DE1033045B - Verwindungssteifer Hauptrahmen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen und Omnibussen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hauptrahmen für Fahrgestelle von Fahrzeugen, insbesondere von Omnibussen und Lastkraftwagen, zu schaffen, der sich durch große Biege- und Verdrehsteifigkeit, geringes Gewicht und durch eine einfache Herstellungsmöglichkeit auszeichnet.

Die üblichen Fahrzeughauptrahmen bestehen im wesentlichen aus zwei Längsholmen, die durch eine leiter- oder X-förmige Querverstrebung miteinander verbunden sind. Diese Rahmen haben eine gute Steifigkeit; sie sind auch relativ einfach zu fertigen, und der Anbau von Aggregaten ist in einfacher Weise möglich. Sie haben allerdings den Nachteil eines hohen Gewichtes.

Außerdem sind sogenannte Mittelträgerrahmen bekannt, bei denen ein rohr- oder kastenförmiger Mittelträger mit konsolartigen Querträgern versehen ist. Diese Rahmen haben ein geringes Gewicht, sie befriedigen aber hinsichtlich ihrer Steifigkeit nicht. Ihre Anwendung ist daher fast ausschließlich auf Personenkraftwagen beschränkt.

Auch Plattformrahmen sind bekannt, die von einer profilierten Stahlplatte gebildet werden. Diese Rahmen haben zwar eine große Festigkeit; ihre Herstellung ist aber sehr schwierig und teuer. Die Plattformrahmen wurden auch in der Weise weiterentwickelt, daß eine obere mit einer unteren ebenen Blechplatte durch Profilstäbe oder abgewinkelte Bleche verbunden werden soll. Die abgewinkelten Bleche sind hierbei entweder so angeordnet, daß eine einfache Herstellung des Rahmens möglich ist, wobei dann der Rahmen allerdings hinsichtlich seiner Steifigkeit nicht befriedigt, da nur lotrecht stehende Versteifungsbleche vorgesehen sind; oder aber es sind bei dieser Rahmenart auch schräg zur Lotrechten anzuordnende Versteifungsbleche vorgesehen, wodurch zwar die Steifigkeit des Rahmens erhöht, aber die Herstellung des Rahmens noch schwieriger als bei dem aus einer profilierten Stahlplatte bestehenden Plattformrahmen würde, da hier die Teile des Rahmens nur durch Niete miteinander verbunden werden könnten. Diese Rahmen haben deshalb, obwohl sie bezüglich ihres Gewichtes durchaus befriedigen würden, keinen Eingang in die Praxis gefunden.

Ausgehend von den zuletzt beschriebenen Fahrgestellhauptrahmen wird gemäß der Erfindung zur Erzielung einer großen Biege- und Verdrehsteifigkeit, eines geringen Gewichtes und der Möglichkeit einer einfachen Herstellung vorgeschlagen, die Versteifungsbleche an den Knotenpunkten des Rahmens derart ab- so zuwinkein, daß bei einem von der Rahmenlängsachse nach den Rahmenlängsseiten fortschreitenden Zusammenbau des Hauptrahmens jeweils eine Abwinklung eines Versteifungsbleches und eines der Deck-Verwindungssteifer Hauptrahmen

von Fahrzeugen, insbesondere von

Lastkraftwagen und Omnibussen

Anmelder:

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Zweigniederlassung, Nürnberg,

Katzwanger Str. 101

Dipl.-Ing. Julius Liebel,

Dipl.-Ing. Ottmar Winkle, Nürnberg,

Dipl.-Ing. Adolf Auer, München-Untermenzing,

und Helmuth Scholz, Nürnberg,

sind als Erfinder genannt worden

bleche bzw. ein zweites Versteifungsblech durch Punktschweißen mittels zweier von außen, insbesondere von den Rahmenlängsseiten her an den Hauptrahmen heranzubringender Elektroden miteinander verbunden werden können, wobei die Abwinklungen der Versteifungsbleche im Bereich des oberen Deckbleches praktisch in der Ebene des Deckbleches liegen. Hierdurch ist in einfacher Weise ein Rahmen hoher Steifigkeit herzustellen, bei dem sowohl lotrechte als auch diagonale Versteifungsbleche vorgesehen und durch Punktschweißen miteinander bzw. mit den Deckblechen verbunden werden können. Der aus einzelnen Blechen zusammengesetzte Hauptrahmen ist außerdem sehr leicht. Der Hauptrahmen wird auf den Längsseiten begrenzt durch Randwinkel, deren Scheitel die unteren Rahmenlängskanten bilden und die vor dem Anbau am Hauptrahmen durch Diagonalstreben ausgesteift worden sind. Die Randwinkel tragen an den lotrecht gerichteten Schenkeln Befestigungsprofile für seitliche Konsolen. Auf diese Weise ist es möglich, einen Wagenkasten auf dem Fahrgestell aufzusetzen, der breiter als der Hauptrahmen ist. Dieser wird dabei dann nur so breit gehalten, als es mit Rücksicht auf eine genügende Steifigkeit erforderlich ist, und der Hauptrahmen kann einheitlich für verschiedene, insbesondere für verschieden breite Wagenkasten Verwendung finden. Der Rahmen steht somit gattungsmäßig zwischen den eingangs als Plattformrahmen und den als Mittelrohrrahmen gekennzeichneten Rahmen.

