DE2602605C3

DE2602605C3 - Verfahren zum Herstellen einer Paneelkonstruktion und Hautblech zur Verwendung bei dem Verfahren

Info

Publication number: DE2602605C3
Application number: DE2602605A
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Kobe Hyogo Kinoshita; Kyoshi Ashiya Hyogo Terai; Toru Nishinomiya Hyogo Tohmoto
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1976-01-24
Publication date: 1981-05-27
Also published as: FR2298404A1; FR2298404B1; US4058883A; GB1537152A; SE7600753L; DE2602605B2; DE2602605A1; BR7600446A; SE410339B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer t-aneelkonstruktion aus einem skelettartigen Rahmen und ein.-m an · 'em Rahmen befestigten Hautblech, das einer mechanischen, die Elastizitätsgrenze nicht überschreitendi ι Zugspannung ausgesetzt und unter Aufrechterhaltung des gedehnten Zustands an den Rahmen angeschweißt wird, wobei eine Restzugspannung in dem angeschweißten Hautblech verbleibt.

Ein solches Verfahren ist seiner 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 Rahmenebene nach oben geschwenkt werden können. Zum Herstellen der Gerüstkonstruktion wird ein als Metallplatte bezeichnetes Hautblech an den nach oben geschwenkten Rahmenteilen befestigt. Anschließend werden die Rahmenteile nach unten in die Rahmenebene geschwenkt, wobei das Hautblech einer Zugdehnung oder Zugspannung ausgesetzt wird. Im gedehnten Zustand wird dann das Hautblech am Rahmen angeschweißt.

Ein im Prinzip ähnliches Verfahren ist in der vorveröffentliehtcn DD-PS 4352ft, Spalte 2. Zeilen 12 bis 20 beschrieben. Danach ist es. um da* Maß der Richtarbeiten /u senken, bekannt, die Beblcchung während des Aufbringens auf das Gerippe oder Skelett vorzuspannen oder zu recken und unter Beibehaltung dieser Vorspannung mit dem Gcrippr oder Skelett zu verbinden

Hailudkonstruktionen aus einem skelettartigen Kahmcn um\ einem am Rahmen befestigten Hauthlech finden im allgemeinen Anwendung für die Dach- und Seitcnvcrklcidiingen von vielen Fahrzeugen. Schiffen und Gebäuden. Ls besteht ein großes Bedürfnis, das Eigengewicht dieser Paneelkonstruklioncn zu vermindern. Dies gilt insbesondere im Fahrzeugbau, beispielsweise bei Eisenbahnwagen. 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 größenordnungsinäßig 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 Deformationen 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 sirh 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 umfassen 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 konkaven und konvexen Wölbungen in den einzelnen rechteckfcirmigen Feldern des Hautbleches auf.

Es ist üblich, diese konvexen und konkaven Deformationen 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 Deformationsentfernungsverfahren 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 zum Richten und Spannen von mit dem Rahmen verbundenen Blechen mittels Induktionserwärmung ist am der bereits genannten DD-PS 45526 bekannt.

Weiterhin können bei rostfreien Stahlblechen die Deformationen nicht entfernt werden, da sich sonst die dünnen Blcchi verfärben, und das Paneel seinen Handelswert verlicit Rostfreie Stahlbleche werden dall».! lediglich als gewellte Ilnutbleche verwendet. Gewellte Hautbleche sind aber sein teuer und haben einen geringeren asiatischen Wert. Bei Mautblechen i\us Aluminiumwerkstoffen ist die Wirksamkeit der Deformationsentfernung durch Punkterhit/en sehr gering, da Aluminium eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit hat. In manchen Fällen ist es daher unmöglich, die Deformationen zu beseitigen. Bei der Verarbeitiing von Hautblechen aus Aluminium werden daher äußert komplizierte Arbeitsvorgänge angewendet, die beispielsweise die Verwendung von Hilfskühlplatten umfassen, um die Aluminiumpaneele herzustellen

Eine gewisse Abhilfe hat das oben beschriebene bekannte Verfahren der mechanischen Vorspannung der Hautbleche geschaffen. Aber .uich hier ist es nur mit einem sehr großen Aufwand möglich, alle Bereiche oderTeile des Hautblechcs gleichförmig vorzuspannen.

