轨道车辆毛坯结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造轨道车辆的车厢毛坯结构的方法，包括以下步骤：提供底架（60），根据特制型坯材方法生产外壁模块（1），在该特制型坯材方法中将裁剪的材料特性不同的金属板（10、11）对接地借助激光焊接彼此接合成一个侧壁面，使得没有材料突变地在对接部位处产生侧壁面的外表面（18），并且在生产外壁模块（1）时将由骨架型材（5、5a、5b）形成的骨架（4）接合在侧壁面的内侧（17）上，将多个外壁模块（1）至少接合成一个中间的侧壁区段（81），其中外壁模块（1）对接地借助激光焊接彼此接合，而在侧壁区段（81）的外表面（18a）中在接合部位处不出现偏移，将至少中间的侧壁区段（81）和必要时将构造为侧壁端部模块（94）的外壁模块（1）以及必要时将端部模块安装在底架（60）上并且接上顶部元件（71、72），其中，生产外壁模块（1）的步骤包括将弯曲的上翼缘型材（2）接合到侧壁面上，其中，上翼缘型材（2）封闭外壁模块的上棱边并且借助激光焊接对接地接合到材料特性不同的金属板（10、11）中的邻接的金属板上，而在侧壁面的外表面（18）上不产生材料突变，其中，上翼缘型材（2）包括一相对于侧壁面的外表面（18）朝向外壁模块（1）的内侧（17）弯曲的型材区段（42）；并且在将骨架（4）接合在侧壁面的内侧（17）上的步骤中，骨架型材（5、5a、5b）以端侧的对接棱边（19、20、21）经由T形对接接口安装并且经由激光焊缝（13）材料锁合地固定到包括上翼缘型材在内的侧壁面的内侧（17）上。此外，本发明专利技术还涉及车厢毛坯结构和外壁模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种轨道车辆车厢的毛坯结构和轨道车辆车厢的毛坯结构的制造。本专利技术特别是涉及用于借助外壁模块来制造轨道车辆车厢的外壁以及一种用于制造这种外壁模块的方法、一种这样的外壁模块和一种用于加工由这样的外壁模块自身构成的轨道车辆车厢的方法。
技术介绍
由现有技术已知用于轨道车辆的车厢，该车厢以所谓的“微分-结构方式”制成并且具有由不同的部件例如纵梁、横梁和支柱制成的骨架，该骨架设有外金属板结构，以便由此形成车厢的外壁。在现有技术中，车厢迄今构造成使得骨架包括承载的金属板元件，这些金属板元件形成一个扇形的骨架。在这些扇中装入金属板，这些金属板便与骨架的各个部件共同形成车厢的外壁。例如，在DE102008048083A1中描述了这样的车厢。在那里同样描述了金属板元件由至少两个具有不同金属板厚度或者说板厚的金属板部件制成。由此应当实现，可以减小在仅仅遭受较小载荷的区域内的金属板厚度并且由此可以节省重量和材料。金属板彼此间的或者还有骨架型材彼此间的或者骨架型材与外金属板结构的金属板的接合通常这样进行，即在待相互固定的部件的边缘区域上出现至少一部分面状的材料搭接部。这一方面导致在这些区域中出现材料加倍，该材料加倍在不使外壁的强度或刚度更高的情况下引起重量增加和材料用量提高。此外，这样的搭接面在裂纹腐蚀方面构成问题区域。此外例如参见 JP2008238193A、JP2008087546A、W02008/068796A1 或W02008/068808A1。那里描述的结构也分别展示出具有材料搭接的接合连接。由DE19521892C1已知一种面元件，该面元件以微分结构方式由至少一个盖板和多个与其固定连接的加固盖板的板条构成。该固定的连接部在盖板的穿孔处沿着在板条和盖板之间的线形接触面通过热力接合从盖板的背离板条的一侧建立。在这样的方法中缺点在于，盖板在该方法中被中断并且因此不利地在其外观特性和表面特性方面影响面元件的表面。此外，在板条和盖板之间仅仅能构成点状的连接部位。