809 558/271

Bei der Herstellung von Einzelträgern aus einzelnen Blechen ist es zwar bekannt, Abwinklungen der Bleche so- zu legen, daß die Bleche mittels von außen an die Träger heranbringbaren Schweißelektroden miteinander verschweißt werden können. Bei einem Fahrzeugrahmen handelt es sich jedoch im Vergleich zu einem Einzelträger um ein so wesentlich vielteiligeres Bauteil, daß die Verhältnisse beim Zusammensetzen eines Einzelträgers nicht ohne weiteres auf die Ver-

Beim Zusammenbau des Rahmens wird von dem im wesentlichen V-förmigen zentralen Versteifungsprofil 3 ausgegangen, dessen Scheitel zu einer Auflagefläche für den Mittelteil 2a des unteren Deckbleches 2 erweitert und dessen freie Schenkel zur Aufnahme des oberen Deckbleches 1 abgewinkelt sind. In der Folge der römischen Ziffern in Fig. 1 werden die Versteifungsbleche und Einzelbleche des unteren Deckbleches 2 zum Hauptrahmen zusammengesetzt. Es ist

hältnisse beim Zusammenbau eines gesamten Fahr- io ersichtlich, daß die Abwinklungen der einzelnen Bleche zeugrahmens übertragen werden können. Außerdem derart gewählt sind, daß bei dieser Art des Zusammenunterbrechen bei den bekannten Einzelträgern die baues des Rahmens die jeweils entstehenden Knoten-Stoßstellen der einzelnen Bleche die Trägeroberfläche, punkte für seitliche, in den Hauptrahmen einzufühso daß bei unmittelbarer Anwendung der Lehre der rende Elektroden einer Punktschweißmaschine zu-Einzelträger auf die Herstellung eines Fahrzeug- 15 gänglich sind, so daß ein Verbinden der einzelnen rahmens dessen Oberfläche nicht unmittelbar als Fuß- Bleche durch Punktschweißen möglich ist. Bei dem boden des auf den Rahmen aufzubauenden Wagen- Punktschweißen der Knotenpunkte im Bereich des kastens dienen könnte, wie es die Erfindung in ihrer unteren Deckbleches werden die Elektroden selbstweiteren Ausgestaltung vorschlägt. Für den zuletzt verständlich von unten her an den Rahmen heranerwähnten Gedanken, die Oberfläche des Rahmens als 20 gebracht. Als letztes werden die Randwinkelbleche 7 Fußboden heranzuziehen, wird an sich jedoch ebenso- angesetzt, die vorher durch die Diagonalbleche 8 ausgesteift worden sind. Die lotrechten Schenkel der Randwinkelbleche sind an ihren oberen Enden horizontal abgewinkelt und dienen mit diesen Abwinke-25 lungen der Auflage der horizontalen Schenkel der Winkelbleche 6 und in Verbindung mit unteren Winkeln 9 der Befestigung seitlicher Konsolen 10. Diese Konsolen dienen der Verbreiterung der unmittelbar durch das obere mit einem Anstrich oder Bodenbelag

gebildeten Grundplatte des

wenig selbständiger Patentschutz geltend gemacht wie für einen weiteren Vorschlag der Erfindung, den Rahmen als Luftführungskanäle auszubilden, da diese Merkmale an sich bekannt sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Hauptrahmen gemäß der Erfindung als 30 versehene Deckblech 1 Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fahrzeugaufbaues.

Fig. 2 einen Hauptrahmen gemäß der Erfindung, An den lotrechten Schenkeln der Randwinkelbleche

von oben gesehen, und zwar für das Fahrgestell eines sind außerdem die Federböcke 11 der als Blattfeder Fahrzeuges mit Heckmotor und Heckkühler, ausgebildeten Achsfederung 12 befestigt (Fig. 3).

