DE744465C

DE744465C - Verfahren zur Herstellung eines geschweissten Rahmens, insbesondere fuer Zweiradfahrzeuge, wie Fahrraeder, Motorraeder u. dgl.

Info

Publication number: DE744465C
Application number: DEN42950D
Authority: DE
Inventors: Kurt Leyendecker
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1939-02-16
Filing date: 1939-02-16
Publication date: 1944-01-17

Description

Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rahmens, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rahmens, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl., unter Verwendung von Verstärkungseinsätzen oder -rohren an den hochbeanspruchten Stellen des Rahmens. Bei dem bekannten Verfahren der vorerwähnten Art sind die Verstärkungseinsätze oder -rohre mit dem Rahmenrohr verschweißt, worauf die verstärkten Rahmenrohre mit den benachbarten Rahmenrohren wiederum verschweißt werden.
Das vorerwähnte bekannte Verfahren beschränkt sich darauf, nur an einigen wenigen Stellen Verschweißungen vorzusehen, während nach der Erfindung so vorgegangen wird, daß die Verschweißung der Verstärkungseinsätze oder -rohre mit den zugehörigen Rahmenrohren über den Umfang herumlaufend erfolgt. Durch diese Maßnahme wird die Verbindung außerordentlich dauerhaft gestaltet, und es lassen sich mit derart hergestellten Rahmenrohren sehi beträchtliche Beanspruchungen aufnehmen. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, auf welche Beanspruchungen Rücksicht zu nehmen ist.
In Abb. z ist dies schematisch angedeutet. Bei einem ruhenden Fahrzeug verteilt sich das in dem Schwerpunkt S angreifende Gewicht G auf dem Boden in den Auflagekräften P1, P2. Bei einem in Betrieb befindlichen Fahrzeug ,wirken dann noch insbesondere die Widerstände durch Unebenheiten der Straße, der Richtung und Größe nach, entsprechend den Pfeilen W. Aus den Widerständen W und der Auflagekraft P1 ergibt sich die resultierende Kraft R. Diese Kraft sucht die in Abb. z gekennzeichneten Winkel a1 zwischen dem Steuerrohr und dem unteren Rahmenrohr sowie a2 zwischen dem oberen Rahmenrohr und dem Steuerrohr aufzubiegen. Dadurch entstehen an den Stellen F', F2 Spannungen, die bei Überschreitung bestimmter Werte zu Rissen an diesen Stellen führen. Dauerversuche und Betriebsbrüche haben erkennen lassen, daß die Rohre in den Richtungen R1, R2 zu reißen beginnen. Es ist also insbesondere die Stelle F1 in höchstem :Maße gefährdet. Umfangreiche Versuche auf besonders gebauten Prüfständen haben ergeben, daß immer wieder die Rahmen zuerst an der Stelle F' in Richtung R1 anreißen, und daß anscheinend nach Lösung der Verbindung zwischen dem unteren Rahmenrohr und dem Steuerrohr die Stelle F2 in Richtung R2 reißt.
Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß beiBefolgung der Lehre nach derErfindung, nicht nur verschweißte Verstärkungseinsätze an sich zu verwenden, sondern die Verschweißung der Verstärkungseinsätze mit den zugehörigen Rahmenrohren über den Umfang herumlaufend durchzuführen, die vorerwähnten Gefährdungen des Rahmenrohres auch bei sehr großen Beanspruchungen vermieden sind.
Es gilt dies insbesondere auch in dem Falle, wo nach einem weiteren Erfindungsgedanken an den hochbeanspruchten Stellen des Rahmens Rahmenrohre mit eingeschweißten Verstärkungseinsätzen (Rohreinsätze aus gerollten Blechteilen o. dgl.) vorgesehen sind, die mit den benachbarten Rahmenrohren, beispielsweise mit dem Steuerrohr, als Einheit verschweißt sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einer Betrachtung der Abb. 2 bis 8 der beiliegenden Zeichnung.
Während in Abb.2 die Ausführungen mit Verstärkungseinsätzen angedeutet sind, die keine ausreichende Verbindung ergeben haben, läßt Abb. 3 die Verbindung nach der Erfindung erkennen.
Gemäß Abb. 2 sind in die oberen und unteren Rahmenrohre x und 2 Verstärkungseinsätze in Form von Rohren 3 und q. aus gerolltem Blech o. dgl. eingeführt. Die verstärkten Rohrenden sind durch Schweißung mit dem Steuerrohr 5 verbunden. Bei diesen Ausführungen zeigen sich, wie eingangs erwähnt, an den Stellen F', F2 noch immer die nachteiligen Anrisse, die zu einem endgültigen Unbrauchbarwerden des Rahmens führen.
Gemäß Abb. 3 ist nun dafür gesorgt, daß der Verstärkungseinsatz 3 mit dem oberen Rahmenrohr x noch besonders verschweißt ist. Es geschieht das zweckmäßig in der Form, daß eine Elektrode El in das Verstärkungsrohr 3 eingeführt wird und daß mit Hilfe der Elektrode E2 über den Umfang des oberen Rahmenrohres herumlaufend besondere VerschweißungsstellenV geschaffen werden. Man wird in der Regel mit 15 Schweißpunkten zur Verbindung des Verstärkungseinsatzes 3 mit dem Rahmenrohr z rechnen können. In der gleichen Weise wird auch das untere Rahmenrohr 2 mit dem Verstärkungseinsatzq. durch Schweißung verbunden.
