WO2012123201A1 - Aufbaustand zum zusammenfügen von wagenkasten-baugruppen - Google Patents

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WO2012123201A1
WO2012123201A1 PCT/EP2012/052374 EP2012052374W WO2012123201A1 WO 2012123201 A1 WO2012123201 A1 WO 2012123201A1 EP 2012052374 W EP2012052374 W EP 2012052374W WO 2012123201 A1 WO2012123201 A1 WO 2012123201A1
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car body
longitudinal
roof
bodywork
bodywork according
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PCT/EP2012/052374
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French (fr)
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Walter GASPERS
Reinhard Kloss
Kay LINDENAU
Bernd NIESEL
Ryszard Zielinski
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K11/00—Serving peculiar to locomotives, e.g. filling with, or emptying of, water, sand or the like at the depots
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble

Definitions

  • the invention relates to a body, which is suitable for ⁇ joining of car body assemblies to a car body of a rail vehicle.
  • the invention is accordingly an object of the invention to provide an on ⁇ Baustand that allows a particularly cost-effective wagon ⁇ box production.
  • the body has an interior unit with a side member, which is located in the Wagenkastenin- neren during assembly of the car body, extends along the longitudinal axis of the car body and can be positioned in the car body interior.
  • a significant advantage of the body of the invention is that it allows automated processing of the car body from the car body inside.
  • the movable longitudinal member in the car body tools such as welding equipment, can be positioned and controlled within the car body interior, so that, for example, an automated welding of the car box interior is possible.
  • the longitudinal member of the indoor unit can also be used for supporting the car body roof. Namely, the car box roof is placed on the base frame, the side member must be moved only in a suitable position for receiving the roof load position; This can be done automatically, for example, by means of a computer control.
  • a third major advantage of the body condition according to the invention is that with this also car bodies can be joined, which have no internal bracing.
  • the longitudinal member of the indoor unit can be used to hold from the outside to be mounted car body parts from the inside or support, while attached, for example ⁇ welded, are.
  • the longitudinal carrier has a guide device for tools with which the tools can be moved along the longitudinal axis of the longitudinal carrier.
  • welding devices can be movably mounted as tools on the longitudinal member, which are moved to the intended welds for the purpose of welding the vehicle body assemblies and there, for example, computer-monitored, are used.
  • the longitudinal ⁇ carrier is dimensioned such that it can support from the inside the body roof during assembly of the car body.
  • Such a dimensioning of the longitudinal member allows a double function, namely on the one hand, the function of an inner support member for supporting the roof and the other the
  • movable support means are mounted, on which the trolley roof rests when mounted on the trolley.
  • the position of the car box roof relative to the rest of the car body before the final fixation of the car box roof targeted ustieren.
  • tools such as welding devices, are movably mounted on the side rail.
  • the longitudinal member gleichzei ⁇ tig provides a mass introduction for the welding operation.
  • Such a grounding can be formed for example by the above-mentioned movable support means.
  • the state of construction comprises one or more of the following means for centering the undercarriage of the car body, means for projecting the subframe of the car body, means for aligning side walls of the car body, means for pressing the car body roof in Direction Unterge ⁇ stell, means for receiving, transporting and / or positioning end walls of the car body.
  • FIG. 1 shows an exemplary example of a prior invention shown SEN structure in a three dimensional presentation
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an interior unit for the body state according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the inner unit according to FIG. 2 in greater detail
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a lifting shear table for a transport unit of the body state according to FIG. 1
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a pre-setting device for the body state according to FIG. 1
  • FIG. 6 shows the projection device according to FIG. 5 in another view
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a side wall aligner for the construction state according to FIG. 1
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a roof gantry for the roof
  • FIG. 9 shows the roof gantry according to FIG. 8 in another illustration, FIG.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a front wall receiving device for the state of construction according to FIG. 1,
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment of a measuring device for the setup state according to FIG. 1 and FIG. 13 shows the mode of operation of the measuring device according to FIG. 12
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a construction of article 10, which is suitable for joining Wagenkastenbaugrup ⁇ pen to a car body of a railway vehicle can be recognized.
  • the construction state 10 includes, inter alia, an inner unit 20, from which one recognizes a longitudinal member 21 in the figure 1, which rests on a support 22 horizontally movable.
  • Figure 2 shows the indoor unit 20 of the body state in more detail. It can be seen the longitudinal member 21 which rests displaceably on the support 22 along the y-direction.
  • the support 22 is held by two supports 23, which are adjustable along the vertical z-direction.
  • the longitudinal member 21 preferably has a plurality of indi vidually ⁇ adjustable support means 24 which can serve for supporting the carriage body roof during installation.
  • the longitudinal member 21 using the Aufla ⁇ gers 22 and the supports 23 only according positio ⁇ ned so that the individually adjustable support means 24 can carry the load of the car body roof.
