches 1 ist in Fig. 6 dargestellt. Die auferlegte Zugkraft ruft nach ihrer Entfernung in dem Hautblech eine Restzugspannungsverteilung hervor, die einen trapezförmigen Verlauf zeigt und in der Fig. 6 durch die Linie P dargestellt ist. In einem dem mittleren Abschnitt des Bleches 1 entsprechenden Verteilungsabschnitt A treten keine Deformationen auf, da dort die der Linie P entsprechende Restzugspannung höher als eine kritische Spannung a_c ist, unterhalb von der Deformationen möglich sind. Andererseits können in den Spannungsverteilungsbereichen B bei den Endabschnitten des Bleches 1 Deformationen auftreten, da dort die Restzugspannung unter der kritischen Spannung o_c liegt.

Dies ist darauf zurückzuführen, daß in diesen Bereichen /I die erzwungene Zugspannung nicht vollständig ZUi Wirkung gekommen ist. Darüber hinaus wird aber in den Bereichen lh also in den Eiulalischnitten des Bleches 1, eine in der Fig. 6 durch die Linie Q dargestellte Kontraktionsdeformationsspannung

(Restzugspannung) während der Abkiihlzeit der vorerhitzten Blechbereiche hervorgerufen.

Als Folge tier Überlagerung der Linien /' und Q, ti. h., als Folge der kombinierten Wirkung der erzwungiin-n Zugkraft und ties Vorerhitzen, wird in dem Hautbleth 1 eine resultierende Zugrestsp.innung hervorgerufen, die in der Fig. (> durch die Linie R dargestellt ist. Infolgedessen sind in dem gesamten Blech 1 keine Bereiche enthalten, die für Deformationen anfällig sind. Juden von dem Rahmen 3 jeweils begrenzten rechtcckförmigen Feldern 4« treten daher nahezu keine Welligkeiien oder Konkav-Konvex-Dcformationcn auf. Es ist daher keine Veranlassung gegeben, in der fertiggestellten Dachveikieiilungskonstruktion 4 Deformationen zu entfernen.

Es hat sich gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren in der Dachverkleidungskonstruktion eines Fahrzeuges Deformationen in dem Hautblech nahezu vollkommen vermieden werden können, wenn man bei Verwendung von SPA-H (japanische Industrienormen) mit einer Stärke von 1.2 mm als Hautblech eine erzwungene Zugspannung in der Größenordnung von 25 kg/mm^: oder mehr entsprechend dem beschriebenen Streckverfahren ausübt, das Hautblech entsprechend dem beschriebenen Erhitzungsverfahren auf eine Temperatur von 100° C bis 150° C bringt oder entsprechend dem beschriebenen Streck- und Erhitzungsverfahren eine erzwungene Zugspannung in der Größenordnung von 15 kg/mm^: an das Blech legt und es gleichzeitig bis auf eine Temperatur von etwa 50° C erhitzt.

Obwohl das gleichzeitige Streck- und Erhitzungsverfahren im Hinblick auf ein Strecken oder Dehnen in einer einzigen Richtung beschrieben worden sinu. ist die Erfindung auf ein in einer Richtung wirkendes Strecken nicht begrenzt. Es ist grundsätzlich möglich, ein Hautblech in mehreren Richtungen zu strecken, die nicht parallel zueinander zu sein brauchen.

Ferner ist es nicht erforderlich, daß das Hautblech eine ebene Blechtafel ist. Die Erfindung ist gleichermaßen zur Hersteilung von Verkleidungskonstruktionen mit Hautblechen anwendbar, die nicht eben und an gewölbten oder andersartig geformten Rahmen befestigt sind. Solche Hautbleche können eine einzige Krümmung oder eine Doppelkrümmung aufweisen.

Falls es bei der Anwendung der Erfindung erforcierlich sein sollte, kann das Hautblech 1 mit einer Zugspannung überdehnt werden, die die Dehnungsgrenze übersteigt. Dadurch können Spannungen entfernt werden, die beim Walzen des Bleches oder während des seitlichen Aneinanderschweißens der Blechelemente entstanden sind. Der Oberdehnungsschritt kann vor dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Paneelkonstruktion ausgeführt werden.

Nach der Erfindung werden somit Schweißuhgsdeformationen und bereits in dem Blech bestehende örtliche Deformationen durch Überdehnung des Hautbleches entfernt. Darüber hinaus werde» durch Anwendung einer gleichförmigen Restzugspannung als Ergebnis einer Dehnung durch eine erzwungene Zugkraft und einer Vorerhitzung allein oder in Korn-

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bination Deformationen vermieden, fis treten daher Schädigung oder "on anderen schädlichen Einwirkunnahezu in der gesamten Paneel- oder Verkleidungs- gen auf die Qualität des Erzeugnisses vermindert, konstruktion keine Deformationen auf. Der übliche Feiner sind der Arbeitsaufwand und der Energiebe-Arbeitsgang zum Entfernen von Deformationen kann darf geringer. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Herdaher entfallen. 5 Stellungskosten aus. Die Erfindung ist daher zur Her-Aus den obige.ι Gründen wird auch die Gefahr ei- stellung von Haiitblechkonstruktionen, insbesondere nor Werkstoffbeeinträchtigung, einer Materialbe- für Fahrzeuge, Schiffe und Bauwerke, geeignet.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Paneel konstruktion aus einem skelettartigen Rahmen und einem an dem Rahmen befestigten Hautblech, das einer mechanischen, die Elastizitätsgrenze nicht überschreitenden Zugspannung ausgesetzt und unter Aufrechterhaltung des gedehnten Zustands an den Rahmen angeschweißt wird, wobei eine Restzugspannung in dem angeschweißten Hautblech verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß örtliche, durch die aufgezwungene mechanische Zugkraft nicht einwandfrei gedehnte Bereiche des Hautblechs auf eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur erhitzt werden, um das Hautblech zum Anschweißen an den Rahmen in einen gleichförmig gedehnten Zustand zu bringen.

2. Hau'blech zur Verwendung bei einem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hautblech vor dem gleichzeitigen Dehnen und Erhitzen durch Anlegen einer die Elastizitätsgrenze überschreitenden Zugspannung überdehnt worden ist.