DE1053329B

DE1053329B - Wagenkasten-Unterrahmen fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1053329B
Application number: DED19190A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ahrens; Joachim Clasen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-11-25
Filing date: 1954-11-25
Publication date: 1959-03-19
Also published as: CH336702A; FR1137860A; GB786548A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft die Ausbildung von Wagenkasten-Unterrahmen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus über die ganze Trägerlänge durchlaufenden Gurten von kastenförmigem Querschnitt und aus Blechstegen zusammengesetzten hocfastegigen Längsträgem sowie über die Längsträger nach außen hinausragenden, mit im wesentlichen gleich hohen. Doppelstegen wie die Längsträger versehenen Querträgern.

Aufgabe der Erfindung ist, eine raisreichend feste, aber dennoch leichte Verbindung der Federlager mit dem Wagenkasten-Unterrahmen zur Aufnahme und Übertragung der im Fahrbetrieb auftretenden Stöße und Belastungen herzustellen.

Es sind Rahmenkonstruktionen bekannt, deren Längs- und Querträger aus geschlossenen Kastenprofilen bestehen und deren Querträger als Gitterträger ausgebildet sind. Dabei sind die Querträger auf die Längsträger aufgeschoben, so daß weder die Oberseite des Rahmens noch seine Unterseite eine ebene Oberfläche aufweist. Außerdem ist die Festigkeit dieser Rahmen durch die Art ihres Zusammenbaues beeinträchtigt. Bei einer anderen bekannten Bauweise weisen sowohl die Längs- als auch die. Querträger Ober- und Untergurte von kastenförmigem Profil mit dazwischen eingeschweißten. Blechstegen auf. An den einzelnen Kreuzungsstellen sind, die Gurte der Querträger oberhalb bzw. unterhalb der Gurte der Längsträger hindurchgeführt, wodurch der Zusammenbau des Rahmens erschwert und seine Ober- und Unterseite uneben wird.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Stege der Querträger im wesentlichen in ihrer ganzen Höhe unter AOlliger Unterbrechung der Längsträgerstege durch diese hindurchragen.

Vorteilhaft sind die Querträger in der bekannten Schalenbauweise gefertigt. Auf ihre äußeren Enden sind die Längsträger »-on beiden Seiten her aufgesetzt und mit ihnen auf übliche Art fest verbunden, wobei die Federbockkonsolen vor dem Aufschieben der Längsträger auf die Querträger an die Längsträger angeschlossen sind.

Die Stege der Längsträger weisen in bekannter Weise waffeiförmige Einprägungen auf. An den zur Aufnahme der Federbockkonsolen vorgesehenen Stellen der Längsträger sind außerdem paarweise Streben angeschlossen, die ebenfalls geschlossene kastenförmige Querschnitte aufweisen können. Für diese und andere in den Ansprüchen 2 bis 12 angeführte, zum Teil an sich bekannte Merkmale wird der Patentschutz nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 begehrt.

Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem in dem Hindurchführen der Querträger an der Stelle der Federlager, so daß die Aufhängung der Federn an

Wagenkasten-Unterrahmen
für Kraftfahrzeuge

Anmelder:
Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Hermann Ahrens, Sindelfingen (Württ),
und Joachim Clasen₁ Stuttgart,
sind als Erfinder genannt worden

den Querträgern, die entsprechend versteift sind, organisch erfolgt. Die Querträger bilden ihrerseits infolge der gitterartigen Verstärkung mit den. vorteilhaft doppelten Längsträgern auf jeder Seite eine geschlossene Einheit. Dazu tritt der wesentliche Gewinn, mit dieser Bauweise eine ebene Oberseite sowie eine gleichfalls ebene Unterseite des Unterrahmens zu erhalten und gleichzeitig eine Vereinfachung des Zusammenbaues des ganzen Rahmens zu erzielen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigt in schaubildlicher Darstellung

Fig. 1 den hinteren Teil des Unterrahmens eines Kraftfahrzeuges mit der Aufhängung der Fahrzeugfedern, wobei auf der dem Beschauer zugewendeten Rahmenaeite die die Gurte des Rahmemlängsträgers verbindenden Stegbleche zum Teil enitf ernt wurden, um die darunterliegenden Trägerteile sichtbar zu machen, Fig. 2 einen Ausschnitt des Unterrahmens vor dem Zusammenbau eines Querträgers mit den Längsträgern und der Federkonsole einer Fahrzeugseite,

Fig. 3 den hinteren Verstärkungswinkel der Konsole,

Fig. 4 den
Federkonsole,

Fig. 5 die vordere Seitenwand einer Konsole,
Fig. 6 den Z-förmigen unteren Befestigungswinkel einer Konsole und

Fig. 7 das an diesem Winkel befestigte Federlager. In Fig. 1 ist der fertige Zusammenbau der verschiedenen. Einzelbauglieder im Bereich der Feder

vorderen Verstärkungswinkel einer

aufhängung

zu einer Einheit dargestellt.