Aus der US-PS 3020867 ist es hei der Herstellung von Mctallpaneelen bereits bekannt. Bleche mit Lampen zu erhitzen und die thermisch ausgedehnten Bleche ein 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 wm 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 östliche, 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 711 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 Hautblech zur Verwendung bei dem erfindungsgemalk-n Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Hautblech vor dem gleichzeitigen Dehnen und Erhitzen durch Anlegen einer die Elastizitätsgrenze überschreitenden Zugspannung überdehnt worden ist.

Im folgenden wird die frfiiulung 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. 1 dargestellten Hautbleches hergestellt worden ist.

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

Fig. 4 eine Seitenansicht der in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung.

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines wesentliehen Teils der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung.

Fig. ft eine grafische Darstellung mit einer beispiclsvveisen Verteilung der Restzugspannung an einem Hautblech in Längsrichtung,

Fig 7 eine Teilansicht einer Paneelkonstruktion für eine Seitenwand eines Fahrzeugkörpers.

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

Hg. y eine Suhnittansieht der in der Fig. 8 dargestellten Paneelkonstruktion und von wesentlichen Teilen eines Gerätes zur Herstellung der Paneelkonslruktion, und

Fig. 10 eine grafische Darstellung der Temperalurverteiluiig in einem Hautblech beim Erhitzen des Blechs unmittelbar vor der Befestigung an einem Rahmen.

Das folgende Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ihre Anwendung zur Herstellung einer Hül lenkonstruktion für das Dach eines Schienenfahrzeugs oder Eisenbahnwaggons. Eine Außenhaut oder ein Hautblech 1 mit der in der Fig. I 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 wer-

Ki den. Das Hautblech 1 ist an seinen beiden Enden mit Einspannabschnitten 2 versehen, die später abgeschnitten werden. In der Fig. 2 ist eine Dachwrkleidungskonstruktion 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

2(i lediglich durch Anwendung eines ^Q* reck Verfahrens hergestellt wird·

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

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

3n dungskonstruktion beendet.

Eine Ausführungsform einer Streckvorrichtung 8 zum Ausüben einer Zugspannung auf das Hautblech 1 während der Herstellung der Dachverkleidungskonstruktion 4ist in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt. Die Vorrichtung 8 enthält zum Erzeugen der Zugspannung ein bewegliches, aktives Teil 8a und ein ortsfest, reaktives Teil Sb. Die Teile 8a und 8b weisen Einspannköpfe 10a und 10h mit sich gegenüberstehenden Einspannfuttern 9a und 9b auf. die die Endabschnitte des

4Ii Hautbleches 1 ergreifen. An dem dem Einspannfutter 9a entgegengesetzten Ende weist der Einspannkopf 10a einen mittigen Aufsattelungs- oder Gelenkpunkt auf, der über ein Bolzengelenk 13a mit dem Außenende einer Kolbenstange Ha eines hydraulischen Zylinders 11 verbunden ist. Der Zylinder 11 ist an seinem Kopfende mit einem Bolzen an einer Verankerung 15a befestigt und kann von einer über einen Schlauch 16 angeschlossenen hydraulischen Druckanlage 12 betätigt werden. Ein mittiger Aufsattelungs- oder Ge-

5(i lenkpunkt des Fjnspannkopfes 10h ist auf der dem Einspannfutter 9b entgegengesetzten Seite über einen Gelenkbolzen Hh mit dem einen Ende einer Stange 8/j, verbunden, die an ihrtm anderen Ende über einen Bolzen an einer Verankerung 15h angebracht ist. Die

beiden Verankerungen 15a und 15?» sind in einem Abstand v< ineinander vorgesehen. Die genannten Gelenk- oder Bolzenverbindungen, insbesondere die Bolzengelenke 13a und 13h. sind derart vorgesehen, daß die Zugkraft p'ciihförmig auf das Hautblech 1

Wi ausgeübt wird. In den Fig. 3 und 4 dargestellte Heizeinriehtungen 14 werden bei dem zunächst beschriebenen Streckverfahren nicht verwendet.

