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DE102007048759B4 - A method of assembling a structure having an outer side and an inner side and being formed of a number of double-layered elements, such as a housing of a railway vehicle, and a body obtained thereby - Google Patents

A method of assembling a structure having an outer side and an inner side and being formed of a number of double-layered elements, such as a housing of a railway vehicle, and a body obtained thereby Download PDF

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DE102007048759B4
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Cédric Laurencon
Emigliano Campus
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Alstom Transport Technologies SAS
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Abstract

Verfahren zur Montage einer Struktur (1), die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und die gebildet ist durch eine Anzahl von doppellagigen Elementen (20,30), die jeweils paarweise aneinander angrenzen, entlang einer Verbindungszone (5) in Längsrichtung, wobei jedes Element (20,30) eine Innenlage (21,31) aufweist, die zur Innenseite der Struktur weist, und eine Außenlage (22,32), die zur Außenseite der Struktur orientiert ist, wobei die Montage durch Schweißen bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet,- dass man die beiden angrenzenden Elemente (20,30) entlang einer Verbindungslinie (29) der inneren Lage (21,31) zusammenwirken läßt, indem ein freier Zugang zur Verbindungslinie von außen über eine Öffnung (40) ermöglicht wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, wobei entlang der Verbindungslinie (29) die Ränder (24,36) der inneren Lagen (21,31) konvexe und konkave, komplementäre Formen (25,37) aufweisen, die einander überlappen,- dass man durch Verschweißen die beiden inneren Lagen (21,31) entlang der Verbindungslinie (29) mit Hilfe eines Roboters (7) verschweißt, der auf der Außenseite der Struktur angeordnet ist und dessen Schweißkopf (8) an die Verbindungslinie durch die Öffnung (40) hindurch herangeführt wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, und- dass man den Roboter entlang der Verbindungslinie (29) der inneren Lagen (21,31) verfährt und- dass die Öffnung (40) durch eine äußere Verschlußplatte (50) verschlossen wird, die mit jedem der angrenzenden Elemente (20,30) entlang der Verbindungslinien (52,53) der Außenlagen (22,32) verschweißt wird unter Verwendung des Roboters (7), der an der Außenseite der Struktur angeordnet ist und sich parallel zu den Verbindungslinien (52,53) der Außenlagen (22,32) bewegt und- dass die Struktur 1 im allgemeinen rohrförmig ist, wobei die Struktur (1) ein Korpus des Gehäuses eines Schienenfahrzeugs ist und die beiden doppellagigen Elemente (20,30), die aneinander angrenzen, verbunden werden durch Schweißen und gebildet werden durch ein doppellagiges Element (20), das eine Seitenwand (2) darstellt einerseits und ein Profilteil (30), das das Chassis des Gehäuses des Schienenfahrzeugs darstellt, wobei das doppellagige Element, das die Seitenwand darstellt, und das Profilelement, das das Chassis bildet, untereinander einen Winkel bilden, wobei die äußere Verschlußplatte (50) einerseits an die äußere Lage (22) des doppellagigen Elements (20), das die Seitenwand bildet, und andererseits an Rippen (34,35) des Profilelements (30) angeschweißt wird, das das Chassis darstellt.A method of assembling a structure (1) having an inside and an outside formed by a number of double-layered elements (20, 30) each adjoining in pairs along a connecting zone (5) in the longitudinal direction, each element (20, 30) has an inner layer (21, 31) facing the inside of the structure, and an outer layer (22, 32) oriented towards the outside of the structure, the assembly being effected by welding, characterized in that that the two adjacent elements (20, 30) are allowed to cooperate along a connecting line (29) of the inner layer (21, 31), allowing free access to the connecting line from the outside via an opening (40) extending along the connecting line (29), wherein along the connecting line (29) the edges (24,36) of the inner layers (21,31) have convex and concave complementary shapes (25,37) which overlap one another, - White, the two inner layers (21,31) welded along the connecting line (29) by means of a robot (7), which is arranged on the outside of the structure and its welding head (8) brought to the connecting line through the opening (40) extending along the connecting line (29) and that the robot is moved along the connecting line (29) of the inner layers (21, 31) and that the opening (40) is closed by an outer closing plate (50) welded to each of the adjacent elements (20, 30) along the connecting lines (52, 53) of the outer layers (22, 32) using the robot (7) disposed on the outside of the structure and parallel to the Connecting lines (52,53) of the outer layers (22,32) moves and that the structure 1 is generally tubular, wherein the structure (1) is a body of the housing of a rail vehicle and the two double-layered elements (20,30) aneina adjacent to each other, are joined by welding and formed by a double-layered element (20), which is a side wall (2) on the one hand and a profile part (30), which represents the chassis of the housing of the rail vehicle, wherein the double-layered element, the side wall and the profile element forming the chassis forms an angle with each other, wherein the outer closure plate (50) on the one hand to the outer layer (22) of the double-layered element (20) which forms the side wall, and on the other hand on ribs (34, 35) of the profile element (30) is welded, which represents the chassis.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Montage von doppellagigen Elementen zur Herstellung einer Struktur, wie etwa eines Gehäuses eines Schienenfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Korpus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The present invention relates to the assembly of double-layered elements for producing a structure, such as a housing of a rail vehicle, according to the preamble of claim 1, and a body according to the preamble of claim 4.

