EP4108537A1 - Method for producing a vehicle head - Google Patents

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Publication number
EP4108537A1
EP4108537A1 EP22166345.3A EP22166345A EP4108537A1 EP 4108537 A1 EP4108537 A1 EP 4108537A1 EP 22166345 A EP22166345 A EP 22166345A EP 4108537 A1 EP4108537 A1 EP 4108537A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roof
side wall
vehicle head
assembly
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22166345.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcin Krupa
Marcus Worsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4108537A1 publication Critical patent/EP4108537A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • 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
    • B61D17/043—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • 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
    • B61D17/06—End walls

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a vehicle head for a car body of a vehicle, in particular a rail vehicle.
  • glass fiber reinforced plastics are used today in order to be able to meet the requirements for costs, shape and stability.
  • the invention is based on the object of specifying a method for producing a vehicle head with which today's requirements can be met and at the same time a low overall weight with high stability can be achieved.
  • the vehicle head is assembled from at least four assemblies, namely a roof assembly, two side wall assemblies and a window underbelt assembly, with at least two assembly parts being connected to one another in at least one of the assemblies by laser welding of metal interfaces between the assembly parts.
  • An essential advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that it can do without the use of glass fiber reinforced plastic, but can be carried out solely on the basis of metal parts.
  • the use of a laser welding process provided according to the invention makes it possible to weld the individual parts of the vehicle head to be connected to each other with minimal additional weight and to achieve sufficient mechanical stability. As the inventors have determined, this is not possible with other common connection methods in the field of vehicle head manufacture.
  • a roof hood of the roof assembly is completely or at least in the area of at least one of its internal interfaces between roof hood components, preferably at all internal interfaces, and/or in the area of at least one of its external interfaces to another assembly or another element of the roof assembly, preferably at all external interfaces, is made of metal, in particular involving deep drawing and/or bending of at least one metal sheet.
  • the roof hood is equipped with a ribbed structure.
  • At least four roof hood parts are assembled to produce the roof hood, namely a roof part, two side roof parts and a front part.
  • the front part preferably forms an interface to a windshield of the vehicle head.
  • the four roof hood parts are preferably laser-welded to one another.
  • the rib structure is preferably connected to at least the roof part and the front part, preferably by laser welding.
  • the formation of the roof hood includes deep drawing and/or bending of a metal sheet to form a partial roof section, two partial roof sections and a front section.
  • the roof hood production also based solely or exclusively on deep-drawing and/or bending of sheet metal.
  • the front part or the front part section is preferably laser trimmed at least in the area of the interface to the front pane in order to minimize the manufacturing tolerances at the interface to the front pane.
  • Fabricating the sidewall assembly preferably includes multiple bending of a sheet metal to form a curved sidewall portion that interfaces with the front window and interfaces with a side window.
  • the latter interfaces are preferably laser trimmed in order to minimize the manufacturing tolerances with a view to inserting the front and side windows.
  • the side wall part is preferably reinforced by a bent sheet metal which, together with an A pillar section of the side wall part, forms an A pillar of the vehicle head.
  • the side wall part is preferably reinforced by means of a reinforcement part, which is aligned in the longitudinal direction of the car body and connects an A pillar section of the side wall part to a B pillar section of the side wall part.
  • the side wall part is preferably reinforced by means of at least one corner reinforcement, which is inserted in a corner area of the side wall part.
  • the window bottom chord assembly is preferably formed with at least two curved flashings that are laser welded together.
  • the curvature of the two folded sheets is preferably produced by rolling.
  • the folded sheets are preferably only laser-welded to one another after rolling.
  • the vehicle head is completely finished before it is assembled with the remaining car body parts to form the car body.
  • At least one assembly of the vehicle head is connected to one or more other car body parts of the car body before the vehicle head is completed with its four assemblies.
  • the production of the vehicle head is thus integrated into the production of the car body.
  • At least one of the assemblies preferably all of the assemblies of the vehicle head forming the vehicle skin—of course with the exception of the panes and seals—are preferably made exclusively of metal or without glass fiber reinforced plastic.
  • the figure 1 shows an exploded view of an exemplary embodiment of a vehicle head 1 according to the invention, on the basis of which exemplary advantageous method variants for producing vehicle heads are to be explained; the vehicle head 1 forms part of a car body of a vehicle, not shown in detail, in particular a rail vehicle.
  • the vehicle head 1 according to figure 1 is formed by assembling a roof assembly 100, two sidewall assemblies 200 and 300, and a window bottom rail assembly 400.
  • the four assemblies are preferably joined together by laser welding; for this purpose they preferably consist entirely or at least in the area of their interfaces to other assemblies of laser-weldable metal such as steel.
  • the interfaces are preferably metal interfaces.
  • the four assemblies are first connected to one another before they are connected, preferably laser-welded, to the other components of the car body;
  • the four subassemblies, or at least one of them are first connected to other components of the car body, preferably laser welded, before they are connected to one another or to other subassemblies.
  • a roof hood 110 As exemplified in the figure 2 is shown manufactured.
  • a front part 111 and a roof part 112 are each produced by deep drawing and then preferably cut using a 3D laser.
  • the front part 111 and the roof part 112 are then laser-welded to one another and to two side roof parts 113 .
  • the roof hood 110 formed in this way is preferably again laser trimmed in order to provide a highly precise interface for the windscreen of the vehicle and for the connection to the side panel assemblies 200 and 300 in accordance with FIG figure 1 to ensure.
  • the roof hood 110 - according to a second preferred embodiment variant - are produced solely by deep-drawing a metal sheet to form a deep-drawn sheet metal part, the one according to the roof part 112 figure 2 forming roof part section, two side roof parts 113 according to figure 2 forming side roof part sections and the end part 111 according to figure 2 includes forming forehead portion.
  • the figure 2 also shows connecting legs 114 for connection to the two side wall assemblies 200 and 300.
  • the connecting legs 114 can be formed by bent sections of the side roof parts 113; However, it is advantageous if the connecting legs 114 are separate parts that are only attached to the side roof parts 113 by welding, preferably laser welding, at a later date in order to increase the accessibility of the individual sections when handling and connecting the roof assembly 100 to the two side wall assemblies 200 and 300 simplify.
  • the figure 3 shows a rib structure 120 in the roof hood 110 according to figure 2 is used to reinforce them mechanically.
  • the rib structure 120 comprises a cross-bracing element 121, which brings about mechanical stabilization between the front part 111 and the roof part 112, and two longitudinal reinforcement elements 122, which bring about reinforcement in the longitudinal direction of the vehicle and in particular support the front part 111, which is loaded by the relative wind when driving in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the connection of the two longitudinal reinforcement elements 122 in the region of its end facing away from the front part 111 on the roof part 112 and on the connection legs 115 welded thereto is shown in greater detail in FIG. 4 by way of example.
  • FIG. 12 also shows side reinforcement elements 123, which are connected to the transverse reinforcement element 121 and bring about mechanical stabilization of the side roof parts 113 relative to both the end part 111 and the roof part 112.
  • the figure 5 shows the connection of one of the two side reinforcement elements 123 to the transverse reinforcement element 121 in more detail.
  • the side reinforcement elements 123 preferably enable a sliding fit on the transverse reinforcement element 121 for the purpose of assembly and adjustment and are therefore initially displaceable in their longitudinal direction before they are connected, preferably welded, to the transverse reinforcement element 121, the end part 111 and the respectively associated side roof part 113 , In particular laser-welded.
  • the figure 6 shows an advantageous structure of the transverse reinforcement element 121 according to FIG figure 3 .
  • the transverse reinforcement element 121 can be formed from three bent perforated plates 121a, a bent main plate 121b, three corner reinforcements 121c and two end elements 121d.
  • the elements mentioned are preferably welded to one another, in particular laser welded.
  • the figure 7 shows the transverse reinforcement element 121 after this from the in the figure 6 mentioned parts has been assembled.
  • the roof assembly 100 is preferably made entirely of metal or at least in the area of its internal interfaces between its components and in the area of its external interfaces to other assemblies.
  • the interfaces are preferably metal interfaces.
  • the figure 8 shows the example of the side wall assembly 200 according to FIG figure 1 , how the two side wall assemblies 200 and 300 can be manufactured in an advantageous manner.
  • FIG 8 one recognizes a multiply bent, for example edged, side wall part 210, which forms an interface to the windshield of the vehicle head, not shown, and a further interface to a side window of the vehicle head, also not shown.
  • the side wall part 210 as a whole or at least the interfaces to the windscreen and side window are preferably laser trimmed in order to ensure an optimal connection of the windows.
  • a large number of reinforcement parts are provided to reinforce the side wall assembly 210, which are explained in more detail below by way of example.
  • the reinforcement portions are preferably laser welded to sidewall portion 210 .
  • a bent sheet metal is provided, which may be referred to as an A-pillar reinforcement part 220 and forms an A-pillar of the vehicle head 1 together with the A-pillar portion 211 of the side wall part 210 .
  • the figure 9 shows an advantageous embodiment of the A-pillar reinforcement part 220 in the form of a channel-shaped sheet metal part.
  • FIG. 12 shows an advantageous embodiment of the AB column reinforcement parts 230 in more detail.
  • FIG. 12 shows an advantageous embodiment of the corner reinforcement parts 240 in more detail.
  • additional stiffening plates 250 are provided, which are attached mechanically to particularly stressed areas of the side wall part 210, preferably by laser welding.
  • the figure 12 shows an advantageous embodiment of such additional stiffening plates 250 in more detail.
  • the side panel assemblies 200 and 300 are preferably made entirely of metal or at least in the area of their internal interfaces between their components and/or their external interfaces to other assemblies.
  • the interfaces are preferably metal interfaces.
  • FIG figure 13 1 shows a portion of the window bottom chord assembly 400 and indicates that it is preferably formed by laser welding two flashings 410 and 420 which are first rolled into the in FIG figure 13 shape shown.
  • the folded plates 410 and 420 are preferably designed as a perforated profile with a view to minimizing weight.
  • the figure 14 shows the two rolled folded sheets 410 and 420 in more detail after they have been laser welded.
  • the window bottom chord assembly 400 is preferred Laser trimmed to ensure an optimal interface for attaching the windscreen.
  • the window bottom chord assembly 400 is preferably made entirely of metal or at least in the area of its internal interfaces between its components and/or its external interfaces to other assemblies.
  • the interfaces are preferably metal interfaces.
  • the vehicle head 1 is preferably made entirely of metal such. e.g. steel; alternatively, components of assemblies or also individual assemblies can consist partially or entirely of GRP; but preferably at least one connection between at least one interface between the assemblies or at least one connection between at least one internal interface within the same assembly is formed by laser welding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkopfes (1) für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fahrzeugkopf (1) aus mindestens vier Baugruppen (100, 200, 300, 400) zusammengesetzt wird, nämlich einer Dachbaugruppe (100), zwei Seitenwandbaugruppen (200, 300) und einer Fensteruntergurtbaugruppe (400), wobei bei mindestens einer der Baugruppen (100, 200, 300, 400) zumindest zwei Baugruppenteile miteinander durch Laserschweißen von Metallschnittstellen zwischen den Baugruppenteilen verbunden werden.

