DE877004C - Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallschalen von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 18. MAI 1953

A13537 II/20c

Die Bahnverwaltungen verlangen mehr und mehr Eisenbahnwagen, welche außen keine vorstehenden Teile, wie Nietköpfe oder Deckleisten, aufweisen. Bis jetzt konnte diese Forderung· bei Leichtmetallverschakmgen nur durch Verwendung von sehr großen Blechen von beispielsweise iom Länge und 3 m Breite erfüllt werden, wobei die Lieferwerke Mühe haben, die verlangte Minimalwandstärke von beispielsweise 2 bis 2,5mm einzuhalten. Die Seitenwände können gerade noch, wenn auch mit erheblichem Arbeitsaufwand, durch Punkts chweißung hergestellt werden; das ist aus preislichen Gründen bei Dächern unmöglich, so daß diese genietet werden müssen; genietete Dächer erfordern aber besondere Vorkehrungen, um sie wasserdicht zu machen.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Herstellung· der äußeren Leichtmetallschale, d.h. der Seitenwände und Dächer, von Schienenfahrzeugen,' vor altem von Eisenbahnwagen, durch ao Zusammenfügen von vorfabrizierten, plattenförmigen Einzelelementen, die aneinandergereiht die Wand bzw. das Dach, bilden. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Einzelelemente, die z. B. durch Rippen versteift sind, bei der Montage zunächst an Profilstäben, mit denen die zusammenzustoßenden Ränder an der innen zu liegen kommenden Seite versehen sind, durch mechanische Mittel, vorzugsweise durch Niete, starr zusammengefügt und hierauf die zusammenstoßenden oder nahezu zusammenstoßenden Blechränder von außen durch Schmelzschweißung dicht verbunden werden.

Durch nachträgliches Verputzen der Schweißraupen kann eine praktisch vollkommen glatte Außenwand erhalten werden. Für die Herstellung der Einzelelemente "benutzt man vorzugsweise korrosionsfeste Aluminiumlagierungen hoher Zugfestigkeit. Die Profilstäbe können an den Rändern der Elemente, z. B. durch Punkt- oder Argonarc-Sehweißung, befestigt sein; sie sind vorzugsweise so- !ausgebildet, daß sie eine nennenswerte Versteifung der Schale, ίο am besten zusammen mit ,anderen Profilstäben, gewährleisten. Die Schmelzschweißung der Plattenränder erfolgt vorzugsweise unter Schutzgas, z. B. nach¹ dem Heliarc- oder dein Argonare-Schweißverfahren, wobei Flußmittel, 'die zu späteren Ktorrosionen Anlaß geben können, überflüssig sind.

Die Profilstäbe, welche an den zusammenzuschweißenden Rändern der Einzelelemente befestigt sind, haben beispielsweise die Gestalt eines Winkelprofils; sie werden mit dem Blechrand so verbunden, daß' der Flansch bündig mit dem Plattenrand ist und mit dem Blech einen Winkel von 90⁰ bildet. Bei der Miontage werden die beim Zusammenstoßen der Einzelelemente gegeneinander zu liegen kommenden Flansche der Winkelprofilstäbe zunächst mechanisch miteinander verbunden, - z. B. durch! Nietung, die selbstverständlich von außen unsichtbar ist. Gegebenenfalls wird eine Trennwand oder ein Teil einer solchen, etwa in Gestalt eines Bleches aus Aluminiumlegierung, zwisehen die Winkelprofilstäbe geschoben und mit diesen verbunden. Es ist zweckmäßig, dafür; zu sorgen, daß für das Zusammenschweißen etwas zusätzliches Material zur Verfugung steht, da sonst eine Rinne gebildet wird und die Außenwand infolgedessen nicht glatt erhalten werden kann. Das zusätzliche Material kann beispielsweise durch einen längs laufenden Lappenfortsatz an den Winkelprofilstäbein geliefert werden; beim Sehweißen wird dieser Vorsprung, der zweckmäßigerweise über die Blechebene hinausragt, mit den Rändern der Blechplatten heruntergeschmolzen, 90' daß es möglich ist, eine praktisch ebene Schweißnaht zu erhalten. Man kann auch den äußeren Rand der Trennwand als Zusatzmaterial benutzen; die Trennwand wird für diesen Zweck zwischen den am Rand der Blechplatten befestigten Profilstäben so weit hinausgeschoben, daß sie über die äußere Plattenebene hinausragt. Es ist ferner mögEch, die zusammenzustoßenden oder nahezu zusammenzustoßenden 50. Blechränder etwas nach außen umzubördeln, um das Zusatzmaterial zu liefern; dies erfordert jedoch eine zusätzliche Arbeit,

Für das Zusammenschweißen der Blechränder kann es von Vorteil sein, wenn dafür gesorgt wird, daß unter dem äußersten Rand der zusammenzuschweißenden Blechplatten, d.h. zwischen diesen und dem Profilstab, ein kleiner Hohlraum frei bleibt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die nach 6q dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Sehale. .