  • this thus serves as a kind of "counter bearing" for the car body roof, if this is pressed down by means of not shown in the figure 2 Darge ⁇ presented pushers in the direction of the car body frame.
  • the longitudinal member 21 also serves as a tool ⁇ carrier, for example, for welding tractors, welding robots, riveting tools or other tools for hot and / or cold joining the car body assemblies. If the longitudinal member 21 is used as a carrier for welding equipment, it is considered to be advantageous if the longitudinal member 21 performs the function of a grounding for the welding process.
  • the individually adjustable support devices 24 can, in addition to a support function, also have a mass input. fulfill line function, for example during the welding of the car body roof on the side walls.
  • the longitudinal beams 21 is located while the carriage box mounted in the vehicle body inside, can automatically from the interior or automated assembly steps are carried out, play in ⁇ like in the form of welding steps, or Abstütz Kunststoffen.
  • 3 shows the longitudinal beam 21 and two out-sensitive ⁇ be individually adjustable support means 24 in further detail. Both the support devices 24 and other tools are preferably displaceable along the x-direction, that is to say along the longitudinal direction of the longitudinal member 21, in order to enable automated assembly of the vehicle bodies.
  • FIG. 4 shows, by way of example, a lifting scissor table 30 which, for the construction state 10 according to FIG. 1, forms means for centering the undercarriage of the vehicle body.
  • a lifting scissor table 30 which, for the construction state 10 according to FIG. 1, forms means for centering the undercarriage of the vehicle body.
  • the function of the Hubscherentischs 30 is, inter alia, ei ⁇ ne centering of the undercarriage of the car body fürzuhold ⁇ reindeer and drive the undercarriage in the body state 10 of Figure 1 and to position there. It also makes it possible to automatically remove the finished body from the work area.
  • the crane occupancy times can thus be greatly reduced by the Hubscherentician 30 or by the transport unit formed with the Hubsche ⁇ rentischen. It is also possible to secure with the lifting scissor tables 30. ensure that transport damage to the undercarriage, the vehicle and the body is excluded.
  • the lifting function of Hubscherentician 30 is preferably realized with a Hubkettenantrieb 31.
  • the carrying capacity of the Hubscherentician shown in Figure 4 is preferably between 5 and 10 tons or even more than 10 tons.
  • FIG. 5 an embodiment for a pre-explosive device 40 is shown, which makes for the construction of article 10 of Figure 1 means for the Vorsprengen Wagenkastenunterge ⁇ point.
  • the protrusion device 40 comprises a
  • FIG. 6 shows the projection device 40 according to FIG. 5 again in a different view.
  • a plurality of projection devices 40 are used for receiving a lower frame of a car body.
  • the projection devices 40 are first brought into a parking position when entering a base frame in the body state in which they are located outside the carriage contour. Only after the base is positioned, the projection devices 40 are first brought into a parking position when entering a base frame in the body state in which they are located outside the carriage contour. Only after the base is positioned, the projection devices 40 are first brought into a parking position when entering a base frame in the body state in which they are located outside the carriage contour. Only after the base is positioned, the
  • FIG. 7 shows, by way of example, a side wall aligner 50 which, for the construction state 10 according to FIG. 1, forms means for aligning side walls of the car body.
  • the iswandausrichter 50 can be positioned in the vehicle longitudinal direction, ie in the x direction. In addition, it allows width adjustment and alignment of the vertical position (y direction). Also, a height adjustment, a retraction and pressing (z-direction) is possible.
  • the sidewall aligner 50 allows for pitch adjustment of the sidewalls, torsional compensation during threading, and any adaptation to various sidewall types.
  • All movements of the Sowandausrichters 50 are preferred ⁇ running motor. This makes it all Haistvor- transitions for accommodation of various side walls automatically feed from ⁇ . The total movements can be made automatic ⁇ tarra.
  • the sidewall aligner 50 For mounting a side wall, it is preferably received and held by the sowandausrichter 50. The correct angular position of the sidewall is established and maintained. Subsequently, the welding gap between the side wall and the base is held by the side wall aligner 50 at "0". This allows automated welding without prior tacking of the sidewalls.
  • the sidewall aligner 50 preferably maintains the sidewall in the car body contour given in the carbody design. This makes it possible to dispense with internal struts and supports. Enables a waiver of internal struts or supports light an automated welding of the internal seams, wherein ⁇ play with welding equipment, which are mounted on the longitudinal member of the indoor unit according to FIGS. 2 and 3
  • the position of a side wall held by the sidewall aligner 50 is preferably controlled by a cut laser method and optionally corrected subsequently.
  • Figures 8 and 9 show an embodiment of a
  • the radio ⁇ tion of the roof portal 60 is to depress the body roof in the car body underframe to close the obe ⁇ ren welding gap. It is therefore no longer necessary that the car body roof is pressed by means of a crane and a constant weight. At most, a crane is still needed to transport the roof to the construction site.