Figure imgaf001
The invention relates to a method for producing a vehicle head (1) for a car body of a vehicle, in particular a rail vehicle. According to the invention, the vehicle head (1) is composed of at least four assemblies (100, 200, 300, 400), namely a roof assembly (100), two side wall assemblies (200, 300) and a window underbelt assembly (400), with at least one of the assemblies (100, 200, 300, 400), at least two assembly parts are connected to one another by laser welding of metal interfaces between the assembly parts.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkopfes für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs.The invention relates to a method for producing a vehicle head for a car body of a vehicle, in particular a rail vehicle.

Bei der Herstellung von Fahrzeugköpfen im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik werden heutzutage glasfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt, um die Anforderungen an Kosten, Formgestaltung und Stabilität erfüllen zu können.In the production of vehicle heads in the field of rail vehicle technology, glass fiber reinforced plastics are used today in order to be able to meet the requirements for costs, shape and stability.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkopfes anzugeben, mit dem sich die heutigen Anforderungen erfüllen lassen und gleichzeitig ein niedriges Gesamtgewicht bei hoher Stabilität erreicht werden kann.The invention is based on the object of specifying a method for producing a vehicle head with which today's requirements can be met and at the same time a low overall weight with high stability can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a method having the features according to patent claim 1 . Advantageous refinements of the method according to the invention are specified in the dependent claims.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Fahrzeugkopf aus mindestens vier Baugruppen zusammengesetzt wird, nämlich einer Dachbaugruppe, zwei Seitenwandbaugruppen und einer Fensteruntergurtbaugruppe, wobei bei mindestens einer der Baugruppen zumindest zwei Baugruppenteile miteinander durch Laserschweißen von Metallschnittstellen zwischen den Baugruppenteilen verbunden werden.According to the invention, it is provided that the vehicle head is assembled from at least four assemblies, namely a roof assembly, two side wall assemblies and a window underbelt assembly, with at least two assembly parts being connected to one another in at least one of the assemblies by laser welding of metal interfaces between the assembly parts.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass dieses ohne den Einsatz von glasfaserverstärktem Kunststoff auskommen kann, sondern sich allein auf der Basis von Metallteilen ausführen lässt. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Einsatz eines Laserschweißverfahrens wird es dabei möglich, die einzelnen Teile des Fahrzeugkopfes mit minimalem Zusatzgewicht miteinander zu verbinden und dabei ausreichend große mechanische Stabilität zu erreichen. Mit gängigen anderen Verbindungsverfahren ist dies, wie erfinderseitig festgestellt wurde, so bzw. in diesem Umfange auf dem Gebiet der Fahrzeugkopfherstellung nicht möglich.An essential advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that it can do without the use of glass fiber reinforced plastic, but can be carried out solely on the basis of metal parts. The use of a laser welding process provided according to the invention makes it possible to weld the individual parts of the vehicle head to be connected to each other with minimal additional weight and to achieve sufficient mechanical stability. As the inventors have determined, this is not possible with other common connection methods in the field of vehicle head manufacture.

