DE1135776B - Geschweisster Fahrgestellrahmen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen geschweißten Fahrgestellrahmen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Querträgern aus geschlossenen Profilen und mit Aushalsungen in den Längsträgern, deren Innenkonturen in Form und Größe den Querträgeraußenkonturen entsprechen und in welche die zugehörigen Querträgerenden eingeschoben und auf beiden Seiten verschweißt sind.

Bekannt sind verwindungssteife Fahrgestellrahmen-Ausführungen mit Querträgern aus geschlossenen verdrehsteifen Profilen, bei welchen die Querträger durch entsprechende Aussparungen der Längsträger durchgeführt und an diesen Stellen mit den Längsträgern beidseitig verschweißt sind. Üblich sind auch Fahrgestellrahmen-Konstruktionen mit Querträgern aus geschlossenen Profilen, beispielsweise Rohren, wobei die Querträger an ihren Enden mit zum Anschluß an die Längsträger durch Nieten oder Schweißen geeignet geformten Anschlußstücken verschweißt sind. Bei diesen bekanten Fahrgestellrahmen-Bauformen genügt die Dauerfestigkeit der Schweißverbindungen zwischen den Quer- und Längsträgern jedoch dann nicht den Anforderungen an die Dauerfestigkeit des Fahrgestellrahmens, wenn die Dauerverdrehfestigkeit der Querträger bei Verwindungsbeanspruchung des Fahrgestells unter Last auf unebener Fahrbahn voll ausgenutzt werden soll. Die Querträger-Längsträger-Verbindungen stellen bei den Fahrgestellrahmen der bekannten Bauarten schwache Stellen dar, die durch aufwendige Verstärkungsteile beseitigt werden müssen, sofern nicht die Rahmenauslegung derart erfolgt, daß die Dimensionierung der Verbindungsstellen der höchsten zu erwartenden Dauerbeanspruchung entspricht. Damit müssen jedoch Querträger und/oder Verstärkungsteile mit erhöhtem Gewichts- und Bauaufwand in Kauf genommen werden; die spezifische Materialausnutzung und der Gütewert des Gesamtrahmens wird dadurch schlechter. Dies ist z. B. bei einem Fahrzeugrahmen der Fall, bei welchem ein rohrförmiger Querträger in eine Aushalsung im kastenförmigen Längsträger und in eine innerhalb des Längsträgers zusätzlich angeordnete Zwischenwand eingeschoben und mit der Aushalsung und mit dieser Zwischenwand verschweißt ist.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die Nachteile der bekannten Fahrgestellrahmen-Bauarien zu vermeiden, und in Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die Querträgerenden lediglich um ein geringes Maß, etwa 2 bis 3 mm, in die Aushalsungen eingeschoben und mit diesen durch Kehlschweißnähte verbunden sind, so daß — auf den Geschweißter Fahrgestellrahmen,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

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

Dipl.-Ing. Rolland Wirlitsch

und Dipl.-Ing. Hans Wende, Gaggenau (Bad.),

sind als Erfinder genannt worden

Querträgerquerschnitt bezogen — die zuerst gelegte, äußere Schweißnaht sich in der Wärmeeinflußzone der zweiten, inneren Schweißnaht befindet.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Gütewert und die spezifische Materialausnutzung ein Optimum erreichen, da der stetige Querschnittsübergang vom Längsträgerprofil über die Aushalsung in das Querträgerprofil Spannungssprünge vermeidet. Der Verbindungsstelle zwischen Längs- und Querträger werden dadurch Beanspruchungsspitzen genommen, daß die doppelte Kehlschweißnaht auf die größtmögliche Ringfläche mit doppelter Blechdicke gebracht wird, daß die Kehlschweißnähte derart liegen, daß ein stetiger Kraftfluß vom Längsträgerprofil in das Querträgerprofil über den geometrisch harte Übergänge vermeidenden Schweißquerschnitt erreicht wird, und daß schließlich der Vergütungseffekt bewußt als festigkeitserhöhende Maßnahme angewandt wird. Der geringe Einschub der Querträger in die Aushalsungen an den Längsträgern vereinfacht das Schweißen in vorteilhafter Weise, da die Aushalsungen in den Längsträgern gleichzeitig als Halte- und Zentriervorrichtungen für die zum Schweißen anzulegenden Querträger dienen und die Benutzung besonderer Vorrichtungen zum Halten und Zentrieren entfällt. Der Bauaufwand und das Gewicht werden durch den Wegfall von Zwischen- und Verstärkungsteilen und deren Verbindungen verringert und die Fertigung dadurch vereinfacht.

Mit den Mitteln der Erfindung gelingt es, den Bau- und Gewichtsaufwand für einen aus Fahrstabilitäts-, Festigkeits- und Aufbaugründen — Vermeidung von unzulässig großen Relativwegen zwischen Fahrgestell

209 638/232

und Aufbau — erwünschten verwindungssteifen Fahrgestellrahmen auf das Ausmaß des Bau- und Gewichtsaufwandes zu reduzieren, den ein verwindungsweicher Fahrgestellrahmen mit offenen, verdrehweichen Querträgern erfordert. Die Vorteile des verwindungssteifen Fahrgestellrahmens können damit bei Fahrzeugen aller Art ohne Inkaufnahme der bisherigen Nachteile des erhöhten Gewichtes und der aufwendigen Fertigung genützt werden.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Längsträger 1 eines Kraftfahrzeugrahmens, der aus einem offenen U-Profil besteht und dessen Steg 2 eine in Richtung des Querträgers 3 weisende, zur Rahmenlängsachse auskragende Aushalsung 4 aufweist. Die Innenkonturen der Aushalsung entsprechen in Form und Größe den Außenkonturen des Querträgers 3 mit rundem Querschnitt. Das Querträgerende· 5 ist um etwa 2 bis 3 mm in die Aushalsung eingeschoben. Durch Kehlschweißnähte 6, 7 ist der Querträger 3 zweifach mit der Aushalsung 4 und damit mit dem Längsträger 1 verbunden. Die äußere Schweißnaht 6 ist zuerst gelegt und befindet sich in der Wärmeeinflußzone der zweiten inneren Schweißnaht 7. Das angegebene Maß des Einschubes des Querträgerendes 5 in die Aushalsung 4 ergibt sich aus dem angestrebten Vergütungseffekt, den das Legen der innenliegenden Schweißnaht 7 durch Wärmewirkung auf die zuerst gelegte, durch Drehschub höher beanspruchte außenliegende Schweißnaht 6 erzielt.

Unterschiedlich zu Fig. 1 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Querträger 3 mit dem Querträgerende S schräg in die Aushalsung 4 eingeschoben und dort mit dieser durch die Kehlschweißnähte 6, 7 verbunden.

Fig. 3 zeigt eine Trägerverbindung nach Fig. 1, bei welcher der Längsträger 1 z. B. im Bereich einer Abkröpfung durch den Verstärkungsteil 8 versteift ist. Der Verstärkungsteil 8 weist die Ausnehmung 9 auf, durch welche die Aushalsung 4 hindurchragt.

Im Fall des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 ist der Längsträger 1 aus U-Profil durch das Blech 10 zu einem Längsträger mit geschlossenem Profil gebildet worden. Die Aushalsung 4 befindet sich an dem Blech 10. Im übrigen ist der Querträger 3 an der Aushalsung wie bei den Ausführungsbeispielen nach den vorhergehenden Fig. 1 bis 3 befestigt.

Die erfindungsgemäße Verbindung von Längs- und Querträgern kann bei den verschiedensten Fahrgestellrahmen-Bauweisen angewandt werden, so beim Normal- oder Siandardrahmen in Rechteck- oder Trapezform mit Längsträgern innerhalb der Reifenebenen des Fahrzeuges, beim Außenrahmen mit zwei Längsträgern zwischen den Achsen in den Reifenebenen oder beim Außenrahmen mit außerhalb der Reifenebenen angeordneten Längsträgern. Die Verbindung ist ferner anwendbar bei den unterschiedlichsten Längs- und Querträgerprofilen, sofern die Querträger aus geschlossenen Profilen bestehen und die Innenkonturen der Längsträgeraushalsungen der Querträgeraußenprofilform entsprechen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Geschweißter Fahrgestellrahmen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Querträgern aus geschlossenen Profilen und mit Aushalsungen in den Längsträgern, deren Innenkonturen in Form und Größe den Querträger-Außenkonturen entsprechen und in welche die zugehörigen Querträgerenden eingeschoben und auf beiden Seiten verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgerenden lediglich um ein geringes Maß, etwa 2 bis 3 mm, in die Aushalsungen eingeschoben und mit diesen durch Kehlschweißnähte verbunden sind, so daß — auf den Querträgerquerschnitt bezogen — die zuerst gelegte, äußere Schweißnaht sich in der Wärmeeinflußzone der zweiten, inneren Schweißnaht befindet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Österreichische Patentschrift Nr. 171466;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 256 885;
   Praktisches Handbuch der Schweißtechnik von

   Schimpke-Horn, Verlag Julius Springer, Berlin 1926, 2. Band.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 209 638/232 8.