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Rahmen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rahmen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einander kreuzenden Rahmenträger und besteht im wesentlichen darin, dass der eine Rahmenträger aus mindestens zwei ineinandergesteckten rohrförmigen Trägergliedern besteht, von denen nur das eine Trägerglied mit dem diesen Rahmenträger kreuzenden andern Rahmenträger-insbesondere durch Verschweissen-starr verbunden ist, derart, dass die an dem andern zu dem vorgenannten Trägerglied konzentrischen Trägerglied angreifenden Kräfte keine oder nur eine verringerte Biegungswirkung auf die Verbindungsstelle-insbesondere Schweissstelle-der beiden Rahmenträger ausüben können.
In einer besonders zweckmässigen Anwendungsform, bei welcher der Rahmen aus zwei, z. B. rohrförmigen Längsträgern und diese kreuzenden, über sie hinausragenden rohrförmigen Querträgern besteht, werden die Querträger erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass von den ineinander angeordneten Querträgergliedern das eine (insbesondere äussere) die Längsträger starr miteinander verbindet und sich im wesentlichen nur zwischen diesen beiden erstreckt oder nur teilweise seitlich über diese hinausragt und dass das andere (insbesondere innere) Querträgerglied über das vorgenannte
Querträgerglied frei hinausragt.
Durch die Erfindung wird eine wesentliche Entlastung der Verbindungsstellen zwischen den sich kreuzenden Rahmenträgern von Biegungsbeanspruchungen erzielt, indem durch die Aufteilung des einen Trägers in mehrere zueinander konzentrische Trägerglieder, von denen nur das eine mit dem kreuzenden Rahmenträger verbunden ist, gefährliche Biegungsmomente von dem andern durch den kreuzenden Rahmenträger frei hindurchgeführten Trägerglied aufgenommen und von der Verbindungsstelle ferngehalten werden können.
Die Erfindung ist ganz besonders für geschweisste Rahmen von Bedeutung, da geschweisste - insbesondere verhältnismässig dünnwandige-Träger bei grösseren Biegungsbeanspruchungen leicht an der Schweissstelle brechen, zumal wenn sich bei solchen Biegungsbeanspruchungen der gefährliche Querschnitt an der Schweissstelle befindet. Wird dagegen die Biegungsbeanspruchung im wesentlichen von dem frei hindurchgeführten Trägerglied aufgenommen, welches durch keine Schweissnaht-insbesondere nicht im gefährlichen Querschnitt-geschwächt ist, so können Brüche der Rahmenträger praktisch vollständig vermieden werden.
Des weiteren gewährleistet die Erfindung eine grössere Bruchsicherheit bzw. die Möglichkeit einer leichteren Bauart des Rahmens auch insofern, als ein gleichmässigerer Spannungsverlauf im belasteten Träger erzielt werden kann.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 den erfindungsgemässen Rahmen in Seitenansicht und Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 4 und 5 eine Verbindung von Quer-und Längsträgern im Längsschnitt und in Draufsicht (die Fig. 3,4 und 5 sind gegenüber den Fig. 1 und 2 in einem grösseren Massstab gehalten).
Der Rahmen nach der Erfindung besteht aus zwei Längsträgern 1, l'und fünf Querträgern 2,3, 4,5 und 6. Die Längsträger bilden zwei schwach V-förmige geknickte Rohre von langrundem (ovalem) Querschnitt (Fig. 2 und 3), deren Knickstellen einander zugekehrt und die an der Stelle geringster Entfernung durch eine Verbindungsbrücke 7 miteinander derart verbunden sind, dass eine Art X-förmiger Rahmen entsteht.
Die Querträger bestehen jeweils aus zwei ineinandergesteekten rohrförmigen Querträger- gliedern, u. zw. den äusseren Rohren 2', 3',-', 5'und 6'und den inneren Rohren 2", 3", 4", 5"und 6".
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ihnen über den ganzen Umfang 9 der kreisförmigen Stossfugen verschweisst sind, wobei sie an ihren
Enden um ein Stück 8'über die äusseren Schweissstellen 9 hinausragen. Die inneren Querträger- rohre 2"--6" sind durch die äusseren Rohre 2'-6'hindurchgesteekt, wobei sie z.
