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Title:
HOLLOW PROFILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/093297
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a hollow profile (1) composed of at least two extruded profiled sections (2, 3) that are permanently joined to each other along the longitudinal directions thereof; at least one of the extruded profiled sections (2, 3) has at least two different cross-sections along its longitudinal direction.

Inventors:
MEISSL, Thomas (Deiserstr. 12, 2120 Obersdorf, 2120, AT)
MOSER, Gerhard (A.-Holzer-Gasse 14, 2380 Perchtoldsdorf, 2380, AT)
NEDELIK, Robert (Puchsbaumplatz 1/23, 1100 Wien, 1100, AT)
STENITZER, Peter (Pfarrg. 69-73/2/12, 1230 Wien, 1230, AT)
Application Number:
EP2016/079248
Publication Date:
June 08, 2017
Filing Date:
November 30, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG ÖSTERREICH (Siemensstraße 90, 1210 Wien, 1210, AT)
International Classes:
B61D17/04; F16S3/02
Domestic Patent References:
WO2011134788A12011-11-03
Foreign References:
DE102013211187A12014-12-18
EP2669133A12013-12-04
DE19756439A11999-06-24
CH541046A1973-08-31
Attorney, Agent or Firm:
MAIER, Daniel (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Hohlkammerprofil (1), bestehend aus mindestens zwei entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung miteinander unlösbar verbundenen Strangpreßprofile (2, 3),

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens eines der Strangpreßprofile (2, 3) entlang seiner Längserstreckung mindestens zwei

unterschiedliche Querschnitte aufweist.

Hohlkammerprofil (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils

unterschiedlichen Querschnitte mittels spanender

Bearbeitung eines Grundquerschnitts eines

Strangpreßprofils (2, 3) hergestellt sind.

Hohlkammerprofil (1) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die spanend bearbeiteten Bereiche im Inneren des Hohlkammerprofils (1)

angeordnet sind.

Hohlkammerprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpreßprofile (2, 3) mittels Reibrührschweissens untereinander verbunden sind .

Hohlkammerprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (1) ein Längsträger eines Wagenkastens eines

Schienenfahrzeugs ist.

Verfahren zu Herstellung eines Hohlkammerprofils (1) mit folgenden Verfahrensschritten: - Bearbeiten des Querschnitts eines Strangpreßprofils (2, 3) mittels eines spanenden Bearbeitungsverfahrens,

- zusammenfügen von mindestens zwei Strangpreßprofilen (2, 3) entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung zu einem Hohlkammerprofil (1), wobei mindestens ein

Strangpreßprofil (2, 3) einen spanend bearbeiteten Querschnitt aufweist,

- verschweißen der mindestens zwei Strangpreßprofile (2, 3) entlang ihrer Längserstreckung.

Description:
Beschreibung

Hohlkammerprofil .

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Hohlkammerprofil für die

Herstellung eines Schienenfahrzeugwagenkastens.

Stand der Technik

Schienenfahrzeuge werden häufig in sogenannter

Integralbauweise hergestellt, bei welcher die einzelnen

Großkomponenten Untergestell, Wände, Dach und Stirnwände aus Leichtmetall Strangpreßprofilen zusammengesetzt sind. Diese Großkomponenten werden daraufhin zu einem Wagenkasten

zusammengefügt. Als Verbindungstechnologie wird dabei praktisch ausnahmslos ein Schweißverfahren eingesetzt da diese gut automatisierbar sind und für das Schweißen

erforderliche Vorkehrungen, wie beispielsweise

Schweißbadsicherungen sehr einfach durch einen angepassten Querschnitt des Profils herstellbar sind. Allerdings sind mit der Integralbauweise auch Nachteile verbunden, insbesondere ist die erforderliche Festigkeit eines Wagenkastens nicht über die gesamte Länge des Wagenkastens konstant. Bereiche für die Einleitung großer Kräfte, z.B. die Kupplungsanbindung oder die Hauptquerträger erfordern andere Profile als weniger belastete Abschnitte des Untergestells. Bereiche, die große Öffnungen wie doppelflügelige Passagierraumtüren umranden sind mit größerer Festigkeit auszuführen als Wandbereiche zwischen diesen großen Öffnungen. Die herkömmliche