此外，在DE19521892C1中规定，只要面元件集成到车厢中，面元件就在棱边处以搭接连接、优选铆接连接与承载的部件相连接。由W02009/09462A1已知一种用于轨道车辆的车厢，该车厢由多个构件组成。在那里规定，至少一个构件具有箱形的结构，该结构由通过插塞连接相连接的壁组成。这些插塞连接可以通过焊接点紧固。由DE102006038058A1已知一种用于制造模块化构造的钢制车厢的方法。该方法包括以下步骤:a)为钢制车厢提供预定的底架，b)提供一定数量的第一基本元件，这些第一基本元件分别以带有隆起支柱的盖板的形式存在，c)将相应适合数量的盖板接合，以制造车厢的侧壁、顶部和端壁，d)在侧壁、顶部和端壁中切出所需的开口，e)使侧壁和顶部变形成所希望的几何结构，f)提供一定数量的第二基本元件，这些第二基本元件以框(Spanten)的形式存在，g)将这些框切成所希望的长度，h)使框变形成车厢横截面的所希望的形状，i)将框在定位装置中定位在钢制车厢的底架上，j)将侧壁焊接到底架和框上，k)将顶部焊接到车厢结构上，I)将端壁焊接在车厢结构和底架上，m)提供一定数量的第三基本元件，这些第三基本元件以用于制造框架的金属板的形式存在，η)制造框架，这些框架的尺寸匹配于在步骤d)中制造的开口，O)将在步骤η)中制造的框架焊接在开口中和端壁上。外壁在这里由材料厚度一致的金属板制成并且在金属板接合在一起之后插入开口和切口中。由DE19916287A1已知一种用于装饰轨道车辆车厢的面式的结构元件及其制造方法。在制成的壁中的留空(例如窗口或门口)的角部区域内，在制出留空之前产生材料缺口，将强度相对于其余结构元件提高的结构元件插入该材料缺口中，这些结构元件共同形成面状的结构元件。因此在制出留空之前，在已经接合的壁中制出缺口，将强度提高的结构元件插入这些缺口中，这些结构元件持久保留在面状结构元件中。强度提高的结构元件设置成与持久保留的缺口的矩形角部邻接。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，创造一种用于制造车厢毛坯结构、特别是用于伸长的车厢的车厢毛坯结构的方法、一种这样的车厢毛坯结构以及用于轨道车辆车厢毛坯结构的外壁模块，其在生产技术上能简单地制造或能简单地实施并且能实现个性化的车厢设计，尤其是对于具有大的内部空间舒适性的、伸长的高速轨道车辆车厢。建议一种用于轨道车辆的车厢的外壁模块，该外壁模块包括:-构造成自承重的推拉区域模块的外金属板结构，-该外金属板结构由特性不同的面状构造的金属板接合而成，其中，-金属板分别对接地以其各自的横向于各个金属板的面状延展定向的端侧彼此邻接并且-经由连续的激光焊缝以这样的方式接合在一起，即各个金属板在推拉区域模块的外侧上形成无偏移的外表面，-特性不同的金属板至少包括第一金属板和第二金属板，-第二金属板相应地具有比第一金属板更大的抵抗能力、特别是强度和/或更大的材料厚度，并且-第二金属板形成外金属板结构的在轨道车辆运行中在用外壁模块制成的车厢中出现提高的应力的区域，-其中，通过外金属板结构形成的侧壁面在上棱边通过上翼缘型材封闭，该上翼缘型材对接地接合在外金属板结构的相应邻接接合在一起的金属板的端侧上，而在外表面上在激光焊缝的区域内不出现偏移，其中上翼缘型材包括一相对于侧壁面的外表面朝向外壁模块的内侧弯曲的型材区段，和-由骨架型材形成的骨架，-其中，骨架型材以端侧的对接棱边经由T形对接接口邻接于外金属板结构的内侧，并且-经由激光焊缝固定。不仅外金属板结构的面状延展的金属板(它们分别横向于面状延展具有几乎恒定材料厚度)相互间，而且在形成外金属板结构的金属板上的骨架型材分别仅仅经由端侧、即那些具有尽可能小的接触面的侧面相互连接。因此避免了材料加倍。