DE3138051A1

DE3138051A1 - Verbindungsvorrichtung fuer bleche, profile oder dergleichen, insbesondere fuer rahmen von fahrzeug-fahrgestellen

Info

Publication number: DE3138051A1
Application number: DE19813138051
Authority: DE
Inventors: Albert Saone Penverne; Pierre Seine-Saint-Denis Williams-Gobeaux
Original assignee: FTF ACHSEN GmbH
Current assignee: FTF ACHSEN GmbH
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1983-04-07
Also published as: GB2109501B; GB2109501A; FR2513330A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung mit einem Verbindungselement für zwei Bleche, Profile oder dergleichen, von denen Jedes an der Verbindungsstelle wenigstens eine kalottenförmige Verformung mit flachem, zur Blechebene parallelen Boden aufweist, insbesondere für Rahmen von Fahrzeug-Fahrgestellen.

Durch die DE-OS 26 07 154 ist eine derartige Flanschverbindung bekanntgeworden, bei der die beiden unge-.fähr deckungsgleichen, kalottenförmigen Verformungen ineinander eingreifen; dabei ist vorgesehen, daß lediglich die gewölbten Bereiche der Verformungen aneinander anliegen, während die flachen Bodenbereiche im verschraubten Zustand einen Abstand voneinander aufweisen.

Wenn bei dieser Verbindungsvorrichtung zwei verhältnismäßig dünne Bleche miteinander verbunden werden sollen, dann darf die Schraubverbindung nicht bis zum.maximal

„c zulässigen Drehmoment beansprucht werden, weil sich sonst die Bleche an den kalottenförmigen Verformungen so stark verformen wurden, daß der erwähnte Abstand zu Null gehen und die Bleche reißen wurden. Andererseits ist es für eine sichere Schraubverbindung erfor-

2Q derlich, daß das maximale Drehmoment aufgebracht und erhalten wird.

Bei der bekannten Verbindung ist es ferner für die Zentrierung nachteilig, daß nur abgerundete Sattelflächen der Verformungen aneinander anliegen, nicht jedoch gerade Flächen.

-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Verbindungsvorrichtung so auszubilden, daß bei allen Anwendungsfällen das Verbindungselement bis zum maximal zulässigen Wert - bei Schrauben bis zum maximal zulässigen Drehmoment - beansprucht werden kann, • ohne daß dadurch die Gefahr einer unzulässigen Verformung oder gar des Reißens der kalottenförmigen Verformungen an der Verbindungsstelle besteht.

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Srfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Verformungen spiegelsymmetrisch einander gegenüberliegen und zwischen sich einen Hohlraum bilden, in dem ein Abstandskörper eng an den Hohlraumwänden an-'5 "liegend eingeschlossen ist, an dessen schrägen, den kalottenförmigen Verformungen entsprechenden Flächen. die gegenüberliegenden Bereiche der beiden Verformungen reibungsschlüssig anliegen und dessen Dicke so groß ist, caS die beiden Bleche nach der Verbindung einen geringen

'

Abstand voneinander aufweisen. ·

Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung hat den Vorteil, daß die beiden kalottenförmigen Verformungen nicht unmittelbar gegeneinander gedrückt sind, sondern gegen

den Abstandskörper, so daß im Fall einer Schraube als

■ Verbindungselement das maximal zulässige Drehmoment aufgebracht werden kann, ohne daß dadurch Beschädigungen oder Zerstörungen der Bleche oder Profile zu befürchten sind. Wenn das maximale Moment auf das Verbindungselement aufgebracht ist, ist sichergestellt, daß dieses dann immer erhalten bleibt. ' '

Eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich bessere Zentrierung der beiden Bleche oder Profile ergibt sich dadurch, daß nunmehr gerade,konisch abgeschrägte Plächen

aneinanderliegen und nicht nur lediglich runde Sattelflächen. Die reibschlüssige Verbindung zwischen den schrägen Flächen der beiden Verformungen und den entsprechenden Umfangsflachen des Abstandskörpers bilden eine ausgezeichnete Sicherung für das Verbindungselement, im Falle einer Schraube eine Schraubensicherung.

Ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil bei der Her- ^O stellung ist die Tatsache, daß die beiden kalottenförmigen Verformungen deckungsgleich sind, so daß identische Werkzeuge verwendet werden können. Die beiden untereinander gleichen Verformungen bieten darüberhinaus bei der Montage die erforderliche Sicherheit, da '~ absolut gleiche Teile miteinander verbunden werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß vor dem vollständigen Aufdrücken der Verformungen auf den Abstandskörper die beiden kalotten^zu förmigen Verformungen im Querschnitt etwas kleiner sind als der Abstandskörper und zwischen deren Boden und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Abstandskörpers ein Spiel vorhanden ist, das bei der Herstellung der vollständigen Verbindung zu WuIl wird.

Wie bereits erwähnt, ist das Verbindungselement im allgemeinen eine Schraube, die bei der vollständig hergestellten Verbindung bis zum maximal zulässigen Drehmoment belastet ist. .

Der Abstandskörper kann rund sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß dieser eine langgestreckte Form mit abgerundeten Ecken sowie wenigstens zwei Durchgangsbohrungen für die Verbindungselemente auf-

weist.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung vor dem vollständigen Aufdrücken der Verformungen auf den Abstandskörper,

Figur 2 die Schnittdarstellung dieser Verbindungsvorrichtung nach der Herstellung der vollständigen Verbindung
und ·

Figur 3 die Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung, bei der die Verformungen eine langgestreckte Form aufweisen.

Das Beispiel der Figuren 1 und 2 zeigt im·Querschnitt '_: zwei Bleche 10 und 10', beispielsweise zwei Profil-

; bleche, die im zusammengeschraubten Zustand einen Längs-

ί träger für den Rahmen eines Fahrzeug-Fahrgestelles bilden. An der Verbindungsstelle ist in jedes der beiden ^zo Bleche 10, 10' eine kalottenfÖrmige Verformung 12 eingearbeitet, die durch einen zur Blechebene parallelen, flachen Boden 14- und einen konischen Wandbereich 16 gebildet ist. In den Boden 14- ist zentrisch eine Bohrung

18 eingearbeitet.
30

Die beiden Verformungen 12 liegen einander spiegelsymmetrisch gegenüber und bilden zwischen sich einen Hohlraum, in dem ein der Form dieses Hohlraumes entsprechender Abstandskörper 20 eingeschlossen ist. Der Abstandskörper 20 hat somit eine Doppelkegelform. Er wird von

einer Durchgangsbohrung 22 'durchsetzt, die mit den beiden Bohrungen 18 fluchtet.

Wie Pig. 1 zeigt, werden zur Herstellung der Verbindung der beiden Bleche 10 und 10' diese mit ihren kalottenförmigen Verformungen 12 gegen den metallischen Abstandskörper 20 gedrückt (Druckkräfte P in Fig. 1),

bis die konischen Wandbereiche 16 an den schrägen 10

Flächen 24 des Abstandskörpers 20 anliegen. Da die beiden kalottenförmigen Verformungen 12 im noch nicht ■ montierten Zustand im Querschnitt etwas kleiner sind als der Abstandskörper 20, ist zwischen dem Boden 14 · iind der diesem gegenüberliegenden Stirnfläche des Abstandskörpers 20 ein Spiel t vorhanden.

Uta eine vollständige Verbindung herzustellen, wird nun, wie Pig- 2 zeigt, durch die Bohrungen 18 und 22 eine „_ Schraube 26 gesteckt, auf deren Gewindeende 28 eine • Mutter 30 aufgeschraubt wird. Dabei werden die beiden kalottenförmigen Verformungen 12 immer mehr auf den Abstandskörper 20 gedruckt, bis das anfängliche Spiel t auf beiden Seiten zu Null wird. Während dieses Vorne ganges gleiten die konischen Wandbereiche 16 auf den schrägen Flächen des Abstandskörpers 20 in Richtung zur Mittelebene der Vorrichtung, so daß sich in diesem Bereich eine, reibschlüssige Verbindung ergibt.

