EP3727987A1 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHIENENFAHRZEUGGROßKOMPONENTE AUS LEICHTMETALL-HOHLPROFILEN - Google Patents

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHIENENFAHRZEUGGROßKOMPONENTE AUS LEICHTMETALL-HOHLPROFILEN

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EP3727987A1
EP3727987A1 EP19704567.7A EP19704567A EP3727987A1 EP 3727987 A1 EP3727987 A1 EP 3727987A1 EP 19704567 A EP19704567 A EP 19704567A EP 3727987 A1 EP3727987 A1 EP 3727987A1
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EP
European Patent Office
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light metal
metal hollow
webs
cover layer
producing
Prior art date
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Robert Nedelik
Andreas Karl RUTHMEIER
Markus Seitzberger
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Siemens Mobility Austria GmbH
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Siemens Mobility Austria GmbH
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Publication date
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    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/041—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures with bodies characterised by use of light metal, e.g. aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/08—Sides

Definitions

  • Rail vehicle component made of light metal hollow sections.
  • the invention relates to a method for producing a rail vehicle large component of light metal hollow sections and a light metal hollow section.
  • the car body of a passenger rail vehicle can be manufactured by means of so-called integral construction, in which metal profiles are connected to large components and these in turn to a car body.
  • the large components typically provide a side wall, a base, a roof or an end wall, wherein as a joining technique of the metal profiles with each other and to connect the
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for producing a rail vehicle large component of light metal hollow sections, which allows to meet specific strength requirements at certain positions of the large component and thereby the lowest possible weight of the large component at high Degree of automation and associated low
  • the basic idea of the invention is based on a method for producing a rail vehicle component
  • Rail vehicle large component to be able to build which is on the one hand automated and inexpensive to produce, on the other hand, as flexible localization of local strength requirements as by means of a
  • typically several, light metal hollow sections are connected together and then removed parts of a cover layer of the composite light metal hollow sections.
  • weight may be present can be saved without significantly reducing the required strength of the large component.
  • the surface to be removed of the cover layer is of the
  • the remaining after removal of the cover layer webs form on the one hand stiffening ribs in the large component, On the other hand, they can be used for the attachment of interior fittings such as wall coverings, etc.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides to leave below the removed areas of the cover layer also portions of the underlying webs, i. not completely remove these webs.
  • the advantage can be achieved of achieving a reduction in the component mass without significantly reducing the dimensional stability. Even short remaining portions of the webs cause a large stiffening of the outer wall, in particular a significantly increased BeulsteifIER.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides to use light metal hollow sections, which are optimized for the partial removal of the webs out, with the remaining sections of the webs particularly
  • the hollow profile can be executed closed with two cover layers, wherein the cover layers are interconnected with webs and wherein the webs have a first portion which is perpendicular to a cover layer and after this first portion, the webs have a branch. If such a hollow profile is processed, wherein the webs are removed so that the first, oriented perpendicular to the cover layer portion and a certain portion of the branch remains, the entire shows
  • Such a T-shaped cross section of a remaining portion of a web is extremely advantageous because it has a particularly high stiffening of the remaining
  • Interior paneling is suitable.
  • Fig.l light metal hollow section.
  • Fig.2 Connected light metal hollow sections.
  • Fig.5 light metal hollow profile, T-shaped web.
  • Fig.6 light metal hollow profile, I-shaped web.
  • Fig.7 light metal hollow profile, double bar.
  • Fig.8 light metal hollow profile, C-groove.
  • Fig.9 light metal hollow profile, closed chamber
  • Fig.10 light metal hollow profile, L-shaped web.
  • Fig.ll light metal hollow profile, angled web.
  • Fig.12 light metal hollow profile, T-shaped web,
  • Fig.13 light metal hollow profile, T-shaped web
  • Fig.l shows an example and schematically a light metal hollow section. It is a cross section of a light metal hollow section 2 shown, as shown in this subject
  • the light metal hollow section 2 is designed to be closed and has an inner cover layer 3 and an outer cover layer 4. It is finished on the installation arrangement of the profile in one
  • the light metal hollow profile comprises 2
  • Embodiment three webs 5 are provided.
  • the webs 5 have an outgoing from the outer cover layer 4 first section 6, which is oriented perpendicular to the outer cover layer 4.