Die Gehäuse von Schienenfahrzeugen werden oft gebildet aus doppellagigen Strukturen, die durch Schweißen in Verbindungszonen hergestellt werden. Diese Verbindungszonen umfassen wenigstens eine Schweißlinie für die innere Lage und eine Schweißlinie für die äußere Lage. Zur Realisierung dieser Schweißlinien ist es notwendig, eine Schweißung von einer Seite des Elements der Struktur und von der anderen Seite des Elements durchzuführen.The housings of rail vehicles are often formed from double-layered structures which are produced by welding in connection zones. These connection zones comprise at least an inner layer weld line and an outer layer weld line. To realize these weld lines, it is necessary to perform a weld from one side of the element of the structure and from the other side of the element.

US 2002 / 0 092 889 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung des Korpus eines Schienenfahrzeuges mittels Rührreibschweißen aus doppellagigen Elementen, welche in Längsrichtung mittels eines Werkzeugs miteinander verschweißt werden. Vergleichbare Verfahren und Vorrichtungen sind in EP 0 797 043 A2 , US 2002 / 0 117 078 A1 , US 2003 / 0 042 293 A1 , EP 1 123 770 A2 , US 2002 / 0 028 341 A1 , EP 1 568 434 A1 , US 6 386 425 B2 und EP 1 129 811 A2 offenbart. US 2002/0 092 889 A1 discloses a method for producing the body of a rail vehicle by means of friction stir welding from double-layered elements, which are welded together in the longitudinal direction by means of a tool. Similar methods and devices are known in EP 0 797 043 A2 . US 2002/0 117 078 A1 . US 2003/0 042 293 A1 . EP 1 123 770 A2 . US 2002/0 028 341 A1 . EP 1 568 434 A1 . US Pat. No. 6,386,425 B2 and EP 1 129 811 A2 disclosed.

Wenn die Strukturen im wesentlichen rohrförmig sind, wie es bei einem Element eines Schienenfahrzeugs der Fall ist, ist es notwendig, eine Schweißung an einer Innenwand der rohrförmigen Struktur vorzunehmen. Wegen der Anordnung im Inneren der rohrförmigen Struktur ist es schwierig, diese Schweißung mit Hilfe von Schweißeinrichtungen durchzuführen, wie etwa eines Schweißroboters, der sich auf Schweißführungen bewegt. Zur Durchführung einer derartigen Schweißung wäre es notwendig, die Schweißführung im Inneren der rohrförmigen Struktur anzuordnen. Dies ist im allgemeinen nicht möglich. Daher können lediglich Außenschweißungen mit Hilfe einer Schweißführung durchgeführt werden. Innenschweißungen können nur manuell und viel weniger bequem durchgeführt werden, und bestimmte Schweißverfahren sind ausgeschlossen, insbesondere die Reibschweißung oder Rührreibschweißung des doppellagigen Elements aus Leichtmetall, die feingliedrigere Elemente und leichtere Elemente ermöglichen.When the structures are substantially tubular, as is the case with an element of a railway vehicle, it is necessary to weld on an inner wall of the tubular structure. Because of the arrangement inside the tubular structure, it is difficult to perform this welding by means of welding devices, such as a welding robot, which moves on welding guides. To carry out such a weld, it would be necessary to arrange the welding guide inside the tubular structure. This is not possible in general. Therefore, only external welding can be performed by means of a welding guide. Internal welds can only be performed manually and much less conveniently, and certain welding processes are eliminated, particularly friction welding or friction stir welding of the double-layered light metal element that allows for finer-element and lighter elements.

Das Schweißverfahren durch Reibung oder Rührreibung besteht darin, ein Werkzeug in zylindrischer Form zu verwenden, das sich dreht und auf die Verbindungszone zwischen zwei zu verschweißenden Elementen einwirkt. Die Reibung mit diesem Werkzeug auf den zu schweißenden Elementen erwärmt die Verbindungszone, so dass es gestattet ist, dass das Verbindungswerkzeug eindringt und sich entlang der Verbindungszone bewegt und dabei eine Durchknetung des Materials vor dem Werkzeug und eine Erstarrung des Materials hinter dem Werkzeug erreicht, die eine Verschweißung der beiden Elemente bewirkt.The friction or friction friction welding method is to use a tool in a cylindrical shape that rotates and acts on the joining zone between two elements to be welded. The friction with this tool on the elements to be welded heats the bonding zone, allowing the bonding tool to penetrate and move along the bonding zone, thereby achieving kneading of the material in front of the tool and solidification of the material behind the tool causes a welding of the two elements.

Diese Technik, die es notwendig macht, die Mittel zur Bewegung des Schweißkopfes unter erheblicher Krafteinwirkung auf die zu verschweißende Struktur einzusetzen. ist aus diesem Grunde schwieriger durchzusetzen bei geschlossenen Strukturen.This technique, which makes it necessary to use the means for moving the welding head under considerable force on the structure to be welded. is therefore more difficult to enforce in closed structures.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die beschriebenen Nachteile zu überwinden und ein Mittel vorzuschlagen, das es gestattet. Strukturen, die aus doppellagigen Elementen gebildet sind, insbesondere Strukturen in genereller Rohrform, wie Elemente des Gehäuses von Schienenfahrzeugen, durch Schweißung mit Hilfe von Schweißführungen zu montieren.The object of the present invention is to overcome the disadvantages described and to propose a means that allows it. Structures formed from double-layered elements, in particular structures in general tubular form, such as elements of the housing of rail vehicles to mount by welding using welding guides.