Vorteilhaft ist es, wenn eine Dachhaube der Dachbaugruppe ganz oder zumindest im Bereich mindestens einer ihrer internen Schnittstellen zwischen Dachhaubenbestandteilen, vorzugsweise an allen internen Schnittstellen, und/oder im Bereich zumindest an einer ihrer externen Schnittstellen zu einer anderen Baugruppe oder einem anderen Element der Dachbaugruppe, vorzugsweise an allen externen Schnittstellen, aus Metall hergestellt wird, insbesondere unter Einbezug von Tiefziehen und/oder Biegen mindestens eines Bleches.It is advantageous if a roof hood of the roof assembly is completely or at least in the area of at least one of its internal interfaces between roof hood components, preferably at all internal interfaces, and/or in the area of at least one of its external interfaces to another assembly or another element of the roof assembly, preferably at all external interfaces, is made of metal, in particular involving deep drawing and/or bending of at least one metal sheet.

Mit Blick auf eine Erhöhung der Stabilität wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Dachhaube mit einer Rippenstruktur ausgestattet wird.With a view to increasing stability, it is considered advantageous if the roof hood is equipped with a ribbed structure.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante werden zur Herstellung der Dachhaube zumindest vier Dachhaubenteile zusammengesetzt, nämlich ein Dachteil, zwei Seitendachteile und ein Stirnteil. Das Stirnteil bildet vorzugsweise eine Schnittstelle zu einer Frontscheibe des Fahrzeugkopfes.In a first preferred embodiment variant, at least four roof hood parts are assembled to produce the roof hood, namely a roof part, two side roof parts and a front part. The front part preferably forms an interface to a windshield of the vehicle head.

Die vier Dachhaubenteile werden vorzugsweise miteinander laserverschweißt.The four roof hood parts are preferably laser-welded to one another.

Die Rippenstruktur wird vorzugsweise zumindest mit dem Dachteil und dem Stirnteil verbunden, vorzugsweise durch Laserschweißen.The rib structure is preferably connected to at least the roof part and the front part, preferably by laser welding.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante umfasst die Bildung der Dachhaube ein Tiefziehen und/oder Biegen eines Bleches unter Bildung eines Dachteilabschnitts, zweier Seitendachteilabschnitte und eines Stirnabschnitts. Bei der letztgenannten Ausführungsvariante kann die Dachhaubenherstellung auch allein bzw. ausschließlich auf Tiefziehen und/oder Biegen eines Bleches beruhen.In a second preferred embodiment variant, the formation of the roof hood includes deep drawing and/or bending of a metal sheet to form a partial roof section, two partial roof sections and a front section. In the latter variant, the roof hood production also based solely or exclusively on deep-drawing and/or bending of sheet metal.

Das Stirnteil oder der Stirnteilabschnitt werden vorzugsweise zumindest im Bereich der Schnittstelle zur Frontscheibe laserbesäumt, um die Fertigungstoleranzen an der Schnittstelle zur Frontscheibe zu minimieren.The front part or the front part section is preferably laser trimmed at least in the area of the interface to the front pane in order to minimize the manufacturing tolerances at the interface to the front pane.

Das Herstellen der Seitenwandbaugruppe umfasst vorzugsweise ein mehrfaches Biegen eines Bleches zur Bildung eines gebogenes Seitenwandteils, das eine Schnittstelle zur Frontscheibe und eine Schnittstelle zu einer Seitenscheibe bildet. Die letztgenannten Schnittstellen werden bevorzugt laserbesäumt, um die Fertigungstoleranzen mit Blick auf das Einsetzen der Front- und Seitenscheiben zu minimieren.Fabricating the sidewall assembly preferably includes multiple bending of a sheet metal to form a curved sidewall portion that interfaces with the front window and interfaces with a side window. The latter interfaces are preferably laser trimmed in order to minimize the manufacturing tolerances with a view to inserting the front and side windows.

Das Seitenwandteil wird vorzugsweise durch ein gebogenes Blech verstärkt, das gemeinsam mit einem A-Säulenabschnitt des Seitenwandteils eine A-Säule des Fahrzeugkopfes bildet.The side wall part is preferably reinforced by a bent sheet metal which, together with an A pillar section of the side wall part, forms an A pillar of the vehicle head.

Zusätzlich oder alternativ wird das Seitenwandteil vorzugsweise mittels eines Verstärkungsteils verstärkt, das in Wagenkastenlängsrichtung ausgerichtet wird und einen A-Säulenabschnitt des Seitenwandteiles mit einem B-Säulenabschnitt des Seitenwandteiles verbindet.Additionally or alternatively, the side wall part is preferably reinforced by means of a reinforcement part, which is aligned in the longitudinal direction of the car body and connects an A pillar section of the side wall part to a B pillar section of the side wall part.

Zusätzlich oder alternativ wird das Seitenwandteil vorzugsweise mittels zumindest eines Eckverstärkers verstärkt, der in einen Eckbereich des Seitenwandteiles eingesetzt wird.Additionally or alternatively, the side wall part is preferably reinforced by means of at least one corner reinforcement, which is inserted in a corner area of the side wall part.

Die Fensteruntergurtbaugruppe wird vorzugsweise mit zumindest zwei gekrümmten Kantblechen gebildet, die miteinander laserverschweißt werden.The window bottom chord assembly is preferably formed with at least two curved flashings that are laser welded together.

Die Krümmung der zwei Kantbleche wird vorzugsweise durch Rollen erzeugt. Die Kantbleche werden vorzugsweise erst nach dem Rollen miteinander laserverschweißt.The curvature of the two folded sheets is preferably produced by rolling. The folded sheets are preferably only laser-welded to one another after rolling.

Der Fahrzeugkopf wird bei einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante komplett fertiggestellt, bevor er mit übrigen Wagenkastenteilen zu dem Wagenkasten zusammengesetzt wird.In a first preferred embodiment variant, the vehicle head is completely finished before it is assembled with the remaining car body parts to form the car body.