  • FIG. 2 shows by way of example and schematically connected
  • Rail vehicle large component It is a section of one Rail vehicle major component 1 shown, which is designed as a side wall.
  • Large component 1 is made of several light metal hollow sections 2, as shown in Fig. 1,
  • Fig. 4 shows by way of example and schematically a machined light metal hollow profile. It is the light metal hollow profile 2 from Fig.l after removal of part of the inner
  • the remaining part of the webs 5 in this case has a substantially T-shaped cross-section and thereby offers a high increase in the Beulsteiftechnik the profile.
  • FIG. 5 to 12 illustrate embodiments of light metal hollow sections, which can be used in representational process.
  • a section through a machined profile is shown, wherein in each case a cross section of a web is shown.
  • the sections of the web to be removed and the removed inner cover layer are drawn by dashed lines.
  • Fig. 5 shows by way of example and schematically a light metal hollow profile with a T-shaped web.
  • the light metal hollow profile 2 is shown in that embodiment, which is shown in Figs. 1 to 4 applied.
  • the profile 2 has an inner cover layer 3, which faces the interior of a constructed from the profile 2 rail vehicle in the installed state, further comprises an outer cover layer 4.
  • the cover layers 3, 4 are connected to webs 5, wherein a first portion 6 of the outer cover layer 4 extends vertically and spaced from the outer cover layer 4 in an inner belt 10 branches.
  • This inner belt 10 causes a large increase in the Beulsteifmaschine the
  • Fig. 6 shows by way of example and schematically a light metal hollow profile with an I-shaped web. It is a
  • Light metal hollow section 2 similar to that shown in Figure 5, but with no inner belt is provided, but on the outer cover layer 4 facing away from the end of the first portion 6, the webs branch 5 angled.
  • This embodiment can be used when the high
  • Fig. 7 shows by way of example and schematically a light metal hollow profile with a double web.
  • the light metal hollow section 2 has an outer
  • Cover layer 4 directly attached hollow chamber formed of two vertical webs and a belt, wherein of the Corners of this closed chamber in each case a web 5 to the inner cover layer 3 is angled.
  • FIG. 8 shows an example and schematically a light metal hollow profile with a C-groove.
  • Fig. 8 illustrates the light metal hollow section 2 of Fig. 7, but with the machining done so that only the angled ridges 5 and a central part of the inner belt 10 are removed.
  • two L-shaped, mutually facing webs, which form a C-groove and can be used for the attachment of other components remain.
  • 9 shows by way of example and schematically a light metal
  • FIG. 9 illustrates the light metal hollow section 2 of Fig. 7, but with the machining done so that only the angled webs 5 are removed and the inner belt 10 remains.
  • a closed chamber on the outer cover layer 4 is arranged on the machined hollow section 2.
  • Fig.10 shows an example and schematically a light metal hollow profile with an L-shaped web.
  • Hollow section 2 has an inner belt 10 following the first section 6, at whose ends in each case a web 5 extends at an angle.
  • the inner belt 10 extends only to one side of the first portion 6 and thus forms together with this first portion 6 an L-shaped web.
  • Fig.ll shows an example and schematically a light metal hollow profile with an angled web.
  • This embodiment a light metal hollow profile 2 substantially corresponds to that which is shown in Fig. 6, wherein the first portion 6 is angled to the outer cover layer 4 is arranged.
  • Fig. 12 shows by way of example and schematically a light metal hollow profile with a T-shaped web. It is a
  • Light metal hollow section 2 shown which is constructed very similar to the profile of FIG.
  • the profile of FIG. 5 has a disadvantage, since after the machining to remove the webs 5 burrs remain on the inner belt 10, since the cutting edge for removing the webs 5, the inner belt 10 slicing intersects. In such a place, the burr formation is inevitable and it will be
  • FIG. 11 shows a light metal hollow profile 2, which ensures a significantly reduced-lored cut in the removal of the webs 5.
  • the inner belt 10 is executed at its ends in each case with a thickening and the webs 5 start from the inner cover layer 3 facing side of these thickenings. At a distance of the webs 5 by means of a machining process, the burr formation is thus significantly reduced at this point.
  • Fig. 13 shows by way of example and schematically a light metal hollow profile with a T-shaped web. It is a

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall-Hohlprofilen (2), wobei Leichtmetall-Hohlprofile (2) in einer bestimmten Aneinanderreihung mittels eines Schweißverfahrens miteinander verbunden werden und zumindest Teile einer Decklage (3) der Leichtmetall-Hohlprofile (2) entfernt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente aus Leichtmetall-Hohlprofilen.