Zu diesem Effekt ist es Aufgabe der Erfindung, ein Montageverfahren einer Struktur zu schaffen, die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, die aus einer Anzahl von doppellagigen Elementen gebildet ist, die einander benachbart sind und entlang einer längsgerichteten Verbindungszone verbunden werden, wobei jedes Element eine innere Lage, die nach innen gerichtet ist, und eine äußere Lage, die nach außen gerichtet ist aufweist.To this effect, it is an object of the invention to provide a method of assembling a structure having an inside and an outside formed of a number of double-layered elements adjacent to each other and joined along a longitudinal connecting zone, each element having one inner layer facing inward and having an outer layer facing outward.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. sowie durch einen Korpus mit den Merkmalen des Anspruchs 4.This object is achieved by a method having the features of claim 1. and by a body with the features of claim 4.

Die Erfindung umfasst die Merkmale.

  • - dass man die beiden benachbarten Elemente entlang einer Verbindungslinie der inneren Lagen zum Zusammenwirken bringt, indem man einen freien Zugang von der Außenseite der Struktur über eine Öffnung schafft, die sich entlang der Verbindungslinie erstreckt,
  • - dass man durch Schweißen die beiden inneren Lagen entlang der Verbindungslinie mit Hilfe eines Roboters verbindet, der von der Außenseite der Struktur einwirkt und dessen Schweißkopf an die Verbindungslinie durch die Öffnung herantritt, die sich entlang der Verbindungslinie erstreckt, welcher Schweißkopf sich parallel zu der Verbindungslinie der inneren Lagen erstreckt,
  • - dass man die Öffnung durch eine äußere Verschlussplatte, die an die benachbarten Elemente entlang der äußeren Verbindungslinie angrenzt, verschließt, indem man einen Schweißroboter verwendet, der außerhalb der Struktur angeordnet ist und sich entlang der äußeren Verbindungslinie bewegt.
The invention includes the features.
  • bringing the two adjacent elements together along a line of interconnection of the inner layers by providing free access from the outside of the structure via an opening extending along the connecting line,
  • by welding, joining the two inner layers along the connecting line by means of a robot acting from the outside of the structure, the welding head of which approaches the connecting line through the opening extending along the connecting line, which welding head is parallel to the connecting line the inner layers extends,
  • by closing the opening by an outer closure plate adjacent to the adjacent elements along the outer connection line, using a welding robot located outside the structure and moving along the outer connection line.

Erfindungsgemäß werden entlang der Verbindungslinie der inneren Lagen die Ränder der inneren Lagen in konvexer und konkaver Form komplementär zusammengefügt und so die Positionierung der Elemente in Bezug zueinander erleichtert. According to the invention, along the connecting line of the inner layers, the edges of the inner layers in a convex and concave shape are joined together in a complementary manner, thus facilitating the positioning of the elements in relation to one another.

Vorzugsweise erfolgt die Montage durch Reib- bzw. Rührreibschweißen.Preferably, the assembly is carried out by friction or friction stir welding.

Vorzugsweise erfolgt die Montage der inneren Lagen durch Rührreibschweißen mit einem Doppelschulterschweißgerät.Preferably, the assembly of the inner layers by friction stir welding is carried out with a double shoulder welder.

Zwei doppellagige Elemente, die durch Schweißen von außen verbunden sind, sind beispielsweise einerseits ein doppellagiges Element, das eine Seitenwand bildet, und andererseits ein Profilelement, das das Chassis einer Karosserie eines Schienenfahrzeugs darstellt, wobei das doppellagige Element, das die Seitenwand bildet, und das Profilelement, das das Chassis bildet, einen Winkel zueinander bilden und wobei eine Verschlussplatte von außen einerseits an die äußere Lage des doppellagigen Elements angeschweißt ist, das die Seitenwand bildet, und andererseits an Rippen des Profilelements für das Chassis.Two double-layered elements which are connected by welding from the outside, for example, on the one hand a double-layered element which forms a side wall, and on the other hand a profile element which represents the chassis of a body of a rail vehicle, wherein the double-layered element which forms the side wall, and the Profile element which forms the chassis, form an angle to each other and wherein a closure plate is welded from the outside on the one hand to the outer layer of the double-layered element which forms the side wall, and on the other ribs of the profile element for the chassis.

Die Erfindung betrifft fernerhin einen Korpus des Gehäuses des Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 4, das wenigstens ein doppellagiges Element aufweist, das eine Seitenwand darstellt, und ein Profilelement für das doppellagige Element, das das Chassis bildet und seitliche Rippen aufweist, wobei das doppellagige Element eine Seitenwand und das Profilelement das Chassis darstellt. Das doppellagige Element und das Profilelement für das doppellagige Element werden durch Schweißen entlang einer Verbindungslinie der inneren Lagen und durch Schweißen einer Verschlussplatte, die einerseits an der äußeren Lage des doppellagigen Elements und andererseits an Rippen des seitlichen Profils für das doppellagige Element gebildet werden.The invention further relates to a body of the housing of the rail vehicle with the features of claim 4, which has at least one double-layered element which constitutes a side wall, and a profile element for the double-layered element which forms the chassis and has lateral ribs, wherein the double-layered element a side wall and the profile element represents the chassis. The double-layered element and the profiled element for the double-layered element are formed by welding along a connecting line of the inner layers and by welding a closure plate formed on the outer layer of the two-ply element on the one hand and on the ribs of the lateral profile for the two-ply element on the other.

Vorzugsweise sind das doppellagige Element und das Profilelement derart ausgebildet, dass die Verbindungslinie der inneren Lagen von außen zugänglich ist, wenn die Verschlussplatte fehlt. Dadurch wird es möglich, das doppellagige Element durch Reibschweißen von außen zu verschweißen.Preferably, the double-layered element and the profile element are formed such that the connecting line of the inner layers is accessible from the outside when the closure plate is missing. This makes it possible to weld the double-layered element by friction welding from the outside.

