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Die
Erfindung betrifft eine Seitenwandsäule für eine
Rahmenkonstruktion eines Großraumfahrzeuges, insbesondere
eines Omnibusses, wobei die Seitenwandsäule wenigstens
ein Verstärkungselement zur Stabilitätserhöhung
in einem Verstärkungsbereich aufweist.
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Eine
derartige Seitenwandsäule für einen Omnibus ist
aus der
EP 1 516 602
B1 bekannt. Die Seitenwandsäule ist an gegenüberliegenden
Enden mit jeweils wenigstens einem Karosserieelement verbindbar
und weist ein sich zwischen den beiden Enden ersteckendes Hohlprofilelement
auf, das einstückig ausgeführt ist und eine Längsmittenachse
aufweist, die gekrümmt ist oder zumindest zwei nicht parallele
Abschnitte aufweist. Dabei schließen sich an die gegenüberliegenden
Enden äußere Säulenabschnitte an, zwischen
denen ein mittlerer Säulenabschnitt vorgesehen ist. Die
Längsmittenachse ist im Bereich des mittleren Säulenabschnitts,
der die beiden äußeren Säulenabschnitte
verbindet, gekrümmt oder weist zumindest zwei nicht parallele
Abschnitte auf und der mittlere Säulenabschnitt verfügt
in wenigstens einer Beanspruchungsrichtung über ein größeres
Widerstandsmoment gegen Biegung als die äußeren
Säulenabschnitte. Dabei ist im Bereich des mittleren Säulenabschnittes
wenigstens ein Verstärkungselement vorgesehen, das zumindest
abschnittsweise einen Kontaktbereich mit dem Hohlprofilelement aufweist
und das innerhalb des Hohlprofilelements angeordnet ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Seitenwandsäule
für eine Rahmenkonstruktion eines Großraumfahrzeuges
anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Seitenwandsäule
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Seitenwandsäule für eine
Rahmenkonstruktion eines Großraumfahrzeuges, insbesondere
eines Omnibusses, besteht aus wenigstens einem Verstärkungselement
zur Stabilitätserhöhung in einem Verstärkungsbereich
und wenigstens zwei Säulenprofilelementen. Dabei ist jedes Verstärkungselement
zwischen zwei Säulenprofilelementen angeordnet und mit
diesen stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig
und/oder formschlüssig verbunden.
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Erfindungsgemäß ist
die Seitenwandsäule somit aus wenigstens drei Elementen
zusammengesetzt, von denen wenigstens eines ein Verstärkungselement
ist, das zwischen zwei Säulenprofilelementen angeordnet
ist und dort die Stabilität der Seitenwandsäule
in einem Verstärkungsbereich lokal erhöht. Dadurch
kann eine Stabilitätserhöhung in einfacher Weise
durch entsprechende geometrische Ausbildung des Verstärkungselementes
und/oder einen geeignet gewählten Werkstoff bei der Herstellung des
Verstärkungselementes beeinflusst und erreicht werden und
die Seitenwandsäule können optimal dem Bauraum
angepasst werden. Gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten
Seitenwandsäulen, die durch Anbringen von Verstärkungselementen an
ein einstückiges Säulenprofilelement lokal verstärkt
werden, um Stabilitätsanforderungen an die Seitenwandsäule,
die insbesondere von der Überrollnorm ECE R66-01 gestellt
werden, zu erfüllen, werden vorteilhaft insbesondere die
Fertigung einer lokal verstärkten Seitenwandsäule
vereinfacht und flexibilisiert und das Gewicht einer derartigen
Seitenwandsäule reduziert.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verstärkungselement
der Seitenwandsäule als schalenförmiges, mehrteiliges
Umformteil ausgeführt, wobei bevorzugt Pressteile oder
Abkantteile zur Bildung des mehrteiligen Umformteils verwendet und
entsprechend gefügt werden. Der Vorteil dabei ist, dass schalenförmige
Pressteile eine hohe Geometriekomplexität aufweisen können
und gleichzeitig wirtschaftlich herstellbar sind. Alternativ oder
additiv sind für eine einfache Geometrie schalenförmige
Abkantteile einsetzbar, welche erhebliche wirtschaftliche Vorteile gewährleisten
und gleichzeitig die erforderliche Festigkeit bereitstellen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen
beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Rahmenkonstruktion eines Omnibusses mit einteiligen Seitenwandsäulen,
