專(zhuān)利名稱：模件和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分所屬特征的模件，特別是，制造大型車(chē)身或箱體用的模件，以及涉及一種按從屬權(quán)利要求14所述的制造方法。
在專(zhuān)利DE-A-4410998中描述了車(chē)輛制造和箱體制造用的模件的快速安裝的一對(duì)邊緣型材，該型材由互補(bǔ)的單獨(dú)的外形連接板組成。用這種外形連接板可將模件相互對(duì)中心和臨時(shí)連接。模件之間的最后固定連接通過(guò)摩擦力連接和外形連接的固定件(冷變形的鉚釘栓)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該固定件打入預(yù)連接的邊緣型材的相鄰腹板中，并相互固定以防止剪切和防止橫向移動(dòng)。通過(guò)鉚釘栓和互補(bǔ)的外形連接邊緣型材的共同作用實(shí)現(xiàn)了模件的抗彎矩連接。這種用于大型車(chē)身制造如鐵路客車(chē)制造的模件有利于從外部連接。所以在連接前不受模件全部工作完成的限制，也即內(nèi)部工作可按組合方式完成。但是這種與骨架端部焊接的實(shí)心鋼質(zhì)邊線型材使得模件相當(dāng)笨重。
專(zhuān)利EP-A-0573384同樣用焊接的預(yù)制剛性箱壁模件冷接的鐵路客車(chē)的車(chē)箱結(jié)構(gòu)可看成是上面援引的先有技術(shù)的初步階段。為了連接模件同樣也采用鉚釘栓。沿模件縱向延伸的邊緣型材在這里通過(guò)外板彎起段構(gòu)成，并設(shè)置有多排上述的鉚釘栓穿透的鉆孔。這種邊緣型材使壁板產(chǎn)生抗彎曲和抗翹曲剛度。這種邊緣型材還構(gòu)成冷接技術(shù)的基礎(chǔ)，而且在不同模件拼裝時(shí)構(gòu)成連接邊緣和連接平面。
承重架構(gòu)的Z字形骨架與邊緣型材對(duì)接；骨架兩端相互對(duì)應(yīng)。通過(guò)兩個(gè)模件之間的縫將骨架用一根鉚釘栓直接相互連接。鉚釘栓既穿過(guò)骨架的兩個(gè)翼緣，又穿過(guò)彎起的邊緣型材的各一翼緣。
由于鉚釘栓位于外板后面，所以在連接模件時(shí)必須從車(chē)內(nèi)側(cè)達(dá)到隔離縫，以便從里面插入工具。工具插入所需的自由空間妨礙了模件內(nèi)部工作的完成。
這些公知解決方案的邊緣型材必需成對(duì)作成互補(bǔ)截面，所以模件的對(duì)應(yīng)邊緣結(jié)構(gòu)不同。兩個(gè)模件之間隔離縫內(nèi)的力流主要通過(guò)與承載骨架或柱端部對(duì)接的邊緣型材來(lái)進(jìn)行。
本發(fā)明的任務(wù)是，根據(jù)前述的先有技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)可迅速安裝的模件的制造和處理，并提出這種改進(jìn)的模件的一種制造方法。
這個(gè)任務(wù)是根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1或關(guān)于方法的權(quán)利要求14的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。與該兩項(xiàng)權(quán)利要求的特征無(wú)關(guān)的分別列在其后的從屬權(quán)利要求敘述有利的各種改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)前述的先有技術(shù)，相鄰的模件直接通過(guò)骨架支腳以外形連接和/或摩擦力連接的方式實(shí)現(xiàn)相互連接，骨架支腳間接將骨架端部連接到邊緣型材上。
此外，本發(fā)明提出的特征在很大程度上消除了焊接引起熱應(yīng)力的不同結(jié)構(gòu)的模件結(jié)構(gòu)，其中至少模件的薄壁構(gòu)件只用變形連接方法或沖壓鉚釘實(shí)現(xiàn)相互連接。