Bei einer zweiten bzw. anderen bevorzugten Ausführungsvariante wird zumindest eine Baugruppe des Fahrzeugkopfes mit einem oder mehreren übrigen Wagenkastenteilen des Wagenkastens verbunden, bevor der Fahrzeugkopf insgesamt mit seinen vier Baugruppen fertiggestellt wird. Bei der letztgenannten Ausführungsvariante wird die Herstellung des Fahrzeugkopfes also in die Herstellung des Wagenkastens integriert.In a second or another preferred embodiment, at least one assembly of the vehicle head is connected to one or more other car body parts of the car body before the vehicle head is completed with its four assemblies. In the latter variant, the production of the vehicle head is thus integrated into the production of the car body.

Mindestens eine der Baugruppen, vorzugsweise alle die Fahrzeughaut mitbildenden Baugruppen des Fahrzeugkopfes - selbstverständlich mit Ausnahme der Scheiben und Dichtungen - werden vorzugsweise ausschließlich aus Metall bzw. ohne glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt.At least one of the assemblies, preferably all of the assemblies of the vehicle head forming the vehicle skin—of course with the exception of the panes and seals—are preferably made exclusively of metal or without glass fiber reinforced plastic.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1
ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäße Fahrzeugkopf in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 2-7
ein Ausführungsbeispiel für Verfahrensschritte zur Herstellung einer Dachbaugruppe für den Fahrzeugkopf gemäß Figur 1,
Fig. 8-12
ein Ausführungsbeispiel für Verfahrensschritte zur Herstellung von Seitenwandbaugruppen für den Fahrzeugkopf gemäß Figur 1, und
Fig. 13-14
ein Ausführungsbeispiel für Verfahrensschritte zur Herstellung einer Fensteruntergurtbaugruppe für den Fahrzeugkopf gemäß Figur 1.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments; show examples
figure 1
an embodiment of a vehicle head according to the invention in an exploded view,
Figures 2-7
according to an exemplary embodiment of method steps for producing a roof assembly for the vehicle head figure 1 ,
Figures 8-12
according to an exemplary embodiment of method steps for the production of side wall assemblies for the vehicle head figure 1 , and
13-14
an exemplary embodiment of method steps for producing a window lower chord assembly for the vehicle head according to FIG figure 1 .

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet.In the figures, for the sake of clarity, the same reference numbers are used for identical or comparable components.

Die Figur 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Fahrzeugkopf 1, anhand dessen beispielhaft vorteilhafte Verfahrensvarianten zum Herstellen von Fahrzeugköpfen erläutert werden sollen; der Fahrzeugkopf 1 bildet einen Bestandteil eines nicht weiter gezeigten Wagenkastens eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs.the figure 1 shows an exploded view of an exemplary embodiment of a vehicle head 1 according to the invention, on the basis of which exemplary advantageous method variants for producing vehicle heads are to be explained; the vehicle head 1 forms part of a car body of a vehicle, not shown in detail, in particular a rail vehicle.

Der Fahrzeugkopf 1 gemäß Figur 1 wird durch Zusammensetzen einer Dachbaugruppe 100, zweier Seitenwandbaugruppen 200 und 300 und einer Fensteruntergurtbaugruppe 400 gebildet. Die vier Baugruppen werden vorzugsweise durch Laserschweißen miteinander verbunden; zu diesem Zwecke bestehen sie vorzugsweise ganz oder zumindest im Bereich ihrer Schnittstellen zu anderen Baugruppen aus laserschweißbarem Metall wie zum Beispiel Stahl. Die Schnittstellen sind also mit anderen Worten vorzugsweise Metallschnittstellen.The vehicle head 1 according to figure 1 is formed by assembling a roof assembly 100, two sidewall assemblies 200 and 300, and a window bottom rail assembly 400. The four assemblies are preferably joined together by laser welding; for this purpose they preferably consist entirely or at least in the area of their interfaces to other assemblies of laser-weldable metal such as steel. In other words, the interfaces are preferably metal interfaces.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante werden die vier Baugruppen zunächst miteinander verbunden, bevor sie mit den anderen Komponenten des Wagenkastens verbunden, vorzugsweise laserverschweißt, werden; bei einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante werden die vier Baugruppen, oder zumindest eine von ihnen, zunächst mit anderen Komponenten des Wagenkastens verbunden, vorzugsweise laserverschweißt, bevor sie untereinander bzw. mit anderen der Baugruppen verbunden werden.In a preferred embodiment variant, the four assemblies are first connected to one another before they are connected, preferably laser-welded, to the other components of the car body; In another preferred embodiment variant, the four subassemblies, or at least one of them, are first connected to other components of the car body, preferably laser welded, before they are connected to one another or to other subassemblies.

Zur Herstellung der Dachbaugruppe 100 des Fahrzeugskopfes 1 gemäß Figur 1 wird zunächst eine Dachhaube 110, wie sie beispielhaft in der Figur 2 gezeigt ist, hergestellt.For the production of the roof assembly 100 of the vehicle head 1 according to FIG figure 1 is first a roof hood 110, as exemplified in the figure 2 is shown manufactured.

Zu diesem Zweck werden - gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante - zunächst ein Stirnteil 111 und ein Dachteil 112 jeweils durch Tiefziehen hergestellt und anschließend vorzugsweise mittels eines 3D-Lasers beschnitten. Das Stirnteil 111 und das Dachteil 112 werden anschließend miteinander sowie mit zwei Seitendachteilen 113 laserverschweißt. Danach wird die so gebildete Dachhaube 110 vorzugsweise nochmals laserbesäumt, um eine hochgenaue Schnittstelle für die Frontscheibe des Fahrzeugs sowie für den Anschluss an die Seitenwandgruppen 200 und 300 gemäß Figur 1 zu gewährleisten.For this purpose - according to a first preferred embodiment - first a front part 111 and a roof part 112 are each produced by deep drawing and then preferably cut using a 3D laser. The front part 111 and the roof part 112 are then laser-welded to one another and to two side roof parts 113 . Thereafter, the roof hood 110 formed in this way is preferably again laser trimmed in order to provide a highly precise interface for the windscreen of the vehicle and for the connection to the side panel assemblies 200 and 300 in accordance with FIG figure 1 to ensure.

Alternativ kann die Dachhaube 110 - gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante - hergestellt werden allein durch ein Tiefziehen eines Bleches unter Bildung eines tiefgezogenen Blechteiles, das einen das Dachteil 112 gemäß Figur 2 bildenden Dachteilabschnitt, zwei die Seitendachteile 113 gemäß Figur 2 bildende Seitendachteilabschnitte und einen das Stirnteil 111 gemäß Figur 2 bildenden Stirnabschnitt umfasst.Alternatively, the roof hood 110 - according to a second preferred embodiment variant - are produced solely by deep-drawing a metal sheet to form a deep-drawn sheet metal part, the one according to the roof part 112 figure 2 forming roof part section, two side roof parts 113 according to figure 2 forming side roof part sections and the end part 111 according to figure 2 includes forming forehead portion.