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2 eine
einteilige Seitenwandsäule für eine Rahmenkonstruktion
eines Omnibusses in einer perspektivischen Darstellung,
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3 eine
dreiteilige Seitenwandsäule, bestehend aus zwei Säulenprofilelementen
und einem zwischen ihnen angeordneten Verstärkungselement, für
eine Rahmenkonstruktion eines Omnibusses in einer perspektivischen
Darstellung, und
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4 ein
Verstärkungselement für eine mehrteilige Seitenwandsäule
in einer perspektivischen Darstellung.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine Rahmenkonstruktion 1 eines Omnibusses mit herkömmlichen
einteiligen Seitenwandsäulen 2. Die einteiligen
Seitenwandsäulen 2 verlaufen jeweils vertikal
zwischen einem horizontal verlaufenden Dachgurtprofilelement 3 und
einem horizontal verlaufenden Bodengurtprofilelement 4, mit
denen sie verbunden sind.
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2 zeigt
eine der in 1 dargestellten einteiligen
Seitenwandsäulen 2 in einer perspektivischen Darstellung.
Die einteilige Seitenwandsäule 2 ist leicht gebogen
ausgebildet, mit einer stärkeren Krümmung im Bereich
eines oberen Endes, an dem sie wie in 1 dargestellt
mit einem Dachgurtprofilelement 3 verbunden wird.
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3 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen,
dreiteiligen Seitenwandsäule 5 für eine
Rahmenkonstruktion 1 eines Omnibusses. Diese dreiteilige Seitenwandsäule 5 ist
dazu vorgesehen, anstelle einer der in den 1 und 2 dargestellten
einteiligen Seitenwandsäulen 2 in der in 1 dargestellten
Rahmenkonstruktion 1 eingesetzt zu werden.
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Die
dreiteilige Seitenwandsäule 5 besteht aus einem
oberen Säulenprofilelement 6, einem unteren Säulenprofilelement 7 und
einem dazwischen angeordneten Verstärkungselement 8.
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Ein
oberes Ende 9 des Verstärkungselementes 8 ist
stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit einem unteren
Ende des oberen Säulenprofilelementes 6 verbunden.
Ein unteres Ende 10 des Verstärkungselementes 8 ist
stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit einem oberen
Ende des unteren Säulenprofilelementes 6 verbunden.
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Das
Verstärkungselement 8 dient der Stabilitätserhöhung
der dreiteiligen Seitenwandsäule 5 in einem Verstärkungsbereich 11,
in dem besonders hohe Scher- und/oder Zugkräfte auf die
dreiteilige Seitenwandsäule 5 wirken können,
wenn sie in einer in 1 dargestellten Rahmenkonstruktion 1 verwendet
wird.
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Die
Säulenprofilelemente 6, 7 sind bevorzugt als
Hohlprofilelemente ausgebildet und aus einem Stahl, beispielsweise
mit einer Wandstärke von 3 mm und mit einem rechteckigen
Querschnitt, gefertigt.
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4 zeigt
das in 3 dargestellte Verstärkungselement 8 in
einer perspektivischen Darstellung.
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Das
Verstärkungselement 8 ist ebenfalls bevorzugt
als ein Hohlprofilelement ausgebildet und aus einem Stahl, besonders
bevorzugt aus einem hochfesten Stahl, gefertigt. Vorzugsweise korrespondiert
dabei ein Querschnitt des Verstärkungselementes 8 im Bereich
seines oberen Endes 9 zu dem Querschnitt des unteren Endes
des Querschnittes des oberen Säulenprofilelementes 6 und
im Bereich seines unteren Endes 10 zu dem Querschnitt des oberen
Endes des unteren Säulenprofilelementes 7, so
dass die Säulenprofilelemente 6, 7 jeweils
in das korrespondierende Ende 9, 10 des Verstärkungselement 8 oder
umgekehrt die Enden 9, 10 des Verstärkungselementes 8 jeweils
in das korrespondierende Säulenprofilelement 6, 7 steckbar
sind. Dadurch können das Verstärkungselement 8 und
die Säulenprofilelemente 6, 7 vorteilhaft
in einfacher Weise zueinander positioniert und anschließend
miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, werden.
