DE9308329U1 - Rahmen eines Nutzfahrzeuges - Google Patents

Description

1.3033 02.06.1993

Rahmen eines Nutzfahrzeuges Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Rahmen eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Frontlenker-Lastkraftwagen, mit zwei über Querträger verbundenen Längsträgern.

Üblicherweise besteht der Rahmen aus zwei einstückigen, jeweils als Blechpreßteil realisierten Längsträgern. Dies setzt entsprechend große und leistungsstarke Pressen, verbunden mit gleichsam extrem teuren Preßwerkzeugen voraus.

Außerdem bedingen solche langen Längsträger entsprechend großzügige Transporteinheiten sowie Lagerstätten und erschweren überdies das Handling bei der Endmontage des Fahrzeugs, was Zubringung zum und Handhabung innerhalb des Montagebandes anbelangt.

Es ist daher Aufgabe der Neuerung, für einen Rahmen, insbesondere schwerer Nutzfahrzeuge eine solche Konstruktion anzugeben, die weniger teure Preßwerkzeuge sowie eine flexiblere Fertigung und Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß durch einen Rahmen mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen/Details dieser Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dadurch, daß sich der Rahmen nunmehr aus mehreren Modulen zusammensetzt, von denen jeder aus zwei durch wengistens einen Querträger verbundenen Längsträger-Abschnitten besteht, können für die Vorfertigung der einzelnen Längsträger-Teile kleinere und damit billigere Preßwerkzeuge sowie leistungsschwächere Pressen verwendet werden. Durch die kürzeren Längsträger-Teile bedingt, lassen sich diese mit ebenfalls vorgefertigten Querträgern vorab zu Modulen zusammenbauen, die dann wie andere Fahrzeugkomponenten dem Endmontageband zugeführt werden. Das weitere neuerungsgemäße Merkmal, die Verwendung eines speziellen Querträgers zur Verbindung zweier aufeinanderfolgender Module betreffend, ermöglicht eine vergleichsweise einfache und schnell

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durchführbare Befestigung der Rahmen-Module untereinander. Durch entsprechende Auslegung einerseits der an beiden Enden eines zur diesbezüglichen Verbindung dienenden Querträgers gegebenen Anschlußorgane und andererseits der Befestigungsmittel (Niete oder Schraubverbindungen) hält eine solche Rahmen-Modul-Verbindung den im Fahrbetrieb auftretenden Belastungen sicher stand.

Die nunmehr kürzeren Längsträger-Teile ermöglichen zudem einen günstigeren Transport sowie eine günstigere Zwischenlagerung als die üblichen einteiligen Längsträger. Auch die Zubringung zum Modul-Montageplatz und zum Endmontageband ist hierdurch wesentlich erleichert.

Insgesamt gesehen ergeben sich mit der neuerungsgemäßen Rahmen-Konstruktion somit erhebliche Verbesserungen im Fertigungs-_#Logistik- und Montagebereich für die Realisierung eines Nutzfahrzeug-Rahmens.

Nachstehend ist die neuerungsgemäße Rahmen-Konstruktion anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht einen Ausschnitt auf einen Rahmen nach dem neue

rungsgemäßen Konstruktions-Prinzip,

Fig. 2 bis 6 je eine Ausführungsvariante eines zur Verbindung zweier Rahmen-Module dienenden Querträgers, wobei nur ein Verbindungsbereich vollständig als Querschnitt entlang der Schnittlinie gemäß Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem Rahmen in Ansicht von innen, bei

dem innerhalb eines Rahmenmoduls der betreffende Längsträger-Abschnitt in ein oberes und ein unteres Längsträger-Teil aufgeteilt ist,

Fig. 8 die Version gemäß Fig. 7 in Draufsicht,

Fig. 9 und 10 je eine Ausführungsvariante zur Verbindung der Rahmen-Module der Version gemäß Fig. 7.

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In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Teile des besseren Verständnisses wegen mit gleichem Bezugszeichen angezogen.

Entsprechend dem neuerungsgemäßen Bau-/Konstruktions-Prinzip setzt sich der Rahmen eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Frontlenker-Lastkraftwagen, aus mehreren, d. h., wenigstens zwei, vorzugsweise aber drei vorgefertigten, vormontierten Modulen 1,2 zusammen, wovon sich der vordere 1 am fertigen Fahrzeug unter dem Fahrerhaus bis kurz hinter dessen Rückwand erstreckt. Ob der dahinter folgende Rahmen-Abschnitt durch einen oder zwei Module 2 gebildet wird, hängt vom Einsatzzweck des Fahrzeugs und der dadurch bedingten Rahmen-Länge ab. Für kurzbauende Sattelzugmaschinen kann ein zweiter Rahmen-Modul genügen, bei langbauenden Gütertransport-Lkw dagegen kann man den hinter dem Fahrerhaus folgenden Rahmen-Abschnitt in zwei, gegebenenfalls auch drei Rahmen-Module unterteilen.