Nachdem dies geschehen ist, erfolgt in üblicher Weise die Verschweißung des Steuerrohres 5 mit dem unteren bzw. dem oberen Rahmenrohr so, wie das bei 6 angedeutet ist. Auch in diesem Falle wird man vorteilhaft dafür sorgen, daß der Verstärkungseinsatz 3 etwas über das Ende des dazugehörigen Rahmenrohres = hinausragt.
Die so hergestellten Rahmen halten auf den entwickelten Prüfungseinrichtungen im Mittel das Fünffache an Dauerbeanspruchungen aus wie Rahmen, bei denen die Verstärkungen nicht über den Umfang herumlaufend mit den Rahmenrohren verbunden sind.
Wie eingangs erwähnt, können zur Verbindung der mit Verstärkungseinsätzen verschweißten Enden der Rahmenrohre mit den benachbarten Rahmenrohren auch besondere Verbindungsstücke in Form von Muffen Anwendung finden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in der Abb. q. wiedergegeben, während die Abb. 5, 6, 7 und 8 besondere Muffenverbindungen in verschiedenen Ansichten erkennen lassen.
Nach Abb.4 sind mit den Enden der Rahmenrohre, die, wie weiter oben ausgeführt, mit Verstärkungseinsätzen (Verstärkungsrohren) verschweißt sind, Verbindungsmuffen 7 und 8 durch Schweißung in Zusammenhang gebracht. Auch in diesem Falle wird der elektrischen Punktschweißung der Vorzug zu geben sein, indem Elektroden El, E2 Anwendung finden. Die Muffen 7 und 8 sind bei g und xo ausgespart, damit die Elektroden durch die Muffen hindurch zur Verschweißung der Verstärkungseinsätze mit den Rohrenden eingeführt werden können. Die Muffen selbst sind mit dem in diesem Beispiel gezeigten Steuerrohr ebenfalls durch Punktschweißung verbunden. Der Zusammenbau eines solchen Rahmens vollzieht sich also wie folgt: Zunächst werden die Verstärkungsrohre mit den Rahmenrohren in der an Hand der Abb. 2 und 3 dargestellten Weise durch Schweißungen vereinigt. Auf die so vorbereiteten Rahmenrohre werden nunmehr die Muffen 7 und 8 aufgepreßt und wiederum durch Punktschweißung mit Hilfe der Elektroden El, EZ verbunden. Daraufhin wird in die Muffen 7 und 8 das Steuerrohr eingeschoben. Die Verbindung zwischen dem Steuerrohr und den Muffen wird dadurch vorbereitet, daß das Steuerrohr von innen nach außen durch geeignete Walzvorrichtungen aufgewalzt wird. Ist dies geschehen, so erfolgt die Verbindung zwischen den Muffen 7 und 8 und dem Steuerrohr durch Punktschweißung wiederum mit Hilfe der genannten Elektroden.
Damit der Rahmen so dauerhaft wie möglich ausfällt, ist auch bei der Durchbildung der Muffen auf die Verteilung der Beanspruchungen innerhalb des Rahmens Rücksicht genommen. Da gemäß Abb. i die Höchstbeanspruchungen an den Stellen F' und F2 auftreten, so ist nach den Abb. 5 und 6 die Muffe entweder vollkommen aus einem Stück, also ohne Schweißnähte hergestellt, oder die Schweißnaht ii wird gemäß den Abb. 7 und 8 in die am wenigsten beanspruchte Zone verlegt, während die höchstbeanspruchte Zone F1 keine Schweißnaht aufweist.
Die Erfindung beschränkt sich naturgemäß nicht auf die Anwendung von Widerstandsschweißung, auch mit autogener Schweißung und anderen Schweißarten lassen sich ähnliche Ergebnisse erzielen, indessen wird man dem wirtschaftlichen Widerstandsschweißverfahren den Vorzug geben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rahmens, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl., unter Verwendung von Verstärkungseinsätzen oder -roteren an den höchstbeanspruchten Stellen des Rahmens, wobei die Verstärkungseinsätze oder -rotere mit den Rahmenrohren verschweißt und danach die verstärkten Rahmenrohre mit den benachbarten Rahmenrohren wiederum verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung der Verstärkungseinsätze oder -rotere mit den zugehörigen Rahmenroteren über den Umfang.herumlaufend erfolgt.
2. Geschweißter Rahmen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den hochbeanspruchten Stellen des Rahmens Rahmenrohre mit eingeschweißten Verstärkungseinsätzen (Rohreinsätzen aus gerollten Blechteilen o. dgl.) vorgesehen sind, die mit den benachbarten Rahmenrohren, beispielsweise mit den Steuerrohren, als Einheit verschweißt sind.
3. Geschweißter Rahmen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungseinsatz (das Verstärkungsrohr) über das Rahmenrohr etwas hinausragt.
4. Geschweißter Rahmen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Verstärkungsenden der Rahmenrohre zu verschweißenden Muffen entweder aus einem Stück hergestellt sind oder eine Schweißnaht in jener Zone besitzen, die in dem fertigen Rahmen möglichst wenig beansprucht wird. Zur Abgrenzung . des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften...... Nr. 256 i52, 455 803, 514 490, 646 745; schweizerische Patentschrift. . . - 193 5io; britische - ... - 26g 059; französische 453227.