Vorzugsweise erfolgt das Schweißen durch Rührreibschweißen.Preferably, the welding is carried out by friction stir welding.

Die Erfindung wird besser verständlich werden durch Erläuterung der Erfindung in Bezug auf die Figuren in denen

  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Gehäuses eines Schienenfahrzeugs bei der Montage mit Hilfe eines Schweißroboters;
  • 2 ein Schnitt einer Verbindung der inneren Lage einer Seitenwand und eines Elements des Chassis eines Gehäuses für ein Schienenfahrzeug;
  • 3 ist Schnitt der Verbindung der 2, der durch eine Verschlussplatte ergänzt ist.
The invention will be better understood by explanation of the invention with reference to the figures in which
  • 1 a schematic perspective view of a housing of a rail vehicle during assembly by means of a welding robot;
  • 2 a section of a connection of the inner layer of a side wall and an element of the chassis of a housing for a rail vehicle;
  • 3 is cut the connection of the 2 which is supplemented by a closure plate.

Das Gehäuse des Schienenfahrzeugs, das in 1 mit Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, weist eine insgesamt rohrförmige Struktur auf und besitzt zwei Seitenwände 2,2', ein unteres Chassis 3 und ein Dach 4, die entlang längsgerichteten Verbindungszonen zusammengefügt werden. Insbesondere die Seitenwand 2 und das Chassis 3 werden entlang einer längsgerichteten Verbindungszone 5 verbunden, die sich im unteren Bereich der Seitenwand 2 und entlang dem seitlichen Rand des Chassis 3 befindet.The housing of the rail vehicle, which in 1 with reference number 1 is designated, has an overall tubular structure and has two side walls 2 . 2 ' , a lower chassis 3 and a roof 4 which are joined together along longitudinal connection zones. In particular, the side wall 2 and the chassis 3 be along a longitudinal connection zone 5 connected, located in the lower part of the side wall 2 and along the side edge of the chassis 3 located.

Die Seitenwände 2 und 2' sowie das Chassis 3 werden gebildet durch Platten oder doppellagige Elemente, die zwei Lagen umfassen, die durch Verbindungsrippen verbunden sind. Derartige zweilagige Elemente sind als solche bekannt und werden beispielsweise gebildet durch Extrusionsprofile von Leichtmetall-Legierungen.The side walls 2 and 2 ' as well as the chassis 3 are formed by plates or double-layered elements comprising two layers joined by connecting ribs. Such two-layer elements are known as such and are formed for example by extrusion profiles of light metal alloys.

Die Verbindung zwischen der Seitenwand 2 und dem Chassis 3 entlang der längsgerichteten Verbindungszone 5 wird realisiert durch Schweißung. Dadurch wird eine Schweißverbindung 6 hergestellt, die gebildet wird durch mehrere Schweißraupen, wie dies weiter unten erläutert werden soll. Dies geschieht mit Hilfe eines Schweißroboters 7, der einen Schweißkopf 8 umfasst. der durch einen Arm 7' getragen wird. Der Roboter 7 ist beweglich montiert auf einer Führungsschiene 9, die außerhalb der rohrförmigen Struktur angeordnet ist, die das Gehäuse des Schienenfahrzeugs bildet, und bewegt sich entlang der Führungsschiene .The connection between the side wall 2 and the chassis 3 along the longitudinal connection zone 5 is realized by welding. This will be a welded joint 6 manufactured, which is formed by a plurality of weld beads, as will be explained below. This is done with the help of a welding robot 7 , the one welding head 8th includes. the one by one arm 7 ' will be carried. The robot 7 is movably mounted on a guide rail 9 , which is disposed outside the tubular structure that forms the housing of the rail vehicle, and moves along the guide rail.

Nunmehr soll die Montage eines doppellagigen Elements beschrieben werden, das eine Seitenwand 2 des Gehäuses für Schienenfahrzeuge bildet. Zugleich soll Bezug genommen werden auf ein doppelseitiges Element 3, das als Chassis des Gehäuses des Schienenfahrzeugs profiliert ist. Die Montage durch Schweißen dieser Elemente aus Leichtmetalle wird durchgeführt durch ein für sich bekanntes Reibschweißverfahren.Now, the assembly of a double-layered element will be described, which is a side wall 2 of the housing for rail vehicles forms. At the same time reference should be made to a double-sided element 3 , which is profiled as a chassis of the housing of the rail vehicle. The assembly by welding these elements made of light metals is carried out by a known per se Reibschweißverfahren.

Die Seitenfläche, die in 2 generell mit 2 bezeichnet ist, wird gebildet durch ein doppellagiges Element 20, das profiliert ist, wie es beispielsweise durch Extrusion einer Leichtmetall-Legierung zu erhalten ist. Dieses Element 20 umfasst eine innere Lage 21, die dem Inneren des Gehäuses des Schienenfahrzeugs zugewandt ist, und äußere Lage 22. die zur Außenseite des Gehäuses des Schienenfahrzeugs weist. Die innere und äußere Lage 21. 22 sind miteinander verbunden durch Rippen 23, die Stege zwischen den Lagen bilden.The side surface that is in 2 generally designated 2, is formed by a double-layered element 20 , which is profiled, as it is obtained for example by extrusion of a light metal alloy. This element 20 includes an inner location 21 , which faces the interior of the housing of the rail vehicle, and outer layer 22 , which faces the outside of the housing of the rail vehicle. The inner and outer situation 21 , 22 are connected by ribs 23 which form webs between the layers.