變形連接、沖壓連接或壓力連接在這里叫做兩個(gè)搭接的相對(duì)薄壁的構(gòu)件之間的“自生”連接，這種自生連接通過(guò)一個(gè)壓模和陰?；蝾?lèi)似方法在搭接區(qū)產(chǎn)生一個(gè)共同的局部凸起或凸點(diǎn)，即通過(guò)構(gòu)件的局部冷變型產(chǎn)生一種按鈕式結(jié)構(gòu)。
所謂沖壓鉚釘?shù)倪B接方法是指適當(dāng)?shù)你T釘不用事先鉆孔就壓/沖在兩個(gè)搭接的相對(duì)薄壁的部件上(例如骨架翼緣和外板)，并使這兩個(gè)部件在冷變形下和部分穿通的情況下相互固定和永久連接。為此，在盲側(cè)上也需要鉚釘頂頭，但這種沖壓鉚釘不得穿透盲側(cè)。
最好為大型車(chē)身的箱壁、車(chē)窗、車(chē)頂梁腋和車(chē)頂確定的長(zhǎng)達(dá)25米的模件按基本相同或相似的結(jié)構(gòu)由預(yù)成形的骨架型材和必要時(shí)冷接成柵格狀的桁條型材組裝成一個(gè)架構(gòu)。只有在鋼板間格較大時(shí)必須避免翹曲的場(chǎng)合才需要插入桁條型材。
為了減輕重量，模件縱邊緣上的單獨(dú)的邊緣型材最好用碳素纖維或玻璃纖維材料制成(混合結(jié)構(gòu))，但當(dāng)然也可用金屬材料制作。模件的外板最好(但不必)用夾層鋼板(兩層防腐蝕薄鋼板中間放一層塑料薄膜)。用這種材料可達(dá)到集防噪聲和防腐蝕功能于一體。
最好通過(guò)最后加一層防護(hù)膜來(lái)實(shí)現(xiàn)配色和進(jìn)一步提高防腐蝕性能，這層防護(hù)膜還可把至今為止還能看得到的位于主平面中的沖壓鉚釘頭蓋住成平整的面。這樣就不再需要表面刮平和內(nèi)側(cè)設(shè)置防噪聲材料層，因此比起常規(guī)的外層結(jié)構(gòu)可顯著節(jié)省費(fèi)用。
在一系列發(fā)展過(guò)程中證實(shí)了不同模件結(jié)構(gòu)用封閉橫截面的骨架或柱特別是四方管是特別有利的，這種四方管兼有如下多方面的優(yōu)點(diǎn)
-是用機(jī)械滾動(dòng)彎曲切斷的骨架型材的縱向用程序控制進(jìn)行調(diào)整的最佳橫截面形狀，用它可在短時(shí)間內(nèi)靈活加工成大型車(chē)身任意彎曲的外輪廓；-可在與外板橫向延伸的箱壁范圍內(nèi)用激光切割開(kāi)孔或制成柵格結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)格而達(dá)到重復(fù)最佳化；-可在荷載小的范圍內(nèi)通過(guò)完全切掉箱壁段達(dá)到斷面削弱和重復(fù)減輕的目的，從而獲得兩端相同的封閉連接橫截面；-用環(huán)形焊縫特別是激光焊縫可在位于相鄰模件的連接件之間的隔離縫內(nèi)連接固定在骨架端部的骨架支腳；-為外層鋼板的支承和冷固定(例如沖壓鉚釘)提供寬的支座和必要時(shí)設(shè)置垂直于骨架延伸的抗翹曲的構(gòu)件(桁條)。
除了模件本身的結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)特別注意從骨架到邊緣型材過(guò)渡區(qū)和相鄰模件的并排連接的邊緣型材之間的連接。與先有技術(shù)比較，用特別適用于這種模件結(jié)構(gòu)的連接方法對(duì)模件(縱向)邊緣的標(biāo)準(zhǔn)化也達(dá)到了顯著的簡(jiǎn)化，而且至少在保持相同連接機(jī)械強(qiáng)度的情況下加速了安裝。這種連接方法也適用于帶有金屬的底架結(jié)構(gòu)的模件連接。最后，具有底板和側(cè)板的H形橫截面的雙層車(chē)箱的中間底板側(cè)壁也可用相同的邊緣連接組裝在這種組合式的總結(jié)構(gòu)中。