Die Figur 2 zeigt darüber hinaus Anschlussschenkel 114 zur Anbindung an die beiden Seitenwandbaugruppen 200 und 300. Die Anschlussschenkel 114 können durch umgebogene Abschnitte der Seitendachteile 113 gebildet werden; vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Anschlussschenkel 114 separate Teile sind, die durch Schweißen, vorzugsweise Laserschweißen, an die Seitendachteile 113 erst nachträglich angebracht werden, um die Zugänglichkeit der einzelnen Abschnitte beim Handhaben und Verbinden der Dachbaugruppe 100 mit den beiden Seitenwandbaugruppen 200 und 300 zu vereinfachen.the figure 2 also shows connecting legs 114 for connection to the two side wall assemblies 200 and 300. The connecting legs 114 can be formed by bent sections of the side roof parts 113; However, it is advantageous if the connecting legs 114 are separate parts that are only attached to the side roof parts 113 by welding, preferably laser welding, at a later date in order to increase the accessibility of the individual sections when handling and connecting the roof assembly 100 to the two side wall assemblies 200 and 300 simplify.

Die Figur 3 zeigt eine Rippenstruktur 120, die in die Dachhaube 110 gemäß Figur 2 eingesetzt wird, um diese mechanisch zu verstärken. Die Rippenstruktur 120 umfasst ein Querverstrebungselement 121, das eine mechanische Stabilisierung zwischen dem Stirnteil 111 und dem Dachteil 112 bewirkt, sowie zwei Längsverstärkungselemente 122, die eine Verstärkung in Fahrzeuglängsrichtung bewirken und insbesondere das vom Fahrtwind bei Fahrt in Fahrzeuglängsrichtung belastete Stirnteil 111 abstützen. Die Anbindung der beiden Längsverstärkungselemente 122 im Bereich ihres dem Stirnteil 111 abgewandten Endes an dem Dachteil 112 sowie an daran angeschweißten Anschlussschenkeln 115 ist beispielhaft näher in der Figur 4 gezeigt.the figure 3 shows a rib structure 120 in the roof hood 110 according to figure 2 is used to reinforce them mechanically. The rib structure 120 comprises a cross-bracing element 121, which brings about mechanical stabilization between the front part 111 and the roof part 112, and two longitudinal reinforcement elements 122, which bring about reinforcement in the longitudinal direction of the vehicle and in particular support the front part 111, which is loaded by the relative wind when driving in the longitudinal direction of the vehicle. The connection of the two longitudinal reinforcement elements 122 in the region of its end facing away from the front part 111 on the roof part 112 and on the connection legs 115 welded thereto is shown in greater detail in FIG. 4 by way of example.

Die Figur 3 zeigt darüber hinaus Seitenverstärkungselemente 123, die mit dem Querverstärkungselement 121 verbunden sind und eine mechanische Stabilisierung der Seitendachteile 113 relativ sowohl zum Stirnteil 111 als auch zum Dachteil 112 bewirken. Die Figur 5 zeigt die Anbindung eines der beiden Seitenverstärkungselemente 123 am Querverstärkungselement 121 näher im Detail.the figure 3 FIG. 12 also shows side reinforcement elements 123, which are connected to the transverse reinforcement element 121 and bring about mechanical stabilization of the side roof parts 113 relative to both the end part 111 and the roof part 112. the figure 5 shows the connection of one of the two side reinforcement elements 123 to the transverse reinforcement element 121 in more detail.

Es lässt sich erkennen, dass die Seitenverstärkungselemente 123 zwecks Montage und Justage vorzugsweise einen Schiebesitz auf dem Querverstärkungselement 121 ermöglichen und somit in ihrer Längsrichtung zunächst verschieblich sind, bevor sie mit dem Querverstärkungselement 121, dem Stirnteil 111 und dem jeweils zugeordneten Seitendachteil 113 verbunden, vorzugsweise verschweißt, insbesondere laserverschweißt, werden.It can be seen that the side reinforcement elements 123 preferably enable a sliding fit on the transverse reinforcement element 121 for the purpose of assembly and adjustment and are therefore initially displaceable in their longitudinal direction before they are connected, preferably welded, to the transverse reinforcement element 121, the end part 111 and the respectively associated side roof part 113 , In particular laser-welded.

Die Figur 6 zeigt einen vorteilhaften Aufbau des Querverstärkungselements 121 gemäß Figur 3. Es lässt sich erkennen, dass das Querverstärkungselement 121 aus drei gebogenen Lochblechen 121a, einem gebogenen Hauptblech 121b, drei Eckverstärkern 121c sowie zwei Endelementen 121d gebildet werden kann. Die genannten Elemente werden vorzugsweise miteinander verschweißt, insbesondere laserverschweißt.the figure 6 shows an advantageous structure of the transverse reinforcement element 121 according to FIG figure 3 . It can be seen that the transverse reinforcement element 121 can be formed from three bent perforated plates 121a, a bent main plate 121b, three corner reinforcements 121c and two end elements 121d. The elements mentioned are preferably welded to one another, in particular laser welded.

Die Figur 7 zeigt das Querverstärkungselement 121, nachdem dieses aus den in der Figur 6 genannten Teilen zusammengesetzt wurde.the figure 7 shows the transverse reinforcement element 121 after this from the in the figure 6 mentioned parts has been assembled.

Die Dachbaugruppe 100 besteht vorzugsweise ganz oder zumindest im Bereich ihrer internen Schnittstellen zwischen ihren Bestandteilen sowie im Bereich ihrer externen Schnittstellen zu anderen Baugruppen aus Metall. Die Schnittstellen sind also mit anderen Worten vorzugsweise Metallschnittstellen.The roof assembly 100 is preferably made entirely of metal or at least in the area of its internal interfaces between its components and in the area of its external interfaces to other assemblies. In other words, the interfaces are preferably metal interfaces.

Die Figur 8 zeigt am Beispiel der Seitenwandbaugruppe 200 gemäß Figur 1, wie die beiden Seitenwandbaugruppen 200 und 300 in vorteilhafter Weise hergestellt werden können.the figure 8 shows the example of the side wall assembly 200 according to FIG figure 1 , how the two side wall assemblies 200 and 300 can be manufactured in an advantageous manner.

In der Figur 8 erkennt man ein mehrfach gebogenes, beispielsweise gekantetes, Seitenwandteil 210, das eine Schnittstelle zur nicht gezeigten Frontscheibe des Fahrzeugkopfes und eine weitere Schnittstelle zu einer ebenfalls nicht gezeigten Seitenscheibe des Fahrzeugkopfes bildet. Das Seitenwandteil 210 insgesamt oder zumindest die Schnittstellen zur Front- und Seitenscheibe werden vorzugsweise laserbesäumt, um eine optimale Anbindung der Scheiben zu gewährleisten.In the figure 8 one recognizes a multiply bent, for example edged, side wall part 210, which forms an interface to the windshield of the vehicle head, not shown, and a further interface to a side window of the vehicle head, also not shown. The side wall part 210 as a whole or at least the interfaces to the windscreen and side window are preferably laser trimmed in order to ensure an optimal connection of the windows.

Zur Verstärkung der Seitenwandbaugruppe 210 ist eine Vielzahl an Verstärkungsteilen vorgesehen, die nachfolgend beispielhaft näher im Detail erläutert werden. Die Verstärkungsteile sind vorzugsweise mit dem Seitenwandteil 210 laserverschweißt.A large number of reinforcement parts are provided to reinforce the side wall assembly 210, which are explained in more detail below by way of example. The reinforcement portions are preferably laser welded to sidewall portion 210 .

Zur Verstärkung eines A-Säulenabschnitts 211 des Seitenwandteils 210 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ein gebogenes Blech vorhanden, das als A-Säulen-Verstärkungsteil 220 bezeichnet werden kann und gemeinsam mit dem A-Säulenabschnitt 211 des Seitenwandteils 210 eine A-Säule des Fahrzeugkopfes 1 bildet. Die Figur 9 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des A-Säulen-Verstärkungsteils 220 in Form eines rinnenförmigen Blechteils.In the embodiment according to FIG figure 8 a bent sheet metal is provided, which may be referred to as an A-pillar reinforcement part 220 and forms an A-pillar of the vehicle head 1 together with the A-pillar portion 211 of the side wall part 210 . the figure 9 shows an advantageous embodiment of the A-pillar reinforcement part 220 in the form of a channel-shaped sheet metal part.

Zwei andere Verstärkungsteile bilden jeweils ein A-B-Säulen-verstärkungsteil 230, das sich nach dem Laserverschweißen mit dem Seitenwandteil 210 in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und den A-Säulenabschnitt 211 des Seitenwandteils 210 und damit die A-Säule des Fahrzeugkopfes gegenüber dem B-Säulenabschnitt 212 des Seitenwandteils 210 abstützt. Die Figur 10 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der A-B-Säulen-Verstärkungsteile 230 näher im Detail.Two other reinforcement parts each form an AB pillar reinforcement part 230, which after laser welding to the side wall part 210 extends in the vehicle longitudinal direction and the A pillar section 211 of the side wall part 210 and thus the A pillar of the vehicle head opposite the B pillar section 212 of the side wall part 210 supports. the figure 10 FIG. 12 shows an advantageous embodiment of the AB column reinforcement parts 230 in more detail.

Darüber hinaus sind vorzugsweise weitere Versteifungsbleche vorhanden, die als Eckverstärkungsteile 240 in den Ecken des Seitenwandteils 210 angeordnet und dort verschweißt werden. Vorzugsweise sind alle Ecken des Seitenwandteils 210 entsprechend eckverstärkt. Die Figur 11 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Eckverstärkungsteile 240 näher im Detail.In addition, further reinforcement plates are preferably present, which are arranged as corner reinforcement parts 240 in the corners of the side wall part 210 and are welded there. Preferably, all of the corners of the side wall portion 210 are appropriately reinforced. the figure 11 FIG. 12 shows an advantageous embodiment of the corner reinforcement parts 240 in more detail.

Auch ist es vorteilhaft, wenn noch zusätzliche Versteifungsbleche 250 vorgesehen werden, die mechanisch an besonders beanspruchten Bereichen des Seitenwandteils 210 angebracht, vorzugsweise durch Laserverschweißen, werden. Die Figur 12 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung solcher zusätzlichen Versteifungsbleche 250 näher im Detail.It is also advantageous if additional stiffening plates 250 are provided, which are attached mechanically to particularly stressed areas of the side wall part 210, preferably by laser welding. the figure 12 shows an advantageous embodiment of such additional stiffening plates 250 in more detail.

Die Seitenwandbaugruppen 200 und 300 bestehen vorzugsweise ganz oder zumindest im Bereich ihrer internen Schnittstellen zwischen ihren Bestandteilen und/oder ihrer externen Schnittstellen zu anderen Baugruppen aus Metall. Die Schnittstellen sind also mit anderen Worten vorzugsweise Metallschnittstellen.The side panel assemblies 200 and 300 are preferably made entirely of metal or at least in the area of their internal interfaces between their components and/or their external interfaces to other assemblies. In other words, the interfaces are preferably metal interfaces.

Im Zusammenhang mit den Figuren 13 und 14 wird nachfolgend eine bevorzugte Ausgestaltung und ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Fensteruntergurtbaugruppe 400 gemäß Figur 1 erläutert. So zeigt die Figur 13 einen Abschnitt der Fensteruntergurtbaugruppe 400 und lässt erkennen, dass diese vorzugsweise durch Laserverschweißen zweier Kantbleche 410 und 420 gebildet wird, die zunächst durch Rollen in die in der Figur 13 gezeigte Form gebracht werden. Die Kantbleche 410 und 420 sind mit Blick auf minimales Gewicht vorzugsweise als gelochtes Profil ausgeführt.In connection with the Figures 13 and 14 A preferred embodiment and method of manufacturing the window bottom chord assembly 400 is set forth below in accordance with FIG figure 1 explained. This is how it shows figure 13 1 shows a portion of the window bottom chord assembly 400 and indicates that it is preferably formed by laser welding two flashings 410 and 420 which are first rolled into the in FIG figure 13 shape shown. The folded plates 410 and 420 are preferably designed as a perforated profile with a view to minimizing weight.

Die Figur 14 zeigt die beiden gerollten Kantbleche 410 und 420 nochmals näher im Detail, nachdem sie laserverschweißt worden sind.the figure 14 shows the two rolled folded sheets 410 and 420 in more detail after they have been laser welded.

Nach dem Laserverschweißen der zwei Kantbleche 410 und 420 wird die so gebildete Fensteruntergurtbaugruppe 400 vorzugsweise laserbesäumt, um eine optimale Schnittstelle zur Anbringung der Frontscheibe zu gewährleisten.After laser welding the two flashings 410 and 420, the window bottom chord assembly 400 thus formed is preferred Laser trimmed to ensure an optimal interface for attaching the windscreen.

Die Fensteruntergurtbaugruppe 400 besteht vorzugsweise ganz oder zumindest im Bereich ihrer internen Schnittstellen zwischen ihren Bestandteilen und/oder ihrer externen Schnittstellen zu anderen Baugruppen aus Metall. Die Schnittstellen sind also mit anderen Worten vorzugsweise Metallschnittstellen.The window bottom chord assembly 400 is preferably made entirely of metal or at least in the area of its internal interfaces between its components and/or its external interfaces to other assemblies. In other words, the interfaces are preferably metal interfaces.

Der Fahrzeugkopf 1, wie er oben beispielhaft beschrieben worden ist, besteht vorzugsweise insgesamt aus Metall wie z. B. Stahl; alternativ können Bestandteile von Baugruppen oder auch einzelne Baugruppen teilweise oder auch insgesamt aus GfK bestehen; vorzugsweise wird aber zumindest eine Verbindung zwischen mindestens einer Schnittstelle zwischen den Baugruppen oder zumindest eine Verbindung zwischen mindestens einer internen Schnittstelle innerhalb derselben Baugruppe durch Laserschweißen gebildet.The vehicle head 1, as has been described above by way of example, is preferably made entirely of metal such. e.g. steel; alternatively, components of assemblies or also individual assemblies can consist partially or entirely of GRP; but preferably at least one connection between at least one interface between the assemblies or at least one connection between at least one internal interface within the same assembly is formed by laser welding.

Die oben im Zusammenhang mit der Beschreibungseinleitung und den Figuren 1 bis 14 beispielhaft beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkopfes können einzelne, mehrere oder alle der nachfolgend stichpunktartig aufgeführten Vorteile oder Merkmale aufweisen:

  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht eine leichte Bauweise zum Erreichen vorgegebener Zielgewichte.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht eine gute Erfüllung aktueller und zukünftiger normativer Randbedingungen, wie bezüglich Sichtfeldnorm und Crashnorm.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht eine Integration der Front- und Seitenscheiben über Gummikederschnittstellen, Klebeschnittstellen oder eine Kombination davon.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht die Erfüllung hoher optischer Anforderungen bzw. eines guten Erscheinungsbildes (geringe Ebenheitsabweichungen) bei gleichzeitig minimalem Gewicht und hoher Steifigkeit.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht eine gute Robustheit gegenüber korrosiven Angriffen.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes ermöglicht eine hohe Reparaturfreundlichkeit, zum Beispiel nach einem Unfall.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes kann so ausgeführt werden, dass nur wenige bzw. keine Materialdopplungen entstehen und dadurch in Verbindung mit korrosionsbeständigen Werkstoffen auf der Innenseite keine zusätzlichen Korrosionsschutzmaßnahmen mehr nötig sind.
  • Die beispielhaft beschriebene Herstellung des Fahrzeugkopfes kann prinzipiell auf zwei Varianten erfolgen:
    • Im Rahmen einer ersten Verfahrensvariante kann der Fahrzeugkopf als vorgefertigte Baugruppe hergestellt und erst anschließend mit den übrigen Komponenten des Wagenkastens verschraubt oder verschweißt werden; der Vorteil dieser Plug- and Play-Lösung liegt darin, dass die Schnittstelle zu den Scheiben sehr genau ist und nicht mehr nachgearbeitet werden muss. Außerdem ermöglicht die Bauweise die Vormontage von Scheiben und Elementen der Innenausstattung.
    • Im Rahmen einer zweiten Verfahrensvariante können die Baugruppen des Fahrzeugkopfes zunächst individuell mit dem Wagenkasten und erst anschließend untereinander verbunden, vorzugsweise laserverschweißt, werden; dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Toleranzen, die beim Wagenkastenzusammenbau im Fahrzeugkopf zusammenlaufen, einfach kompensiert werden können. Nachteil ist der größere Wärmeeintrag und Verzug, der sich zwischen den Baugruppen des Fahrzeugkopfes einstellen könnte.
  • Durch die beschriebenen Verfahrensschritte unter Einbezug von Tiefziehen, Biegen/Kanten und Laserschweißen ist es erstmals möglich, den Fahrzeugkopf unter Einhaltung der heutzutage vorgegebenen Randbedingungen auf metallischer Grundlage zu bauen.
  • Die resultierenden Fahrzeugköpfe sind wegen ihrer metallischen Bauweise robuster als eine GfK(glasfaserverstärkter Kunststoff)-Bauweise.
  • Die resultierenden Fahrzeugköpfe sind kostengünstiger und leichter als GfK-Fahrzeugköpfe.
  • Die resultierenden Fahrzeugköpfe können direkt mit dem Rohbau des Wagenkastens verschweißt werden, anders als GfK-Fahrzeugköpfe, die nur verschraubt bzw. verklebt werden können.
The above in connection with the introduction to the description and the Figures 1 to 14 The methods described by way of example for manufacturing a vehicle head can have one, several or all of the following advantages or features:
  • The production of the vehicle head described as an example enables a lightweight construction to achieve specified target weights.
  • The production of the vehicle head described as an example enables current and future normative boundary conditions to be well met, such as with regard to field of vision standards and crash standards.
  • The production of the vehicle head described as an example enables the front and side windows to be integrated via rubber piping interfaces, adhesive interfaces or a combination thereof.
  • The production of the vehicle head described as an example enables the fulfillment of high optical requirements or a good appearance (small deviations in flatness) with minimal weight and high rigidity at the same time.
  • The production of the vehicle head described as an example enables good robustness against corrosive attacks.
  • The production of the vehicle head described as an example enables a high level of repair friendliness, for example after an accident.
  • The production of the vehicle head described as an example can be carried out in such a way that there are only few or no material duplications and therefore no additional corrosion protection measures are necessary in connection with corrosion-resistant materials on the inside.
  • The production of the vehicle head described as an example can in principle be carried out in two ways:
    • As part of a first variant of the method, the vehicle head can be produced as a prefabricated assembly and only then screwed or welded to the other components of the car body; The advantage of this plug and play solution is that the interface to the panes is very precise and no longer needs to be reworked. In addition, the design allows the pre-assembly of windows and elements of the interior.
    • As part of a second variant of the method, the assemblies of the vehicle head can first be connected individually to the car body and only then to one another, preferably laser-welded; This results in the advantage that the tolerances that converge in the vehicle head when assembling the car body can be easily compensated. The disadvantage is the greater heat input and distortion that could occur between the assemblies of the vehicle head.
  • The process steps described, including deep-drawing, bending/edging and laser welding, make it possible for the first time to produce the vehicle head in compliance with the to build today given boundary conditions on a metallic basis.
  • The resulting vehicle heads are more robust than a GfK (glass fiber reinforced plastic) construction due to their metallic construction.
  • The resulting vehicle heads are less expensive and lighter than GRP vehicle heads.
  • The resulting vehicle heads can be welded directly to the shell of the car body, unlike GRP vehicle heads, which can only be screwed or glued.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the protective scope of the invention.