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenfahrzeuggroßkomponente aus Leichtmetall-Hohlprofilen sowie ein Leichtmetall-Hohlprofil.
Stand der Technik
Der Wagenkasten eines Passagierschienenfahrzeuges kann mittels sogenannter Integralbauweise hergestellt werden, bei welcher Metallprofile zu Großkomponenten verbunden werden und diese wiederum zu einem Wagenkasten. Die Großkomponenten stellen typischerweise eine Seitenwand, ein Untergestell, ein Dach oder eine Stirnwand da, wobei als Verbindungstechnik der Metallprofile untereinander sowie zur Verbindung der
Großkomponenten meist ein Schweißverfahren eingesetzt wird. Diese Bauweise erlaubt einen hohen Automatisierungsgrad der Herstellung und beim Einsatz von Leichtmetallprofilen auch eine relativ geringe Wagenkastenmasse. Die Metallprofile selbst sind meist als geschlossene Hohlprofile ausgebildet und können zusätzliche Merkmale, wie Befestigungsleisten oder Schweißbadsicherungen für die weitere Fertigung aufweisen. Diese Schweißnähte weisen aufgrund bestimmter metallurgischer Zusammenhänge eine geringere Festigkeit als die zu
verbindenden Leichtmetallprofile auf, was es zweckmäßig macht, diese Schweißnähte möglichst in gering belasteten Zonen anzuordnen. Auf lokal erhöhten Festigkeitsbedarf von Wagenkästen, beispielsweise neben Tür- oder Fensteröffnungen kann nur in geringem Ausmaß eingegangen werden, da die
Metallprofile entlang ihrer Längsausdehnung immer denselben Querschnitt aufweisen. Solcherart weist ein Wagenkasten in Integralbauweise häufig eine größere Masse auf, als es zur Erfüllung der Festigkeitsanforderungen erforderlich wäre.
Eine mögliche Lösung dieses Problems kann mittels der
Fertigung eines Wagenkastens aus Leichtmetall in
Differentialbauweise gefunden werden. Bei Stahlwagenkästen ist diese Bauweise gebräuchlich, bei welcher die
Großkomponenten aus einem mit Blech beplankten Gitterrahmen von Spanten und Stringern aufgebaut sind. Das Außenblech wird dabei üblicherweise mittels Punktschweißnähten oder
Kehlnähten mit der Rahmenstruktur gefügt. Eine Stahl- Integralbauweise, die geringeren Fertigungsaufwand bedeuten würde, ist technologisch nicht umsetzbar. Bei
Aluminiumwagenkästen erfordert eine herkömmliche
Differentialbauweise eine große Anzahl an Schweißnähten, welche auch oft nicht automatisierbar herstellbar sind und damit hohe Fertigungskosten bewirken. Deshalb, neben der Schwächung des Materials durch Schweißungen, wird diese Bauweise bei Leichtmetall vermieden.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenfahrzeuggroßkomponente aus Leichtmetall-Hohlprofilen anzugeben, welches es erlaubt, spezifische Festigkeitserfordernisse an bestimmten Positionen der Großkomponente erfüllen zu können und dabei ein möglichst geringes Gewicht der Großkomponente bei hohem Automatisierungsgrad und damit verbundenen geringen
Fertigungskosten zu erzielen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Leichtmetall-Hohlprofil nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Verfahren zur Herstellung einer Schienenfahrzeuggroßkomponente aus
Leichtmetall-Hohlprofilen beschrieben, welches folgende Verfahrensschritte aufweist:
- Anordnen der Leichtmetall-Hohlprofile in einer bestimmten Aneinanderreihung,
- Fügen der Leichtmetall-Hohlprofile mit den jeweils
benachbarten Leichtmetall-Hohlprofilen mittels eines
Schweißverfahrens
- Zumindest teilweises Entfernen einer Decklage der
Leichtmetall-Hohlprofile .
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine
Schienenfahrzeuggroßkomponente aufbauen zu können, welche einerseits automatisierbar und kostengünstig herstellbar ist, andererseits betreffend lokaler Festigkeitsanforderungen so flexibel realisierbar ist wie mittels einer
Differentialbauweise .
