PL221827B1 - Sposób wytwarzania kabin operatorskich - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kabin operatorskich, szczególnie dla jezdnych maszyn budowlanych. Wynalazek ma zastosowanie przy masowej produkcji kabin sterowniczych, operatorskich ciężkich maszyn budowlanych lub wózków widłowych, co najmniej konstrukcyjnie kończącej ich wytworzenie.

Z powszechnej wiadomości znane jest, że proces technologiczny produkcji kabin związany jest z cięciem i wykrawaniem kształtowym blach, gięciem profili kształtowych, budową konstrukcji szkieletowych, łączeniem elementów kabin, przygotowaniem do malowania i malowaniem oraz montażem wyposażenia.

Technologia spawania jest nieodzowna przy wytwarzaniu kabin operatorskich, szczególnie kabin sprzętu budowlanego, jak dźwigi, koparki, suwnice, spychacze. Kabiny te ze względu na swe przeznaczenie musza być szczególnie wytrzymałe mechanicznie i wykonane poprzez mocne i pewne związanie ze sobą elementów konstrukcyjnych o znacznych grubościach i przekrojach, co przekłada się na znaczne gabaryty i wagę.

Z powszechnej wiadomości oraz ze zgłoszenia PL 291255 znany jest sposób punktowego mocowania blachy nakładowej na metalowym elemencie nośnym.

W sposobie według wynalazku blacha nakładkowa o wysokiej odporności na korozję jest wyposażona w otwory i w czasie pierwszego etapu napawania w otworach jest łączona z elementem nośnym ze stali. Następnie pierwsza warstwa spoiny jest pokrywana drugą warstwą napawaną. Napawanie następuje metodą spawania elektrodą metalową, w osłonie gazów obojętnych, przy użyciu elektrody z drutu, a zatem napawanie przeprowadza się w dwóch etapach, przy czym w pierwszym etapie wytwarza się pierwszą warstwę spoiny o grubości mniejszej niż grubość blachy nakładkowej i przeprowadza się spawanie blachy nakładkowej z elementem nośnym. Po zakrzepnięciu pierwszej warstwy spoiny pierwszą warstwę napawaną pokrywa się drugą warstwą napawaną, przy czym atmosfera gazów obojętnych pierwszego etapu napawania jest utrzymywana przez fazę krzepnięcia pierwszej warstwy spoiny aż do zakończenia drugiego etapu napawania.

Z kolei z wynalazku PL175594 znany jest sposób spajania części metalowych za pomocą spawania łukowego. W sposobie spajania części metalowych za pomocą spawania łukowego dającego spoinę o małej objętości, w którym utworzone przez szczelinę brzegi spajanych części łączy się ściegami przylegającymi naprzemiennie do jednego i do drugiego brzegu i wykonywanymi lukiem krytym, spajane ze sobą części metalowe mają łączącą się ze szczeliną skrajną szczelinę oraz wrąb centrujący. Wzajemne położenie części metalowych ustala się najpierw za pomocą wrębu centrującego. U spodu spoiny ukształtowano takie spęczenie odciążeniowe, że podczas spawania następuje przetopienie w zadanym miejscu. Przed spawaniem łukiem krytym brzegi ukształtowane przez skrajną szczelinę spaja się wielowarstwowymi ściegami rozciągającymi się na całej szerokości skrajnej szczeliny i wykonywanymi w pełni automatycznie metodą WIG /spawanie elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych/ albo metodą MSG /spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazu ochronnego/.

Z wynalazku PL177593 znany jest także sposób montażu pojazdu, którego karoseria składa się z dwóch głównych części - przedniej i tylnej, polega na tym, że części te są niezależnie od siebie wstępnie wyposażone w podzespoły i następnie sztywno połączone ze sobą przy pomocy nitów, śrub, spawania lub klejenia, przy czym linia podziału przebiega na wysokości słupków przednich. Elementy poszycia przedniej części karoserii są lakierowane razem z tylną częścią karoserii i są montowane po połączeniu obu połówek.

Przedstawione, znane technologie polegają na łączeniu poszczególnych elementów kabin poprzez spawanie z wykorzystaniem specjalnego oprzyrządowania w postaci konstrukcji stalowych o zróżnicowanym stopniu skomplikowania, zapewniających dokładne i powtarzalne pozycjonowanie detali spawanych między sobą. Jest to wada procesu wytwarzania kabin, ponieważ w przypadku ciężkich i grubych blach oraz profili o zwiększonej grubości ścian jest to niewystarczające. Ostatnia przytoczona technologia wykonania nie stwarza natomiast konstrukcji wytrzymałej, co jest kluczowe dla kabin maszyn budowlanych.