Integralbauweise kann darauf nicht angepasst werden, sodass an Stellen mit geringer Belastung trotzdem dieselben Profile wie an Stellen mit hoher Belastung eingesetzt werden. Dies führt zu einem höheren Fahrzeuggewicht, einer verringerten Nutzlast und höherem Energieverbrauch. Es sind keine

Strangpreßverfahren bekannt, mittels welcher der Querschnitt eines durch sie hergestellten Profils über seine Länge veränderbar wäre. Alternativ könnte ein Fahrzeug auch aus einer weit höheren Anzahl an unterschiedlichen Profilen gebaut werden, was eine äußerst unwirtschaftliche Methode wäre und den Fahrzeugpreis stark erhöhen würde.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein

Hohlkammerprofil und ein Verfahren zu Herstellung eines Hohlkammerprofils anzugeben, welches entlang seiner

Längsausdehnung unterschiedliche Querschnitte aufweist.

Die Aufgabe wird durch ein Hohlkammerprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu Herstellung eines

Hohlkammerprofils nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein

Hohlkammerprofil beschrieben, welches aus mindestens zwei entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung miteinander

unlösbar verbundenen Strangpreßprofile besteht, und bei welchem mindestens eines der Strangpreßprofile entlang seiner Längserstreckung mindestens zwei unterschiedliche

Querschnitte aufweist.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, ein Hohlkammerprofil aufbauen zu können, welches entlang seiner Längserstreckung an jeder Stelle den jeweils erforderlichen Querschnitt aufweist. Dadurch kann bei einem Einsatz des Hohlprofils für die Herstellung einer Großkomponente eines Schienenfahrzeugs eine optimale Abstimmung der Festigkeit entlang der

Längserstreckung erfolgen und somit eine Gewichtsersparnis erzielt werden.

Erfindungsgemäß ist das Hohlprofil aus mindestens zwei

Strangpreßprofilen aufgebaut, welche jeweils einen

identischen oder einen unterschiedlichen Querschnitt

aufweisen. Diese Strangpreßprofile sind zur unlösbaren

Verbindung, insbesondere einer Schweißverbindung,

untereinander ausgebildet und weisen an den vorgesehenen Verbindungsstellen entsprechende Vorkehrungen

(schweißgeeignete Wandstärken, Schweißbadsicherungen, etc.) auf. Insbesondere ist es vorteilhaft, zur Verbindung der Strangpreßprofile untereinander das Reibrührschweißverfahren einzusetzen, da dieses gut automatisierbar ist und nur einen geringen Wärmeeintrag hervorruft.

Die Strangpreßprofile weisen jeweils einen Querschnitt

(Grundquerschnitt) auf, welcher für die maximale

Festigkeitsanforderungen entlang der Einbaulage bemessen ist. Diese Querschnitte sind typischerweise, als Fachwerkstruktur ausgeführt .

In weiterer Folge ist mindestens ein einzelnes der das

Hohlkammerprofil bildenden Strangpreßprofile mittels

spanender Bearbeitung des Grundquerschnitts an bestimmten Stellen bzw. Abschnitten der Längserstreckung zu bearbeiten. Dabei ist es wesentlich, dass die Bearbeitung an bei zu einem Hohlkammerprofil zusammengefügten Strangpreßprofilen

unzugänglichen Stellen im Inneren des Hohlkammerprofils erfolgt. Dadurch ist ein erfindungsgemäßes Hohlkammerprofil äußerlich nicht von einem konventionellen zu unterscheiden. Die spanende Bearbeitung kann punktuell an bestimmten Stellen erfolgen oder sich über bestimmte Bereiche (Längsabschnitte) erstrecken.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines

Hohlkammerprofils umfasst die Bearbeitungsschritte:

- Bearbeiten des Querschnitts eines Strangpreßprofils mittels eines spanenden Bearbeitungsverfahrens,

- zusammenfügen von mindestens zwei Strangpreßprofilen entlang ihrer jeweiligen Längserstreckung zu einem

Hohlkammerprofil, wobei mindestens ein Strangpreßprofil einen spanend bearbeiteten Querschnitt aufweist,

- verschweißen der mindestens zwei Strangpreßprofile entlang ihrer Längserstreckung.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Hohlkammerprofil, Stand der Technik.