Erfindungsgemäß werden, typischerweise mehrere, Leichtmetall- Hohlprofile miteinander verbunden und anschließend Teile einer Decklage der zusammengesetzten Leichtmetall-Hohlprofile entfernt. Solcherart kann an Positionen, an welchen keine erhöhten Festigkeitsanforderungen bestehen (beispielsweise in hinreichender Entfernung zu Fensterausschnitten) , Gewicht eingespart werden ohne die erforderliche Festigkeit der Großkomponente signifikant zu reduzieren.
Die zu entfernende Fläche der Decklage ist von den
Festigkeitsanforderungen an die Großkomponente bzw. den Wagenkasten bestimmt. Um eine relevante Gewichtseinsparung erzielen zu können, muss ein großer Teil der Decklage entfernt werden wobei es vorteilhaft ist, zumindest 50% der Fläche der inneren Decklage einer Großkomponente zu
entfernen .
Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Leichtmetall- Hohlprofile untereinander mittels eines automatisierbaren Schweißverfahrens zu fügen und anschließend die Decklage der zusammengesetzten Leichtmetall-Hohlprofile mittels eines ebenso automatisierbaren Fräsverfahrens teilweise zu entfernen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da bei einer herkömmlichen Fertigung einer Schienenfahrzeuggroßkomponente in Integralbauweise ohnedies eine spanende Bearbeitung (z.B. für die Herstellung von Fenster- und Türausschnitten) auszuführen ist. Dabei kann das Entfernen der Decklage einfach als weiterer Arbeitsschritt vorgesehen werden und es sind keinerlei weitere Transport- oder Einrichtarbeiten erforderlich .
Es ist besonders vorteilhaft, die Decklage der
zusammengesetzten Leichtmetall-Hohlprofile an jener Seite zumindest teilweise zu entfernen, welche in eingebautem Zustand der Großkomponente die Innenseite des
Schienenfahrzeugs bildet.
Die nach Entfernung der Decklage verbleibenden Stege bilden einerseits versteifende Rippen in der Großkomponente, andererseits können sie zur Befestigung von Innenausbauteilen wie Wandverkleidungen etc. herangezogen werden.
In weiterer Fortbildung der Erfindung können diese Stege unterhalb der entfernten Bereiche der Decklage auch
vollständig entfernt werden, wenn ihre versteifenden
Eigenschaften an der betreffenden Stelle nicht erforderlich sind .
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, unterhalb der entfernten Bereiche der Decklage auch Abschnitte der darunterliegenden Stege verbleiben zu lassen, d.h. diese Stege nicht vollständig zu entfernen.
Solcherart ist der Vorteil erzielbar, eine Reduktion der Bauteilmasse ohne signifikante Reduktion der Formstabilität zu erreichen. Bereits kurze verbleibende Abschnitte der Stege bewirken eine große Aussteifung der Außenwand, insbesondere eine deutlich erhöhte Beulsteifigkeit.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, Leichtmetall-Hohlprofile einzusetzen, welche auf die teilweise Entfernung der Stege hin optimiert sind, wobei die zu verbleibenden Abschnitte der Stege besonders
steifigkeitserhöhend ausgebildet sind.
Dabei kann das Hohlprofil geschlossen mit zwei Decklagen ausgeführt sein, wobei die Decklagen mit Stegen untereinander verbunden sind und wobei die Stege einen ersten Abschnitt aufweisen, welcher senkrecht zu einer Decklage angeordnet ist und nach diesem ersten Abschnitt die Stege eine Verzweigung aufweisen. Wird ein solches Hohlprofil bearbeitet, wobei die Stege so entfernt werden, dass der erste, senkrecht zur Decklage orientierte Abschnitt und ein bestimmter Abschnitt nach der Verzweigung verbleibt, so zeigt der gesamte
verbliebene Abschnitt einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt. Ein solcher T-förmiger Querschnitt eines verbliebenen Abschnitts eines Steges ist äußerst vorteilhaft, da er eine besonders hohe Aussteifung der verbliebenen
Decklage gewährleistet und sich zudem besonders gut für die Befestigung von weiteren Bauteilen (z.B. einer
Innenverkleidung) eignet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Leichtmetall-Hohlprofil.
Fig.2 Verbundene Leichtmetall Hohlprofile.