Das Chassis, das generell mit 3 bezeichnet ist, wird gebildet durch ein doppellagiges Element, das eine Profilierung 30 aufweist und eine innere Lage 31. die den Boden des Schienenfahrzeugs bildet, und eine äußere Lage 32 umfasst. Die beiden inneren und äußeren Lagen 31, 32 sind untereinander verbunden. Das Profil wird gebildet durch seitliche Rippen 34 und 35, die entsprechend der Stärke des Profils 30 überlagert werden.The chassis, which is generally designated 3, is formed by a double-layered element having a profiling 30 has and an inner layer 31 , which forms the floor of the rail vehicle, and an outer layer 32 includes. The two inner and outer layers 31 . 32 are interconnected. The profile is formed by lateral ribs 34 and 35 that match the strength of the profile 30 be superimposed.

Das doppellagige Element 20, das die Seitenwand des Gehäuses des Schienenfahrzeugs bildet, und die innere Lage 31 des Profilelements, das das Chassis 3 bildet, wirken zusammen über die Ränder 24 und 36 der inneren Lagen des Elements 20 und des Profilstücks entlang einer inneren Verbindungslinie 29, wobei die Ränder 24 und 36 in Bezug auf das doppellagige Element einerseits und das doppellagige Profilstück andererseits zusammenwirken, und zwar derart, dass die inneren Lagen 21, 31 sich mit ihren Abschnitten berühren und in Verlängerung des einen zum anderen angeordnet sind.The double-layered element 20 , which forms the side wall of the housing of the rail vehicle, and the inner layer 31 of the profile element that the chassis 3 forms, work together over the edges 24 and 36 the inner layers of the element 20 and the profile piece along an inner connecting line 29 where the edges 24 and 36 cooperate with respect to the two-ply element on the one hand and the two-ply profile piece on the other hand, in such a way that the inner layers 21 . 31 touch each other with their sections and are arranged in extension of one to the other.

Die Ränder 24 und 36 des Elements 20 und des Profilstücks 30 entsprechen in ihrer Form einander, derart, dass die konkaven und konvexen, komplementären Formen 25. 37. die sich miteinander berühren, die gegenseitige Positionierung des doppellagigen Elements 20 und des Profilstücks 30 erleichtern.The edges 24 and 36 of the element 20 and the profile piece 30 correspond in shape to each other, such that the concave and convex complementary shapes 25 , 37th which touch each other, the mutual positioning of the double-layered element 20 and the profile piece 30 facilitate.

Die äußere Lage 22 und das doppellagige Element 20 sind in ihrem unteren Bereich durch einen Rand 26 unterbrochen, der derart ausgebildet ist, dass er eine Einkerbung 27 bildet, die sich in Längsrichtung des Gehäuses des Schienenfahrzeugs erstreckt.The outer situation 22 and the double-layered element 20 are in their lower area by an edge 26 interrupted, which is formed such that it has a notch 27 forms, which extends in the longitudinal direction of the housing of the rail vehicle.

Der Rand 26 verläuft parallel zur Verbindungslinie 29 zwischen dem Rand 24 und dem Rand 36 der inneren Lagen 21 und 31 des doppellagigen Elements 20 und des Profilstücks 30 für das doppellagige Element. Der Rand 26 der äußeren Lage 22 des doppellagigen Elements 20 ist derart angeordnet, dass ein Raum 40 verbleibt zwischen dem doppellagigen Element 20, das die Seitenwand des Gehäuses des Schienenfahrzeugs bildet, das im Wesentlichen senkrecht verläuft, und das Profilstück für das doppellagige Element 31. das das Chassis des Schienenfahrzeugs darstellt und sich im Wesentlichen waagerecht erstreckt.The edge 26 runs parallel to the connecting line 29 between the edge 24 and the edge 36 the inner layers 21 and 31 of the double-layered element 20 and the profile piece 30 for the double-layered element. The edge 26 the outer layer 22 of the double-layered element 20 is arranged such that a space 40 remains between the two-ply element 20 , which forms the side wall of the housing of the rail vehicle, which runs substantially vertically, and the profile piece for the double-layered element 31 , which represents the chassis of the rail vehicle and extends substantially horizontally.

Das doppellagige Element 20 und das Profilstück für das doppellagige Element 30 sind in ihrem Verbindungsbereich derart ausgebildet, dass der freigelassene Bereich 40 ausreichend groß ist, dass er den Durchgang eines Schweißkopfes 8 gestattet.The double-layered element 20 and the profile piece for the double-layered element 30 are formed in their connection area such that the released area 40 Enough is that he has the passage of a welding head 8th allowed.

Damit das doppellagige Element 20 und das Profilstück 30 für dieses montiert werden können, werden diese jeweils einerseits in Bezug auf das andere so angeordnet, dass die inneren Lagen mit ihren Rändern 24, 36 zusammenwirken und der Raum 40 frei bleibt. So ist die Verbindungslinie 29 durch den freien Raum 40 zugänglich von der Außenseite des Gehäuses des Schienenfahrzeugs. Auf diese Weise ist die Schweißung von der Außenseite des Gehäuses des Schienenfahrzeugs möglich. Wenn die Teile so angeordnet sind, erfolgt die Schweißung mit Hilfe eines Schweißroboters, dessen Schweißkopf bis zur Verbindungslinie 29 durch die Öffnung 40 hindurch eintritt.So that the double-layered element 20 and the profile piece 30 can be mounted for this, they are each one hand arranged with respect to the other so that the inner layers with their edges 24 . 36 interact and the space 40 remains free. Such is the connecting line 29 through the free space 40 accessible from the outside of the housing of the rail vehicle. In this way, the welding of the outside of the housing of the rail vehicle is possible. If the parts are arranged in this way, the welding takes place with the help of a welding robot, whose welding head reaches the connecting line 29 through the opening 40 through.

