ES2567802T3 - Armazón de vehículo sobre carriles y procedimiento para su fabricación - Google Patents

Abstract

Procedimiento para fabricar un armazón de caja de vagón de un vehículo sobre carriles que comprende las etapas: facilitar un bastidor inferior (60), elaborar módulos de pared exterior (1) de acuerdo con un procedimiento de piezas soldadas, en el que chapas (10, 11) recortadas de diferentes propiedades de material se ensamblan en unión a tope por medio de soldadura por láser para formar una superficie de pared lateral, de modo que se origina una superficie exterior (18) de la superficie de pared lateral sin fisuras de material en las juntas, y en el que en la elaboración de los módulos de pared exterior (1) a un lado interior (17) de la superficie de pared lateral se junta un esqueleto (4) formado de perfiles (5, 5a, 5b) de esqueleto, unir varios módulos de pared exterior (1) al menos para formar una sección de pared lateral central (81), ensamblándose los módulos de pared exterior (1) en unión a tope por medio de soldadura por láser, sin que en la superficie exterior (18a) aparezca un desajuste en los puntos de unión de los módulos de pared exterior (1), montar al menos la sección de pared lateral central (81) y opcionalmente módulos de pared exterior (1) configurados como módulos terminales de pared lateral (94), así como opcionalmente módulos terminales frontales sobre el bastidor inferior (60) y juntar elementos de tejado (71, 72), caracterizado por que la etapa de la elaboración de un módulo de pared exterior (1) comprende juntar un perfil de correa superior (2) acodado a la superficie de pared lateral, terminando el perfil de correa superior (2) un borde superior del módulo de pared exterior (1) y juntándose por medio de soldadura por láser en unión a tope a chapas (10, 11) adyacentes de diferente calidad de material, sin que en la superficie exterior (18) de la superficie de pared lateral se origine una fisura de material, comprendiendo el perfil de correa superior (2) una sección de perfil (42) acodada con respecto a la superficie exterior (18) de la superficie de pared lateral hacia el lado interior (17) del módulo de pared exterior (1), y por que en la etapa de juntar el esqueleto (4) en el lado interior (17) de la superficie de pared lateral, los perfiles de esqueleto (5, 5a, 5b) se montan con rebordes (19, 20, 21) de lado frontal en el lado interior (17) de la superficie de pared lateral incluyendo el perfil de correa superior mediante juntas en T, y se fijan mediante costuras soldadas por láser (13) en unión material.

Description

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se unen entre sí unos debajo de otros en horizontal y en vertical preferentemente por medio de soldadura por arco, dado que en este caso para un puenteo de ranuras de unión se exigen requisitos mayores. La entrada de calor mayor es en este caso irrelevante dado que no está afectada ninguna unión con los paneles de chapa.

Preferentemente las bases de pilar de los perfiles de esqueleto que discurren en vertical están configuradas con una sección transversal de perfil ensanchada/ampliada para obtener un diseño de los anillos de refuerzo de acuerdo con el flujo de fuerzas.

Una elaboración especialmente rentable y que ahorra etapas de trabajo prevé que las chapas de los módulos de pared exterior se recortan y se ensamblan de manera que al unir las chapas se producen rebajes necesarios para ventanas y puertas en el módulo de pared exterior. Las zonas especialmente solicitadas, por ejemplo adyacentes a esquinas de rebajes de ventanas o puertas se configuran mediante chapas de mayor solidez, por ejemplo de mayor espesor de material, las demás zonas mediantes chapas de solidez más reducida, por ejemplo de espesor de material más reducido. En las zonas especialmente solicitadas no aparece ninguna costura de unión en los paneles de chapa exteriores fabricados de esta manera. Por tanto pueden fabricarse paredes laterales estables y sin embargo ligeros y que presentan un espesor de material y altura de construcción lo más reducidos posible.

Al unir los módulos de pared exterior se unen preferentemente en primer lugar las chapas exteriores por medio de juntas en 1, es decir mediante las superficies frontales de las chapas y del perfil de correa superior en unión a tope, de modo que se produce una superficie exterior sin desajuste. A continuación se fijan entonces perfiles de esqueleto adicionales en la superficie interior de los paneles de chapa exteriores y opcionalmente del perfil de correa superior por medio de soldadura por láser, extendiéndose los tirantes que discurren en horizontal más allá de la costura a tope de las chapas exteriores. A continuación las uniones para dar lugar a las otras partes de perfiles de esqueleto que ya están integradas en los módulos de pared exterior unidos se fabrican, preferentemente por medio de la soldadura por arco de luz.

Para la inserción de los perfiles de esqueleto es ventajoso si los bordes frontales que se juntan por medio de una junta en T en la superficie interior de los paneles de chapa exteriores y/o el perfil de correa superior, antes de juntarse, se cortan o recortan preferentemente por medio de corte lasérico de manera que el borde frontal está adaptado a los desajustes de material que aparecen en la superficie interior debido a los distintos espesores de material de las diferentes chapas y/o a una forma del perfil de correa superior. Si la pared lateral está fabricada con una curvatura en el curso horizontal de la superficie de pared lateral, entonces los perfiles de esqueleto verticales han de adaptarse asimismo a esta curvatura. Si la sección transversal de base de la caja de vagón se estrecha a lo largo de la dirección longitudinal del bastidor inferior en el lado de los extremos, entonces una adaptación correspondiente también puede ser necesaria o ventajosa para secciones de perfil de esqueleto que discurren en horizontal.