Fig.3 Schienenfahrzeug Großkomponente.
Fig.4 Bearbeitetes Leichtmetall-Hohlprofil.
Fig.5 Leichtmetall-Hohlprofil, T-förmiger Steg.
Fig.6 Leichtmetall-Hohlprofil, I-förmiger Steg.
Fig.7 Leichtmetall-Hohlprofil, Doppelsteg.
Fig.8 Leichtmetall-Hohlprofil, C-Nut.
Fig.9 Leichtmetall-Hohlprofil, geschlossene Kammer
Fig.10 Leichtmetall-Hohlprofil, L-förmiger Steg.
Fig.ll Leichtmetall-Hohlprofil, gewinkelter Steg.
Fig.12 Leichtmetall-Hohlprofil, T-förmiger Steg,
Gratreduziert.
Fig.13 Leichtmetall-Hohlprofil, T-förmiger Steg,
Gratreduziert, zentrale Stege.
Ausführung der Erfindung Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil. Es ist ein Querschnitt eines Leichtmetall- Hohlprofils 2 dargestellt, wie es in gegenständlichen
Herstellverfahren eingesetzt werden kann. Das Leichtmetall- Hohlprofil 2 ist geschlossen ausgeführt und weist eine innere Decklage 3 und eine äußere Decklage 4 auf. Dabei ist auf die Einbauanordnung des Profils in einem fertig
zusammengestellten Schienenfahrzeug Bezug genommen.
Randseitig umfasst das Leichtmetall-Hohlprofil 2
Verbindungseinrichtungen zur form- oder kraftschlüssigen Verbindung mit weiteren Profilen. Zwischen den Decklagen 3, 4 sind Stege 5 angeordnet, wobei in gezeigtem
Ausführungsbeispiel drei Stege 5 vorgesehen sind. Die Stege 5 weisen einen von der äußeren Decklage 4 ausgehenden ersten Abschnitt 6 auf, welcher senkrecht zur äußeren Decklage 4 orientiert ist. In weiterer Abfolge weisen die Stege nach dem ersten Abschnitt 6 eine Verzweigung auf, welche einen parallel zur äußeren Decklage 4 verlaufenden Abschnitt umfasst. Der weitere Verlauf der Stege 5 ist, wie bei herkömmlichen Profilen gebräuchlich, schräg zu den Decklagen 3, 4 ausgerichtet.
Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch verbundene
Leichtmetall-Hohlprofile. Es sind zwei aneinander angeordnete Leichtmetall-Hohlprofile 2 dargestellt, wobei die
Verbindungseinrichtungen zur form- oder kraftschlüssigen Verbindung miteinander in Eingriff stehen. Solcherart kann eine Schienenfahrzeug-Großkomponente, typischerweise über die gesamte Wagenlänge zusammengesetzt werden, wobei noch keine Tür- oder Fensterausschnitte vorhanden sind.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Schienenfahrzeug Großkomponente. Es ist ein Abschnitt einer Schienenfahrzeug Großkomponente 1 dargestellt, welche als Seitenwand ausgebildet ist. Die Schienenfahrzeug
Großkomponente 1 ist dabei aus mehreren Leichtmetall- Hohlprofilen 2, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind,
aufgebaut. Nach dem Zusammenfügen der einzelnen Leichtmetall- Hohlprofile 2 sind Fensterausschnitte 7 sowie ein teilweises Entfernen der inneren Decklage 4 und der Stege 5 hergestellt worden. In gezeigtem Ausführungsbeispiel sind die
verbleibenden Abschnitte 9 der inneren Decklage 4 als diagonale Aussteifungen ausgeführt, was eine besonders hohe Schubsteifigkeit der Schienenfahrzeug Großkomponente 1 bewirkt. Eine solche Aussteifung ist erforderlich, um die Schwächung durch die Fensterausschnitte 7 zu kompensieren. In den teilweise entfernten Bereichen 8 sind Abschnitte der Stege 5 erhalten geblieben und bilden eine nahe der äußeren Decklage 4 angeordnete beulsteife Trägerstruktur.
Fig . 4 zeigt beispielhaft und schematisch ein bearbeitetes Leichtmetall-Hohlprofil. Es ist das Leichtmetall-Hohlprofil 2 aus Fig.l nach einer Entfernung eines Teils der inneren
Decklage 3 und der Stege 5 dargestellt. Der verbliebene Teil der Stege 5 weist dabei einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt auf und bietet dadurch eine hohe Steigerung der Beulsteifigkeit des Profils.