Obecne technologie wykonania powodują, że wytwarzanie kabiny nie jest precyzyjnie, co dotyczy zwłaszcza dachów oraz opraw szyb. To utrudnia montaż lub powoduje wręcz konieczność odrzucenia danego elementu. Przy wytwarzaniu konieczne jest, często dla krótkich odległości d ok onanie ugięcia, wyprofilowania, nawet podczas spawania, często w chwili po umieszczeniu elementów sąsiednich w oprzyrządowaniu. Kolejne konstrukcje stają się więc każdorazowo inne, niestety mało poPL 221 827 B1 wtarzalne, często z tego powodu nieszczelne, niedopasowane są w nich ruchome elementy, takie jak drzwi.

Celem rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie takiej technologii konstruowania kabin maszyn budowlanych, aby przy maksymalnie dużej ich wytrzymałości zwiększyć precyzję oraz jednocześnie skrócić czas ich wykonania. Celem jest także uzyskanie powtarzalności procesu, podczas którego nie będzie potrzeby etap korygowania wymiarów, kątów pochylenia elementów względem siebie, czy tez zmiany kształtu profili lub blach ze sobą łączonych. Celem jest przy okazji także możliwość miniaturyzacji kabin przy zachowaniu wytrzymałości, równoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa i ergonomii pracy dla obsługującego.

Sposób wytwarzania kabin operatorskich według wynalazku polega na cięciu i wykrawaniu i jednocześnie lub zamiennie wypalaniu kształtowym blach, cięciu i gięciu i jednocześnie lub zamiennie wypalaniu profili kształtowych, oraz kolejno na budowie konstrukcji szkieletowych poprzez spawanie tak przygotowanych blach i profili kształtowych ze sobą, łączeniu konstrukcyjnych przygotowanych metalowych elementów wewnątrz konstrukcji szkieletowej poprzez spawanie, szlifowaniu i jednocześnie lub zamiennie czyszczeniu po spawaniu, przygotowaniu do malowania i malowaniu, montażu wyposażenia podstawowego. Sposób charakteryzuje się tym, że podczas operacji wykrawania i jednocześnie lub zamiennie cięcia i jednocześnie lub zamiennie wypalania blach i profili kształtowych wykonuje się wypusty i jednocześnie lub zamiennie zaczepy, a także dopasowane im odpowiednio wpusty, gniazda. Wypusty odpowiadają wpustom, a zaczepy gniazdom metalowych elementów sąsiadujących ze sobą w wykonywanej konstrukcji przestrzennej kabiny. Następnie przed operacją spawania łączy się metalowe elementy sąsiadujące poprzez tak przygotowane węzły zestawiając stabilną przestrzenną konstrukcję, po czym spaja się wstępnie punktowo sąsiadujące elementy, najlepiej w okolicy węzłów, a dopiero później wykonuje się spawy kończące. Dla zapewnienia skutecznego zadziałania wynalazku węzły przed spawaniem końcowym wykonuje się z precyzją lepszą niż 1 mm. Miejsca węzłów są projektowane przed operacją wykrawania i jednocześnie lub zamiennie cięcia i jednocześnie lub zamiennie wypalania tak, aby przynajmniej jeden węzeł, korzystnie przynajmniej dwa węzły, przypadł na dwa sąsiadujące ze sobą niepołączone jeszcze elementy metalowe. Metalowe elementy w procesie obróbczym korzystnie wykonuje się z precyzją lepszą niż 0,1 mm. Elementy sąsiadujące korzystnie spaja się wstępnie punktowo poprzez nitowanie i jednocześnie lub zamiennie skręcanie i jednocześnie lub zamiennie spawanie. Co najmniej jeden węzeł może przypadać na jeden kierunek ukształtowania krawędzi dwóch łączonych ze sobą sąsiadujących elementów, szczególnie dla łączenia obwiedniowego, co należy rozumieć jako zalecenie do zastosowania węzła, o ile znacząco zmieni się kierunek pomiędzy obszarem styku tych elementów.