Fig. 3 den Hauptrahmen nach Fig. 2, von der Seite 35 Außerdem können an den Randwinkelblechen 7 sowie gesehen, an den Konsolen 10 Hilfsmaschinen und Hilfseinrich-

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in tungen des Fahrzeuges befestigt werden. Fig. 2, Wie aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Haupt-

Fig. 5 als weiteres Ausführungsbeispiel einen rahmen an seinem hinteren Ende zur Aufnahme eines Hauptrahmen gemäß der Erfindung, von oben gesehen, 40 Heckmotors 13 gabelförmig ausgebildet. Die Ansaug

luft des Motors und die Kühlluft für den Kühler werden an der Fahrzeugstirnseite angesaugt. Die Motoransaugluft wird an einem Ansaugstutzen 15 am vorderen Ende des Hauptrahmens angesaugt. Sie wird

für das Fahrgestell eines Fahrzeuges mit Heckmotor und Frontkühler.

Der Hauptrahmen weist ein oberes ebenes Deckblech 1 und ein unteres Deckblech 2 auf. Die Deckbleche erstrecken sich in gleichem Abstand über die 45 durch den Rahmen hindurch zu dem Motor geleitet, ganze Länge des Hauptrahmens. Die Länge des Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Winkelblech 6 Hauptrahmens wird entsprechend der Länge des Fahr- und das Randwinkelblech 7 der in Fig. 1 linken Fahrgestelles gewählt. Die beiden Deckbleche 1, 2 sind zeugseite einen Luftführungskanal bilden, der den gegeneinander versteift durch ein in der Rahmen- Ansaugstutzen 15 mit dem Ansaugstutzen des Motors

wesentlichen 50 13 verbindet. Zum Ansaugen der Kühlluft ist der Hauptrahmen an der Stirnseite zu einer Ansaughutze 16 erweitert. Der Beförderung des großen Kühlluftvolumens von der Ansaughutze 16 zu dem Kühler dient der gesamte Innenraum des Hauptrahmens mit bleche 5 und durch zwei wiederum symmetrisch zur 55 Ausnahme des von den Winkelblechen 6,7 eingeschlos-Rahmenlängsachse liegende Winkelbleche 6. Den seit- senen Teiles. Ein hinteres seitliches Übergangsstück liehen Abschluß des Rahmens bilden zwei Rand- 18 bringt die Kühlluft aus dem Hauptrahmen zu den winkelbleche 7, die durch je ein Diagonalblech 8 aus- seitlich vom Motor am Rahmen gehaltenen Kühler 14. gesteift sind und deren Scheitel die unteren Rahmen- Die Ausbildung des Rahmens als Luftführungskanäle längskanten bilden. Die Bleche sind an den Knoten- 60 erspart besondere Luftführungskanäle, was der leich-

längsachse liegendes, aus Blech im V-förmig gebogenes zentrales Versteifungsprofil 3, durch zwei symmetrisch zur Rahmenlängsachse liegende Diagonalbleche 4, durch zwei weitere, ebenfalls symmetrisch zur Rahmenlängsachse liegende Diagonalpunkten in einer der Zeichnung zu entnehmenden Weise abgewinkelt. Das obere Deckblech 1 besteht im wesentlichen aus einem einzigen ebenen Blech, das sich in Rahmenquerrichtung von einem der Winkelbleche 6 bis zum benachbarten Winkelblech 6 erstreckt. Mit Rücksicht auf einen einfachen Zusammenbau besteht demgegenüber das untere Deckelblech 2 aus mehreren Teilblechen, die an Abwinklungen miteinander und mit den Strebblechen 3 bis 6 bzw. dem Randwinkelblech 7 verbunden sind.

ten und einfachen Bauweise des Rahmens zugute kommt.

Die Ansaughutze 16 dient mit ihrer oberen schrägen

Fläche der Lagerung der am Boden des nicht gezeichneten Fahrerhauses anzuordnenden Bedienungsorgane, wie Bremspedal 19 usw.

In dem rechnerisch zu ermittelnden Bereich der

maximalen Biegebeanspruchung des Hauptrahmens ist der Preßluftbehälter 20 des Fahrzeuges als mittragendes Bauteil eingebaut. Das V-förmige zentrale

Versteifungsprofil 3 und der Teil 2 α des unteren Begrenzungsbleches 2 sind hier unterbrochen, und die gekürzten Schenkel des zentralen Versteifungsprofils sind mit dem Preßluftbehälter verschweißt. Der Teil 2 a des unteren Begrenzungsbleches 2 ist geteilt, und die beiden Teilstücke sind ebenfalls mit dem Preßluftbehälter verschweißt (Fig. 4). Auch die Maßnahme, den Preßluftbehälter 20 im Bereich der maximalen Beanspruchung des Rahmens in diesen als tragendes Teil einzubauen, trägt wesentlich zur Erreichung maximaler Steifigkeit bei geringstem Gewicht und geringstem Arbeitsaufwand bei.