在兩個(gè)模件連接在一起后所有連接件都可從相同的方向連接。如上面先有技術(shù)所述，在客車(chē)的車(chē)箱結(jié)構(gòu)中，連接是從車(chē)箱外側(cè)進(jìn)行的。與預(yù)制模件連接的全部其他連接工作也都可相互從外側(cè)進(jìn)行。所以完成了毛結(jié)構(gòu)的全部模件都可在內(nèi)側(cè)裝完例如車(chē)身襯里、管道和車(chē)窗。
這種結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)是-用選擇的完全或部分分解的車(chē)輛車(chē)身可進(jìn)行快速裝配而不需要返工，而且最終裝配可在用戶處進(jìn)行；-為了檢修或回收目的可將模件拆卸或分開(kāi)(冷接的連接件可相當(dāng)不費(fèi)力氣地就能拆開(kāi)，即把外露的連接頭切掉或剪掉即可。然后螺栓可向里敲打，于是即可將模件相互拆開(kāi))；-減少費(fèi)用和重量以及改善了在回收時(shí)由于消除外板內(nèi)側(cè)上的防噪聲材料層所引起的環(huán)境相容性。
至少在裝配狀態(tài)下位于部件的外側(cè)上可將隔離縫按公知的方式相對(duì)于主平面凹進(jìn)布置，這樣連接件的(連接)頭就不向外凸出。這些連接頭可通過(guò)與表面平齊的蓋板蓋住就看不見(jiàn)了。這種蓋板在適當(dāng)構(gòu)造的情況下還具有在隔離縫范圍內(nèi)傳遞力和力矩的功能，例如增強(qiáng)了承受沿隔離縫產(chǎn)生的剪切荷載。
相應(yīng)的組合連接原理除了適用于帶水平隔離縫的側(cè)壁連接外，也適用于側(cè)壁段的端面連接，以及側(cè)壁與前壁或整個(gè)車(chē)頭的連接。在這些情況中，必要時(shí)可將整個(gè)構(gòu)件在連接件松開(kāi)后一起拆掉。但必須在隔離縫內(nèi)設(shè)置垂直的有承載能力的外形連接件來(lái)支撐軸向擰緊的緊固件的拉緊力。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)結(jié)合一個(gè)實(shí)施例的附圖及其在下面的詳細(xì)描述來(lái)說(shuō)明，附圖表示制造大型車(chē)身用的不同結(jié)構(gòu)的模件。


圖1表示從車(chē)身內(nèi)側(cè)看出的兩個(gè)組合在一起的模件的隔離縫范圍一段下料的簡(jiǎn)化透視圖；圖2表示為了清楚說(shuō)明冷連接將圖1兩個(gè)相鄰模件拆開(kāi)以后該下料的視圖；圖3表示用另一種骨架結(jié)構(gòu)和連接件的模件方案的一個(gè)透視圖；圖4表示圖3兩個(gè)模件之間連接范圍內(nèi)的截面圖。
根據(jù)圖1，每個(gè)模件1主要由一塊具有邊緣彎起段2Z的外板2組成，支承該外板的骨架型材3必要時(shí)用與之交叉連接的桁條4加固外板以防止翹曲并加固縱邊的邊緣型材5。
骨架可作成Z字形或帽形橫截面。在第一種情況中，Z字形翼緣之一按公知的方式作為相應(yīng)模件的外板的支承面。而在第二種情況即圖示情況中，外側(cè)則支承在帽形的中心或中心翼緣上。骨架型材的一個(gè)或兩個(gè)相離的翼緣以一個(gè)由型材腹板確定的距離平行于外板2延伸。該翼緣可用于以后固定內(nèi)部構(gòu)件。
在另一種方案中(見(jiàn)圖3)，骨架型材3至少在其隔離縫范圍內(nèi)與邊緣型材5連接的端部為一個(gè)封閉的最好為四方形的管截面。
按精確尺寸切斷的直線骨架型材3用適當(dāng)?shù)膹澢椒ㄗ詈糜糜?jì)算機(jī)數(shù)字控制的機(jī)械作成以后描述汽車(chē)車(chē)箱橫截面的外輪廓或包絡(luò)線要求的彎曲形狀。然后為了減輕重量，最好通過(guò)激光切割在垂直于外板2延伸的骨架腹板上開(kāi)孔3B。必要時(shí)用同一道工序切去與桁條型材4輪廓接近的以后面向外板的骨架上的孔3A。在平行找正后和必要時(shí)用一個(gè)簡(jiǎn)單的支撐裝置將骨架型材3臨時(shí)固定到縱向延伸的邊緣型材5上后，將垂直于骨架延伸的桁條型材4嵌入外板側(cè)的骨架切孔3A中。