Alternativ ist jedoch auch möglich, das Verstärkungselement 8 sowie
die entsprechenden Säulenprofilelemente 6, 7 stumpf
aneinander zu stoßen, sie über geeignete Mittel,
wie z. B. Anschläge, zu positionieren und anschließend
miteinander zu verbinden. Darüber hinaus ist alternativ
oder additiv auch die Ausbildung einer Lasche oder anderer formschlüssiger
Elemente am Verstärkungselement 8 vorteilhaft,
welche mit einer entsprechenden Gegengeometrie am korrespondierenden
Säulenprofilelement 6, 7 zusammenwirken
und somit eine exakte Positionierung der Teile zueinander wesentlich
verbessern.
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Dabei
besteht das Verstärkungselement 8 bevorzugt aus
mehreren, schalenförmigen Umformteilen, besonders bevorzugt
aus zwei Pressteilen und/oder Abkantteilen, die miteinander stoffschlüssig verbunden,
insbesondere thermisch gefügt und bevorzugt verschweißt,
sind. Besonders sind hierbei die thermischen Fügeverfahren
des Laserschweißens, des Schutzgasschweißens oder
auch des Lichtbogenschweißens einsetzbar. Dies erlaubt
vorteilhaft eine einfache, präzis reproduzierbare und hohen
Stabilitätsanforderungen genügende Herstellung
von Verstärkungselementen 8, die für
die Massenproduktion geeignet ist.
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Die
Geometrie und die Wandstärke des Verstärkungselementes 8 sind
dabei vorteilhaft den Stabilitätsanforderungen in dem Verstärkungsbereich 11 anpassbar.
In dem in den 3 und 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel weist das Verstärkungselement 8 in
einem Mittelbereich 12 einen größeren Querschnitt
auf als in den Bereichen seiner Enden 9, 10. Dabei
weisen eine dem Inneren der Rahmenkonstruktion 1 zugewandte
erste Oberfläche 13 und eine ihr gegenüber
liegende zweite Oberfläche 14 des Verstärkungselementes 8 jeweils
den Stabilitätsanforderungen in dem Verstärkungsbereich 11 angepasste
Profile auf. Das Profil der ersten Oberfläche 13 weist
im Mittelbereich 12 eine Profilwölbung 15 zu dem
Inneren der Rahmenkonstruktion 1 auf, während
das Profil der zweiten Oberfläche 14 aus zwei im
Wesentlichen geraden Abschnitten besteht, die oberhalb des Mittelbereiches 12 durch
einen schräg verlaufenden mittleren Profilabschnitt 16 verbunden sind.
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In
Weitergestaltungen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels
kann eine Seitenwandsäule mehrere Verstärkungselemente 8 aufweisen,
die in oben beschriebener Weise zwischen jeweils zwei Säulenprofilelementen
angeordnet und mit diesen verbunden ist, um Stabilitätsanforderungen
zu erfüllen.
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- 1
- Rahmenkonstruktion
- 2
- einteilige
Seitenwandsäule
- 3
- Dachgurtprofilelement
- 4
- Bodengurtprofilelement
- 5
- dreiteilige
Seitenwandsäule
- 6
- oberes
Säulenprofilelement
- 7
- unteres
Säulenprofilelement
- 8
- Verstärkungselement
- 9
- oberes
Ende eines Verstärkungselementes
- 10
- unteres
Ende eines Verstärkungselementes
- 11
- Verstärkungsbereich
- 12
- Mittelbereich
- 13
- erste
Oberfläche
- 14
- zweite
Oberfläche
- 15
- Profilwölbung
- 16
- mittlerer
Profilabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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