Infolge der Beaufschlagung mit der erzwungenen Zug- oder Dehnungskraft beim ersten Herstellungs-

Λ5 schritt erfährt das Hav.tblech 1 eine elastische Längsdeformation. Beim zweiten Herstellungsschritt unterliegt das Hautblech 1 einer elastischen Kontraktionsdeformation infolee des Entfernens der erzwungenen

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

Die Verteilung dieser Restzugspannung in der Längsrichtung des Hautbleches 1 ist in der Fig. 6 dargestellt. Durch das Anlegen der erzwungenen Zugkraft tritt nach dem Entfernen dieser Belastung in dem Hautblech eine Restzugspannungsverteilung mit einem trapezförmigen Verlauf auf, wie es durch eine Linie P in der Fig. (t dargestellt ist. In einem Vcrteilungshcrcich A. der im mittleren Abschnitt des Bleches 1 zugeordnet ist, treten keine Deformationen auf. Dieser Verteilungsbereich A entspricht einem Abschnitt der Linie /', wodie Restzugspannung höher als eine kritische Spannung ti, ist. unterhalb von der Deformationen auftreten. Der Pegel der kritischen Spannung <r, liegt geringfügig unter der Spannung (I so daß die Spannung O₁ in Wirklichkeit eine Druckspannung isi. SeÜJM ihm einer Druckspannung iriii eine Deformation des Hautbleches nicht auf. wenn die Druckspannung gleich der kritischen Spannung <;, ist oder über dieser kritischen Spannung liegt. Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird das Hautbleeh allerdings behandelt, so daß nur die Rest zugspannung darin verbleibt. In den Verteilungsbereichen H, also den Endabschnitten des Hautblcches 1. die solchen Abschnitten der Linie /' entsprechen, wo die Rest/ugspannung niedriger als die kritische Spannung ii ist. können Deformationen auftreten, da in diesen Bereichen die volle erzwungene Spannung nicht anliegt.

Andererseits kann man bei der Herstellung der Außcnhüllenkonslruktion der Seitenwand eines Eisenhahnwaggons entsprechend der Darstellung nach der I ig. 7 ein Erhitzungsverfahren anwenden. Im fertigen Zustand enthält eine derartige Verkleidungs- oder Hullenkonstruktion 21 einen im wesentlichen gitterförmigen Rahmen 23 sowie ein durch Schweißen am Rahmen 23 befestigtes Seitenhautblech 22. Das Hautbleeh 22 wird dadurch hergestellt, daß zahlreiche reehteckförmige. dünne Platten- oder Blechclemente durch Schweißen seitlich miteinander verbunden werden. Das Hautbleeh 22 weist Öffnungen 22a und 22/' fur 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 Hullenkonstruktion 21 wird das Hautbleeh 22 von dem gitterförmigen Rahmen 23 in mehrere reehteckförmige Felder 24 unterteilt.

Als nächstes <vird an Hand der Fig. H und 9 die ausgeführte Folge von Schritten zum Herstellen der Hullenkonstruktion 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 Hautbleeh 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 Hautbleeh 22 gelegt und mit Hilfe einer Presse 28 nach unten gegen das Hautbiech 22 gedrückt, um das Blech 22 auf eine Temperatur von etwa HIfI bis 150' C zu erhitzen. Diese Behandlungsbcdingungen können in Abhängigkeil von der Natur der Hüllenkonstruktion, dem Material des Hautbleches 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.
κι 5. Unmittelbar nach der Schweißiing wird die Heizeinrichtung 27 weggenommen. Die verschweißten Teile kühlen auf Raumtemperatur ab. Damit ist die Herstellung der Hullenkonstruktion beendet.