Die Feder

38 ist mit den üblichen Federlagern 37 an zwei Federkopfkonsolen 21 aufgehängt. Diese sind durch Rundlochschweißen mit den Ouerträgerblechpaaren 8, 8 a verbunden, deren Stege zum Teil eingeprägte Versteifungen 9 aufweisen. Die Ouerträgerblechpaare sind unten durch ein U-förmiges Verbindungsstück 11

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zusammengeschlossen. Mit den Ouerträgerblechen 8 und 8 α sind die Längsträgerpaare 15, 19, 16, 20 und die Federkopfkonsolen 21 durch Schweißen fest verbunden. Die Längsträger sind im Bereich der Federaufhängung auf bekannte Weise paarweise mit oberen und unteren Gurten 15, 16 bzw. 19, 20 versehen, die aus geschlossenen Kastenprofilen, bestehen und zwischen denen Stehbleche 15 a und 16 a mit waffeiförmigen Einprägungen angeordnet sind. Die Enden der Ouerträgerblechpaare 8, 8 a ragen durch die Längsträger auf beiden Seiten hindurch; daran sind die Konsolen 21 zweckmäßig durch Rundlochschweißen angeschlossen. Im Bereich der Hinterachse sind jeweils die unteren Gurte 19 und 20 unterbrochen und deren beide Enden für sich an die oberen Gurte angeschweißt. Diese Enden sind außerdem noch zusätzlich miteinander verbunden. Die außenseitig durch überlappte Schweißung an den oberen und an den unteren Gurten befestigten Stehbleche 15 a und 16 a sind mit den an der Durchtrittsstelle der Querträger vorgesehenen Streben 17 und 18 ebenfalls durch Schweißen verbunden. Jedes Glied des ganzen Bauverbandes ist so mit den anderen Teilen vereinigt, daß sein Einbau zur Erhöhung der Festigkeit des ganzen Verbandes und zum Aufnehmen der über die Federn 38 in. ihn eingeleiteten Kräfte dient.

Aus der Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Ausbildung der einzelnen Bauteile des vorher gezeigten Zusammenbauabschnittes ersichtlich. Die Stehbleche 15 a und 16 a zwischen den oberen, und den unteren Gurten sind zur besseren Verdeutlichung hier ebenfalls weggelassen. Das Ouerträgerblechpaar 8, 8 α besteht aus zwei zur Verstärkung mit wannenförmigen Einprägungen 9 und 10 versehenen, mit dem Verbindungsstück 11 fest zusammengefügten Preßteilen, deren Enden, sich, nach außen über die Hauptlängsträger hinaus erstrecken und oben, nach außen abgeschrägt sind, wobei die untere Kante mit Z-förmigen Aussparungen versehen ist. Als Auflage eines oberen Abdeckbleches 12 ist an die beiden Querträgerbleche 8 und 8a jeweils ein nach außen, gerichteter Winlcel 13 bzw. 14 angepreßt. Das Abdeckblech 12 bildet den unteren Begrenzungsteil eines mit einem weiteren, nicht gezeichneten waagerechten Blechteil trapezförmig ausgebildeten Heizungskanals, über dem das Bodenblech des Wagenkastens, beispielsweise eines Omnibusaufbaues, angeordnet ist.

Auf die beiden Ouerträgerbleche S und 8 a werden von jeder Außenseite her die Gitterverbände der zweckmäßig doppelt verlaufenden Längsträger aufgeschoben. Der Gitterverband der Längsträger im Bereich der Federaufhängung entsteht durch Einfügen von je zwei Stegpaaren 17, 18 in dem der äußeren Entfernung der beiden Ouerbleche 8 und 8 a entsprechenden Abstand zwischen die vorteilhaft als Hohlträger ausgebildeten Obergurte 15 und 16 und Untergurte 19 und 20 sowie durch Verschweißen dieser Teile miteinander.

Eine zweckmäßige Zusammenbaufolge ergibt sich, wenn zuerst der Gitterverband mit der vorgefertigten Federbockkonsode 21 zusammengeheftet wird. Die Federbockkonsole 21 ist im wesentlichen zusammengesetzt aus zwei für den Zusammenbau mit den Querträgerblechen mit mehreren runden Löchern und mit einer etwa im unteren Drittel nach außen gerichteten Abwinkelung 22, 23 versehenen Seitenwänden. An den schrägen oberen Kanten sind die beiden Seitenwände der Federkopfkonsole durch eine einfache Platte abgeschlossen.