如圖2可清楚看出，在該切孔3A中有一個(gè)連接片3L從面向外板的梁腹或翼緣突出，桁條型材4的一個(gè)翼緣4F可通過(guò)壓接或沖壓鉚釘與該連接片連接。鉚接點(diǎn)在圖中用圓圈表示。連接片3L稍微超過(guò)桁條翼緣4F的厚度彎折。這樣，在骨架和桁條之間的交叉點(diǎn)上就形成無(wú)凸凹的外表面齊平的連接，因此這種連接與邊緣型材5一起構(gòu)成一個(gè)有承載能力的架構(gòu)。
可用靈活的工具很迅速和很可靠地實(shí)現(xiàn)骨架和桁條之間的上述連接。
板狀的或在橫向內(nèi)彎曲的模件1的骨架型材3和邊緣型材5之間的連接可用所謂的骨架支腳6來(lái)實(shí)現(xiàn)。
骨架支腳6可推到骨架端部，并用此處不擬詳述的冷接的高度機(jī)械化的連接方法(變形連接或壓接或沖壓鉚接)固定在端部。沿骨架型材3的縱向看，骨架支腳6在模件之間的過(guò)渡區(qū)內(nèi)構(gòu)成連接面以實(shí)現(xiàn)固定連接。
由于在一個(gè)模件范圍內(nèi)的骨架型材輪廓總是相同的，所以骨架支腳6可根據(jù)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的需要大批量加工成廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)件。例如為了達(dá)到高度的機(jī)械化程度，骨架支腳例如可作為鋼板箱形結(jié)構(gòu)用激光精確切割全部所需的切口，然后冷彎成它的最終形狀。
根據(jù)圖2，骨架支腳6有一塊上板7和下板8，它們最好位于相距幾個(gè)厘米的平行平面內(nèi)。更靠近模件邊緣的下板8支承在邊緣型材5上，并最好與它鉚接；這種連接點(diǎn)可設(shè)置在骨架支腳6中心平面的中心或與中心兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。
邊緣型材5最好用玻璃纖維或碳素纖維材料作成封閉的矩形或箱形斷面，而且該斷面具有一條從箱形的一壁平面伸出的肋5R。將這種基本形狀用高精度的加工機(jī)械根據(jù)模件長(zhǎng)度切斷后連續(xù)在邊緣型材5上加工孔或切口。出于強(qiáng)度考慮，特別是在橫截面范圍內(nèi)不得因這些切割的孔中斷連續(xù)的碳素纖維增強(qiáng)作用。選定的不同結(jié)構(gòu)用冷接技術(shù)進(jìn)行連接具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在連接處可根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和輕型結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)選用所需材料來(lái)進(jìn)行不同的材料和半成品的自由組合。
外層夾層板從圈材按精確尺寸切斷、兩側(cè)平行校直并在縱邊緣上彎制彎起段2Z。這個(gè)彎起段一方面在縱向內(nèi)邊緣加固模件或外板，另一方面在每?jī)蓚€(gè)模件連接在一起以后在縱向構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的隔離縫槽溝，其作用在下面還要詳細(xì)述及。然后將外板2放到與它面對(duì)的骨架型材3的翼緣或腹板上。它的彎起段2Z緊貼在邊緣型材5的肋5R上，在這個(gè)相對(duì)于實(shí)際的外板輪廓凹進(jìn)的邊緣范圍內(nèi)直接用鉚釘將外板縱向邊緣與邊緣型材5連接。凡是外板2的邊緣超過(guò)邊緣型材的半月形切口5A的地方都在其上設(shè)置相應(yīng)的切口；這些切口在鐵板校直時(shí)就可用激光切割機(jī)切成。最后外板2最好用平頭沖壓鉚釘固定在骨架和桁條上。