Przykładowo z pionowego w poziomy lub ukośny, a szczególnie gdy elementy sąsiadujące łączone są na znacznej długości i w zmiennych kierunkach, np. po obwodzie. Wytwarzanie kabin wg wynalazku można prowadzić etapami, równolegle w tym samym czasie. Etap szczególnie może dotyczyć metalowych elementów z większej grupy konstrukcyjnej, stanowiącej fragment całości konstrukcji, np. dla zestawienia elementów w drzwi, łączenia kabiny z dachem, łączenia kabiny z konsolą, konstrukcją siedziska itp.

Podczas wytwarzania kabin operatorskich według wynalazku blachy docina się i wykrawa i jednocześnie lub zamiennie wypala, a profile kształtowe docina się i wygina i jednocześnie lub zamiennie wypala odpowiednio w urządzeniach takich jak nożyce prasy, giętarki, lasery obróbcze. Podczas operacji wykrawania i jednocześnie lub zamiennie cięcia i jednocześnie lub zamiennie wypalania blach i profili kształtowych wykonuje się wypusty i jednocześnie lub zamiennie zaczepy, a także dopasowane im odpowiednio wpusty, czy gniazda. Przed operacją spawania łączy się metalowe elementy sąsiadujące poprzez tak przygotowane węzły zestawiając stabilną przestrzenną konstrukcję odpowiednio szkieletową i wewnętrzną kabiny. Potem spaja się wstępnie punktowo sąsiadujące elementy, najlepiej w okolicy węzłów, a dopiero później wykonuje się spawy kończące. Dla zapewnienia skutecznego zadziałania wynalazku węzły przed spawaniem końcowym wykonuje się z precyzją lepszą niż 1 mm, co możliwe jest dzięki precyzji przygotowanych uprzednio elementów rzędu lepszego niż 0,1 mm. Elementy sąsiadujące korzystnie spaja się wstępnie punktowo poprzez nitowanie i jednocześnie lub zamiennie skręcanie i jednocześnie lub zamiennie spawanie. Po ostatecznym zespawaniu, szlifowaniu i jednocześnie lub zamiennie czyszczeniu po spawaniu, przygotowuje się kabinę do malowania i maluje ją. Na końcu następuje montaż wyposażenia podstawowego kabiny.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie powtarzalnego wyrobu w zakresie jego wymiaru, kształtu oraz precyzja wykonania, zwiększenie wydajności produkcji poprzez wyeliminowa4

PL 221 827 B1 nie zbędnych obecnie operacji technologicznych, które wykonywane były przy pomocy specjalnego oprzyrządowania, wzrost jakości produkowanego wyrobu poprzez poprawę szczelność wykonania, nieoczekiwanie także uzyskanie poprzez precyzję wykonania wyciszenia dźwięków własnych konstrukcji kabiny, a także możliwość wyciszenia jej skutecznie od otoczenia zewnętrznego, także poprzez precyzję możliwość skutecznego chłodzenia urządzeniami klimatyzującymi, na koniec także należy wymienić większą trwałość.

Wynalazek został zobrazowany w przykładzie wykonania. Przykładowy montaż kabiny operatorskiej ciężkiej maszyny budowlanej wygląda następująco.

Po obróbce blach i profili kształtowych w odpowiednich maszynach obróbczych następuje montaż stabilnej konstrukcji przestrzennej kabiny.

W gnieździe zaczepu w podłodze prawej oraz lewej zostają umieszczone zaczepy blachy kolumny kierowniczej. Następnym etapem jest zespawanie elementów podłogi prawej i lewej z blachą kolumny kierowniczej. Stanowi to przygotowane do spawania końcowego. Przygotowany w ten sposób zespół blachy kolumny kierowniczej z podłogą prawą i lewą zostaje tymi samymi metodami połączony z blachą przednią. Zaczep technologiczny umieszczony w podłodze prawej zostaje wprowadzony w gniazdo blachy przedniej. Podobnie zaczep technologiczny w podłodze strony lewej zostaje wprowadzony w gniazdo blachy przedniej. Ustalone ze sobą elementy w miejscu gniazdo - zaczep zostają ze sobą wstępnie punktowo zespawane. W dalszej kolejności zostaje łączony element nagrzewnicy z blachą przedmą. Do dwóch gniazd zaczepu w blasze przedniej zostają wprowadzone dwa zaczepy elementu nagrzewnicy i wstępnie punktowo zespawane ze sobą tworząc komplet blacha przednia - obudowa nagrzewnicy.