Grundsätzlich besteht jeder Rahmen-Modul 1, 2 aus zwei durch wenigstens einen (normalen) Querträger 3 verbundenen Längsträger-Abschnitten 4/1, 5/1 bzw. 4/2, 5/2. Letztere werden ebenso wie die Querträger 3 einzeln vorgefertigt und dann zusammengebaut. Bei der Rahmen-Endmontage werden die solchermaßen vorgefertigten/vormontierten Rahmen-Module 1, 2 zunächst so zusammengestellt, daß die Längsträger-Abschnitte 4/1, 5/1 bzw. 4/2, 5/2 jeweils zweier aufeinanderfolgender Rahmen-Module 1, 2 zueinander fluchten und mit ihren einander zugewandten Enden stumpf entweder direkt aneinander zur Anlage kommen oder ein geringer Spalt verbleibt. Anschließend werden jeweils zwei aufeinanderfolgende Rahmen-Module 1,2 über einen nicht nur als Querverbindungsorgan, sondern gemäß der Neuerung auch als Längsverbindungsorgan fungierenden Querträger 6 miteinander verbunden, wobei ein solcher Querträger 6 an seinen beiden Enden Anschlußorgane 7,8 aufweist, die die jeweilige Stoßfuge überbrücken - siehe insbesondere Fig. 1 und 7 - und über Niet- oder Schraubverbindungen 9 fest mit den beiden aufeinanderfolgenden Längsträger-Abschnitten 4/1,4/2 bzw. 5/1, 5/2 verbunden werden.

Grundsätzlich sind diese Anschlußorgane 7, 8 unabhängig von ihrer Form querschnittsmäßig und materialmäßig so festgelegt, daß sie zumindest die gleichen Kräfte und Momente wie die Längsträger-Abschnitte aufnehmen können bzw. diesen standhalten. Dabei können, müssen aber nicht notwendigerweise, die

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Querträger-Anschlußorgane 7, 8 für eine formschlüssige Verbindung mit den Längsträger-Abschnitten, an deren Profil angepaßt, ausgebildet sein.

Wie Fig. 2 beispielhaft zeigt, kann bei Längsträger-Abschnitten 4/1,4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung durch leistenförmige Querträger-Anschlußorgane 7, 8, die am Vertikalsteg des U-Profils innen anliegen und eine dem Abstand zwischen dessen Ober- und Untergurt entsprechende oder geringere Höhe haben, erfolgen.

Alternativ hierzu kann - wie Fig. 3 beispielhaft zeigt - bei Längsträger-Abschnitten 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung auch durch ein Winkelprofil aufweisende Querträger-Anschlußorgane 7, 8, die mit ihrem Ventilschenkel am Vertikalsteg des U-Profils innen sich über dessen volle Höhe oder ein geringes Maß erstreckend und mit ihrem Querschenkel entweder am Ober- oder Untergurt des U-Profils anliegen, erfolgen.

Die günstigste Verbindungsform für Längsträger-Abschnitte 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt ist jene gemäß Fig. 4 oder 5, wobei für deren formschlüssige Verbindung ein U-Profil aufweisende Querträger-Anschlußorgane 7,8 vorgesehen sind, die entweder in das Längsträger-U-Profil von innen her eintauchen - siehe Fig. 4 - oder letzteres von außen her umgreifen - siehe Fig. 5.

Im Beispiel gemäß Fig. 6 haben die Längsträger-Abschnitte 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 ein Rechteck-Hohlprofil. Deren formschlüssige Verbindung kann dabei ähnlich wie in den Fällen gemäß Fig. 4 und 5 durch U-förmige Querträger-Anschlußorgane 7, 8 erfolgen, wobei von diesen das Längsträger-Hohlprofil entweder - wie in Fig. 6 dargestellt - von innen her oder ähnlich wie im Fall gemäß Fig. 5 von außen her übergriffen wird.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen Möglichkeiten für die Verbindung zweier aufeinanderfolgender Rahmen-Module 1,2 auf, bei denen der vordere 1 an seinem hinteren Ende in Längsträger-Abschnitte 4/11, 4/12 bzw. 5/11, 5/12 aufgegabelt und der folgende 2 jeweils in ein oberes Längsträger-Teil 4/21, 5/21 bzw. unteres Längsträger-Teil 4/22, 5/22 aufgeteilt ist. In diesem Fall sind zur Verbindung dieser Rahmen-Module 1, 2 an beiden Enden des Querträgers 6 - wie gut aus Fig. 8 oder 10 ersichtlich -jeweils zwei Querträger-Anschlußorgane 7/1, 7/2 bzw. 8/1, 8/2 gegeben, wobei das Anschlußorgan 8/1 die Stoßfuge zwischen den

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Längsträger-Teilen 5/11 und 5/21, das Anschlußorgan 8/2 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 5/12 und 5/22_# das Anschlußorgan 7/1 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 4/11 und 4/21 und das Anschlußorgan 7/2 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 4/12 und 4/22 überbrückt. Vorzugsweise sind die Querträger-Anschlußorgane 7/1, 7/2 bzw. 8/1, 8/2 in diesem Fall durch Winkel-Profile gebildet, die am Querträger 6 so angebracht sind und in das U-Profil der Längsträger-Abschnitte so eintauchen, daß die Vertikalstege jeweils zur Anlage kommen und andererseits mit dem Winkel-Quersteg des oberen Anschlußorganes der Obegurt von unten her unterstützt wird sowie der Winkel-Quersteg des unteren Anschlußorganes innen am Untergurt anliegt.