模件毛結(jié)構(gòu)的這些工作完成后即可進(jìn)行內(nèi)部工作，因?yàn)檐?chē)身結(jié)構(gòu)的其他裝配又是用冷接法。如果模件之間需要一些特殊的接口(例如導(dǎo)線引入線或其他)，則這些接口或者設(shè)置在模件的端部范圍內(nèi)，或者通過(guò)在隔離縫中的適當(dāng)插塞連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從外側(cè)進(jìn)行有利安裝(和必要時(shí)拆卸)時(shí)，決不影響已經(jīng)進(jìn)行的內(nèi)部工程，所以接頭范圍內(nèi)的內(nèi)部工程不受限制。必要時(shí)可保留很小的自由空間，以便在拆卸時(shí)從內(nèi)部拆出連接件或外形連接件不受阻礙。
圖3所示冷連接不同結(jié)構(gòu)的任一個(gè)模件1也是主要由多個(gè)支承著一塊外板2的骨架型材3和多個(gè)在縱向內(nèi)沿一條隔離縫T相互連接的邊緣型材5組成。必要時(shí)每個(gè)構(gòu)件也可包括桁條或抗翹曲件，它們與骨架垂直并平行于邊緣型材設(shè)置，而且按上述方法與骨架型材和外板連接。
圖中所示的下料表示在隔離縫T的整個(gè)長(zhǎng)度上按設(shè)計(jì)荷載的需要重復(fù)設(shè)置的一個(gè)單獨(dú)骨架連接。隔離縫的長(zhǎng)度由被連接構(gòu)件的尺寸來(lái)確定，在鐵路客車(chē)側(cè)壁的情況中，構(gòu)件長(zhǎng)度可為20米。
上述的電子計(jì)算機(jī)數(shù)字控制滾動(dòng)彎曲方法最好用封閉的對(duì)稱骨架型材橫截面無(wú)扭曲進(jìn)行，以便骨架型材3具有一個(gè)有利的連續(xù)四方形管截面，這樣的四方管截面同時(shí)為外板和必要時(shí)桁條的安裝提供了足夠的支承面。然后在鉚釘處背向外板的壁上設(shè)置切口或孔3C，這樣就可插入沖壓鉚釘工具的頂頭。這些孔與鉚釘位置位于軸向一條直線上。
垂直于外板的骨架型材壁或腹板上的孔3B作成帶圓角的三角形，這樣，剩余面積就可構(gòu)成一個(gè)重量和強(qiáng)度都很理想的桁架形狀或柵格形狀。但這些孔除了圖1所示的圓形結(jié)構(gòu)外，亦可根據(jù)使用目的作成其他多邊形(例如梯形或菱形)；用激光切割加工增加的費(fèi)用可略去不計(jì)。
從孔3C相對(duì)于孔3B設(shè)置的情況可看到，鉚釘位置最好位于骨架側(cè)腹板靠近外板的材料堆積的范圍內(nèi)。
此外，在骨架型材3荷載小的范圍內(nèi)可通過(guò)完全切掉腹板或壁段而有意達(dá)到削弱橫截面和減輕重量的目的。可用焊接的四方管，其縱焊縫設(shè)置在離外表面的一側(cè)上。
邊緣型材5又是用帶有一條與一個(gè)壁成一直線伸出的肋5R的箱形玻璃纖維型材或碳素纖維箱形型材。在骨架型材和邊緣型材交叉的范圍內(nèi)，在邊緣型材5上設(shè)置一系列的孔或切口5A。
在隔離縫T兩側(cè)的骨架端部上又是固定連接有形狀不同的骨架支腳6。根據(jù)表示模件之間一個(gè)優(yōu)選連接形式的橫截面的圖4，骨架支腳6分別具有一個(gè)凸出跨度方向的短凸肩9，它嵌入封閉的骨架端部橫截面中，然后通過(guò)一圈焊縫使它與相應(yīng)的骨架型材3永久連接，但亦可用另一種結(jié)構(gòu)形式，例如骨架支腳用較大的材料搭接用冷接連接到骨架型材3上。在凸肩9或骨架型材3的兩側(cè)從骨架支腳6垂直凸出一個(gè)帶孔11的翼緣10(圖3)，用該翼緣可將骨架支腳6連接在兩側(cè)設(shè)有孔的骨架型材5上，最好用鉚釘連接。
由于在一個(gè)模件內(nèi)的骨架型材輪廓總是相同的，所以骨架支腳6可根相應(yīng)結(jié)構(gòu)要求的形狀作成大批量的廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)件，必要時(shí)作成工廠標(biāo)準(zhǔn)件，這種標(biāo)準(zhǔn)件例如可作成具有很高精度的精密鑄件。