Mit der hinteren. Seitenwand, die in Fig. 5 für sich dargestellt ist, werden die in. Fig. 3 ebenso für sich gezeichneten hinteren. Verstärkungswinkel 24 fest verschweißt.

Außer über die beiden unteren, kleineren Löcher 33 in der hinteren Seitenwand und über die entsprechenden Bohrungen 26 des hinteren Verstärkungswinkels sind alle aufliegenden Seitenkanten, auch die der Streben 17 und 18 der Längsträger, bei der Zusammenstellung miteinander verbunden.. Der Verstärkungswinkel 24 fängt bevorzugt jede Stoßbelastung, die im Fährbetrieb und besonders beim Anfahren und raschen Bremsen des Fahrzeuges von den Federn aufgenommen wird, sicher ab; seine Einbettung und innige Verbindung mit der Federaufhängung ist besonders vorteilhaft. Er besteht aus einem oberen Ansdhlußteil 25 (Fig. 3) mit den beiden Löchern 26 und einer nach außen abgewinkelten, annähernd waagerechten schmalen Auflageplatte 27, die

ao wiederum an ihrer Außenkante nach unten abgewinkelt ist, wobei die Außenkante der unteren Verbindungsplatta 28 schräg nach innen verläuft. Diese schräge Kante ist zur Versteifung mit einem Flansch 29 versehen. Die Verbindungsplatte 28 ist etwa doppelt so breit wie der obere Anschlußteil 25 und wird nach dem Zusammenbau mit den Wänden der Federkopfkonsole durch den Gitterverband der Längsträger hindurchgesteckt.

Der in Fig. 4 wiedergegebene vordere Verstärkungswinkel 30 weist spiegelbildlich den gleichen oberen Anschlußteil 25 mit denselben Bohrungen 26 wie der hintere, 24, in Fig. 3 auf, der zu einer waagerechten, schmalen Auflageplatte 27 abgewinkelt ist. Von dem aufrechten Anschlußteil 25 des vorderen Verstärkungswinkels 30 ist eine annähernd waagerechte schmale Auflageplatte 31 nach außen zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Streben des Wagenkastens abgewinkelt. Die Auf lageplatte 31 ist wieder nach unten abgewinkelt und bildet damit durch diese Abkantung 32 die vordere Begrenzungsleiste für den von unten angesetzten Federbock 37.

In Fig. 5 ist die in Fahrtrichtung vordere Seitenwand der Federkopfkonsole 21 für sich scfaaubildlich dargestellt. Die beiden Löcher 33 für die Verbindung der jeweiligen Konsolenseitenwand mit dem zugehörigen Verstärkungswinkel 24 bzw. 30 durch Lochschweißung entsprechen in ihrer Lage den in den Seitenwänden angebrachten Löchern. 33.

Das kleine obere Befestigungsloch 34 und die drei größeren, etwa senkrecht übereinanderliegenden Verbindungslöcher 35 dienen für die Schweißbefestigung am Querträgerblech 8 bzw. 8 a. Die hintere Seitenwand der Federkopfkonsole weist spiegelbildlich dieselbe Gestaltung auf wie die in Fig. 5 dargestellte vordere.

Vor dem Anschluß des Federbocks 37 von unten an die Konsole wird diese nach unten, hin durch den. in Fig. 6 für sich dargestellten Z-förmigen Auflageteil 36 abgeschlossen, mit dessen Oberteil die beiden Konsolseitenwände mit ihren Winkelflanschen 22 und 23 sowie die waagerechten schmalen Auflageplatten 27 und 31 der Verstärkungswinkel 24 und 30 durch Schweißen od. dgl. fest verbunden sind.

In Fig. 7. ist der rechte hintere Federbock 37 einbaufertig neben die in Fig. 2 schon fertig zusammengebaut dargestellte Federbockkonsole 21 gerückt eingetragen.

Durch die Erfindung wird eine einfache Kraftübertragung von den Rädern über die Federn, auf das Rahmengestell eines schweren Kraftfahrzeugs, vor-

Claims

zugsweise eines Omnibusses, erreicht, wobei die einzelnen Bauteile zu einer Einheit verbunden sind, deren einzelne Gruppen für sich hergestellt und abgeschlossen sind, ehe sie durch Einsetzen der mit den Federboclikonsolen fest verbundenen Querträger zwischen die Längsträger zu einem allen auftretenden Beanspruchungen gerecht werdenden Raumverband zusammengeschlossen sind. Uber den Inhalt der Ansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung und der Zeichnung dienen zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes, sind jedoch nicht Gegenstand der Erfindung. Patentansprüche:

1. Wagenkasten-Unterrahmen für Kraftfahrzeuge mit aus auf die ganze Trägerlänge durchlaufenden Gurten von kastenförmigem Querschnitt und aus Blechstegen zusammengesetzten, hochstegigen Längsträgern sowie an den Aufhängungsstellen der Fahrzeugfedern über die Längsträger nach außen hinausragenden, mit im wesentlichen gleich hohen Doppelstegen wie die Längsträger versehenen Querträgern, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege der Querträger im wesentlichen in ihrer ganzen Höhe unter völliger Unterbrechung der Längs trägers tege durch diese hindurchragen.

