КОНСТРУКЦИЯ СТЕНКИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному средству, в частности к рельсовому транспортному средству, согласно ограничительной части пункта 1 формулы полезной модели.
Известна конструкция стенки кузова транспортного средства с многослойной панелью типа «сэндвич», включающей внутренний слой, с обеих сторон которого расположен металлический покрывающий слой, причем, по меньшей мере, на одной стороне многослойной панели краевые участки покрывающих слоев выступают с торца внутреннего слоя, а также металлический стыковочный профиль с краевым участком, вставляемым в промежуток между двумя выступающими краевыми участками покрывающих слоев, причем внутренние стороны выступающих краевых участков покрывающих слоев структурно соединены посредством клеевого слоя с соответствующими внешними поверхностями вставленного краевого участка стыковочного профиля.
Такая конструкция стенки кузова известна, например, из документа DE 10 2012 2013 469 AI данного заявителя. Для раскрытой в нем конструкции крыши предложено структурное склеивание многослойных панелей с соединительным профилем.
Указанные многослойные панели, выполненные, например, из покрывающих листов алюминия с вклеенным вспененным слоем, являются жесткими и легкими строительными элементами, предназначенными, в частности, для изготовления ровной плоской или выгнутой структуры крыши кузова рельсового транспортного средства. Чтобы обеспечить возможность несложного встраивания в структуру каркаса кузова посредством сварки, покрывающие слои многослойной панели вклеивают в стыковочный алюминиевый профиль. Выполняемое склеивание не обладает необходимой для заземления электропроводностью.
Следовательно, необходимы особые меры для обеспечения надежного заземления. Из уровня техники известно соединение двух деталей с хорошей электропроводимостью между собой кабелем заземления. Однако для этого к каждой детали необходимо приварить заземляющую пластину, на которой в свою очередь электропроводящим способом закрепляют кабель заземления.
Поэтому в основу полезной модели положена задача усовершенствовать конструкцию стенки кузова указанного типа таким образом, чтобы малыми затратами обеспечить надежное электропроводящее соединение между многослойными панелями и стыковочным профилем. Эта задача решена посредством конструкции стенки кузова согласно пункту 1 формулы полезной модели.
Согласно этому на основе указанной конструкции стенки кузова предложено электропроводящее сварное соединение, по меньшей мере, одного выступающего краевого участка покрывающих слоев с прилегающим к его внутренней стороне краевым участком стыковочного профиля с отстоянием от клеевого слоя. Наличие данного сварного шва обеспечивает электропроводящее соединение многослойных панелей, в частности их выступающих краевых участков, и стыковочного профиля, причем обе детали выполнены, например, из алюминия. Таким образом отпадает необходимость известного из уровня техники приваривания заземляющих пластин к указанным деталям, а также прокладки заземляющей проводки.
При этом клеевой слой обращен в сторону многослойной панели, а сварной шов обращен в сторону стыковочного профиля. При этом клеевой слой предназначен для обеспечения структурного соединения между выступающими краевыми участками покрывающих слоев и стыковочным профилем, а сварной шов предназначен главным образом для обеспечения электропроводящего соединения. Соответственно параметры сварного шва определяет возможность необходимого проведения токов утечки без возникновения недопустимого нагревания или даже накаливания или расплавления места сварки.
По меньшей мере, на одном выступающем краевом участке между клеевым слоем и сварным швом укладывают уплотняющий слой. Этот уплотняющий слой при сведении выступающего краевого участка и стыковочного профиля препятствует проникновению клея в направлении участка планируемого сварного шва.
В альтернативном варианте, по меньшей мере, на одном выступающем оконечном участке между клеевым слоем и сварным швом выполняют канавку для приема излишков клея. Такой вариант называют также «смоляной ловушкой».
Оба приведенные в качестве примера варианта действий способствуют необходимому недопущению попадания клея на находящийся на отстоянии участок сварки. По меньшей мере, на одном выступающем оконечном участке ширина клеевого слоя составляет от 20 мм до 50 мм. Это обеспечивает соответствующее структурное клеевое соединение покрывающего слоя многослойной панели со стыковочным профилем. В зависимости от механической нагрузки на участок стыка эта ширина может быть больше или меньше.
По меньшей мере, на одном выступающем оконечном участке расстояние сварного шва от клеевого слоя составляет, например, по меньшей мере, 5 мм. Выдерживание этого отстояния обеспечивает возможность только незначительного воздействия процесса сварки при реализации сварного шва на структуру клеевого соединения между краевым участком покрывающего слоя и стыковочным профилем.
Сварной шов, по меньшей мере, на одном выступающем участке выполняют в виде шагового шва (прямого или волнистого). Таким образом обеспечивают при выбранной величине шага электропроводящий контакт между выступающим краевым участком покрывающего слоя и стыковочным профилем.
По меньшей мере, один оконечный участок включает оконечную зону без клеевого слоя с шириной, по меньшей мере, 10 мм, предназначенную для сварного шва. Эта ширина обеспечивает возможность соответствующего выполнения сварного шва, например по центру.
Многослойная панель образует предпочтительно стенку крыши, причем стыковочный профиль в рельсовом транспортном средстве расположен примерно в зоне вутов.