為了平行找正骨架型材3和為了骨架支腳6固定在縱向延伸的邊緣型材5上，只需一個(gè)簡(jiǎn)單的支撐裝置，首先將相應(yīng)的邊緣型材而后將骨架型材放入該支撐裝置中即可，其中在邊緣型材上已經(jīng)設(shè)置的孔5A預(yù)告給定骨架位置。
從圖4可清楚看出，模件通過(guò)隔離縫T中的成對(duì)骨加支腳6用軸向可鎖緊的連接件12(例如帶有單個(gè)可壓緊的閉鎖環(huán)的閉鎖環(huán)形螺栓)相互連接。這種連接件放入由半圓形構(gòu)成的骨架支腳6的通孔中，該連接件主要由帶有一個(gè)鐓粗頭以及閉鎖環(huán)的圓柱形銷(xiāo)釘組成。在進(jìn)行連接之前，每個(gè)鎖緊環(huán)形螺栓都有一根圖中未示出的可拉斷的拉銷(xiāo)。連接件12與外形連接件13、14共同作用搭接隔離縫，并在通過(guò)楔緊作用使連接件軸向拉緊時(shí)在隔離縫中產(chǎn)生一個(gè)大的預(yù)應(yīng)力。
連接件凸出的扁頭或鎖緊環(huán)相對(duì)于局部外板輪廓下降到模件之間在邊緣型材5的肋5R之間由外板2邊緣側(cè)彎起段2Z構(gòu)成的槽中。然后用一個(gè)型材蓋板15(這里用雙點(diǎn)畫(huà)線表示，最好為U形橫截面)將它們蓋住，蓋板把該槽蓋住與外板齊平。蓋板15本身還有助于模件之間的隔離縫的穩(wěn)定以防止縱向剪切，該蓋板精確與隔離縫槽配合，且其翼緣與外板的彎起段粘接在一起。此外，必要時(shí)可在從車(chē)頂?shù)絺?cè)壁的過(guò)渡區(qū)組合一個(gè)排雨水溝。
如前所述，根據(jù)隔離縫的長(zhǎng)度，可按圖4構(gòu)成多個(gè)連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)分別將兩個(gè)相鄰的骨架段的端部相互連接。在車(chē)箱或大型箱體的情況中可構(gòu)成按預(yù)定距離相互平行延伸的環(huán)形骨架。在客車(chē)車(chē)身的情況中，骨架距離主要由車(chē)窗分布來(lái)控制；在這種情況中，一般不可能用相同的距離，而是將兩個(gè)骨架設(shè)在一根車(chē)窗立柱的邊緣上，該車(chē)窗立柱比包括它在內(nèi)的車(chē)窗口窄。
在前述骨架支腳連接之間的范圍內(nèi)還可在隔離縫平面內(nèi)設(shè)置其他的圖中未示出的外形連接件，這種連接件可承受沿隔離縫平面作用的剪力，或必要時(shí)也承受橫向作用的翹曲力。在上述轎車(chē)車(chē)身的情況中，這種外形連接件最好設(shè)置在窗口上下范圍內(nèi)。
在上述連接位置之間還可在邊緣型材5上開(kāi)孔。在最簡(jiǎn)單的情況下，這種孔大致呈半圓柱形輪廓并成對(duì)一起在隔離縫平面內(nèi)構(gòu)成另一個(gè)通孔—帶有一個(gè)自由間隙。在這個(gè)通孔中又可嵌入另一個(gè)例如大致呈圓柱形的外形連接件，該連接件兩端支承在開(kāi)孔的邊緣型材5的壁板上。這樣就沿隔離縫T附加實(shí)現(xiàn)了一個(gè)剪力支撐。在拆卸時(shí)，嵌入件可簡(jiǎn)單地推出。如果該嵌入件在邊緣型材5的箱形自由空間范圍內(nèi)具有一個(gè)加大的直徑，則其端部的擋圈還附加地支撐邊緣型材5來(lái)抵抗剪力。但這種形狀只能用于在拆卸時(shí)互相連接的部件不垂直于主表面取出的場(chǎng)合。
如果這時(shí)要拆卸上述結(jié)構(gòu)的本身，或例如由于檢修原因要從相互連接的整體拆卸一個(gè)單獨(dú)的部件，則必須在取掉蓋板后將鎖緊環(huán)破壞掉。