W ten sposób połączone za pomocą zamków i zatrzasków elementy, zostają wstępnie punktowo zespawane, a dopiero później poddane zostają tradycyjnemu spawaniu bez użycia dodatkowego oprzyrządowania. Po wykonaniu wszystkich powyższych czynności, powstaje przygotowany do dalszego montażu zespół składający się z następujących elementów: blacha przednia, podłoga prawa i lewa, blacha kolumny kierowniczej, mocowanie nagrzewnicy.

Analogicznie do konstrukcji części przedniej kabiny, łączone są elementy tyłu kabiny oraz siedziska kabiny. W gniazda zaczepu w blasze siedziska zostają umieszczone zaczepy technologiczne mocowania zbiornika spryskiwacza oraz hydrauliki ładowarki. Następnie elementy te zostają wstępnie zespawane, a do zespołu siedzisko z mocowaniami dołożone zostają odpowiednio ułożone boki siedziska, w taki sposób, aby zaczepy technologiczne blachy siedziska znalazły się w gniazdach zaczepu boku siedziska. Po połączeniu powyższych elementów, całość zostaje ze sobą zespawana.

W ten sam sposób połączona zostaje tylna blacha kabiny wraz z jej narożnikami. Następnie w gniazda zaczepu w tyle kompletnym (blacha tylna wraz z narożnikami) umieszcza się zaczepy technologiczne siedziska kompletnego, a elementy te zostają zespawane w jedną całość.

W analogiczny sposób z ramą poprzez spawanie połączony zostanie zespół blacha przednia - podłogi.

Zespoły o których mowa wyżej łącznie z ramą tworzą nieuzbrojony element kabiny, który szlifuje się i czyści, dalej przygotowuje się do malowania i maluje, a następnie wyposaża.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania kabin operatorskich polegający na cięciu i wykrawaniu i/lub wypalaniu kształtowym blach, cięciu i gięciu i/lub wypalaniu profili kształtowych, oraz kolejno na budowie konstrukcji szkieletowych poprzez spawanie tak przygotowanych blach i profili kształtowych ze sobą, łączeniu konstrukcyjnych przygotowanych metalowych elementów wewnątrz konstrukcji szkieletowej poprzez spawanie, szlifowaniu i/lub czyszczeniu po spawaniu, przygotowaniu do malowania i malowaniu, montażu wyposażenia podstawowego, znamienny tym, że podczas operacji wykrawania i/lub cięcia i/lub wypalania blach i profili kształtowych wykonuje się wypusty i/lub zaczepy, a także dopasowane im odpowiednio wpusty, gniazda, przy czym wypusty odpowiadają wpustom, a zaczepy gniazdom metalowych elementów sąsiadujących ze sobą w wykonywanej konstrukcji przestrzennej kabiny, po czym przed operacją spawania łączy się metalowe elementy sąsiadujące poprzez tak przygotowane węzły zestawiając stabilną przestrzenną konstrukcję, następnie spaja się wstępnie punktowo sąsiadujące elementy, korzystnie w okolicy węzłów, a dopiero później wykonuje się spawy kończące, przy czym węzły przed spawaniem końcowym wykonuje się z precyzją lepszą niż 1 mm, gdzie miejsca

   PL 221 827 B1 węzłów są projektowane przed operacją wykrawania i/lub cięcia i/lub wypalania tak, aby przynajmniej jeden węzeł, korzystnie przynajmniej dwa węzły, przypadł na dwa sąsiadujące ze sobą niepołączone elementy metalowe.
2. 2. Sposób wytwarzania kabin operatorskich według zastrz. 1, znamienny tym, że metalowe elementy w procesie obróbczym wykonuje się z precyzją lepszą niż 0,1 mm.
3. 3. Sposób wytwarzania kabin operatorskich według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że spaja się wstępnie punktowo poprzez nitowanie i/lub skręcanie i/lub spawanie.
4. 4. Sposób wytwarzania kabin operatorskich według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że co najmniej jeden węzeł przypada na jeden kierunek ukształtowania krawędzi dwóch łączonych ze sobą sąsiadujących elementów, szczególnie dla łączenia obwiedniowego.
5. 5. Sposób wytwarzania kabin operatorskich według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że prowadzi się go etapami, równolegle w tym samym czasie, gdzie etap dotyczy metalowych elementów większej grupy konstrukcyjnej stanowiącej fragment całości konstrukcji.