Die Längsträger-Abschnitte und Querträger-Anschlußorgane werden bei ihrer Einzelherstellung vorzugsweise bereits mit insbesondere angestanzten Löchern versehen, die bei Endmontage der Rahmen-Module 1,2 in zueinander fluchtende Lage kommen und dann die Durchführung von Nieten oder Schrauben 9 ermöglichen, über die die kraftschlüssige Verbindung der Rahmen-Module 1, 2 hergestellt wird.

Vorzugsweise sind die einander gegenüberliegenden Längsträger-Abschnitte innerhalb eines Rahmen-Moduls 1, 2 gleich ausgebildet, so daß diese beispielweise mit dem gleichen Preßwerkzeug hergestellt werden können. Gleiches gilt auch für die beiden an einem Querträger 6 endseitig gegebenen Anschlußorgane 7,8.

Ein solcher zur Verbindung zweier Rahmen-Module 1, 2 dienender Querträger 6 kann als Querelement 10 ein Rohr (siehe Fig. 2 und 6), zwei Rohre (siehe 8), eine Profilstange (siehe Fig. 3, 4, 5) oder ein entsprechend profiliertes Blechpreßteil (siehe Fig. 10) aufweisen, an dem endseitig gegebenenfalls jeweils ein Tragarm 11 angeschlossen sein kann (siehe Fig. 3, 4, 5). An diesem Querelement 10 sind endseitig die Anschlußorgane 7,8 vorzugsweise angeschweißt.

Claims (9)

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Schutzansprüche

1. Rahmen eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Frontlenker-Lastkraftwagen, mit zwei über Querträger verbundenen Längsträgern, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rahmen aus mehreren vorgefertigten/vormontierten Modulen (1, 2) zusammensetzt, von denen jeder aus zwei durch wenigstens einen Querträger (3) verbundenen Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) besteht, wobei die Längsträger-Abschnitte zweier aufeinanderfolgender Rahmen-Module bei der Rahmen-Endmontage zueinander fluchtend angeordnet und dann über einen als Längs- und Quer-Verbindungsorgan dienenden, mit seinen an beiden Enden gegebenen Anschlußorganen (7,8) die jeweilige Stoßfuge überbrückenden Querträger (6) miteinander verbunden werden.

2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endseitig jedes zur Verbindung dienenden Querträgers (6) gegebenen Anschlußorgane (7, 8) für einen Formschluß an das Profil der Längsträger-Abschnitte (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) angepaßt sind.

3. Rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung durch leistenförmige Querträger-Anschlußorgane (7,8) erfolgt, die am Vertikalsteg des U-Profils innen anliegen und eine dem Abstand zwischen dessen Ober- und Untergurt entsprechende oder geringere Höhe haben.

4. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung durch ein Winkelprofil aufweisende Querträger-Anschlußorgane (7, 8) erfolgt, die mit ihrem Ventilschenkel am Vertikalsteg des U-Profils innen sich über dessen volle Höhe oder ein geringes Maß erstreckend und mit ihrem Querschenkel entweder am Ober- oder Untergurt des U-Profils anliegen.

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5. Rahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) mit U-Profil-Querschnitt deren formschlüssige Verbindung durch ein U-Profil aufweisende Querträger-Anschlußorgane (7,8) erfolgt, die entweder in das Längsträger-U-Profil von innen her eintauchen oder letzteres von außen her umgreifen.

6. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung über aus je zwei Winkel-Profilen (7/1, 7/2; 8/1, 8/2) bestehende Querträger-Anschlußorgane (7, 8) erfolgt, die mit ihren Vertikalstegen am Vertikalsteg des Längsträger-U-Profils innen sich über dessen volle Höhe oder einen Teil derselben erstrecken und mit ihren Querstegen innen am Ober- bzw. Untergurt des Längsträger-U-Profils anliegen.

7. Rahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Längsträger-Abschnitten (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) mit Rechteck-Hohlprofil deren formschlüssige Verbindung durch letzteres von innen oder außen her übergreifende U-förmige Querträger-Anschlußorgane (7,8) hergestellt wird.

8. Rahmen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger-Abschnitte (4/1, 5/1; 4/2, 5/2) und Querträger-Anschlußorgane (7, 8) bei ihrer Einzelherstellung bereits mit Löchern versehen werden, die bei Montage der Rahmen-Module (1, 2) in zueinander fluchtende Lage kommen und dann die Durchführung von Nieten oder Schrauben (9), über die die kraftschlüssige Verbindung der Rahmen-Module hergestellt wird, ermöglichen.

9. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein zur Verbindung zweier Rahmen-Module (1,2) dienender Querträger (6) als Querelement (10) wenigstens ein Rohr oder eine Profilstange oder ein
entsprechend profiliertes Blechpreßteil aufweist, an dem endseitig direkt
oder mittelbar an Tragarmen (11) die Anschlußorgane (7,8) angeschweißt
sind.