Figuren 5 bis 12 stellen Ausführungsformen von Leichtmetall- Hohlprofilen dar, welche bei gegenständlichem Verfahren einsetzbar sind. Dabei ist jeweils ein Schnitt durch ein bearbeitetes Profil gezeigt, wobei jeweils ein Querschnitt eines Steges dargestellt ist. Dabei sind die zu entfernenden Abschnitte des Stegs und die entfernte innere Decklage strichliert gezeichnet. Fig . 5 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem T-förmigen Steg. Das Leichtmetall- Hohlprofil 2 ist in jener Ausführungsform dargestellt, welche in den Fig. 1 bis 4 angewendet gezeigt ist. Das Profil 2 weist eine innere Decklage 3 auf, welche in eingebautem Zustand dem Innenraum eines aus dem Profil 2 aufgebauten Schienenfahrzeug zugewandt ist, des Weiteren eine äußere Decklage 4. Die Decklagen 3, 4 sind mit Stegen 5 verbunden, wobei ein erster Abschnitt 6 von der äußeren Decklage 4 senkrecht ausgeht und von der äußeren Decklage 4 beabstandet in einen inneren Gurt 10 verzweigt. Dieser innere Gurt 10 bewirkt eine starke Erhöhung der Beulsteifigkeit der
verbleibenden äußeren Decklage 4 nach Entfernen der Stege 5 und der inneren Decklage 3. Von den Randlinien des inneren Gurts 10 ausgehend erstrecken sich Stege 5 gewinkelt zur inneren Decklage 3.
Fig . 6 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem I-förmigen Steg. Es ist ein
Leichtmetall-Hohlprofil 2, ähnlich wie jenes aus Fig.5 dargestellt, wobei jedoch kein innerer Gurt vorgesehen ist, sondern an dem der äußeren Decklage 4 abgewandten Ende des ersten Abschnitts 6 die Stege 5 gewinkelt verzweigen. Diese Ausführungsform kann eingesetzt werden, wenn die hohe
Beulsteifigkeit des Profils aus Fig. 1 nicht erforderlich ist .
Fig . 7 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem Doppelsteg. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Leichtmetall-Hohlprofil 2 eine an die äußere
Decklage 4 unmittelbar angesetzte Hohlkammer, gebildet aus zwei senkrechten Stegen und einem Gurt auf, wobei von den Ecken dieser geschlossenen Kammer jeweils ein Steg 5 zu der inneren Decklage 3 gewinkelt verläuft. In bearbeiteten
Zustand dieses Leichtmetall-Hohlprofils 2 verbleiben zwei senkrechte Abschnitte 6 in Form eines Doppelstegs.
Fig.8 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einer C-Nut. Fig. 8 stellt das Leichtmetall- Hohlprofil 2 aus Fig. 7 dar, wobei jedoch die Bearbeitung so erfolgt, dass nur die gewinkelten Stege 5 und ein mittiger Teil des inneren Gurts 10 entfernt werden. Somit verbleiben zwei L-förmige, einander zugewandte Stege, welche eine C-Nut bilden und zur Befestigung von weiteren Bauteilen eingesetzt werden können . Fig.9 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall-
Hohlprofil mit einer geschlossenen Kammer. Fig. 9 stellt das Leichtmetall-Hohlprofil 2 aus Fig. 7 dar, wobei jedoch die Bearbeitung so erfolgt, dass nur die gewinkelten Stege 5 entfernt werden und der innere Gurt 10 verbleibt. Somit ist an dem bearbeiteten Hohlprofil 2 eine geschlossene Kammer an der äußeren Decklage 4 angeordnet.
Fig.10 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem L-förmigem Steg. Das Leichtmetall-
Hohlprofil 2 weist einen an den ersten Abschnitt 6 folgenden inneren Gurt 10 auf, an dessen Enden jeweils ein Steg 5 gewinkelt ausgeht. Der innere Gurt 10 erstreckt sich dabei nur auf eine Seite des ersten Abschnitts 6 und bildet somit zusammen mit diesem ersten Abschnitt 6 einen L-förmigen Steg.
