DE2837061C2 - Schweißverbindung für ein metallisches Rahmenteil und eine dünne metallische Außenhaut - Google Patents
Schweißverbindung für ein metallisches Rahmenteil und eine dünne metallische AußenhautInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung für ein metallisches Rahmenteil und eine dünne metallische
Außenhaut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus »Werkstatt und Arbeit«, Juni 1965, Heft 6, Seiten 341—344 sind verzugsfreie Schweißverbindungen mit
Verstärkungsprofilen der eingangs genannten Art bekannt Das Verschweißen dünner oder leichter
metallischer Außenhäute oder Bleche mit metallischen Rahmenteilen, wie Stegbolzen od. dgl, mit Hilfe der
üblichen Schweißverfahren ermöglicht kein zufriedenstellendes Ergebnis, wenigstens bei einigen Anwendungsgebieten,
wie beim Anbringen der Außenhaut eines zur Persone^.-beförderung bestimmten Schienenfahrzeugs.
Wenn solche Schienenfahrzeuge insbesondere für innerstädtische Beförderungsmittel bestimmt sind,
ist ein optimales Aussehen erwünscht.
Bei den bisher üblichen Schweißverbindungen treten aber lokale Verformungen und/oder Verfärbungen an
der dünnen metallischen Außenhaut auf, die beispielsweise eine Dicke von 5 mm oder weniger haben kann.
Hierdurch verändert sich nicht nur die Form der Außenhaut, sondern auch das äußere Aussehen ist
wenig ansprechend, da an den Schweißnähten örtliche Verformungen und/oder Verfärbungen sichtbar sind, die
man durch Lichtreflexion ohne weiteres erkennen kann.
Nach der US-PS 31 15 572 ist es bekannt, eine Außenhaut zu verwenden, die Außenrippen hat. An
diesen dickeren Teilen der Außenhaut erfolgt dann die Verschweißung. Hierbei ist es jedoch unvermeidbar, daß
die Außenhaut eine unerwünschte ungleichförmige Außenfläche hat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten
die Schweißverbindung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß weder Verformungen
noch Verzerrungen an Schweißstellen sichtbar sind.
Diese Aufgabe wird mit der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Schweißverbindung ermöglicht die Verbindung einer dünnen metallischen
Außenhaut mit einem metallischen Rahmenglied, wie einer metallischen Strebe, einem Metallprofil od. dgl. in
der Form, daß lokale Verformungen, Verzerrungen, Verfärbungen und/oder physikalische Zersetzungen der
Außenhaut und den damit verbundenen Auswirkungen vermieden sind. Nach der Erfindung hai der mit der
Außenhaut zu verbindende Teil des Rahmenteils und seiner Außenseite vorstehende Rippen, die die Innenfläche
der Außenhaut berühren, und ferner ist wenigstens ein Flanschabschnitt vorgesehen, der ebenfalls über die
Außenflächt des zu verbindenden Randabschnitts des metallischen Rahmenteils vorsteht und die Innenfläche
der Außenhaut berührt. Dieser Flanschabschnitt hat im
Vergleich zum Randabschnitt des metallischen Rahmenteils
eine verminderte Dicke, so daß er unter der Wärmeentwicklung beim Schweißen leicht verformt
werden kann. Die Schweißverbindung wird im Bereich des Flanschabschnitts mit der Außenhaut erstellt. Bei
der erfindungsgemäßen Schweißverbindung sind die Fianschabschnitte leicht verformbar, so daß sie anstelle
der Außenhaut evtl. auftretende Verformungen aufnehmen können. Ferner wirkt die Außenhaut bei der
Schweißverbindung nach der Erfindung zwischen den Schweißnähten als Verstärkung, die die Festigkeit des
Rahmentoils verbessert. Auch wird durch die nach der
Erfindung geschaffene Schweißverbindung ermöglicht, daß eine Außenhaut mit sehr geringem Eigengewicht
bzw. sehr geringer Dicke verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin
zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines metallischen Rahmenteils, das mit einer Außenhaut verschweißt
werden soll,
F i g. 2 eine Seitenansicht, bei der das Rahmerteil mit
einer Innenfläche einer metallischen Außenhaut verschweißt ist,
Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines metallischen Rahmenteils, das mit einer Außenhaut verschweißt werden soll, und
F i g. 4 eine Seitenansicht der Schweißverbindung von
metallischem Rahmenteil und metallischer Außenhaut.
Die Schweißverbindung nach F i g. 2 verbindet eine beispielsweise aus Aluminium bestehende dünne metallische
Außenhaut 1 mit der Außenfläche eines langgestreckten metallischen Rahmenteils 2, das zweckmäßigerweise
aus extrudiertem Aluminium besteht. Die Außenhaut 1 ist nur wenige Millimeter dick und weist
eine gleichmäßige Dicke auf. Die vom Rahmenteil 2 abgewandte Außenfläche der Außenhaut 1 ist äußerst
gleichförmig und hat keinerlei Verformung oder Verzerrungen.