B. durch Einschrumpfen in diesen derart befestigt sein können, dass deren äussere Mantelflächen die inneren Mantelflächen der
Rohre 2'-6'gleichmässig und kraftschlüssig berühren. Zur besonderen Sicherung gegen ein Verdrehen oder Verschieben sind die inneren Querrohre (z. B. 4" in Fig. 4) mit den zugehörigen äusseren Querträger- rohren (z. B. 4') an der Unterseite und in der Fahrzeugmittellängsebene durch Schweissnieten 11 verbunden. Die überstehenden Enden 8'der äusseren Querrohre sind ferner derart ausgebildet, dass sie einer Durchbiegung der inneren Rohre keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen. In dem
Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zweck Schlitze 10 vorgesehen.
Auftretende Drehkräfte an den Schweissnähten infolge Verwindung des Rahmens verteilen sich über den ganzen Umfang der Schweissnaht und werden von den Rohrstücken 2'-6'aufgenommen.
Durch die Ineinanderanordnung zweier Querrohre für jeden Querträger, von denen nur das äussere mit den Längsträgern starr verbunden ist, wird ferner erreicht, dass die an den Enden der inneren Quer- rohre wirkenden Kräfte keine oder nur geringe Biegemomente an den Schweissverbindungen ausüben können und im wesentlichen nur das innere, an den gefährlichen Querschnitten durch keine Schweiss- naht geschwächte und gleichmässig eingespannte innere Querrohr auf Biegung beanspruchen.
Die Querträger haben hiebei in geringem Masse die Wirkung einer Blattfeder, da die inneren und die äusseren Rohre wie die Blätter einer solchen Feder, abgesehen von der mittleren Befestigung- stelle, nicht starr miteinander verbunden sind. Hiedurch ist eine möglichst gleichmässige Belastung der Querträgerrohre über die Länge ihrer Einspannung und ein allmähliches Ansteigen der Quer- kraftkurve zwischen dem inneren und dem äusseren Querrohr an den Enden der letzteren gewährleistet.
Diese Wirkung wird noch weiter dadurch erhöht, dass die über die Längsrohre überstehenden Enden der äusseren Querrohre-z. B. durch Anordnung der Schlitze M-der Durchbiegung der inneren Quer- trägerrohre einen nur mässigen versteifenden Widerstand entgegensetzt.
Gleichzeitig wird durch die Querträgerkonstruktion der Vorteil erzielt, dass der Querträger sich einem Träger gleicher Festigkeit nähert, indem er an den Stellen der grössten Biegungsmomente, d. h. in seinem mittleren Teil bzw. in der Nähe der Längsträger, auch ein vergrössertes Widerstands- moment-entsprechend dem Querschnitt beider zueinander konzentrischer Rohre-besitzt, während für die geringeren Biegungsbeanspruchungen an den äusseren Enden der Querschnitt der inneren Quer- trägerrohre allein eine genügende Festigkeit liefert.
Eine derartige Ausbildung der Träger ist insbesondere dann von Vorteil, wenn letztere über die
Längsträger weit überragen oder verhältnismässig grosse Kräfte an ihren Enden aufzunehmen haben, derart, dass die an den Enden angreifenden Kräfte grosse Biegungsmomente in den Trägern erzeugen können. Dieser Fall tritt insbesondere bei dem in der Zeichnung dargestellten X-förmigen Rahmen ein, bei welchem die im mittleren Teil vorgesehenen eigentlichen Querträgerglieder über die schwach
V-förmigen Längsträger bzw. die diese verbindenden (durchsetzenden) Querträger besonders weit vorragen müssen. Die gemäss der Erfindung ausgebildeten Querträger eignen sich daher besonders zur Aufnahme der Karosserie, der Radaufhängung od. dgl.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rahmen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einander kreuzenden Rahmenträgern, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Rahmenträger aus mindestens zwei ineinandergesteckten rohrförmigen
Trägergliedern besteht, von denen nur das eine Trägerglied mit dem diesen Rahmenträger kreuzenden andern Rahmenträger-insbesondere durch Verschweissen-starr verbunden ist, derart, dass die an dem andern zu dem vorgenannten Trägerglied konzentrischen Trägerglied angreifenden Kräfte keine oder nur eine verringerte Biegungswirkung auf die Verbindungsstelle-insbesondere Schweiss- stelle-der beiden Rahmenträger ausüben können.