ι^; Der oben beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsvorgang ist äußerst wirksam, um Deformationen /u vermeiden Das (in einem Feld 24 betrachtete) Hautbleeh 22 wird einer thermischen Expansion uiiici/.ogeii. Daiiei kommt es /u emc ι Γι-mpeiaiui/ii- :o nahmcvcrtcilung. wie sie in der I-ig. 1(1 dargestellt ist. Diese lemperatui/unahmeverteilung beruht auf der Wirkung der vorerhitzten Heizeini ichtung 27. Der Rahmen 23 wird während dieses thermisch ausgedehnten Zustandes an dem Hautbli h 22 befestigt :< Erst danach wird die Heizeinrichtung 27 entfernt, so daß das Blech 22 abkühlen kann. Die thermische Kontraktion und Deformation des Bleches 22. die sonst >,'.±n AbkühKorgang begleiten würden, werden vom Rahmenwerk 23 aufgenommen. Folglieh ver-'Ii bleibt in dem Hautblech 22 eine Zugspannung.

Das von der V'orerhiizung Gebrauch machende Herstellungsverfahren eignet sich insbesondere zum Anfertigen von Verkleidungen oder Wandkonstruktionen für Seitenwände mit Öffnungen in den Haut- :■? blechen, da solche Hautplatten oder Hautbleche nicht gestreckt oder gedehnt werden können. Dies gill allgemein zum Herstellen von Hüllcnkonstniktionen. in denen man eine vollkommen gleichmäßige Verteilung der Dehnungsspannung beim Strecken nicht erreichen an kann. Das beschriebene ertindungsgemäße Verfahren ist zum Verhindern von Blechdeformationen in Verkleiduneskonstruktionen aus Aluminiumwerkstoff besonders wirksam, aus dem in Anbetracht der hohen Wärmeleitfähigkeit dieses Materials Deformationen 4< durch punktweises Erhitzen nicht leicht entfernt werden können. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es auch, da die Envärmungstemperatur im allgemeinen weniger als 150° C beträgt, für rostfreie Stahlwerkstoffe eingesetzt werden kann. «ο 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 ate auch von dem π 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 m> beschrieben worden ist. Die in der Fig. 2 dargestellte Dachverkleidungskonstruktion 4 wird dann unter Anwendung eines Streck- und Erhitzungsverfahrens wie folgt hergestellt:

1. Das Hautbiech 1 wird an dem Rahmen 3 in eins nem Zustand befestigt, bei dem mit der an Hand der Fig. 3 bis 5 beschriebenen Streckvorrichtung 8 eine erzwungene Zugspannung auf das Hautblech 1 ausgeübt wird und gleichzeitig sol-

ehe Bereiche des Hautblcchcs t, auf die die erzwungene Zugspannung nicht hinreichend ausgeübt werden kann, beispielsweise auf die Endabschnitte, veranlaßt werden, unter der Einwirkung der bereits genannten Heizeinrichtungen 14 eine thermische Expansion vorzunehmen. 2. Nach Beendigung des Herstellungsschrittcs I) wird die obenerwähnte erzwungene Zugspannungweggenommen, und die Heizeinrichtungen 14 werden abgeschaltet. Dadurch führt das Hautbiech 1 eine die Abkühlung begleitende thermische Kontraktion aus. Nach Beendigung der Abkühlung ist die Herstellung der Verkleidungskonstruktion beendet.

Bezüglich des Aufbaus und der Wirkungsweise einer Ausführungsform der Streckvorrichtung 8 wird auf die Erläuterung zu den Fig. 3, 4 und 5 verwiesen. Zusätzlich zu dieser Darstellung werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Heizeinrichtungen 14, beispielsweise heiße Platten, in enge Berührung mit der Oberfläche des von den rinspannfuttem 9a und 9h der Streckvorrichtung 8 erfaßten Hautbleches 1 gebracht, und zwar an Stellen, die sich nahe bei den Endabschnitten des Bleches befinden. Diese Endabschnitte des Bleches werden auf diese Weise erhitzt, und zwar beispielsweise auf eine Temperatur von größenordnungsmäßig 100° C.