Fig.ll zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem gewinkelten Steg. Diese Ausführungsform eines Leichtmetall-Hohlprofils 2 entspricht im Wesentlichen jenem, welches in Fig. 6 dargestellt ist, wobei der erste Abschnitt 6 gewinkelt zur äußeren Decklage 4 angeordnet ist.
Fig . 12 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem T-förmigen Steg. Es ist ein
Leichtmetall-Hohlprofil 2 dargestellt, welches dem Profil aus Fig. 5 sehr ähnlich aufgebaut ist. Das Profil gemäß Fig. 5 weist einen Nachteil auf, da nach der spanenden Bearbeitung zur Entfernung der Stege 5 Grate an dem inneren Gurt 10 verbleiben, da die Schnittkante zur Entfernung der Stege 5 den inneren Gurt 10 schleifend schneidet. An einer solchen Stelle ist die Gratbildung unvermeidlich und es werden
Nacharbeiten zur Entfernung dieser Grate erforderlich. Fig.
11 stellt ein Leichtmetall-Hohlprofil 2 dar, welches einen deutlich gratreduzierten Schnitt bei der Entfernung der Stege 5 gewährleistet. Dazu ist der innere Gurt 10 an seinen Enden jeweils mit einer Verdickung ausgeführt und die Stege 5 gehen von der der inneren Decklage 3 zugewandten Seite dieser Verdickungen aus. Bei einer Entfernung der Stege 5 mittels eines spanenden Bearbeitungsverfahrens ist die Gratbildung an dieser Stelle somit deutlich reduziert.
Fig . 13 zeigt beispielhaft und schematisch ein Leichtmetall- Hohlprofil mit einem T-förmigen Steg. Es ist ein
Leichtmetall-Hohlprofil 2 dargestellt, welches im
Wesentlichen jenem aus Fig. 5 entspricht, wobei jedoch die Stege 5 zentral von dem inneren Gurt 10 ausgehen. Durch die Verlegung des Ansatzes der Stege 5 von den Kanten zur Mitte entfallen die gratgefährdeten Schnitte bei der Entfernung der Stege 5. Liste der Bezeichnungen
Schienenfahrzeuggroßkomponente
Leichtmetall-Hohlprofile
Innere Decklage
Äußere Decklage
Steg
Erster Abschnitt
Fensterausschnitt
Entfernte Abschnitte der inneren Decklage Verbleibende Abschnitte der inneren Decklage Innerer Gurt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2),
mit folgenden Verfahrensschritten:
- Anordnen der Leichtmetall-Hohlprofile (2) in einer bestimmten Aneinanderreihung,
- Fügen der Leichtmetall-Hohlprofile (2) mit den jeweils benachbarten Leichtmetall-Hohlprofilen (2) mittels eines Schweißverfahrens,
dadurch gekennzeichnet, dass
- Ein zumindest teilweises Entfernen einer Decklage (3) der Leichtmetall-Hohlprofile (2) erfolgt, wobei neben der Decklage (3) auch Stege (5) innerhalb der
Leichtmetall-Hohlprofile (2) entfernt werden.
2. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilweise entfernte Decklage (3) als Innenseite eines
Schienenfahrzeugs ausgebildet ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung der
Decklage (3) und der Stege (5) ein Fräsverfahren eingesetzt wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der entfernten Bereiche der Decklage (3) Abschnitte von Stegen (5) verbleiben .
5. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden
Abschnitte der Stege (5) einen im Wesentlichen T- förmigen Querschnitt aufweisen.
6. Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) aus Leichtmetall- Hohlprofilen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 50% der Fläche einer Decklage (3) der Leichtmetall-Hohlprofile (2) entfernt werden.
7. Leichtmetall-Hohlprofil (2) für den Einsatz bei einem Verfahren zur Herstellung einer
Schienenfahrzeuggroßkomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (2) geschlossen mit zwei Decklagen (3, 4) ausgeführt ist, wobei die Decklagen (3, 4) mit Stegen (5) untereinander verbunden sind und wobei die Stege (5) ausgehend von einer Decklage (4) einen ersten Abschnitt (6) aufweisen und nach diesem ersten Abschnitt (6) die Stege (5) eine Verzweigung aufweisen.
EP19704567.7A 2018-02-21 2019-02-01 Verfahren zur herstellung einer schienenfahrzeuggrosskomponente aus leichtmetall-hohlprofilen Active EP3727987B1 (de)

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