由此总体上可以明显降低轨道车辆车厢的外壁模块的或由一个或多个所述模块形成的外壁的易腐蚀性。上翼缘型材插入外壁模块中作为水平延伸的上棱边的末端提供多个优点。一方面，经由借助激光焊接的对接接合创造一种无应力且翘曲小的连接，该连接提供无偏移的外表面。通过设置一朝向侧壁面的或外壁模块的内面相对于外表面弯曲的型材区段，也可以的是，分区段地在车厢中实现不同的盖元件以实现不同的顶部形状。顶部设计的大的灵活性得以实现。通过一种建议的方法获得用于轨道车辆车厢的外壁模块，该方法包括以下步骤:将具有不同特性、特别是材料厚度的面状构造的金属板相互接合成一个构造成自承重的推拉区域模块的外金属板结构，其中金属板分别对接地以其各自的横向于各个金属板的面状延展定向的端侧彼此邻接并且经由连续的激光焊缝以这样的方式接合在一起，即各个金属板在推拉区域模块的外侧上形成无偏移的外表面，其中所述的各个金属板至少包括特性不同、特别是材料厚度不同的第一金属板和第二金属板，第二金属板相应地具有比第一金属板更大的抵抗能力、特别是强度和/或更大的材料厚度，第二金属板插入外金属板结构的在轨道车辆运行中在由外壁模块或用外壁制成的车厢中出现提高的应力的区域中，并且由骨架型材制造骨架，其中骨架型材以端侧的对接棱边经由T形对接接口邻接于外金属板结构内侧并且经由激光焊缝固定在外金属板结构上，其中规定一弯曲的上翼缘型材接合到外金属板结构上并且上翼缘型材封闭外壁模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造轨道车辆的车厢毛坯结构的方法，包括以下步骤：提供一底架（60），根据特制型坯材方法生产外壁模块（1），其中将裁剪的材料特性不同的金属板（10、11）对接地借助激光焊接彼此接合成一个侧壁面，从而没有材料突变地在对接部位处产生侧壁面的外表面（18），并且在生产外壁模块（1）时将由骨架型材（5、5a、5b）形成的骨架（4）接合在侧壁面的内侧（17）上，将多个外壁模块（1）至少接合成一个中间的侧壁区段（81），其中外壁模块（1）对接地借助激光焊接彼此接合，而在外表面（18a）中在外壁模块（1）的接合部位处不出现偏移，将至少中间的侧壁区段（81）和必要时将构造为侧壁端部模块（94）的外壁模块（1）以及必要时将端部模块安装在底架（60）上并且接上顶部元件（71、72），其特征在于：生产外壁模块（1）的步骤包括将弯曲的上翼缘型材（2）接合到侧壁面上，其中，上翼缘型材（2）封闭外壁模块（1）的上棱边并且借助激光焊接对接地接合到材料特性不同的金属板（10、11）中的邻接的金属板上，而在侧壁面的外表面（18）上不产生材料突变，其中，上翼缘型材（2）包括一相对于侧壁面的外表面（18）朝向外壁模块（1）的内侧（17）弯曲的型材区段（42）；并且在将骨架（4）接合在侧壁面的内侧（17）上的步骤中，骨架型材（5、5a、5b）以端侧的对接棱边（19、20、21）经由T形对接接口安装并且经由激光焊缝（13）材料锁合地固定到包括上翼缘型材在内的侧壁面的内侧（17）上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.04 DE 102011075277.31.