Fig.2 Bearbeitung des ersten Strangpreßprofils.

Fig.3 Bearbeitung des zweiten Strangpreßprofils.

Fig.4 Bearbeitetes zweites Strangpreßprofil.

Fig.5 Hohlkammerprofil, verschweißt.

Ausführung der Erfindung Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch ein Hohlkammerprofil nach dem Stand der Technik. Es ist ein Hohlkammerprofil 6 dargestellt, welches zwei aus zwei Strangpreßprofilen 7, 8 aufgebaut ist, welche untereinander mittels zweier

Schweißnähte 4 verbunden sind. Das Hohlkammerprofil 6 nach dem Stand der Technik kann beispielsweise als seitlicher Langträger eines Schienenfahrzeugs eingesetzt werden. Die rechteckigen Querschnitte der beiden Strangpreßprofilen 7, 8 sind jeweils mittels Stegen in dreieckige Räume geteilt.

Solcherart weisen sie eine hohe Steifigkeit auf, die entlang der Längserstreckung nicht an jeder Stelle erforderlich ist.

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch die Bearbeitung des ersten Strangpreßprofils. Es ist der erste Schritt der

Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils dargestellt, bei welchem ein erstes Strangpreßprofil 2 spanend bearbeitet wird. Dabei erfolgt eine Bearbeitung mittels eines Fräsers 5 an einer Position, welche später, nach dem Zusammenbau des Hohlprofils unzugänglich ist. Das erste Strangpreßprofil 2 weist drei dreieckförmige Kammern auf.

Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch die Bearbeitung des zweiten Strangpreßprofils. Es ist der zweite Schritt der Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils dargestellt, bei welchem ein zweites Strangpreßprofil 3 spanend bearbeitet wird. Das zweite Strangpreßprofil 3 weist zwei dreieckförmige Kammern auf.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch ein bearbeitetes zweites Strangpreßprofil. Es ist das zweite Strangpreßprofil 3 nach der spanenden Bearbeitung dargestellt. Es sind eine Mehrzahl an Ausnehmungen in die Stege des Strangpreßprofils 3 eingebracht, welche in drei Abschnitten angeordnet sind, zwischen denen der Querschnitt des Strangpreßprofils 3 unbearbeitet ist.

Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch ein verschweißtes Hohlkammerprofil. Es ist ein Hohlkammerprofil 1 dargestellt, welches aus einem ersten Strangpreßprofil 2 und einem zweiten Strangpreßprofil 3 gebildet ist. Dabei sind die

Strangpreßprofile 2, 3 jeweils wie in den Fig. 2 und 3 spanend bearbeitet und weisen dadurch Ausnehmungen in ihren Stegen auf. Die Strangpreßprofile 2, 3 sind durch zwei

Schweißnähte 4 verbunden. Die Ausnehmungen sind im Inneren des zusammengesetzten Hohlprofils 1 angeordnet und nach der Herstellung der Schweißnähte 4 nicht mehr zugänglich, bzw. ist eine Herstellung der Ausnehmungen nach dem Zusammenfügen der Strangpreßprofile 2, 3 unmöglich.

Liste der Bezeichnungen

1 Hohlkammerprofil

2 Erstes Strangpreßprofil

3 Zweites Strangpreßprofil

4 Schweißnaht

5 Fräser

6 Hohlkammerprofil nach dem Stand der Technik.

7 Erstes Strangpreßprofil nach dem Stand der Technik.

8 Zweites Strangpreßprofil nach dem Stand der

Technik .