然后將鎖緊環(huán)形螺栓12沿其鐓粗頭的方向向里從通孔中打出。如果要在模件的整個(gè)連接的位置上進(jìn)行這個(gè)工作，則可用適當(dāng)?shù)墓ぞ叽怪庇谒谋砻嫜由斓姆较騼?nèi)拉出。當(dāng)然必須在車(chē)身內(nèi)部事先采取適當(dāng)?shù)闹未胧?br> 也可在短時(shí)間內(nèi)裝一個(gè)具有相應(yīng)尺寸的新部件來(lái)代替例如需要檢修的舊部件。因此，與常規(guī)檢修方法比較，車(chē)輛例如在側(cè)部碰撞只引起鋼板輕微損傷時(shí)可很快使它重新投入運(yùn)營(yíng)。
權(quán)利要求
1.不同結(jié)構(gòu)的模件(1)特別用于制造大型車(chē)身如鐵路車(chē)輛車(chē)箱或箱體用的模件，包括-一塊外板(2)，-這種承重的外形一定的骨架型材(3)具有一個(gè)指向外板內(nèi)側(cè)的支承面，-骨架型材的端部相互連接，為了連接兩個(gè)相鄰的模件(1)，沿一條隔離縫(T)成對(duì)相鄰放置的邊緣型材(5)具有用來(lái)穿插連接模件用的冷接件(6，12)的孔(5A)，其特征是邊緣型材(5)上的孔(5A)分別設(shè)置在骨架一端的范圍內(nèi)；骨架兩端分別用骨架支腳(6)固定連接，該骨架支腳用來(lái)在相鄰模件的相應(yīng)骨架支腳之間借助于冷接的連接件(12)實(shí)現(xiàn)直接的外形連接和/或摩擦力連接，并通過(guò)冷接件(10，11)與邊緣型材(5)在相應(yīng)孔(5A)的范圍內(nèi)固定連接。
2.按權(quán)利要求1的模件，它的骨架型材(3)必要時(shí)以橫截面連接板(3L、4F)插入骨架型材孔(3A)中的桁條型材(4)通過(guò)冷接實(shí)現(xiàn)連接。
3.按權(quán)利要求1或2的模件，它的外板(2)用沖壓鉚釘固定到骨架型材(3)、邊緣型材(5)和/或必要時(shí)固定在桁條型材(4)上。
4.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，其外板(2)用防腐蝕的夾層鋼板作成。
5.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，其邊緣型材(5)用纖維增強(qiáng)的塑料制成。
6.按權(quán)利要求5的模件，邊緣型材(5)的纖維增強(qiáng)特別是在沒(méi)有孔(5A)穿通的縱向范圍用碳素纖維組成。
7.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，它的邊緣型材(5)具有一個(gè)帶一個(gè)自由伸出的肋(5R)的箱形橫截面，其自由端對(duì)接在外板(2)上。
8.按權(quán)利要求7的模件，它的外板(2)在邊緣型材(5)的肋(5R)的范圍內(nèi)向里彎成Z字形，這樣，在組裝兩個(gè)被連接的模件(1)時(shí)構(gòu)成一個(gè)相對(duì)其主表面凹進(jìn)的槽，冷連接件(12)在外板側(cè)的頭部可下降到該槽中，并用一塊蓋板(15)或類(lèi)似件與表面平齊蓋平。
9.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，其外板(2)用一層保護(hù)膜遮蓋，該保護(hù)膜遮蓋位于外板平面內(nèi)的沖壓鉚釘頭呈一個(gè)平整的面。
10.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，其骨架型材(3)至少在其與骨架支腳(6)固定的端部范圍內(nèi)具有一個(gè)封閉的、特別是四方管形橫截面，在相應(yīng)骨架支腳(6)的凸肩(9)固定之前將它按精確配合的尺寸插入該橫截面中。
11.按權(quán)利要求10的模件，它的骨架支腳(6)作成精密鑄件并與相應(yīng)骨架端通過(guò)一條環(huán)形焊縫、特別是激光焊縫固定連接。
12.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的模件，它的骨架型材(3)垂直于外板的壁段或腹板上開(kāi)有孔(3B)，以減輕重量。