Der Schweißkopf 40, der durch einen Roboter 7 getragen wird, bewegt sich in Längsrichtung des Gehäuses des Schienenfahrzeugs und ist ein Reibschweißkopf mit Doppelschultern. die an sich bekannt ist und dessen beide Schultern 81 und 82 die inneren Lagen 21 und 31 der Struktur in ihrer Verbindungszone einspannen. Die Verschiebung des Schweißkopfes 8 gewährleistet die Reibschweißung der beiden Lagen. Da der Schweißkopf ein Doppelschulter-Schweißkopf ist, ist die erzielte Verbindung von ausgezeichneter Qualität. Insbesondere ist die Schweißlinie besonders glatt. Man erzielt im Übrigen eine Verbindung, die sehr gute mechanische Eigenschaften aufweist. Darüber hinaus erzeugt das Verfahren mit Doppelschultern keine Wirkung in Bezug auf die montierten Elemente, so dass es gestattet ist. Elemente mit geringer Stärke ohne Stützwerkzeug zu verschweißen.The welding head 40 by a robot 7 is carried, moves in the longitudinal direction of the housing of the rail vehicle and is a Reibschweißkopf with double shoulders. which is known in itself and whose both shoulders 81 and 82 the inner layers 21 and 31 harness the structure in its connection zone. The displacement of the welding head 8th ensures the friction welding of the two layers. Since the welding head is a double shoulder welding head, the connection achieved is of excellent quality. In particular, the weld line is particularly smooth. By the way, a compound is obtained which has very good mechanical properties. Moreover, the double shoulder method does not produce any effect on the assembled elements, so it is permitted. To weld elements of low thickness without support tools.

Wenn die inneren Lagen 21 und 31 der Elemente der Struktur durch Schweißen verbunden sind, wird die Öffnung 40 mit Hilfe einer Verschlussplatte 50 verschweißt. Der obere Rand 51 liegt in der Einkerbung 27 des unteren Randes 26 der äußeren Lage 22 des doppellagigen Elements. das die Seitenwand 2 bildet, und liegt an gegen die seitlichen Rippen 34 und 35 des doppellagigen Profils 30, das das Chassis 3 bildet.When the inner layers 21 and 31 the elements of the structure are connected by welding, the opening becomes 40 with the help of a closure plate 50 welded. The upper edge 51 lies in the notch 27 the bottom edge 26 the outer layer 22 of the double-layered element. that the side wall 2 forms, and lies against against the lateral ribs 34 and 35 of the double-layered profile 30 that the chassis 3 forms.

Die Verschlussplatte 50 wird mit den doppellagigen Elementen 20 und 30 entlang längsgerichteten Verbindungslinien verbunden. Eine Verbindungslinie 52 entspricht der Verbindung zwischen der Außenlage 22 des Elements 20 und der Verschlussplatte 50 . Zwei andere Verbindungslinien 53 entsprechen der Berührung zwischen der Verschlussplatte 50 und den beiden seitlichen Rippen 34 und 50 des doppellagigen Elements 30 .The closure plate 50 becomes with the double-layered elements 20 and 30 connected along longitudinal connecting lines. A connecting line 52 corresponds to the connection between the outer layer 22 of the element 20 and the closure plate 50 , Two other connecting lines 53 correspond to the contact between the closure plate 50 and the two lateral ribs 34 and 50 of the double-layered element 30 ,

Diese Verbindungslinien zwischen den Strukturelementen 20 und 30 und der Verschlussplatte 50 sind von der Außenseite des Gehäuses des Schienenfahrzeugs zugänglich. Die Verbindungen werden mit Hilfe des Schweißroboters geschweißt, der schon benutzt worden ist zum Verschweißen der inneren Lagen, ebenfalls unter Verwendung des Reibschweißens.These connecting lines between the structural elements 20 and 30 and the closure plate 50 are accessible from the outside of the housing of the rail vehicle. The joints are welded using the welding robot that has already been used to weld the inner layers, also using friction welding.

Insbesondere die obere Verbindung 52 zwischen der äußeren Lage 22 des doppellagigen Elements, das die Seitenwand bildet, und des oberen Randes 51 der Verschlussplatte 50 wird hergestellt mit Hilfe eines Schweißkopfes 8" mit Doppelschultern, derart, dass eine Schweißung zwischen den beiden Elementen mit gute Qualität entsteht.In particular, the upper connection 52 between the outer layer 22 the double-layered element that forms the side wall and the upper edge 51 the closure plate 50 is made with the help of a welding head 8th" with double shoulders, so that a weld between the two elements with good quality is created.

Die Verbindungen 53 zwischen der Verschlussplatte 50 und den Außenteilen der Rippen 34 und 35, die relativ dick sein können, werden hergestellt durch Reib- oder Rührreibschweißen mit einfacher Schulter mit Hilfe von Reibschweißköpfen 8" mit einfacher Schulter, die für sich bekannt sind.The connections 53 between the closure plate 50 and the outer parts of the ribs 34 and 35 , which can be relatively thick, are manufactured by friction or friction stir welding with a single shoulder by means of Reibschweißköpfen 8th" with a simple shoulder, which are known for themselves.