Сварной шов выполняют предпочтительно лазерной сваркой. При этом методе сварки обеспечено особенно низкое тепловое воздействие на материал прилегающих к сварному шву зон.
Предпочтительно зону сопряжения между многослойной панелью и стыковочным профилем выполняют в зоне обоих выступающих краевых участков покрывающего слоя зеркально-симметричной относительно центральной продольной плоскости многослойной панели. Таким образом оба выступающие оконечные участки покрывающего слоя многослойной панели также аналогично сопряжены с соответствующими внешними поверхностями стыковочного профиля и имеют выполненный электроконтактный сварной шов.
Примеры осуществления полезной модели более подробно рассмотрены далее с привлечением чертежей, причем функционально аналогичные детали снабжены одинаковыми условными обозначениями. На чертежах представлено следующее:
фиг. 1 – поперечный разрез переходной зоны между многослойной панелью и стыковочным профилем при создании кузова рельсового транспортного средства;
фиг. 2 – аксонометрия другой переходной зоны между многослойной панелью и стыковочным профилем;
фиг. 3 – поперечный разрез другой переходной зоны между многослойной панелью и стыковочным профилем.
Как показано на фиг. 1, каркас кузова рельсового транспортного средства включает многослойную панель 1, образующую в данном примере осуществления полезной модели стенку крыши. Многослойная панель 1 включает вспененный внутренний слой 2, верхняя и нижняя стороны которого облицованы листом металла покрывающего слоя 3. Покрывающие слои 3 склеены со вспененным внутренним слоем 2.
Для соединения многослойной панели 1 с алюминиевым стыковочным профилем 4 у многослойной панели 1 на торце 5 вспененного внутреннего слоя 2 выполнены выступающие краевые участки 6 покрывающих слоев 3. Между выступающими краевыми участками 6 покрывающих слоев 3 образован промежуток, в который в данном примере осуществления полезной модели вставлен/подогнан краевой участок 7, выполненный с прямоугольным поперечным сечением, с упиранием его торцевой стороны в торец 6 вспененного внутреннего слоя 2 и с прилеганием к внутренним поверхностям краевого участка 6 соответствующих внешних поверхностей краевого участка 7 стыковочного профиля 4 через промежуточные клеевые структурные слои 8.
Структурные клеевые слои 8 обеспечивают соединение многослойной панели 1 со стыковочным профилем 4.
В показанном примере осуществления полезной модели каждый клеевой слой 8 проходит по высоте от торца 6 вспененного внутреннего слоя 2 до стыковочного профиля 4 с шириной, например, 35 мм. В отдельных случаях ширина клеевых слоев 8 может быть меньше или больше и составлять, например от 20 до 50 мм, и иметь, в частности, другие параметры.
В примере осуществления полезной модели по фиг. 1 к клеевым слоям 8 со стороны стыковочного профиля 5 примыкают уплотнительные полосы 9, предотвращающие протекание клея в направлении стыковочного профиля 4 при сопряжении многослойных панелей 1 со стыковочным профилем 5. У покрывающих слоев 3 со стороны уплотнительных полос 9 выполнены оконечные зоны 10. Эти оконечные зоны 10 покрывающих слоев 3 перекрывают без клеевого соединения соответствующие внешние поверхности оконечного участка 7 стыковочного профиля 4.
Примерно по центру оконечных зон 10 выполнены в виде шаговых швов сварные швы 11 (показаны схематично), обеспечивающие каждый электропроводящее соединение между металлическими покрывающими слоями 3 многослойной панели 1 и металлическим стыковочным профилем 4. Как правило, сварные швы 11 выполнены с отстоянием, по меньшей мере, 5 мм от клеевого слоя 8 на той же стороне многослойной панели 1.
Размеры сварных швов 11 рассчитаны на возникающие возможные нагрузки токов утечки. Для этого, как правило, достаточно ширины шва до 6 мм, а в отдельных случаях до 4 мм.
Сварные швы 11 выполняют, как правило, лазерной сваркой. Как показано на фиг. 2, их выполняют в виде шаговых швов, например, с длиной отдельных участков сварного шва примерно 40 мм, причем величина шага составляет примерно 20 мм.
Переходная зона между многослойной панелью 1 и стыковочным профилем 4 по фиг. 3 преимущественно соответствует показанному на фиг. 1. Однако уплотнительные полосы 9 между клеевыми слоями 8, с одной стороны, и оконечными зонами 10, с другой стороны, заменены т.н. «смоляными ловушками», выполненными в виде канавок 12. В этих канавках 12 с шириной 5 мм излишки клея при склеивании выступающих краевых участков 6 покрывающих слоев 3 с соответствующими внешними поверхностями краевого участка 7 стыковочного профиля 4 скапливаются и не поступают, таким образом, в перекрывающие оконечные зоны 10, в которых выполняют сварные швы 11.
Показано, что зона сопряжения между многослойной панелью 1 и стыковочным профилем 4 выполнена от торца 6 вспененного внутреннего слоя 2 до окончаний покрывающих слоев 3 в направлении стыковочного профиля 4 зеркально-симметричной относительно центральной продольной плоскости этой зоны.