用于制造轨道车辆的车厢毛坯结构的方法，包括以下步骤: 提供一底架(60), 根据特制型坯材方法生产外壁模块(1)，其中将裁剪的材料特性不同的金属板(10、11)对接地借助激光焊接彼此接合成一个侧壁面，从而没有材料突变地在对接部位处产生侧壁面的外表面(18 )，并且在生产外壁模块(I)时将由骨架型材(5、5a、5b )形成的骨架(4 )接合在侧壁面的内侧(17 )上， 将多个外壁模块(I)至少接合成一个中间的侧壁区段(81 )，其中外壁模块(I)对接地借助激光焊接彼此接合，而在外表面(18a)中在外壁模块(I)的接合部位处不出现偏移， 将至少中间的侧壁区段(81)和必要时将构造为侧壁端部模块(94)的外壁模块(I)以及必要时将端部模块安装在底架(60)上并且接上顶部元件(71、72)，其特征在于:生产外壁模块(I)的步骤包括将弯曲的上翼缘型材(2)接合到侧壁面上，其中，上翼缘型材(2)封闭外壁模块(I)的上棱边并且借助激光焊接对接地接合到材料特性不同的金属板(10、11)中的邻接的金属板上，而在侧壁面的外表面(18)上不产生材料突变，其中，上翼缘型材(2)包括一相对于侧壁面的外表面(18)朝向外壁模块(I)的内侧(17)弯曲的型材区段(42)；并且在将骨架(4 )接合在侧壁面的内侧(17 )上的步骤中，骨架型材(5、5a、5b )以端侧的对接棱边(19、20、21)经由T形对接接口安装并且经由激光焊缝(13)材料锁合地固定到包括上翼缘型材在内的侧壁面的 内侧(17)上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:底架(60)沿着其纵向方向借助凸出部制造和/或提供，并且外壁模块制造成梯形的，从而在外壁模块相互接合成侧壁区段(81)时，该侧壁区段(81)制造成带有在很大程度上与底架的凸出部相匹配的凸出部或超出部。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:形成中间的侧壁区段(81)所用的外壁模块(I)都具有同一侧壁高度(96)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:外壁模块(I)的金属板裁剪并且彼此接合，使得在金属板(10、11)接合在一起时在外壁模块(I)中产生功能开口(6)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:设有上翼缘型材(2)的侧壁面构造成自承载的推拉区域并且在骨架(4)接合在包括上翼缘型材(2)在内的侧壁面的内侧(17)上时横向于上翼缘型材(2)的水平的纵向延伸方向定向的连续的竖直的骨架型材作为支柱(51)以端侧经由T形对接接口借助激光焊接与侧壁面的内侧(17)连接。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:将作为支柱(51)跨越外壁模块的整个竖直延展尺寸的竖直的骨架型材(5a)、作为桁条(52)的水平的骨架型材(5b)和不连续地跨越外壁模块的整个竖直延展尺寸的作为局部的骨架加强件的骨架型材(5a)借助激光焊接接合在侧壁面的内侧(17 )上。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:在底架上和在顶部元件中接合或构成骨架型材，所述骨架型材在侧壁区段和同类型的第二侧区段与底架接合在一起时并且在盖元件与侧壁区段的外壁模块(I)的支柱(51)接合时分别接合成环绕构造的环形框。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于:骨架型材(5、5a、5b)材料锁合地接合到至少第一和第二金属板(10、11)以及上翼缘型材(2)上，而不穿透至少第一和第二金属板(10、11)之一或上翼缘型材(11)。9.轨道车辆的车厢的外壁模块(1)，包括: 构造成自承重的推拉区域模块的外金属板结构(3)，该外金属板结构由不同特性(15、16)的面状...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·利森博格，M·弗里德里克，B·贝克尔，H·里切尔，
申请(专利权)人：庞巴迪运输有限公司，
类型：
国别省市：