Bei diesem Beispiel wird die Verschweißung der Verschlussplatte 50 an den Gipfeln der Rippen 34 und 35 bewirkt durch Schweißen mit einfacher Schulter. Wenn jedoch die Rippen entsprecht geformt sind, kann die Verschweißung auch realisiert werden durch Reibschweißen mit Doppelschulter. Dies ist vorteilhaft für die mechanische Festigkeit.In this example, the welding of the closure plate 50 at the tops of the ribs 34 and 35 caused by welding with a simple shoulder. However, if the ribs are shaped appropriately, the welding can also be realized by friction welding with double shoulder. This is advantageous for the mechanical strength.

Diese Schweißung, die an die Montage der beiden Strukturelemente angepasst ist, die untereinander einen starken Winkel bilden, vielleicht für die Montage der Anordnung der Platten, die ein Gehäuse für ein Schienenfahrzeug bilden, beispielsweise die Seitenwände und das Dach.This weld, which is adapted to the assembly of the two structural elements, which form a strong angle with each other, perhaps for mounting the arrangement of the plates which form a housing for a rail vehicle, for example the side walls and the roof.

Das Schweißverfahren, das darin besteht, zunächst die inneren Lagen und dann die Äußeren zu verschweißen und dabei eine Zone freizulassen, die einen Zugang für einen Schweißkopf von außen ermöglicht und dann den freigelassenen Raum durch eine von außen angesetzte Platte zu verschweißen, hat den Vorteil, dass die Herstellung mit Hilfe einer Schweißbank durchgeführt werden kann, die nah der Stelle angeordnet ist, wo die Elemente des Gehäuses des Schienenfahrzeugs angeordnet sind, so dass sie leicht verschweißt werden können.The welding process, which consists of first welding the inner layers and then the outer ones, thereby leaving free a zone which allows access for a welding head from the outside and then welding the released space by means of an externally placed plate, has the advantage of that the manufacture can be carried out by means of a welding bench, which is arranged close to the place where the elements of the housing of the rail vehicle are arranged, so that they can easily be welded.

Claims (7)