Das langgestreckte metallische Rahmenteil 2 hat die Form eines Profiles mit zwei parallelen Schenkeln 3, 4
und einem Verbindungssteg 5. Der Schenkel 3 bildet hierbei den Randabschnitt des Rahmenteils 2. Das
metallische Rahmenteil 2 weist weiterhin jeweils zwei Rippen 6 und Flanschabschnitte 7 auf, die zweckmäßigerweise
mit dem gesamten Rahmenteil 2 als ein Stück extrudiert sind. Die Rippen 6 und die Flanschabschnitte
7 springen in vorbestimmtem Abstand von der Außenseite 8 des den Randabschnitt bildenden Schenkels
3 vor und erstrecken sich in Längsrichtung parallel zum langgestreckten Rahmenteil 2.
Jeder Flanschabschnitt 7 hat eine Außenfläche 9, die die Innenfläche der Außenhaut 1 berührt. Auch die
Rippen 6 berühren die Innenfläche der Außenhaut 1. Jeder Flanschabschnitt 7 weist außerdem ein inneres
Teil 10 auf, das den Flanschabschnitt 7 mit dem Schenkel 3 verbindet und einen Abstand von der Innenfläche der
Außenhaut 1 hat. Jedes Teil 10 weist eine geringere Dicke als der Schenkel 3 auf, so daß es daher durch die
Wärmeentwicklung beim Schweißen viel leichter als die Außenhaut 1 verformbar ist. Die durch die Wärmeentwicklung
beim Schweißen auftretenden Verformungen und Verzerrungen werden daher von den Flanschab-■■>
schnitten 7 und nicht von der Außenhaut 1 aufgenommen.
Die Rippen 6 erstrecken sich in Längsrichtung entlang den gegenüberliegenden Seitenkanten des
Schenkels 3. Die Fianschabschnitte 7 sind querverlau-
Hi fend von Seitenkanten des Schenkels 3 nach außenliegend
angeordnet.
Die Außenflächen 9 sind mit der Außenhaut 1 durch Lichtbogenschweißen verbunden, das zweckmäßigerweise
in Form einer kettenartig verlaufenden Zick-
i■"> Zack-Punktschweißung erfolgt.
Die Zwischenräume zv/ischen der Innenfläche der Außenhaut 1 und der Außenseite 8 des Schenkels 3
sowie den Teilen 10 des Flanschabschnittes 7 sind bei einer 2 bis 2,5 mm dicken Außenhaut etwa 1 mm und bei
2" einer 3 bis 5 mm dicken Außenhaut etwa !.5 mm groß.
Die derart geschweißte Außenhaut 1 weist ein zwischen und nahe den Schweißstelle:, liegendes Teil
auf, das bei der sich ergebenden Schweißverbindung als
Flansch wirkt und dessen ursprünglicher Härtungszu-
-"> stand nicht beeinträchtig worden ist.
Die Schweißverbindung nach Fig.4 eignet sich für
eine Außenhaut, die aus zwei Metallblechen 11, 12 besteht. Diese grenzen aneinander, und es bleibt eine
Stoßfuge 13 zwischen ihnen frei. Das Rahmenteil 14
J" hierbei besteht wie das Rahmenteil 2 nach den Fig. 1
und 2 zweckmäßigerweise aus extrudiertein Aluminium. Die Metallbleche 11, 12 bestehen ebenfalls zweckmäßigerweise
aus Aluminium und sind gleichmäßig dick.
Das langgestreckte metallische Rahmenteil 14 hat
Das langgestreckte metallische Rahmenteil 14 hat
i"i ebenfalls die Form eines Profils. Zusätzlich zu den zwei
parallelen Schenkeln 56, 17 und dem Verbindungssteg 18, ist noch ein Schenkel 15 vorgesehen. Die Schenkel
15, 16 verlaufen koplanar und erstrecken sich jeweils von gegenüberliegenden Seiten des Verbindungssteges
■"' 18 weg. Das Rahmenteil 14 ist weiterhin mit jeweils zwei
Rippen 6 und zwei Flanschabschnitten 7 versehen. Die Rippen 6 und die Flanschabschnitte 7 erstrecken sich
von der freien äußeren Kante der Schenkel 15, 16 weg.