Der Kasten eines Eisenbahnwagens kann beispielsweise wie folgt gebaut werden:

a) Der Bodenrahmen wird aus Profilbalken zusammengenietet, von denen die Längsprofilbalken der Länge der Schale, beispielsweise 20 bis 22 m, entsprechen.

b) Vorfabrizierte Einzelelemente von beispielsweise 1,5 bis 2,51m Länge, entsprechend einer Fensterteilung, werden zu Seitenwänden zusammengestellt, von außen unsichtbar durch mechanische Mittel zusammengehalten und dann an den Blechrändern von außen durch Schmelzschweißung, z. B. durch Argonarc-Sehweißung, miteinander verbunden. Nach Entfernen der Schweißraupe erhält man eine praktisch vollkommen glatte Außenwand.

c) Der obere Abschluß der aus Einzelelementen bestehenden Seitenwände wird durch Längsprofilstäbe gebildet, die der Länge der Schale entsprechen, in welche die waagerechten Ränder der Einzelelemente des Daches eingesetzt werden.

di) Das Dach wird nach demselben Verfahren wie die Seitenwände hergestellt.

Die Reihenfolge der Arbeitsgänge kann variiert werden. So ist es möglich, das Zusammenschweißen 8g der Seitenwand- und Dachelemente erst nach Zusammenstellen der ganzen Schale vorzunehmen.

Die Abbildungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele. Abb. ι zeigt schematisch einen Eisenbahnwagen mit in Einzelelemente aufgeteilter äußerer Schale (Seitenwände und Dach), während die Abb. 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungen der Verbindungsstellen der Einzelelemente im Querschnitt zeigen.

In Abb. ι sind die einzelnen Normalelemente der Seitenwand der Schale mit 1 bezeichnet, die Endelemente mit 2 und das Türelement mit 3; 4 sind die Normalelemente des Daches, während S mit Rücksicht auf die Falttür ein breiteres Dachelement ist; 6 isind 'die Endelemente eines Daches.

Abb. 2 zeigt die Verbindung von zwei Einzelelementen der Seitenwände mit Hilfe 'einer Trennwand 7 aus Blech vor der Ausführung der Schmelzschweißverbindung. Die Winkelprofile 8 sind mit dem Rand der Seitenwandblechtafeln 9 zu vorfabrizierten Elementen fest verbunden, z. B. durch Punkt- oder Argonarc-Schweißung. Bei der Montage sind die beiden Einzelelemente und die Trennwand zusammengenietet worden. Die Hohlräume 10 erleichtern die nachher vorzunehmende Schmelzschweißverbindung. Diese wird so durchgeführt, daß der äußere Rand 11 der Trennwand/ mit den nahezu zusammenstoßenden Rändern der Bleche 9 zu einer Schweißraupe heruntergeschmolzen wird.

Abb. 3 zeigt eine ähnliche Verbindung ohne Trennwand. Das Zusatzmetall wird durch längs laufende Lappenfortsätze 12 der Winkelprofile 13 geliefert.

Abgesehen davon, daß man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine glatte Außenverschalung erhalten kann und keine schwer herzustellenden und unhandlichen, übermäßig großen Bleche benötigt, hat die Unterteilung in Einzelelemente den Vorteü, daß die Blechstärke an jeder Stelle des Wiagens den örtlich stark veränderlichen Beanspruchungen angepaßt werden kann, wodurch die

Herstellungskosten ermäßigt werden. Es genügen z. B. für normale Elemente Aluminiumlegierungsbleche von 1,5 bis 2,5 mm Wandstärke, während bei Türausschnitten und in der Nähe der Drehgestelle größere Blechstärken notwendig sein können.

■ Durch das Verfahren können außerdem Längsschweißnähte vermieden werden, was für die Maßhaltigkeit der Konstruktion von Vorteil ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallschalen von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Eisenbahnwagen, durch Zusammenfügen von plattenförmigen Einzelelementen, die aneinandergereiht die Wand bzw. das Dach bilden, dadurch gekennzeichnet., daß plattenförmige Einzelelemente, die an den zusammenstoßenden Rändern mit Profilstäben versehen sind, an diesen bei der Montage zunächst mit Hilfe von mechanischen Mitteln fest zusammengefügt und dann an den Blechrändern von außen durch Schmelzschweißung miteinander dicht verbunden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden der mindestens nahezu zusammenstoßenden Ränder der Einzelelemente miteinander ein Schmelzschweißverfahren mit Schutzgas angewandt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Argonarc-Schweißverfahren angewandt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe, die an den zusammenstoßenden Rändern befestigt sind, einen längs laufenden Lappenfortsatz (12) aufweisen, der über die äiißere Ebene der Blechplatten hinausragt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenwand aus Aluminiumlegierung zwischen die am Rand der Blechplatten befestigten Profilstäbe so weit hinausgeschoben wird, daß deren Außenrand über die Ebene der Schale hinausragt.
6. 6. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5 hergestellte äußere Leichtmetallschale, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus aneinandergereihten Einzelelementen besteht, deren Ränder auf Leichtmetallprofilstäben befestigt und miteinander durch Schmelzschweißung dicht verbunden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   5001 5. 53