  • the roof gantry 60 consists of an outer frame 61 and egg ⁇ nem movably guided inner frame 62, are arranged on the pressing units 63 which press after an adjustment of the roof portal 60 above the car box roof on the car ⁇ box roof.
  • the pressing units 63 are preferably adjustable in height and width.
  • the inner frame 62 is preferably height adjustable relative to the outer frame to perform a fine correction.
  • the outer frame 61 is preferably along the carbody longitudinal axis, ie along the x-axis, movable.
  • the construction state 10 according to FIG. 1 preferably has a multiplicity of roof gantries 60 which can be individually positioned.
  • the roof gantries 60 allow a force introduction ⁇ tion that is reproducible and possibly computer-assisted or manually readjusted.
  • Figures 10 and 11 show an embodiment of a front wall receiving device 70 for the body state 10 of Figure 1.
  • the end wall receiving device 70 forms for the Stand structure 10 according to Figure 1 means for receiving an end wall ⁇ unit of a car body, to transport the end wall in the relevant mounting position, for positioning the
  • Front wall to a car body and to hold the front wall during adjustment work on the car body.
  • the end wall receiving device 70 comprises inter alia an outer frame 71, which serves for positioning the receptacle in the longitudinal direction.
  • the end wall receiving device 70 further comprises a pivot frame 72, which can be moved to position the end wall in a vertical mounting position.
  • An inner frame 73 of the end wall receiving device 70 serves to lower the end wall in the respective mounting position and for height adjustment. It can be seen in FIGS. 10 and 11 that the inner frame 73 is displaceable relative to the outer frame 71. This makes it possible to move the end wall in the respectively required or desired mounting position.
  • the end wall receiving device 70 makes it possible to automatically record end walls and automatically position them on the car body. A crane application is not required. In addition, the end wall receiving device 70 allows adjustment of the end walls on the car body and facilitates the joining of the end walls as a whole.
  • the measuring device 80 includes a laser and CCD sensor Ausensesys ⁇ system, which preferably operates according to a light section method.
  • digital signal processors are preferably present, which are not shown in FIG. 12 for the sake of clarity and serve for pre-processing of the resulting measured data.
  • the reduced or relevant data formed with the aid of the digital signal processors are preferably transmitted by the measuring device 80 in a digital manner to a higher-level automation system, for example via Ethernet.
  • the measuring device 80 can also be used to measure the width of the chassis of the car body to ensure proper positioning of the side walls on the side rails of the chassis by means of the side wall aligners 50 (see Figure 7).
  • the measuring device 80 can be used to measure the position of the attached side walls to adjust the necessary angle of inclination of the side walls for optimum placement of the roof. With the measuring device 80 can thus be ensured that the mounted car bodies always have the desired contour, which is stored for example in the form of CAD data ("CAD contour"), of course, taking into account the respective allowable mounting tolerances.
  • CAD contour CAD data
  • the state of construction 10 according to FIG. 1 enables, inter alia, the following work steps: - automated insertion, positioning and alignment of the undercarriage in the body state,
  • the body state 10 according to FIG. 1 has the following advantages:
  • the body condition is independent of the materials used in the car bodies; So it can be assembled car bodies made of aluminum and / or steel.
  • the bodybuilder body can be manufactured in conventional joining and welding technology as well as in cold joining techniques.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufbaustand (10), der zum Zusammenfügen von Wagenkastenbaugruppen zu einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs geeignet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aufbaustand (10) eine Inneneinheit (20) mit einem Längsträger (21) aufweist, der sich während des Zusammenfügens des Wagenkastens im Wagenkasteninneren befindet, sich entlang der Längsachse des Wagenkastens erstreckt und im Wagenkasteninneren positionierbar ist.

Description

Beschreibung
Aufbaustand zum Zusammenfügen von Wagenkasten-Baugruppen Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufbaustand, der zum Zu¬ sammenfügen von Wagenkasten-Baugruppen zu einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs geeignet ist.
Aufbaustände sind heutzutage üblicherweise spezifisch auf die jeweils aufzubauenden Wagenkästen, also beispielsweise auf
Hochgeschwindigkeitswagenkästen oder auf Regionalverkehrswagenkästen, ausgelegt. Im Falle eines Produktwechsels ist die Adaption der Aufbaustände in der Regel zeit- und kostenintensiv .
Darüber hinaus besteht das Problem, dass beim Zusammenfügen von Wagenkastenbaugruppen zu einem fertigen Wagenkasten Verwerfungen in Y-Richtung, z. B. Verwerfungen der Seitenwände, durch Einleitung von Kräften in horizontaler Richtung von au- ßen und innen sowie in Z-Richtung (vertikale Richtung) kompensiert werden müssen. Dies führt bei vorbekannten Aufbau¬ ständen zu erheblichem Aufwand, da manuelle Schweißnahtvorbe¬ reitungen, manuelle Positionier-, Fixier- und Fügearbeiten, manuelle Rüstarbeiten, manuelle Schweißarbeiten sowie manuel- le Richtarbeiten erforderlich sind.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Auf¬ baustand anzugeben, der eine besonders kostengünstige Wagen¬ kastenfertigung erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Aufbaustand mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufbaustandes sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Aufbaustand eine Inneneinheit mit einem Längsträger aufweist, der sich während des Zusammenfügens des Wagenkastens im Wagenkastenin- neren befindet, sich entlang der Längsachse des Wagenkastens erstreckt und im Wagenkasteninneren positionierbar ist.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaustandes ist darin zu sehen, dass dieser ein automatisiertes Bearbei- ten des Wagenkastens vom Wagenkasteninneren her ermöglicht.