13.按權(quán)利要求12的模件，骨架型材(3)上的孔(3B)使相應(yīng)壁段的剩余面積構(gòu)成一個(gè)柵格結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)構(gòu)，這些孔作成多邊形，特別是倒圓角的三角形。
14.按權(quán)利要求1所述模件的制造方法，其特征是，按下列步驟制造-將外形和數(shù)量一定的骨架型材按預(yù)定長(zhǎng)度切斷，特別是用激光切斷；-按模件的每個(gè)縱向邊緣切斷邊緣型材，并在其與骨架型材的連接位置開(kāi)孔；-邊緣型材分別在平行排成一列的骨架的相同端上用固定在這個(gè)端上的骨架支腳冷固定，該骨架支腳也用來(lái)相互連接模件；-一塊最好是通過(guò)激光切割的兩側(cè)平行校直的外板支承在面朝外板的骨架支承面上，并用該支承面和邊緣型材冷連接，特別是用平頭沖壓鉚釘進(jìn)行永久的冷連接。
15.按權(quán)利要求14的方法，外型一定的按長(zhǎng)度切斷的、特別是根據(jù)相應(yīng)模件要求的外輪廓由一種封閉的管形型材組成的骨架最好通過(guò)機(jī)械化的滾動(dòng)彎曲冷加工成一種預(yù)定的弧形。
16.按前述關(guān)于方法的權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，必要時(shí)冷變形之后在垂直于外板延伸的骨架型材的腹板上開(kāi)孔以減輕重量。
17.按權(quán)利要求16的方法，其中，開(kāi)孔周?chē)Ｏ碌臋M截面構(gòu)成桁架或柵格結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)面向外板的材料堆積部位最好位于預(yù)定沖壓鉚釘點(diǎn)范圍內(nèi)。
18.按前述關(guān)于方法的權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，面向外板的骨架型材的一側(cè)必要時(shí)在冷變形之后設(shè)置用來(lái)插入桁條(抗翹曲)的孔，這些孔最好用激光切割并在孔范圍內(nèi)保留連接條來(lái)實(shí)現(xiàn)桁條與骨架的冷連接。
19.按前述關(guān)于方法的權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，要連接在邊緣型材上的外板邊緣彎曲成Z字形，以構(gòu)成一個(gè)相對(duì)于整個(gè)外板面凹進(jìn)的槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及不同結(jié)構(gòu)的模件(1),這種模件特別適用于組裝冷接的大型車(chē)身或箱體。模件的組成部件主要為外板(2)、異形骨架(3)、邊緣型材(5)以及必要時(shí)垂直于骨架延伸的作為抗翹曲用的桁條(4),它們例如通過(guò)壓力連接、沖壓鉚釘?shù)认嗷ダ浣?。這樣,一方面達(dá)到了在具有良好表面質(zhì)量情況下的快速生產(chǎn)過(guò)程,另一方面又可用不同的材料如鐵族金屬和非鐵金屬、纖維增強(qiáng)的塑料等自由組合成混合結(jié)構(gòu)的模件,并根據(jù)模件內(nèi)各部件的位置選用要求的材料機(jī)械性能。本發(fā)明描述的結(jié)構(gòu)大大有助于軟件控制的高度機(jī)械化加工。
文檔編號(hào)B61D17/04GK1200089SQ96197721
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1996年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月18日
發(fā)明者K·阿爾藤堡, F·P·格雷斯, H·D·克羅伊茨, H·W·斯特勞赫, M·齊默爾曼, A·迪德瑞茲 申請(qǐng)人:塔爾博特車(chē)廂廠股份有限兩合公司