2. Wagenkasten-Unterralimen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und die unteren Gurte (15 und 19 bzw. 16 und 20) der Längsträger an den Durchtrittsstellen der Querträger-Stegbleche (8 und 8 a) durch aufrechte Streben (17 und 18) von vorzugsweise ebenfalls kastenförmigem Querschnitt miteinander und mit den Stegblechen (8 und 80) verbunden sind.

3. Wagenkasten-Unterrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger im Bereich der Fahrzeugfedern (38) als Doppelträger (15, 19 und 16, 20) ausgebildet sind.

4. Wagenkasten-Unterrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine schuhförmig ausgebildete, das Federlager tragende Konsole (21) an der Durchtrittsstelle der Querträger-Stegbleche (8 und 8 a) in die Längsträger (15, 19 und 16, 20) eingeschoben und zweckmäßig durch Schweißen mit ihnen, fest verbunden ist.

5. Wagenkasten-Unterrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Längsträger (15, 19 und 16, 20) hindurchragenden Enden der Querträger-Stegbleche (8 und 8 a) in die Konsolen (21) eingeschoben und mit ihnen zweckmäßig durch Schweißen fest verbunden sind.

6. Wagenkasten-Unterrahmen nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen am äußeren Ende der Konsole (21) angeordneten Z-förmigen Winkel (36), an dessen oberem Schenkel das Federlager (37) befestigt ist und dessen unterer, ebenfalls waagerechter Schenkel mit den unteren Gurten (19 und 20) der Längsträger fest verbunden

ist und als Widerlager zum Aufbocken bzw. Anheben des Fahrzeugs dient.

7. Wagenkasten-Unterrahmen nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oben abgedeckten Seitenwände der Konsole (21) je eine nach außen gerichtete Abwinkelung aufweisen.

8. Wagenkasten-Unterrahmen nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch die Anordnung von je einem Verstärkungswinkel (24 bzw. 25) auf jeder Seite der Konsole (21), von denen jeweils der äußere Verstärkungswinkel (24) vorteilhaft zum Auffangen der Stöße beim Anfahren oder Bremsen eine an der freien Kante von einem abgewinkelten Streifen (29) verstärkte, nach unten abgeschrägte Platte (28) aufweist, an deren davon abgewinkelten, waagerechten Auflageteil (27) der obere Schenkel des Z-förmigen Winkels (36) fest angeschlossen ist, während der jeweils innere, mit der anderen Konsolenseite verbundene Verstärkungswinkel (25) mit einem dem Auflageteil (27) des Verstärkungswinkels (24) entsprechenden Auflageteil (31) und einer daran anschließenden Abkantung (32) nach unten versehen ist.

9. Wagenkasten-Unterrahmen nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch nach außen gerichtete Abwinkelungsflansche (13 und 14 sowie 13 a und 13-6) der Querträger-Stegbleche (8 und 8 a).

10. Wagenkasten-Unter rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ouerträger-Stegbleche (8 und 8ß) nach unten durch ein U-förmig gestelltes Verbindungsblech (11) abgeschlossen und nach Einschieben der Längsträger mit den Stegen (17) und den Untergurten (19) unmittelbar fest verbunden sind, während mittels Rundloch-Nahtschweißen auch die schuhförmig ausgebildete Konsole (21) fest an die Querträger-Stegbleche (8 und 8a) angeschlossen ist.

11. Wagenkasten-Unterrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mittels abgewinkelter Flansche (12 a) an den inneren oberen Gurten (15) und auf den Querträger-Stegblechen (8 und 8 a) befestigtes oberes Abschlußblech (12).

12. Wagenkasten-Unterrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die seitliche äußere Abdeckung der über die Gurte (15, 19 und 16, 20) der Längsträger hinausragenden Querträger-Stegbleche (8 und 8 a).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 858 065;
österreichische Patentschrift Nr. 171 466;
schweizerische Patentschrift Nr. 255 283;
französische Patentschriften Nr. 979 464, 809 944; Revue Technique Automobile, November 1953,
. 829 und 830.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen