DE932647C - Profile support, especially for wheel axles in vehicle construction - Google Patents

Description

Profilträger, insonderheit für Radachsen im Fahrzeugbau Bekanntlich darf bei gewalzten U-, Z-Profilen usw. das Verhältnis von Stegstärke zu Flanschstärke aus walztechnischen Gründen ein gewisses Maß nicht überschreiten. Bei U-Profilen beispielsweise beträgt dieses Verhältnis im Höchstfalle I :1,4. Da diese Profilträger in der Hauptsache auf Biegung oder Knickung beansprucht werden, ist die Größe des erzielten Trägheits- bzw. Widerstandsmomentes von höchster Bedeutung. Zu diesem Zwecke müssen möglichst große Werkstoffmassen weit von der jeweiligen Schwerpunktachse verlagert werden. Durch die Beschränkung des Verhältnisses Stegstärke zu Flanschstärke ist. aber diese Werkstoffverlagerung nur bis zu einem gewissen Maße möglich. Es können daher die zur Verfügung stehenden Werkstoffmassen statisch nicht voll ausgenutzt werden.Profile beams, especially for wheel axles in vehicle construction It is well known that the ratio of web thickness to flange thickness for rolled U-, Z-profiles etc. must not exceed a certain level for reasons of rolling technology. In the case of U-profiles, for example, this ratio is at most I: 1.4. Since these profile girders are mainly subjected to bending or kinking, the size of the moment of inertia or resistance achieved is of utmost importance. For this purpose, the largest possible material masses must be shifted far from the respective center of gravity. By limiting the ratio of web thickness to flange thickness. but this shift of material is only possible to a certain extent. The available material masses can therefore not be fully utilized statically.

Erfindungsgemäß werden Profilträger vorgeschlagen, insonderheit als Hohlprofile für Radachsen im Fahrzeugbau und als ähnliche Kastenträger, die aus Walzprofilen zusammengesetzt und zu einem Ganzen verschweißt sind, wobei mindestens ein U-Profil verwendet wird, dessen Verhältnis Stegstärke zu Flanschstärke mehr als I :2, vorzugsweise I :2 bis I : 4, beträgt. Hierbei sind die Stege zur offenen Profilseite hin eingezogen, und die innenliegenden Flanschteile der U-Profile stützen sich an den Enden ab.According to the invention, profile supports are proposed, in particular as Hollow profiles for wheel axles in vehicle construction and as similar box girders made from Rolled sections are assembled and welded to form a whole, with at least a U-profile is used whose ratio of web thickness to flange thickness is greater as I: 2, preferably I: 2 to I: 4. Here the bars are open The profile side is drawn in and the inner flange parts of the U-profiles are supported off at the ends.

Durch den Gegenstand der Erfindung wird einmal Gewicht eingespart und zum anderen werden die Trägheits- bzw. Widerstandsmomente erhöht. Bei Zusammensetzung derartiger Profile zu einem Bauwerk ergibt sich durch die verstärkten Flansche und ihre im Querschnitt gleichmäßige rechteckige Form einmal eine günstige Krafteinleitung, so daß die sonst gebräuchlichen Knotenbleche fortfallen können, und zum anderen ist die Verbindung, d. h. die Befestigung bedeutend besser. Von besonderem Vorteil ist beispielsweise bei U-Profilen gemäß der Erfindung die Verlagerung der parallel zum Steg verlaufenden Schwerpunktachse zur Mitte. Hierdurch werden die Randspannungen überall annähernd gleich, so daß dieses U-Profil fast einem geschlossenen Kastenprofil entspricht. Da das Walzen der Profile fast nur in der Breite erfolgt, d. h. flache Profile gewalzt werden, können beispielsweise die Stege ohne weiteres im Querschnitt gebogen, gewellt usw. werden, so daß neben der Erhöhung der Tragfähigkeit der endgültigen Profile gleichfalls noch eine gewisse Elastizität erreicht wird.The subject matter of the invention saves weight on the one hand and become another the moments of inertia or resistance are increased. When such profiles are combined to form a structure, the reinforced Flanges and their rectangular shape, which is uniform in cross section, are a favorable one Introduction of force so that the otherwise common gusset plates can be omitted, and on the other hand is the connection, i. H. the attachment significantly better. from The displacement is particularly advantageous, for example, in the case of U-profiles according to the invention the center of gravity running parallel to the bridge to the center. This will be the edge stresses are almost the same everywhere, so that this U-profile is almost a closed one Box profile corresponds. Since the profiles are rolled almost only in width, d. H. Flat profiles are rolled, for example, the webs can easily be bent, corrugated, etc. in cross-section, so that in addition to increasing the load-bearing capacity a certain elasticity is also achieved in the final profile.

In der Zeichnung ist in Abb. I ein Vorwerkstück und gestrichelt ein fertiggewalztes Profil dargestellt; Abb. 2 zeigt das fertiggebogene Profil: Nachfolgend sei an Hand einiger Beispiele die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Gegenstandes gegenüber dem Bekannten geschildert. Verglichen wird ein erfindungsgemäß angefertigtes Profil mit einem gleichen Profil bekannter Art.In the drawing in Fig. I is a pre-workpiece and a dashed line finish-rolled profile shown; Fig. 2 shows the finished bent profile: Below a few examples show the superiority of the subject matter according to the invention described to the acquaintance. A manufactured according to the invention is compared Profile with the same profile of a known type.

Ein U-Profil NP Io hat beispielsweise eine Höhe von Ioo mm, eine Breite von 5o mm, eine Stegstärke von 6 mm und eine mittlere Flanschstärke von 8,5 mm. Der Querschnitt dieses Profils beträgt 13,5 cm2, sein Trägheitsmoment, bezogen auf die X-Achse, 2o6 cm4, sein Widerstandsmoment, bezogen auf die X-Achse, 41,2 cm3, sein Trägheitsmoment, bezogen auf die Y-Achse, 29,3 cm4, sein Widerstandsmoment, bezogen auf die Y-Achse, 8,49 cm3, der Schwerpunktabstand e1 = 1,522 und e2 = 3,.45 cm.A U-profile NP Io has a height of 100 mm, for example, a width of 50 mm, a web thickness of 6 mm and an average flange thickness of 8.5 mm. The cross-section of this profile is 13.5 cm2, its moment of inertia based on the X-axis, 2o6 cm4, its section modulus, based on the X-axis, 41.2 cm3, its moment of inertia, related to the Y-axis, 29.3 cm4, its moment of resistance, in relation to the Y-axis, 8.49 cm3, the distance from the center of gravity e1 = 1.522 and e2 = 3.45 cm.

Dagegen hat ein U-Profil nach Abb. 3 gemäß der Erfindung mit einer Höhe von Ioo mm, einer Breite von 5o mm, einer Stegstärke von 4 mm und einer Flanschstärke von Io mm nur einen Querschnitt von 13,2 cm2.In contrast, a U-profile according to Fig. 3 according to the invention with a Height of 100 mm, a width of 50 mm, a web thickness of 4 mm and a flange thickness of Io mm only has a cross-section of 13.2 cm2.

Das Trägheitsmoment, bezogen auf die X-Achse, beträgt hier 220 cm4, das Widerstandsmoment, bezogen auf die gleiche Achse, 44 cm3. Die Schwerpunktabstände e1 und e2 sind hier I,94bzw. 3,o6 cm. Das Trägheitsmoment, bezogen auf die Y-Achse, beträgt 33,8 cm4 und das kleinste Widerstandsmoment, bezogen auf die Y-Achse, II cm3.The moment of inertia in relation to the X-axis is here 220 cm4, the section modulus, related to the same axis, 44 cm3. The centers of gravity e1 and e2 are here I, 94 and 3, o6 cm. The moment of inertia, related to the Y-axis, is 33.8 cm4 and the smallest section modulus, based on the Y-axis, II cm3.

Das Verhältnis von e1: e2 hat sich also von I:2,3 beim Normalprofil auf I : 1,5 verbessert, d. h. die Differenz der Randspannungen ist bedeutend geringer geworden. Außerdem hat sich das Trägheitsmoment Ix um 8 0/o, das Widerstandsmoment Wx um 8 0/0, das Trägheitsmoment Iy um 15% und das Widerstandsmoment Wy um 30% erhöht.The ratio of e1: e2 has therefore changed from I: 2.3 for the normal profile improved to I: 1.5, i.e. H. the difference in edge stresses is significantly smaller become. In addition, the moment of inertia Ix has increased by 8 0 / o, the moment of resistance Wx by 8 0/0, the moment of inertia Iy by 15% and the section modulus Wy by 30%.

Aus zwei erfindungsgemäß hergestellten U-Profilen mit H = 9o mm, B = 5o mm, d = 4 mm und A/2 = Io mm kann ein Kastenprofil von der Höhe Ioo mm zusammengesetzt werden (s. Abb. 4). Zwecks gleichmäßigen Tragens sind die Stege nach innen eingedrückt. Dadurch wird außerdem noch eine gute Federung erzielt. Zur Zusammensetzung dieses Profils werden nur zwei Schweißnähte benötigt. Das Trägheitsmoment und Widerstandsmoment dieses Kastenprofils beträgt 341 cm4 bzw. 68,2 cm3, bezogen auf die X-Achse; und 67,I6 cm4 bzw. 26,4 cm3, bezogen auf die Y-Achse.From two U-profiles produced according to the invention with H = 90 mm, B = 50 mm, d = 4 mm and A / 2 = Io mm, a box profile with a height of 100 mm can be put together (see Fig. 4). The bars are pressed inwards for even wearing. As a result, good suspension is also achieved. To the composition of this Only two weld seams are required for the profile. The moment of inertia and the moment of resistance this box profile is 341 cm4 or 68.2 cm3, based on the X axis; and 67, 16 cm4 or 26.4 cm3, based on the Y-axis.

Da hier große Werkstoffmassen auf engem Raum weitab von der X-Achse gelagert worden sind, ergibt sich hier ein Kastenträger niedriger Bauart für sehr hohe Belastungen. Diese Art Träger eignen sich z. B. besonders für Radachsen im Fahrzeugbau.Because there is a large mass of material in a small space far from the X-axis have been stored, there is a box girder low design for very high loads. This type of carrier is suitable for. B. especially for wheel axles in Vehicle construction.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: I. Profilträger, insonderheit Hohlprofil für Radachsen im Fahrzeugbau und ähnliche Kastenträger, die aus Walzprofilen zusammengesetzt und zu einem Ganzen verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein U-Profil Verwendung findet, dessen Verhältnis Stegstärke zu Flanschstärke mehr als I :2, vorzugsweise 1:2 bis 1:4, beträgt. PATENT CLAIMS: I. Profile girders, in particular hollow profiles for wheel axles in vehicle construction and similar box girders, which are composed of rolled profiles and welded to form a whole, characterized in that at least one U-profile is used, whose ratio of web thickness to flange thickness is more than I: 2, is preferably 1: 2 to 1: 4. 2. Profilträger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei U-Trägern zusammengesetzt und zu einem Ganzen verschweißt ist, wobei die Stege zur offenen Profilseite hin eingezogen werden, und zwar derart, daß die innenliegenden Flanschteile der U-Profile an den Enden abgestützt sind. 2. Profile beam according to claim i, characterized characterized in that it is composed of two U-beams and welded to form a whole is, wherein the webs are drawn in towards the open profile side, in such a way, that the inner flange parts of the U-profiles are supported at the ends. 3. Profilträger nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegteile im Querschnitt Eindrückungen aufweisen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 675 1O1.3. Profile support according to claim i and 2, characterized in that the web parts have indentations in cross-section. Referred publications: German patent specification No. 675 1O1.