Mit Hilfe des im Wagenkasteninneren verfahrbaren Längsträgers können Werkzeuge, wie beispielsweise Schweißgeräte, innerhalb des Wagenkasteninneren positioniert und angesteuert werden, so dass beispielsweise ein automatisiertes Schweißen vom Wa- genkasteninneren möglich ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaustandes besteht darin, dass der Längsträger der Inneneinheit auch zum Abstützen des Wagenkastendaches eingesetzt wer- den kann. Wird nämlich das Wagenkastendach auf das Untergestell aufgesetzt, muss der Längsträger lediglich in eine zum Aufnehmen der Dachlast geeignete Position verfahren werden; dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Computersteuerung automatisch erfolgen.
Ein dritter wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaustandes besteht darin, dass mit diesem auch Wagenkästen zusammengefügt werden können, die keine inneren Verstrebungen aufweisen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Aufbauständen kann nämlich der Längsträger der Inneneinheit dazu verwendet werden, von außen anzubringende Wagenkastenteile von innen zu halten oder zu stützen, während diese befestigt, beispiels¬ weise angeschweißt, werden. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Längs¬ träger eine Führungseinrichtung für Werkzeuge aufweist, mit der die Werkzeuge entlang der Längsachse des Längsträgers verfahrbar sind. Beispielsweise können an dem Längsträger Schweißgeräte als Werkzeuge verfahrbar angebracht sein, die zum Zwecke des Verschweißens der Wagenkastenbaugruppen an die vorgesehenen Schweißstellen verfahren und dort, beispielsweise computerüberwacht, zum Einsatz gelangen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Längs¬ träger derart dimensioniert ist, dass er das Wagenkastendach beim Zusammenfügen des Wagenkastens von innen abstützen kann. Eine solche Dimensionierung des Längsträgers ermöglicht eine Doppelfunktion, nämlich zum einen die Funktion eines inneren Stützgliedes zum Abstützen des Daches und zum anderen die
Trägerfunktion für verfahrbare Werkzeuge, mit denen das Dach beispielsweise von innen angeschweißt wird.
Um ein gezieltes Ausrichten des Wagenkastendaches zu ermögli- chen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn auf der Oberseite des Längsträgers ein oder mehrere vorzugsweise indivi¬ duell (z. B. vertikal und/oder entlang der Längsachse des Längsträgers) verfahrbare Abstützeinrichtungen angebracht sind, auf denen das Wagenkastendach beim Anbringen am Wagen- kästen aufliegt. Durch ein gezieltes Verfahren der Abstützeinrichtungen ist es möglich, die Lage des Wagenkastendaches relativ zum übrigen Wagenkasten vor dem endgültigen Fixieren des Wagenkastendaches gezielt nachzu ustieren . Wie bereits erwähnt, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn Werkzeuge, wie beispielsweise Schweißgeräte, am Längsträger verfahrbar angebracht sind. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, wenn der Längsträger gleichzei¬ tig eine Masseeinleitung für den Schweißvorgang bereitstellt. Eine solche Masseeinleitung kann beispielsweise durch die oben bereits erwähnten verfahrbaren Abstützeinrichtungen gebildet werden. Darüber hinaus wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Aufbaustand eines oder mehrere der folgenden Mittel aufweist Mittel zum Zentrieren des Untergestells des Wagenkastens, Mittel zum Vorsprengen des Untergestells des Wagenkastens, Mittel zum Ausrichten von Seitenwänden des Wagenkastens, Mit- tel zum Andrücken des Wagenkastendachs in Richtung Unterge¬ stell, Mittel zum Aufnehmen, zum Transport und/oder zum Positionieren von Stirnwänden des Wagenkastens.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemä¬ ßen Aufbaustand in einer dreidimensionalen Darstellung,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Inneneinheit für den Aufbaustand gemäß Figur 1,
Figur 3 die Inneneinheit gemäß Figur 2 näher im Detail,
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel für einen Hubscherentisch für eine Transporteinheit des Aufbaustands gemäß Figur 1, Figur 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorsprengeinrich- tung für den Aufbaustand gemäß Figur 1,
Figur 6 die Vorsprengeinrichtung gemäß Figur 5 in einer anderen Sicht, Figur 7 ein Ausführungsbeispiel für einen Seitenwandaus- richter für den Aufbaustand gemäß Figur 1, Figur 8 ein Ausführungsbeispiel für ein Dachportal für den
Aufbaustand gemäß Figur 1,