Gemäß Fig. 5 ist der Rahmen wiederum zur Aufnahme des Heckmotors an seinem hinteren Ende gabelförmig ausgebildet. Allerdings ist der Kühler nicht seitlich vom Motor, sondern an der Stirnseite des Rahmens angeordnet. Die zwischen den Lamellen oder Rippen des Kühlers hindurchtretende Frischluft wird dem wiederum als Luftführungskanal dienenden Rahmen zugeführt und tritt durch auf die Länge des Rahmens verteilte öffnungen 21 als Heizluft in den Aufbau des Fahrzeuges ein. Ist das Fahrzeug als Omnibus ausgeführt, so ist damit eine einfache und in der Regel durchaus genügende Heizung des Fahrgastraumes gegeben.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verwindungssteifer Hauptrahmen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen und Omnibussen, der aus einem oberen und einem unteren Deckblech besteht, wobei die beiden Deckbleche durch lotrechte und durch gegen die Lotrechte geneigte, an den Knotenpunkten abgewinkelte Bleche gegeneinander versteift und über die ganze Länge des Fahrzeuges hinweg in gleichem Abstand voneinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsbleche (3 bis 5) in der Weise abgewinkelt sind, daß beim von der Rahmenlängsachse nach den Rahmenlängsseiten fortschreitenden Zusammenbau des Hauptrahmens jeweils eine Abwinklung eines Versteifungsbleches und eines der Deckbleche (1, 2) bzw. ein zweites Versteifungsblech durch Punktschweißen mittels zweier von außen, insbesondere von den Rahmenlängsseiten an den Hauptrahmen heranzubringender Elektroden miteinander verbunden werden können, wobei die Abwinklungen der Versteifungsbleche im Bereich des oberen Deckbleches (1) praktisch in der Ebene des Deckbleches liegen.

2. Hauptrahmen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Längsrichtung des Hauptrahmens verlaufende Randwinkel (7), deren Scheitel die unteren Rahmenlängskanten bilden und die vor dem Anbau am Hauptrahmen durch Diagonalstreben (8) ausgesteift sind.

3. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randwinkel (7) an den lotrecht nach oben weisenden Schenkeln Befestigungsprofile (9) für seitliche Konsolen (10) tragen.

4. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein etwa V-förmiges zentrales Blechlängsprofil (3), dessen zweckmäßig zu einer Aufnahmefläche verbreiterter Scheitel mit dem unteren Deckblech (2) und dessen abgewinkelte Schenkelenden mit dem oberen Deckblech (1) verbunden sind.

5. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßluftbehälter (20) des Fahrzeuges an der Stelle der höchsten Biegebeanspruchung des Hauptrahmens als mittragende Versteifung mit den Versteifungsblechen (3 bis 6) und dem oberen bzw. unteren Deckblech (1, 2) verbunden ist.

6. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe als Luftführungskanal ausgebildet ist.

7. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 6 für ein Fahrzeug mit einem Heckmotor und einem an der Stirnseite des Fahrzeuges angeordneten Kühler, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen sowohl der Führung der an der Stirnseite des Fahrzeuges angesaugten Motoransaugluft als auch der Zuleitung der Kühlerabluft in den Wagenkasten des Fahrzeuges dient.

8. Hauptrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 6 für ein Fahrzeug mit einem Heckmotor und einem am Heck des Fahrzeuges angeordneten Kühler, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen gleichzeitig der Führung der an der Stirnseite des Fahrzeuges aufgenommenen Motorfrischluft und der ebenfalls an der Stirnseite des Fahrzeuges aufgenommenen Kühlluft für den Kühler (14) dient.

9. Hauptrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Deckblech (1) unmittelbar der Fußboden des Wagenkastens ist und lediglich mit einem entsprechenden Anstrich oder Bodenbelag versehen ist.

10. Hauptrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Deckblech (2) aus abgewinkelten Einzelblechen besteht, die an den Verbindungsstellen der Aussteifungsbleche (3 bis 6) aneinanderstoßen und miteinander verschweißt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 923 235;
deutsche Patentanmeldung K 969911/63 c (bekanntgemacht am 28. 2. 1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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