Verfahren zur Montage einer Struktur (1), die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und die gebildet ist durch eine Anzahl von doppellagigen Elementen (20,30), die jeweils paarweise aneinander angrenzen, entlang einer Verbindungszone (5) in Längsrichtung, wobei jedes Element (20,30) eine Innenlage (21,31) aufweist, die zur Innenseite der Struktur weist, und eine Außenlage (22,32), die zur Außenseite der Struktur orientiert ist, wobei die Montage durch Schweißen bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass man die beiden angrenzenden Elemente (20,30) entlang einer Verbindungslinie (29) der inneren Lage (21,31) zusammenwirken läßt, indem ein freier Zugang zur Verbindungslinie von außen über eine Öffnung (40) ermöglicht wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, wobei entlang der Verbindungslinie (29) die Ränder (24,36) der inneren Lagen (21,31) konvexe und konkave, komplementäre Formen (25,37) aufweisen, die einander überlappen, - dass man durch Verschweißen die beiden inneren Lagen (21,31) entlang der Verbindungslinie (29) mit Hilfe eines Roboters (7) verschweißt, der auf der Außenseite der Struktur angeordnet ist und dessen Schweißkopf (8) an die Verbindungslinie durch die Öffnung (40) hindurch herangeführt wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, und - dass man den Roboter entlang der Verbindungslinie (29) der inneren Lagen (21,31) verfährt und - dass die Öffnung (40) durch eine äußere Verschlußplatte (50) verschlossen wird, die mit jedem der angrenzenden Elemente (20,30) entlang der Verbindungslinien (52,53) der Außenlagen (22,32) verschweißt wird unter Verwendung des Roboters (7), der an der Außenseite der Struktur angeordnet ist und sich parallel zu den Verbindungslinien (52,53) der Außenlagen (22,32) bewegt und - dass die Struktur 1 im allgemeinen rohrförmig ist, wobei die Struktur (1) ein Korpus des Gehäuses eines Schienenfahrzeugs ist und die beiden doppellagigen Elemente (20,30), die aneinander angrenzen, verbunden werden durch Schweißen und gebildet werden durch ein doppellagiges Element (20), das eine Seitenwand (2) darstellt einerseits und ein Profilteil (30), das das Chassis des Gehäuses des Schienenfahrzeugs darstellt, wobei das doppellagige Element, das die Seitenwand darstellt, und das Profilelement, das das Chassis bildet, untereinander einen Winkel bilden, wobei die äußere Verschlußplatte (50) einerseits an die äußere Lage (22) des doppellagigen Elements (20), das die Seitenwand bildet, und andererseits an Rippen (34,35) des Profilelements (30) angeschweißt wird, das das Chassis darstellt.A method of assembling a structure (1) having an inside and an outside formed by a number of double-layered elements (20, 30) each adjoining in pairs along a connecting zone (5) in the longitudinal direction, each element (20, 30) has an inner layer (21, 31) facing the inside of the structure, and an outer layer (22, 32) oriented towards the outside of the structure, the assembly being effected by welding, characterized in that that the two adjacent elements (20, 30) are allowed to cooperate along a connecting line (29) of the inner layer (21, 31), allowing free access to the connecting line from the outside via an opening (40) extending along the connecting line (29), wherein along the connecting line (29), the edges (24, 36) of the inner layers (21, 31) have convex and concave complementary shapes (25, 37) overlapping each other; Welding the two inner layers (21,31) along the connecting line (29) by means of a robot (7) welded, which is arranged on the outside of the structure and its welding head (8) brought to the connecting line through the opening (40) extending along the connecting line (29), and - that the robot is moved along the connecting line (29) of the inner layers (21,31) and - that the opening (40) by an outer closure plate (50) is closed welded to each of the adjacent elements (20, 30) along the connecting lines (52, 53) of the outer layers (22, 32) using the robot (7) disposed on the outside of the structure and parallel to the Connecting lines (52,53) of the outer layers (22,32) moves and - that the structure 1 is generally tubular, wherein the structure (1) is a body of the housing of a rail vehicle and the two double-layered elements (20,30) adjacent to each other, joined by welding and formed by a double-layered element (20), which constitutes a side wall (2) on the one hand and a profile part (30), which represents the chassis of the housing of the rail vehicle, wherein the double-layered element, the side wall and the profile element forming the chassis forms an angle with each other, wherein the outer closure plate (50) on the one hand to the outer layer (22) of the double-layered element (20) which forms the side wall, and on the other hand on ribs (34, 35) of the profile element (30) is welded, which represents the chassis. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montage bewirkt wird durch Rührreibschweißen.Method according to Claim 1 , characterized in that the assembly is effected by friction stir welding. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Montage der inneren Lagen (21,31) bewirkt wird durch Rührreibschweißen mit Doppelschulter.Method according to Claim 2 , characterized in that at least one assembly of the inner layers (21,31) is effected by friction stir welding with double shoulder. Korpus eines Gehäuses eines Schienenfahrzeugs mit wenigstens einem doppellagigen Element (20), das eine Seitenwand bildet, und einem Profilabschnitt (30), der ein Chassis (3) bildet, das Rippen (34,35) aufweist, wobei das doppellagige Element (20), dass die Seitenwand bildet, und das Profilelement (30), das das Chassis darstellt, untereinander einen Winkel bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das doppellagige Element (20) und das Profilelement (30) durch Schweißen entlang einer Verbindungslinie (29) der inneren Lagen (21,31) verschweißt sind, und dass entlang der Verbindungslinie (29) die Ränder (24,36) der inneren Lagen (21,31) konvexe und konkave, komplementäre Formen (25,37) aufweisen, die einander überlappen und durch Schweißen einer Verschlußplatte an der die äußere Lage (22) des doppellagigen Elements (20) einerseits und andererseits seitliche Rippen (34,35) des Profilelements, das ein Chassis darstellt, verschweißt sind.Carcass of a housing of a rail vehicle with at least one double-layered element (20) forming a side wall and a profile section (30) forming a chassis (3), the ribs (34,35), wherein the double-layered element (20) forming the side wall and the profile element (30) constituting the chassis form an angle with each other, characterized in that the double-layered element (20) and the profile element (30) are welded together by welding along a connecting line (29) of the inner layers (21, 31), and along the connecting line (29) the edges (24, 36) of the inner layers (21, 31) are convex and concave, complementary Molds (25,37) which overlap each other and welded by welding a closure plate to which the outer layer (22) of the double-layered element (20) on the one hand and on the other side side ribs (34,35) of the profile element which constitutes a chassis , Korpus eines Gehäuses eines Schienenfahrzeugs gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das doppellagige Profilelement (20) und das Profilteil (30) derart ausgebildet sind, dass die Verbindungslinie (29) der inneren Lage von außerhalb des Gehäuses des Fahrzeugs zugänglich ist, wenn die Verschlußplatte (50) fehlt, und dass die Verbindung der inneren Lage durch Reibschweißen der inneren Lage von der Außenseite des Gehäuses erfolgt ist.Carcass of a housing of a rail vehicle according to Claim 4 characterized in that the double-layered profiled element (20) and the profiled part (30) are formed so that the connecting line (29) of the inner layer is accessible from outside the housing of the vehicle when the closure plate (50) is missing, and that the Connection of the inner layer by friction welding of the inner layer is done from the outside of the housing. Korpus des Gehäuses gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweißen durch Rührreibschweißen erfolgt ist.Body of the housing according to Claim 4 or 5 , characterized in that the welding is carried out by friction stir welding. Korpus eines Gehäuses gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus eine im allgemeinen rohrförmige Struktur ist, und dass ein freier Zugang zur Verbindungslinie von außen über eine Öffnung (40) ermöglicht wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, und dass das doppellagige Element (20) und das Profilelement (30) mit Hilfe eines Roboters (7) verschweißt sind, der auf der Außenseite der Struktur angeordnet ist und dessen Schweißkopf (8) an die Verbindungslinie durch die Öffnung (40) hindurch herangeführt wird, die sich entlang der Verbindungslinie (29) erstreckt, und welcher Roboter (7) entlang der Verbindungslinie (29) der inneren Lagen (21,31) verfahrbar ist, und dass die Öffnung (40) durch die äußere Verschlussplatte (50) verschlossen ist unter Verwendung des Roboters (7), der an der Außenseite der Struktur angeordnet ist und sich parallel zu den Verbindungslinien (52,53) der Außenlagen (22,32) bewegt.Body of a housing according to one of Claims 4 to 6 characterized in that the body is a generally tubular structure and that free access to the connection line is made possible from the outside via an opening (40) extending along the connection line (29) and that the double-layered element (20) and the profile element (30) is welded by means of a robot (7) which is arranged on the outside of the structure and whose welding head (8) is brought to the connecting line through the opening (40) which extends along the connecting line (29 ), and which robot (7) is movable along the connecting line (29) of the inner layers (21, 31) and that the opening (40) is closed by the outer closure plate (50) using the robot (7), which is arranged on the outside of the structure and moves parallel to the connecting lines (52,53) of the outer layers (22,32).
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