Figur 9 das Dachportal gemäß Figur 8 in einer anderen Darstellung,
Figur 10 ein Ausführungsbeispiel für eine Stirnwandaufnahmeeinrichtung für den Aufbaustand gemäß Figur 1,
Figur 11 einen Innenrahmen der Stirnwandaufnahmeeinrichtung näher im Detail,
Figur 12 ein Ausführungsbeispiel für eine Messeinrichtung für den Aufbaustand gemäß Figur 1 und Figur 13 die Arbeitsweise der Messeinrichtung gemäß Figur
12 in einer Sicht von der Seite.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
In der Figur 1 erkennt man ein Ausführungsbeispiel für einen Aufbaustand 10, der zum Zusammenfügen von Wagenkastenbaugrup¬ pen zu einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs geeignet ist. Der Aufbaustand 10 weist u. a. eine Inneneinheit 20 auf, von der man in der Figur 1 einen Längsträger 21 erkennt, der auf einem Auflager 22 horizontal verfahrbar aufliegt. Die Figur 2 zeigt die Inneneinheit 20 des Aufbaustandes näher im Detail. Man erkennt den Längsträger 21, der entlang der y- Richtung verschieblich auf dem Auflager 22 aufliegt. Das Auflager 22 wird von zwei Stützen 23 gehalten, die entlang der vertikal verlaufenden z-Richtung verstellbar sind.
Aufgrund der horizontalen Verschiebbarkeit des Längsträgers 21 auf dem Auflager 22 sowie aufgrund der Einstellbarkeit der Stützen 23 ist es möglich, während der Montage eines Wagen- kastens den Längsträger 21 im Wagenkasteninneren quasi beliebig zu positionieren.
Der Längsträger 21 weist vorzugsweise eine Vielzahl an indi¬ viduell verstellbaren Abstützeinrichtungen 24 auf, die zum Abstützen des Wagenkastendaches während der Montage dienen können. Hierzu muss der Längsträger 21 mit Hilfe des Aufla¬ gers 22 und der Stützen 23 lediglich entsprechend positio¬ niert werden, damit die individuell verstellbaren Abstützeinrichtungen 24 die Last des Wagenkastendaches tragen können. Bei entsprechender Ausrichtung des Längsträgers 21 dient dieser somit als eine Art "Gegenlager" für das Wagenkastendach, wenn dieses mit Hilfe von in der Figur 2 nicht weiter darge¬ stellten Drückeinrichtungen in Richtung auf das Wagenkastenuntergestell heruntergedrückt wird.
Vorzugsweise dient der Längsträger 21 außerdem als Werkzeug¬ träger, beispielsweise für Schweißtraktoren, Schweißroboter, Nietwerkzeuge oder sonstige Werkzeuge zum Warm- und/oder Kaltfügen der Wagenkastenbaugruppen. Wird der Längsträger 21 als Träger für Schweißgeräte verwendet, so wird es als vor¬ teilhaft angesehen, wenn der Längsträger 21 die Funktion einer Masseeinleitung für den Schweißvorgang wahrnimmt. Beispielsweise können die individuell verstellbaren Abstützeinrichtungen 24 neben einer Stützfunktion auch eine Masseein- leitungsfunktion erfüllen, zum Beispiel während des Anschwei- ßens des Wagenkastendaches auf den Seitenwänden.
Da sich der Längsträger 21 während der Wagenkastenmontage im Wagenkasteninneren befindet, können vom Innenraum automatisch bzw. automatisiert Montageschritte ausgeführt werden, bei¬ spielsweise in Form von Schweißschritten, Abstützschritten oder dergleichen. Die Figur 3 zeigt den Längsträger 21 sowie zwei darauf be¬ findliche individuell verstellbare Abstützeinrichtungen 24 näher im Detail. Sowohl die Abstützeinrichtungen 24 als auch sonstige Werkzeuge sind vorzugsweise entlang der x-Richtung, also entlang der Längsrichtung des Längsträgers 21, ver- schieblich, um eine automatisierte Montage der Wagenkästen zu ermöglichen .
Die Figur 4 zeigt beispielhaft einen Hubscherentisch 30, der für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 Mittel zum Zentrieren des Untergestells des Wagenkastens bildet. Gemeinsam mit ei¬ nem oder mehreren weiteren vorzugsweise baugleichen Hubscherentischen kann der Hubscherentisch 30 eine Transporteinheit für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 bilden. Die Funktion des Hubscherentischs 30 besteht u. a. darin, ei¬ ne Zentrierung des Untergestells des Wagenkastens durchzufüh¬ ren und das Untergestell in den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 zu fahren und dort zu positionieren. Auch ermöglicht er es, den fertig montierten Wagenkasten automatisch wieder aus dem Arbeitsbereich herauszufahren. Die Kranbelegungszeiten können durch die Hubscherentische 30 bzw. durch die mit den Hubsche¬ rentischen gebildete Transporteinheit somit stark reduziert werden. Auch lässt sich mit den Hubscherentischen 30 sicher- stellen, dass Transportbeschädigungen am Untergestell, am Fahrzeug und am Aufbaustand ausgeschlossen werden.