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

Durch den ofcen beschriebenen ersten Verfahrensschritt werden die Deformationen beseitigt, die beim Schweißen während der Herstellung des Hautbleehcs 1 entstehen, und auch die durch das Walzen hervorgerufenen örtlichen Spannungszustände. Weiterhin erfährt das Hautbiech 1 durch das Anlegen der erzwungenen Zugkraft während des ersten Herstellungsschrittes eine elastische Längendeformation. Gleichzeitigerfahren die Endabschnitte des Hautbleches 1, denen die Zugkraft in einer ausreichenden

Dies isl darauf zurückzuführen, daß in diesen Bereichen ß die erzwungene Zugspannung nicht vollständig zur Wirkung gekommen ist. Darüber hinaus wird aber in den Bereichen Π, also in den Endabschnitten des Bleches 1. eine in der Fig. 6 durch die Linie Q dargestellte Kontraktionsdeformationsspannung (Restzugspannung) während der Abkühlzeit der vorerhitzten Blechbereiche hervorgerufen.

Als Folge der Überlagerung der Linien P und Q.

in d. h., als Folge der kombinierten Wirkung der erzwungenen Zugkraft und des Vorerhitzens, wird in dem Hautblech 1 eine resultierende Zugrestspannung hervorgerufen, die in der Fig. ft durch die Linie R dargestellt ist. Infolgedessen sind in dem gesamten

is Blech 1 keine Bereiche enthalten, die für Deformationen anfällig sind. In den von dem Rahmen 3 jeweils begrenzten rechteckförmigen Feldern 4« treten daher nahezu keine Welligkeiten oder Konkav-Konvex-Deformationen auf. Es ist daher keine Veranlassung ge-

2(i geben, in der fertiggestellten Dachverkleidungskonstruktion 4 Deformationen zu entfernen.

Es hat sich gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren in der Dachverkleidungskonstruktion eines Fahrzeuges Deformationen in dem Haut- blech 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

.ίο dem beschriebenen Streckverfahren ausübt, das Hautblech entsprechend dejn 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 sind, ist die Erfindung auf ein in einer Richtung wirkendes Strecken nicht begrenzt. Es ist grundsätzlich möglich.

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III IIUUIU

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 Restzugspannungsverteihing 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 a_e Hegt.

die nicht parallel zueinander zu sein brauchen.

Ferner ist es nicht erforderlich, daß das Hautblech eine ebene Blechtafel ist. Die Erfindung ist gleichermaßen zur Herstellung von Verkleidungskonstruktionen mit Hautblechen anwendbar, die nicht eben und an gewölbten oder andersartig geformten Rahmen

5n befestigt sind. Solche Hautbleche können eine einzige Krümmung oder eine Doppelkrümmung aufweisen. Falls es bei der Anwendung der Erfindung erforderlich sein sollte, kann das Hautblech 1 mit einer Zugspannung überdehnt werden, die die Dehnungs grenze fibersteigt. Dadurch können Spannungen ent fernt werden, die beim Walzen des Bleches oder während des seitlichen Aneinanderschweißens der Blechelemente entstanden sind. Der Überdehnungsschritt kann vor dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Paneelkonstruktion ausgeführt werden.

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

bination Deformationen vermieden. Es treten daher nahezu in der gesamten Paneel- oder Verkleidungskonstruktion keine Deformationen auf. Der übliche Arbeitsgang zum Entfernen von Deformationen kann daher entfallen.

Aus den obigen Gründen wird auch die Gefahr einer Werkstoffbeeinträchtigung, einer Materialbe-

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Schädigung oder »on anderen schädlichen Einwirkungen auf die Qualität des Erzeugnisses vermindert. Ferner sind der Arbeitsaufwand und der Energiebedarf geringer. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten aus. Die Erfindung ist daher zur Herstellung von Hautblechkonstruktionen, insbesondere für Fahrzeuge, Schiffe und Bauwerke, geeignet.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Paneelkonstruktion 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. Hautblch 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.