3Q Wenn auf die Schraubverbindung 26, 30 das maximal zulässige Drehmoment aufgebracht ist, ist das anfänglich vorhandene Spiel t, wie bereits erwähnt, verschwunden. Die Dicke b des Abstandskörpers 20 ist dabei so bemessen, daß in diesem Zustand die beiden Bleche 10- und 10' außerhalb der Verbindungsstelle einen Abstand s voneinander aufweisen, wodurch immer sichergestellt ist, daß

die Schraubverbindung bis zum maximalen Drehmoment angesogen werden kann.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Widerstandsmoment I • um die zur Zeichenebene senkrechte Achse A wesentlich größer ist als bei dem eingangs erläuterten Stand der Technik» so daß bei Torsionsbeanspruchungen der beiden Bleche 10, 10' die Gefahr von Verformungen und Zerstörungen erheblich verringert ist, was insbesondere bei Fahrzeugrahmen besonders vorteilhaft zu Buche schlägt.

In Fig. 3 ist die Möglichkeit gezeigt, daß die beiden Bleche 10 und 10' durch eine Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden werden können, bei der der Abstandskörper, und damit auch die beiden kalottenformigen Verformungen 12' eine langgestreckte Form mit abgerun-■ deten Enden aufweisen. Dabei bietet es sich an, zwei

'. erbindungselemente 26 zu verwenden.

Bei der Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung werden die Verbindungselemente,im allgemeinen Schrauben, iiiete oder dergleichen, nur auf Zug beansprucht, nicht jedoch auf Scherung. Durch die kastenförmige Verbindungsstelle, in der der Abstandskörper eng anliegend eingeschlossen ist, wird eine ausgezeichnete Belastungsaufnahme erreicht. Durch das enge Anliegen der kalottenformigen Verformungen an dem Abstandskörper, ist sicher-OQ gestellt, daß auch bei maximalem Moment des Verbindungs-" elementes die Elastizitätsgrenze der Bleche nicht überschritten wird.

Claims

Verbindungsvorrichtung für Bleche," Profile oder dergleichen, insbesondere für Rahmen von Fahrzeug-Fahrgestellen .

Patentansprüche

Verbindungsvorrichtung mit einem Verbindungselement Für zwei Bleche, Profile oder dergleichen, von denen jedes an der Verbindungsstelle wenigstens eine kalottenförmige Verformung mit flachem, zur Blechebene parallelen Boden aufweist, insbesondere für Rahmen von Fahrzeug-Fahrgestellen, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Verformungen (12) spiegelbildlich einander gegenüberliegen und zwischen sich einen Hohlraum

bilden, in dem ein Abstandskörper (20) eng an den Hohlraumwänden anliegend eingeschlossen ist, an dessen schrägen, den kalottenförmigen Verformungen (12) entsprechenden Flächen (2A-) die gegenüberliegenden Bereiche (16) der beiden Verformungen (12) reibungsschlüssig anliegen und dessen Dicke (b) so groß ist, daß die beiden Bleche (10, 10') nach der Verbindung einen geringen Abstand (s)' voneinander aufweisen. .
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem vollständigen Aufdrücken der Verformungen-(12) auf den Abstandskörper

(20) die beiden kalottenförmigen Verformungen (12) im Querschnitt etwas kleiner sind als der Abstandskörper (20) und zwischen deren Boden (14-) und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Abstandskörpers (20) ein Spiel (t) vorhanden ist, das bei. der Herstellung der vollständigen Verbindung zu Null wird.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbindungselement eine Schraube (26) ist, die bei der vollständig hergestellten Verbindung bis zum maximal zulässigen Drehmoment belastet ist.
4. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3j dadurch gekennzeichnet , daß der Abstandskörper (20) rund ist.

5· Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Abstandskörper (20) eine langgestreckte Form mit abgerundeten Enden sowie wenigstens zwei Durchgangsbohrungen (2?) für die Verbindungselemente aufweist.