Die Hubfunktion der Hubscherentische 30 wird vorzugsweise mit einem Hubkettenantrieb 31 realisiert. Die Tragkraft der in der Figur 4 gezeigten Hubscherentische beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 10 Tonnen oder auch mehr als 10 Tonnen.
In der Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vor- Sprengeinrichtung 40 gezeigt, die für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 Mittel zum Vorsprengen der Wagenkastenunterge¬ stelle bildet. Die Vorsprengeinrichtung 40 umfasst eine
Spanneinheit 41, die mit einer Hubeinheit 42 zusammenwirkt. Die Hubeinheit 42 wird von einem Antrieb 43 angetrieben, des- sen Steuerung von einer Steuereinrichtung 44 wahrgenommen wird. Die Figur 6 zeigt die Vorsprengeinrichtung 40 gemäß Figur 5 noch einmal in einer anderen Sicht.
Zur Aufnahme eines Untergestells eines Wagenkastens werden vorzugsweise mehrere Vorsprengeinrichtungen 40, wie sie in den Figuren 5 und 6 gezeigt sind, eingesetzt. Dabei werden beim Einfahren eines Untergestells in den Aufbaustand die Vorsprengeinrichtungen 40 zunächst in eine Parkstellung gebracht, in der sie sich außerhalb der Wagenkontur befinden. Erst nachdem das Untergestell positioniert ist, werden die
Vorsprengeinrichtungen 40 in ihre Arbeitsstellung eingefahren und zum Zwecke der Vorsprengung mit dem Untergestell in Verbindung gebracht . Die Vorsprengeinrichtungen 40 ermöglichen es dem Aufbaustand, jedes Untergestell automatisiert individuell aufzunehmen. Die jeweiligen Untergestellparameter werden hierzu vorzugsweise projekt- und wagenkastenbezogen abgespeichert. In der Figur 7 ist beispielhaft ein Seitenwandausrichter 50 gezeigt, der für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 Mittel zum Ausrichten von Seitenwänden des Wagenkastens bildet. Der Seitenwandausrichter 50 ist in Fahrzeuglängsrichtung, also in x- Richtung, positionierbar. Darüber hinaus ermöglicht er eine Breiteneinstellung und Ausrichtung der vertikalen Lage (y- Richtung) . Auch eine Höheneinstellung, ein Einfahren und Drücken (z-Richtung) ist möglich. Darüber hinaus erlaubt der Seitenwandausrichter 50 eine Neigungseinstellung der Seiten- wände, eine Torsionskompensation beim Einfädeln sowie eine beliebige Adaption an verschiedene Seitenwandarten .
Alle Bewegungen des Seitenwandausrichters 50 werden vorzugs¬ weise motorisch ausgeführt. Dies ermöglicht es, alle Rüstvor- gänge für die Aufnahme diverser Seitenwände automatisch aus¬ zuführen. Auch die Bewegungsabläufe insgesamt können automa¬ tisiert durchgeführt werden.
Zur Montage einer Seitenwand wird diese vorzugsweise von dem Seitenwandausrichter 50 aufgenommen und gehalten. Es wird die korrekte Winkellage der Seitenwand hergestellt und gehalten. Anschließend wird der Schweißspalt zwischen Seitenwand und Untergestell durch den Seitenwandausrichter 50 auf "0" gehalten. Dies ermöglicht ein automatisiertes Schweißen ohne vor- heriges Heften der Seitenwände. Der Seitenwandausrichter 50 hält vorzugsweise die Seitenwand in der im Wagenkastenentwurf vorgegebenen Wagenkastenkontur. Dies ermöglicht es, auf innen liegende Verstrebungen und Stützen zu verzichten. Ein Verzicht auf innen liegende Verstrebungen oder Stützen ermög- licht ein automatisiertes Schweißen der Innennähte, bei¬ spielsweise mit Schweißgeräten, die an dem Längsträger der Inneneinheit gemäß den Figuren 2 und 3 montiert sind. Die Position einer von dem Seitenwandausrichter 50 gehaltenen Seitenwand wird vorzugsweise durch ein Schnittlaserverfahren kontrolliert und ggf. anschließend korrigiert. Die Figuren 8 und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel für ein
Dachportal 60 für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1. Die Funk¬ tion des Dachportals 60 besteht darin, zum Schließen des obe¬ ren Schweißspaltes das Wagenkastendach in Richtung Wagenkastenuntergestell herunterzudrücken. Es ist somit nicht mehr erforderlich, dass das Wagenkastendach mittels eines Krans und eines konstanten Gewichts angedrückt wird. Ein Kran wird allenfalls noch zum Transport des Daches in den Aufbaustand benötigt . Das Dachportal 60 besteht aus einem Außenrahmen 61 sowie ei¬ nem darin beweglich geführten Innenrahmen 62, an dem Drückeinheiten 63 angeordnet sind, die nach einer Justage des Dachportals 60 oberhalb des Wagenkastendaches auf das Wagen¬ kastendach drücken. Die Drückeinheiten 63 sind vorzugsweise höhen- und breitenverstellbar. Der Innenrahmen 62 ist vorzugsweise gegenüber dem Außenrahmen höhenverstellbar, um eine Feinkorrektur durchzuführen. Der Außenrahmen 61 ist vorzugsweise entlang der Wagenkastenlängsachse, also entlang der x- Achse, verfahrbar.
Der Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 weist vorzugsweise eine Vielzahl an Dachportalen 60 auf, die individuell positionierbar sind. Die Dachportale 60 ermöglichen eine Krafteinlei¬ tung, die reproduzierbar ist und ggf. computergestützt oder manuell nachreguliert werden kann.
Die Figuren 10 und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1. Die Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 bildet für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 Mittel zur Aufnahme einer Stirn¬ wandeinheit eines Wagenkastens, zum Transport der Stirnwand in die jeweilige Montageposition, zum Positionieren der
Stirnwand an einem Wagenkasten und zum Halten der Stirnwand während Anpassungsarbeiten am Wagenkasten.
Die Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 umfasst unter anderem einen Außenrahmen 71, der zum Positionieren der Aufnahme in Längsrichtung dient. Die Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 um- fasst darüber hinaus einen Schwenkrahmen 72, der zum Positionieren der Stirnwand in eine vertikale Montageposition bewegt werden kann.
Ein Innenrahmen 73 der Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 dient zum Absenken der Stirnwand in die jeweilige Montageposition und zur Höheneinstellung. Es lässt sich in den Figuren 10 und 11 erkennen, dass der Innenrahmen 73 relativ zum Außenrahmen 71 verschiebbar ist. Dies ermöglicht es, die Stirnwand in die jeweils nötige bzw. gewünschte Montageposition zu bewegen.
Die Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 ermöglicht es, Stirnwände automatisiert aufzunehmen und automatisiert am Wagenkasten zu positionieren. Ein Kraneinsatz ist nicht erforderlich. Darüber hinaus ermöglicht die Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 Anpassarbeiten der Stirnwände am Wagenkasten und erleichtert das Fügen der Stirnwände insgesamt.
Die Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Messein¬ richtung 80 für den Aufbaustand 10 gemäß Figur 1. Die Mess- einrichtung 80 umfasst ein Laser- und CCD-Sensor-Auswertesys¬ tem, das vorzugsweise nach einem Lichtschnittverfahren arbeitet . Darüber hinaus sind vorzugsweise digitale Signalprozessoren vorhanden, die der Übersicht halber in der Figur 12 nicht gezeigt sind und zur Vorverarbeitung der anfallenden Messdaten dienen. Die mit Hilfe der digitalen Signalprozessoren gebil- deten reduzierten bzw. relevanten Daten werden vorzugsweise von der Messeinrichtung 80 in digitaler Weise an ein übergeordnetes Automatisierungssystem übertragen, beispielsweise per Ethernet. Dies ermöglicht es dem Automatisierungssystem, eine punktuelle Abweichung der Lage einer gerade montierten Seiten- oder Stirnwand gegenüber einer vorgegebenen Referenzlage zu berechnen und an die Greif- und Montageeinheiten des jeweiligen Seitenwandausrichters 50 (vgl. Figur 7) oder der jeweiligen Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 (vgl. Figuren 10 und 11) geeignete Korrektursignale zu übergeben, um eine kor- rigierte Montage zu erreichen.
Die Messeinrichtung 80 kann auch dazu eingesetzt werden, die Breite des Untergestells des Wagenkastens zu messen, um eine richtige Positionierung der Seitenwände auf den Längsträgern des Untergestells mittels der Seitenwandausrichter 50 (vgl. Figur 7) sicherzustellen.
Auch kann die Messeinrichtung 80 dazu verwendet werden, die Position der aufgesetzten Seitenwände zwecks Einstellung des notwendigen Neigungswinkels der Seitenwände zum optimalen Aufsetzen des Daches zu messen. Mit der Messeinrichtung 80 kann somit sichergestellt werden, dass die montierten Wagenkästen stets jeweils die gewünschte Kontur aufweisen, die beispielsweise in Form von CAD-Daten hinterlegt ist ("CAD- Kontur"), selbstverständlich unter Berücksichtigung der jeweils zulässigen Montagetoleranzen.