Claims (15)

Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugkopfes (1) für einen Wagenkasten eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, dass - der Fahrzeugkopf (1) aus mindestens vier Baugruppen (100, 200, 300, 400) zusammengesetzt wird, nämlich einer Dachbaugruppe (100), zwei Seitenwandbaugruppen (200, 300) und einer Fensteruntergurtbaugruppe (400), - wobei bei mindestens einer der Baugruppen (100, 200, 300, 400) zumindest zwei Baugruppenteile miteinander durch Laserschweißen von Metallschnittstellen zwischen den Baugruppenteilen verbunden werden. Method for producing a vehicle head (1) for a car body of a vehicle, in particular a rail vehicle,
characterized in that - the vehicle head (1) is assembled from at least four assemblies (100, 200, 300, 400), namely a roof assembly (100), two side wall assemblies (200, 300) and a window underbelt assembly (400), - Wherein at least one of the assemblies (100, 200, 300, 400) at least two assembly parts are connected to one another by laser welding of metal interfaces between the assembly parts. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Dachhaube (110) der Dachbaugruppe (100) ganz oder zumindest im Bereich mindestens einer ihrer internen Schnittstellen zwischen Dachhaubenbestandteilen, vorzugsweise an allen internen Schnittstellen, und/oder im Bereich zumindest an einer ihrer externen Schnittstellen, vorzugsweise an allen externen Schnittstellen, aus Metall hergestellt wird, insbesondere unter Einbezug von Tiefziehen und/oder Biegen mindestens eines Bleches.Method according to claim 1,
characterized in that
a roof hood (110) of the roof assembly (100) made of metal entirely or at least in the area of at least one of its internal interfaces between roof hood components, preferably at all internal interfaces, and/or in the area of at least one of its external interfaces, preferably at all external interfaces is, in particular including the inclusion of deep drawing and / or bending of at least one sheet. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dachhaube (110) mit einer Rippenstruktur (120) ausgestattet wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the roof hood (110) is equipped with a rib structure (120). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Herstellung der Dachhaube (110) zumindest vier Dachhaubenteile, nämlich zumindest ein Dachteil (112), zwei Seitendachteile (113) und ein eine Schnittstelle zu einer Frontscheibe des Fahrzeugkopfes (1) bildendes Stirnteil (111) miteinander laserverschweißt werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
To produce the roof hood (110), at least four roof hood parts, namely at least one roof part (112), two side roof parts (113) and a front part (111) forming an interface to a windshield of the vehicle head (1), are laser-welded together. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3,
d a durc h g e k e n n z e ichn e t, dass
die Dachhaube (110) allein durch ein Tiefziehen und/oder Biegen eines Bleches hergestellt wird, wobei ein Dachteilabschnitt, zwei Seitendachteilabschnitte und ein eine Schnittstelle zu einer Frontscheibe des Fahrzeugkopfes (1) bildender Stirnabschnitt ausgebildet werden.Method according to one of the preceding claims 1 to 3,
because of that I don't mark that
the roof hood (110) is produced solely by deep-drawing and/or bending a metal sheet, forming a roof section, two side roof sections and a front section forming an interface to a windshield of the vehicle head (1). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stirnteil (111) oder der Stirnteilabschnitt zumindest im Bereich der Schnittstelle zur Frontscheibe laserbesäumt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the front part (111) or the front part section is laser trimmed at least in the area of the interface to the windscreen. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass - das Herstellen der Seitenwandbaugruppe (200, 300) ein mehrfaches Biegen eines Bleches zur Bildung eines gebogenes Seitenwandteils (210) umfasst, das eine Schnittstelle zur Frontscheibe und eine Schnittstelle zu einer Seitenscheibe bildet, und - die letztgenannten Schnittstellen laserbesäumt werden. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that - the manufacture of the side wall assembly (200, 300) comprises a multiple bending of a sheet metal to form a curved side wall part (210) which forms an interface with the front window and an interface with a side window, and - the latter interfaces are laser trimmed. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Seitenwandteil (210) durch ein gebogenes Blech (220) verstärkt wird, das gemeinsam mit einem A-Säulenabschnitt (211) des Seitenwandteils (210) eine A-Säule des Fahrzeugkopfes (1) bildet.Method according to claim 7,
characterized in that
the side wall part (210) is reinforced by a bent metal sheet (220) which, together with an A pillar section (211) of the side wall part (210), forms an A pillar of the vehicle head (1). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 7 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Seitenwandteil (210) mittels eines Verstärkungsteils (230) verstärkt wird, das in Wagenkastenlängsrichtung ausgerichtet wird und einen A-Säulenabschnitt (211) des Seitenwandteiles mit einem B-Säulenabschnitt (212) des Seitenwandteils (210) verbindet.Method according to one of the preceding claims 7 to 8,
characterized in that
the side wall part (210) is reinforced by means of a reinforcement part (230) which is aligned in the vehicle body longitudinal direction and connects an A pillar portion (211) of the side wall part and a B pillar portion (212) of the side wall part (210). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Seitenwandteil (210) mittels zumindest eines Eckverstärkers (240) verstärkt wird, der in einen Eckbereich des Seitenwandteils (210) eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims 7 to 9,
characterized in that
the side wall part (210) is reinforced by means of at least one corner reinforcement (240) which is inserted into a corner region of the side wall part (210). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fensteruntergurtbaugruppe (400) mit zumindest zwei gekrümmten Kantblechen (410, 420) gebildet wird, die miteinander laserverschweißt werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the window bottom chord assembly (400) is formed with at least two curved flashings (410, 420) laser welded together. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Krümmung der zwei Kantbleche (410, 420) durch Rollen erzeugt wird und die Kantbleche (410, 420) erst nach dem Rollen laserverschweißt werden.Method according to claim 11,
characterized in that
the curvature of the two folded plates (410, 420) is produced by rolling and the folded plates (410, 420) are laser-welded only after rolling. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Fahrzeugkopf (1) fertiggestellt wird, bevor er mit den übrigen Wagenkastenteilen zu dem Wagenkasten zusammengesetzt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the vehicle head (1) is completed before it is assembled with the remaining car body parts to form the car body. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Baugruppe des Fahrzeugkopfes (1) mit einem oder mehreren der übrigen Wagenkastenteilen des Wagenkastens verbunden wird, bevor der Fahrzeugkopf (1) insgesamt fertiggestellt wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 12,
characterized in that
at least one assembly of the vehicle head (1) is connected to one or more of the other car body parts of the car body before the vehicle head (1) is completed as a whole. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Baugruppen (100, 200, 300, 400), vorzugsweise alle die Fahrzeughaut mitbildenden Baugruppen des Fahrzeugkopfes (1) - mit Ausnahme der Scheiben und Dichtungen - ausschließlich aus Metall hergestellt werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
at least one of the assemblies (100, 200, 300, 400), preferably all assemblies of the vehicle head that also form the vehicle skin (1) - with the exception of washers and gaskets - are made exclusively of metal.
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