El esqueleto que asume fundamentalmente una función de refuerzo para la pared exterior se configura preferentemente de manera que los perfiles de esqueleto, que se orientan a lo largo de una primera dirección que discurre en vertical en una pared lateral de una caja de vagón, se insertan formando una sola pieza en el esqueleto excepto en huecos para aberturas funcionales. Por el contrario, los perfiles del esqueleto orientados en horizontal que discurren transversalmente a este se interrumpen en cada caso a través de perfiles orientados en vertical.Únicamente a lo largo de aberturas funcionales orientadas en horizontal, en una forma de realización los perfiles horizontales que discurren en paralelo a la abertura funcional están configurados de manera que estos recubren varios perfiles que discurren en vertical, interrumpidos a través de aberturas funcionales. Unos debajo de otros se unen los perfiles de esqueleto, para mejorar un refuerzo, preferentemente entre sí.

Es posible sujetar y unir los perfiles del esqueleto individualmente en los paneles de chapa exteriores. Sin embargo se ha acreditado como ventajoso unir previamente varios perfiles individuales en un dispositivo separado antes de que se coloquen como grupo constructivo prefabricado en los paneles de chapa exteriores.

Durante el proceso de unión las chapas individuales que forman los paneles de chapa exteriores de un módulo de pared exterior se insertan preferentemente en un andamio auxiliar o una forma de soporte y se sujetan allí para el proceso de unión.

Para fijar a continuación el esqueleto a esto o a montarlo sobre esto, está previsto en algunas formas de realización proveer a chapas individuales, en particular segundas chapas con entalladuras que no se extienden por todo el espesor de pared. Por tanto, la superficie exterior permanece libre de daños. Estas entalladuras, que pueden introducirse por ejemplo en forma de remaches, muescas o hendiduras pueden emplearse para posicionar en ellas rebordes de los perfiles de esqueleto y de esta manera facilitar una unión de los perfiles de esqueleto con los paneles de chapa exteriores.

A diferencia del modo de proceder que acaba de describirse también pueden fijarse otras partes de esqueleto a chapas individuales de los paneles de chapa exteriores antes de que los paneles de chapa exteriores del módulo de pared exterior estén concluidos completamente. Ya se han descrito parcialmente ventajas y perfeccionamientos de

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sección de pared lateral central 81 está representado de nuevo el lugar de unión 95 con la compensación de tolerancia longitudinal. Una primera distancia 98 entre los paneles de chapa exteriores 3 del módulo terminal de pared lateral 94 en el extremo 92 de la pared lateral 91 y un eje central de caja de vagón 97 es menor que una segunda distancia 99 entre los paneles de chapa exteriores 3 del último módulo de pared exterior 1 orientado al extremo 92 de la pared lateral 91 de la sección de pared lateral central 81.

Resulta para el experto que la forma y disposición precisas de las segundas chapas dentro de los paneles de chapa exteriores dependen de los requisitos estáticos respectivos de la pared exterior de la caja de vagón, en la que deben insertarse.

La invención se describe en este caso a modo de ejemplo para paredes exteriores laterales. Así mismo, la invención puede usarse sin embargo también para paredes exteriores o módulos de pared exterior, que se disponen en una zona de tejado de una caja de vagón. En forma de realización posible, los paneles de chapa exteriores se sueldan entre un perfil de correa superior configurado como correa superior de una pared lateral y un perfil de correa superior de una pared lateral opuesta.

Además, una pared exterior de acuerdo con la invención también puede ser una pared exterior delantera (o una parte de la misma) de una caja de vagón, pudiendo ser una pared exterior delantera un módulo de paso para el paso a otros vagones o a una cabina del conductor.

Además, la invención se entenderá de modo que, en lugar de segundas chapas con un espesor de material, que se desvía del de las primeras chapas, también pueden utilizarse segundas chapas, que presentan el mismo espesor de material que las primeras chapas, sin embargo, presentan otras propiedades de material físicas (por ejemplo una resistencia a la deformación distinta) que las primeras chapas. Así mismo, es posible usar segundas chapas, que presentan tanto un espesor de material como propiedades de material físicas que se desvían de las primeras chapas. Una ventaja esencial puede consistir en que los rebordes de los perfiles de esqueleto en la transición desde una primera hasta una segunda chapa, no deben escotarse o solo deben escotarse ligeramente, dado que no ha superarse ningún desajuste o sólo un ligero desajuste. Se entiende que también pueden usarse chapas con más de dos espesores de material o solideces.

Mientras que en las Figuras se muestran a modo de ejemplo paredes exteriores o módulos de pared exterior ligeramente curvados, la invención puede emplearse sin más también en paredes exteriores o módulos de pared exterior planos o doblados.

Se ha mostrado que con el modo de construcción de diferencial de acero "de una capa" descrito en este caso pueden fabricarse cajas de vagón "con exceso de longitud" y relativamente "de pared delgada" que, a pesar de la anchura exterior reducida con respecto a las longitudes de caja de vagón habituales hasta el momento (que se debe al requisito de deber mantener entre todas las condiciones de funcionamiento un perfil de delimitación de vehículo estandarizado), pueden garantizarse anchuras de espacio interior esenciales para la comodidad del pasajero.

Lista de números de referencia

1 módulo de pared exterior 2 perfil de correa superior 3 paneles de chapa exteriores 4 esqueleto 5 perfil de esqueleto 5a, 5a’ perfil de esqueleto (en vertical) 5b, 5b’ perfil de esqueleto (en horizontal) 6 aberturas funcionales 7 aberturas de ventana 8 aberturas de puerta 10 primeras chapas 11 segundas chapas 13 costura soldada por láser 15 espesor de material segundas chapas 16 espesor de material primeras chapas 17 lado interior 17a lado interior 18 superficie exterior 18a superficie exterior 19, 20, 21 rebordes 22 escotadura 23 zona 24 desajuste 25 elemento de esqueleto para el apuntalamiento angular

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