DE932647C - Profiltraeger, insonderheit fuer Radachsen im Fahrzeugbau - 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. 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.
2. 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.
3. 3. Profilträger nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegteile im Querschnitt Eindrückungen aufweisen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 675 1O1.