Der Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 ermöglicht unter anderem folgende Arbeitsschritte: - automatisiertes Einbringen, Positionieren und Ausrichten des Untergestells im Aufbaustand,
- automatisiertes Fixieren und Einstellen der erforderlichen Vorsprengung des Untergestells,
- reproduzierbares projekt- und wagenkastenspezifisches Ein¬ stellen von z. B. Zugkraft, Druck, Weg etc.,
- automatisiertes Positionieren und Ausrichten der Seitenwände zum Untergestell,
- automatisiertes und passgenaues Absenken der Seitenwände auf die Längsträger,
- automatisiertes Einstellen der "CAD-Kontur" des entstehenden Wagenkastens innerhalb des zulässigen Toleranzfeldes durch gezieltes Einstellen der Winkelstellung der Seitenwände,
- automatisiertes Andrücken der Seitenwände und Schließen der Schweißspalte mittels der Seitenwandausrichter 50 und Aus¬ gleichen von Verwerfungen in z-Richtung,
- automatisches und paralleles Fügen, wie z. B. Schweißen von Innen- und Außenschweißnähten, ohne vorheriges Anheften (hier sind auch andere Fügeverfahren, wie z. B. Kaltfüge- techniken, möglich) ,
- automatisches Abstützen des Daches mittels der Inneneinheit 20,
- automatisches Messen der Wagenkastenkontur im Bereich der Anbindung Seitenwand/Dach mittels der Messeinrichtung 80,
- automatisiertes Andrücken des Dachs und Schließen der
Schweißspalte mittels der Dachportale 60,
- automatisches und paralleles Fügen des Daches, wie z. B. Schweißen von Innen- und Außenschweißnähten für das Dach, ohne vorheriges Heften (hier sind auch andere Fügeverfahren, wie z. B. Kaltfügetechniken, möglich),
- automatisiertes Positionieren und Ausrichten der Stirnwände zum Anpassen und Schweißen der "Stehnähte" mittels der Stirnwandaufnahmeeinrichtung 70 und - automatisiertes Ausfahren des Wagenkastens aus dem Auf¬ baustand mittels der Hubscherentische 30, die eine Trans¬ porteinheit des Aufbaustandes bilden. Insgesamt weist der Aufbaustand 10 gemäß Figur 1 folgende Vorteile auf:
- Der Aufbaustand ist unabhängig von der Konstruktionssyste¬ matik für alle heutigen und zukünftigen Wagenkastentypen verwendbar .
- Der Aufbaustand ist unabhängig von den eingesetzten Materialien der Wagenkästen; es können also Wagenkästen aus Aluminium und/oder Stahl zusammengefügt werden.
- Mit dem Aufbaustand können Wagenkästen in konventioneller Füge- und Schweißtechnik sowie auch in Kaltfügetechniken hergestellt werden.
- Der Aufbaustand ermöglicht einen technisch und wirtschaft¬ lich sinnvollen Automatisierungsgrad und reduziert den Ar¬ beitsaufwand und die Durchlaufzeiten gegenüber herkömmlichen Aufbauständen.
- Pro ektspezifische Konturstücke zur Anpassung sind nicht mehr erforderlich.
- Pro ektspezifische Rüstarbeiten sind nicht mehr erforder¬ lich.

Claims

Patentansprüche
1. Aufbaustand (10), der zum Zusammenfügen von Wagenkastenbaugruppen zu einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs ge- eignet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand eine Inneneinheit (20) mit einem Längsträger (21) aufweist, der sich während des Zusammenfügens des Wagen¬ kastens im Wagenkasteninneren befindet, sich entlang der Längsachse des Wagenkastens erstreckt und im Wagenkasteninne¬ ren positionierbar ist.
2. Aufbaustand nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Längsträger (21) eine Führungseinrichtung für Werkzeuge aufweist, mittels derer die Werkzeuge entlang der Längsachse des Längsträgers verfahrbar sind.
3. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Längsträger (21) derart dimensioniert ist, dass er - beim Zusammenfügen des Wagenkastens - das Wagenkastendach von innen tragen kann.
4. Aufbaustand nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Oberseite des Längsträgers (21) zumindest eine Ab- stützeinrichtung (24) angebracht ist, auf der das Wagenkas¬ tendach aufliegt, wenn es von dem Längsträger getragen wird.
5. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- an dem Längsträger (21) zumindest ein Schweißgerät verfahrbar angebracht ist und
- der Längsträger, insbesondere durch eine oder mehrerer seiner Abstützeinrichtungen (24), eine Masseeinleitung für den Schweißvorgang bereitstellt.
6. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand Mittel (30) zum Zentrieren des Untergestells des Wagenkastens aufweist.
7. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand Mittel (40) zum Vorsprengen des Untergestells des Wagenkastens aufweist.
8. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand Mittel (50) zum Ausrichten zumindest einer Seitenwand des Wagenkastens aufweist.
9. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand Mittel (60) zum Herunterdrücken des Wagenkas¬ tendachs aufweist.
10. Aufbaustand nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbaustand Mittel (70) zum Aufnehmen, zum Transport und/oder zum Positionieren zumindest einer Stirnwand des Wagenkastens aufweist.
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