Das Rahmenteil 14 weist schließlich eine Längsrippe
J> 19 auf, die seitlich von der durch die Schenkel 15, 16
gebildeten Außenseite vorsteht und ein äußeres Kopfteil 20 besitzt, das zum Verdecken der Stoßfuge -i3
an der Außenseite der durch die Metallbleche 11, 12 gebildeten dünnen metallischen Außenhaut dient. Die
""' Längsrippe 19 hat einen H-förmigen Querschnitt mit
einer Innenseite 21, die sich parallel zu den Schenkeln 15, 16 erstreckt, einer Außenseite, die das Kopfteil 20
bildet und die benachbarten Kanten der Metallbleche 11, 12 an der Stoßverbindungsstelle überlappt, und
*'*· eiue^n Y Ji bindungsteil, das sich durch die Stoßfuge 13
hindurch zwischen den benachbarten Kanten der Metallbleche 11,12 erstreckt.
Die Teile 10 lassen sich auch als Längskanten an der Verbindungsstelle ausbilden, wenn eine gleiche Stärke
bo wie beim Randabsciinitt bzw. Schenkel erwünscht ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Schweißverbindung für ein metallisches Rahmenteil und eine dünne metallische Außenhaut, bei
der das Rahmenteil einen mit der Innenfläche der Außenhaut zu verbindenden Randabschnitt hat,
dadurch gekennzeichnet, daß der Randabschnrtt (3) wenigstens eine an seiner Außenseite (8)
vorstehende, die Innenfläche der Außenhaut (1)
berührende Rippe (6) und einen benachbart zur Rippe (6) liegenden Flanschabschnitt (7) hat, dessen
Außenfläche (9) die Innenfläche der Außenhaut (1) zur Verschweißung mit derselben berührt und der
über ein inneres, im Abstand zur Innenfläche der Außenhaut (1) verlaufendes Teil (10) mit dem
Randabschnitt (3) verbunden ist, das eine verminderte Dicke im Vergleich zum Randabschnitt hat
2. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randabschnitt (3) einen
Flansch eines langgestreckten Rahmenteils (2) bildet und daß dlz Rippe (6) und der Flanschabschnitt (7)
von der Außenseite (8) des den Flansch bildenden Randabschnittes (3) vorstehen.
3. Schweißverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rahmenteil
(2) eine weitere Rippe (6) aufweist, die von der Außenseite (8) des Randabschnitts (3) vorsteht
und die Innenfläche der Außenhaut (1) berührt
4. Schweißverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rahmenteil (2)
eine von der Außenseite (8) des den Flansch bildenden Eandabschnitts (3) vorstehende weitere
Rippe (6) aufweist, die sich in Längsrichtung entlang der einander gegenüberliegenden Kanten der
Außenseite (8) des deii Flansch bildenden Randabschnitts
(3) erstreckt, und daß Jer Flanschabschnitt (7) von der Rippe (6) nach außen liegt
5. Schweißverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rahmenteil (2)
am anderen Ende seines Randabschnitts (3) in einem Abstand von der Rippe (6) nach außen einen
weiteren Flanschabschnitt (7) aufweist, der entsprechend dem ersten Flanschabschnitt (7) ausgebildet
ist.
6. Schweißverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flanschabschnitte
(7) seitlich vom Randabschnitt (3) in einander entgegengesetzten Richtungen nach außen weisen.
7. Schweißverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Rahmenteil (2)
langgestreckt und extrudiert ist und daß der den Flansch bildende Randabschnitt (3), die Rippen (6)
und die Flanschabschnitte (7) mit diesem ein Stück bilden.
8. Schweißverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne metallische Außenhaut
(1) zwei Metallbleche (H, 12) aufweist, die unter Freilassung einer Stoßfuge (13) aneinandergrenzen,
und daß das gestreckte Rahmenteil (14) eine längsverlaufende in die Stoßfuge (13) ragende und
diese durchsetzende Rippe (19) aufweist, die mit einem äußeren Kopf (20) die Stoßfuge (13) an der
Außenfläche der die Außenhaut (1) bildenden beiden Metallbleche (U, 12) verdeckt.
9. Schweißverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (19) einen H-förmigen
Querschnitt hat, der eine sich parallel zum Randabschnitt (15 bzw. 16) erstreckende, an der
Innenfläche der Außenhaut (11, 12) anliegende Innenseite (21) und eine Außenseite besitzt, die das
äußere Kopfteil (20) bildet und die benachbarten Kanten der Metallbleche (11,12) der Außenhaut (1)
an der Stoßfuge (13) überlappt.
10. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das metallische Rahmenteil (2; 14) ein langgestrecktes Strangpreßprofil ist, das in
einstöckiger Ausbildung den Randabschnitt (3; 15, 16), wenigstens eine Rippe (6) und wenigs-, jns einen
Flanschabschnitt (7) besitzt
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| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZEITLER, G., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: UTDC INC., TORONTO, ONTARIO, CA |
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| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: WEITZEL, W., DIPL.-ING. DR.-ING., PAT.-ANW., 7920 HEIDENHEIM |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |