DE10164417A1 - Fahrzeug-Aufbau-Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Abstract

Für eine Fahrzeug-Aufbau-Anordnung, insbesondere zur Aufnahme eines Behälters auf einem Fahrzeugchassis unter Zwischenfügung eines Hilfsrahmens, wird vorgeschlagen, den Hilfsrahmen aus einzelnen Längsträgeranordnungen, Querträgeranordnungen und Diagonalträgeranordnungen ohne gegenseitige Verschweißung der Trägeranordnungen über Fügeelemente in vorbereiteten Verbindungsstrukturen zusammenzufügen. Ein solcher Aufbau eines Hilfsrahmens ist insbesondere von Vorteil bei der Herstellung des Hilfsrahmens unter Einbeziehung von Oberflächenbehandlungen in Tauchbeschichtungsanlagen, da durch die separate Handhabung der getrennten Trägeranordnungen diese mit großer Packungsdichte in die Tauchbecken eingebracht werden können, so daß die Tauchbeschichtungsanlagen mit deutlich verbesserter Kosteneffizienz genutzt werden können.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Aufbau-Anordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung.
• Aufbauten auf Lastfahrzeuge, beispielsweise Kippmuldenanordnungen werden häufig von Aufbauten-Herstellern für Lastfahrzeuge unterschiedlicher Fahrzeughersteller angeboten, so dass gleiche Aufbauten zu unterschiedlichen Fahrgestellen passen müssen. Hierfür ist es gebräuchlich, dass der Aufbauten- Hersteller eine Aufbau-Anordnung bereit stellt, welche einen fahrzeugspezifischen Hilfsrahmen als vermittelndes Element enthält. Der Hilfsrahmen enthält als stabile Schweißkonstruktion Längsträger und Querträger und ist einerseits, insbesondere mittels der Längsträger, auf den jeweiligen Fahrzeugtyp und andererseits, insbesondere mittels der Querträger, auf den jeweiligen Aufbau abgestimmt. Der Hilfsrahmen kann zusätzlich dem Aufbau zugehörige Baugruppen wie z. B. für einen Kippmuldenaufbau eine Hydraulik-Presse ein Pressenlager usw. aufnehmen und neben Querträgern und Längsträgern weitere formstabilisierende Elemente, insbesondere schräg aussteifende zusätzliche diagonale Träger oder Bänder sowie Befestigungen für Komponenten enthalten. Die Konstruktion der Hilfsrahmen unterscheidet sich im Regelfall wegen anderer Anforderungen prinzipiell von den Konstruktionen der Fahrzeuge und der Aufbauten und hat sich eigenständig und unabhängig von diesen entwickelt.
• Aus der US 4,412,699 ist ein modularer Hilfsrahmen für ein Muldenkippfahrzeug bekannt. Diagonalträger und Brückenträger für ein Pressenlager sind mit den Längsträgern verschweißt und in der Fahrzeugmittellängsebene unterteilt, so dass verschiedene seitliche Abstände der Längsträger entsprechend unterschiedlichen Fahrgestellen einstellbar sind. Die Querträger liegen auf den Längsträgern auf und sind durch Schraubbrücken (Briden) umfasst und gegen die Längsträger gedrückt. Die kraftschlüssige Anlage der Querträger auf den Längsträgern und die Verbindung der halbseitigen Diagonalstrukturen über eine Pressenlagerbrücke lassen eine solche Hilfsrahmenkonstruktion aber nur für Kippmulden geringer Zuladung geeignet erscheinen.
• Die Hilfsrahmen und der Aufbau werden typischerweise grundiert und häufig in einer vom Kunden wählbaren Farbe endlackiert. Die Montage von Hilfsrahmen und Aufbau auf das Fahrzeug erfolgt typischerweise beim Kunden vor Ort oder in einer Niederlassung oder Vertretung des Herstellers des Aufbaus in Kundennähe.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Fahrzeug-Aufbau-Anordnung mit stabilem Hilfsrahmen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung anzugeben, welche gegenüber den bekannten Anordnungen insbesondere wirtschaftliche Vorteile aufweisen.
• Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
• Mit der Verbindung der Längsträgeranordnungen mit den Querträgeranordnungen und Diagonalträgeranordnungen ohne Schweißverbindung mittels Fügeelementen beschreitet die Erfindung einen Weg, welcher bei erster Betrachtung aus Stabilitätsgründen, insbesondere hinsichtlich der Verwindungssteifigkeit des Hilfsrahmens nachteilig erscheinen kann und unüblich ist, insbesondere im Hinblick darauf, dass bei bekannten Aufbau-Anordnungen, insbesondere mit kippbaren Behältern als Aufbauten, die Hilfsrahmen im Bereich der Trägerknoten im Laufe der Zeit und mit steigender Gesamtlast der Aufbauten zunehmend weiter verstärkt und ausgesteift wurden. Zum einen stehen diesem scheinbaren Nachteil aber nachfolgend noch im Detail erläuterte Vorteile bei der Herstellung der Aufbau-Anordnung gegenüber und zum anderen zeigt es sich, dass sich die geringere Verwindungssteifigkeit des gefügten Hilfsrahmens auf die Gesamtanordnung auf dem Fahrzeug kaum auswirkt, da das Verhalten primär durch das Fahrzeugchassis bestimmt ist, und dass die geringere Verwindungssteifigkeit aufgrund der damit einhergehenden geringeren Bruchgefahr sogar vielfach von Vorteil sein kann.
• Besonders vorteilhaft sind dabei Längs- und/oder Quer- und/oder Diagonalträgeranordnungen, welche als lasttragendes Hauptelement einen biegesteifen langgestreckten Hauptkörper als Träger, insbesondere mit rechtwinkligem Querschnitt (geschlossen oder in C- bzw. U-Form offen) aufweisen, wobei die Träger von Längsträgeranordnungen, Querträgeranordnungen und Diagonalträgeranordnungen über mit einem Trägerprofil fest verbundene, insbesondere verschweißte Koppelbauteile und/oder separate, mit den zu verbindenden Trägeranordnungen jeweils über Fügeelemente verbundene Koppelelemente zusammengefügt werden. Koppelbauteile und/oder Koppelelemente können insbesondere als geschweißte und/oder gebogene Plattenanordnungen mit wenigstens zwei unterschiedlich ausgerichteten Plattenflächen ausgeführt sein. Die Träger selbst können gleichfalls als Schweißkonstruktion ausgeführt sein.
• Durch die Verbindung von Längsträgeranordnungen mit Querträgeranordnungen und Diagonalträgeranordnungen über Fügeelemente können die einzelnen Trägeranordnungen über weite Strecken des Herstellungsverfahrens separat gehandhabt werden und können dabei insgesamt dichter gepackt werden, was beispielsweise bei Oberflächenbehandlungen in Tauchbecken, insbesondere Tauchlackierverfahren/Tauchverzinkung, und/oder bei Lagerhaltung und Transport oberflächenbehandelter Träger von Vorteil ist. Die Längsträgeranordnungen, Querträgeranordnungen und Diagonalträgeranordnungen können daher vorteilhafterweise als Einzelträgeranordnungen der Oberflächenbeschichtung unterzogen und nachfolgend auch separat gelagert und transportiert werden, wogegen die in gebräuchlicher Weise geschweißten Hilfsrahmen als vollständig geschweißte Rahmenkonstruktion oberflächenbehandelt werden.
• Die getrennte Oberflächenbehandlung der einzelnen Trägeranordnungen ermöglicht bei Tauchlackierverfahren eine deutliche Verkleinerung der Tauchbecken oder vorzugsweise bei Beibehaltung der großen Tauchbecken durch die mögliche höhere Packungsdichte der langgestreckten separaten Trägeranordnungen z. B. in Tauchgehängen einen erheblich höheren Nutzungsgrad der mit hohen Investitionen verbundenen Tauchbeschichtungsanlagen mit typischerweise bis zu 10 Tauchbecken. Insbesondere die gegenüber anderen Trägeranordnungen besonders langen Längsträgeranordnungen weisen dabei vorteilhafterweise quer zu ihrer Längserstreckung Abmessungen auf, welche weniger als 15% der Gesamtbreite des zusammengefügten Hilfsrahmens betragen.
• Die getrennte Oberflächenbehandlung der einzelnen Trägerausdehnungen eröffnet ferner vorteilhafterweise die Möglichkeit, verschiedene Trägeranordnungen mit unterschiedlichen Oberflächenbeschichtungen zu versehen und insbesondere bei Trägeranordnungen, die in auf dem Fahrzeugchassis montiertem Zustand der Aufbau-Anordnung nicht oder kaum zu sehen sind, weniger Schichten aufzubringen. Beispielsweise kann das Aufbringen einer Farblackierung, auch nach Kundenwahl, auf die Längsträgeranordnung beschränkt sein.
• Die optisch weniger in Erscheinung tretenden Querträgeranordnungen und z. B. zwischen den Längsträgeranordnungen verlaufende Diagonalträgeranordnungen können dann ohne eine solche kundenspezifische Farbschicht ausgeführt und insbesondere auch lediglich korrosionsschützend beschichtet sein.
• Die separate Handhabung der einzelnen Trägeranordnungen mit der daraus resultierenden höheren Packungsdichte kann auch für den Transport der Rahmenteile vom Hersteller der Aufbauten in Richtung des Kunden von Vorteil sein, insbesondere wiederum in Verbindung mit investitionsintensiven zentralen Oberflächenbehandlungsanlagen, aus welchen ein großes Gebiet mit Hilfsrahmen oder Aufbauten versorgt wird. Auch im Fall einer bei einem größeren Kunden zentral vorgenommenen Endlackierung kann der Kunde weiter die separaten Trägeranordnungen in kompakter Form an entfernte eigene Zweigstellen transportieren und erst dort zusammenfügen.
• Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich durch den Wegfall aufwendiger Schweißlehren, wie sie bei der Herstellung der gebräuchlichen geschweißten Hilfsrahmen üblicherweise eingesetzt sind. Darüberhinaus entfalten die durch lokale Wärmeausdehnung beim Schweißen auftretenden Maßfehler, so dass sich bei dem erfindungsgemäß mittels Fügeelementen aus separaten Trägeranordnungen zusammengefügten Hilfsrahmen letztlich auch eine höhere Maßgenauigkeit zeigt, was wiederum für die Verbindungen zu Fahrzeugchassis und zu Aufbauten letzteres auch im Hinblick auf den Austausch beschädigter Aufbauten vorteilhaft ist, weil geringere Maßtoleranzen berücksichtigt werden müssen.
• In den einzelnen Trägeranordnungen werden, vorzugsweise vor einer Oberflächenbeschichtung, Verbindungsstrukturen zur Durchführung der Fügeelemente erzeugt, welche die relative Position der Trägeranordnungen beim Zusammenfügen zu dem Hilfsrahmen vorgeben. Vorteilhafterweise können in einer Trägeranordnung mehrere solcher Verbindungsstrukturen in unterschiedlicher Form und/oder Position vorgesehen sein, um ein und dieselbe Trägeranordnung für unterschiedliche Hilfsrahmen zu verwenden. Die Verbindungsstrukturen können insbesondere in Form von vorgegebenen Mustern von Flächenöffnungen, welche z. B. gebohrt, gestanzt oder lasergeschnitten sein können, ausgeführt sein, wobei die Öffnungen in beim Zusammenfügen aneinanderliegender Flächen im Regelfall in Richtung der Flächennormalen fluchten.
• Flächenbereiche auf den Trägeranordnungen, welche beim Verbinden von Trägeranordnungen an Gegenflächen anderer Trägeranordnungen oder Koppelelementen anliegen können und durch die Fügeelemente und/oder im Betrieb gegeneinander gepresst sind, können beim Aufbringen einzelner Schichten der Oberflächenbeschichtung ausgespart werden, z. B. indem sie beim Aufbringen dieser Schicht(en) abgedeckt, insbesondere abgeklebt werden. Dies ist insbesondere von Vorteil bei einem Schichtmaterial, welches sich unter Belastung setzt, wie z. B. Nasslackschichten. Solche abzudeckenden Flächenbereiche können auch innerhalb einer ebenen Fläche auf die Umgebung der Flächenöffnungen der Verbindungsstrukturen beschränkt sein.
• Bevorzugt sind solche Fügeelemente eingesetzt, welche in dem zusammengefügten Rahmen elastisch vorgespannt sind und zulässige Verwindungen des Rahmens ohne bleibende Verformung elastisch auffangen. Die elastische Verformbarkeit kann unterstützt sein durch die wirksame Schaftlänge verlängernde Distanzhülsen zwischen Trägeranordnung und Schraubenkopf oder vorzugsweise Schraubenmutter. Vorteilhaft sind Schrauben als Fügeelemente, insbesondere Schrauben mit einem gerändelten/geriffelten Schaft, welcher sich formschlüssig in die ein geringes Untermaß aufweisenden Öffnungen der Verbindungsstrukturen einfurcht. Derartige Schrauben sind insbesondere auch von besonderem Vorteil zum Ausgleich verbleibender Maßtoleranzen im Submilimeterbereich bei der Übereinstimmung korrespondierender Verbindungsstrukturen (Lochbilder), indem der geriffelte Schaft sich so tief in die Lochränder einfurcht und eine quer zur Schraubenlängsachse formschlüssige Verbindung erzeugt, dass die Schraubverbindung quer zur Schraubenlängsachse spielfrei sowohl Zug- als auch Schubkräfte zwischen verbundenen Trägeranordnungen übertragen kann.
• Zur Entlastung der Fügeelemente von Scherkräften können zu verbindende Trägeranordnungen in Verbindungsbereichen so gestaltet sein, dass die Trägeranordnungen formschlüssig gegen Verschiebung in einer oder zwei Dimensionen gehalten sind. Ein solcher Formschluss kann auch durch mit den Trägern vor der Oberflächenbeschichtung verbundene, auch aufgeschweißte Zentrierelemente oder Stützelemente gegeben sein.
• Die Querträgeranordnungen liegen vorzugsweise auf den Längsträgeranordnungen auf. Vorteilhafterweise vorhandene schräg aussteifende Diagonalträgeranordnungen sind bevorzugt zwischen den Längsträgern angeordnet und mit diesen verbunden. Zusatzeinrichtungen wie Pressenlager, Hydraulikaggregat usw. sind vorteilhafterweise gleichfalls zwischen den Längsträgeranordnungen angeordnet.
• Eine besonders vorteilhafte Abstützung einer insbesondere hydraulischen Presse für einen Kippmuldenaufbau sieht vor, den Pressenzylinder in an sich bekannter und bewährter Weise in einer auf dem Hilfsrahmen abgestützten kardanischen Lageranordnung aufzuhängen. Während aber bei bekannten solchen Anordnungen wie z. B. der eingangs genannten US 4,412,699 der Kardanring typischerweise den Pressenzylinder eng umschließt und die innere Lagerachse quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft und insbesondere die äußere Lagerachse des Kardanrings in Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft und auf separaten Querträgern abgestützt ist, ist bei der neuen Aufhängung die äußere Lagerachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet und auf den Längsträgern des Fahrzeugrahmens oder des Hilfsrahmens abgestützt. Der Kardanring ist vorzugsweise als Schweißkonstruktion ausgeführt und weist vorteilhafterweise in Richtung der inneren und der äußeren Lagerachse deutlich verschiedene Durchmesser auf in der Art, dass der Kardanring in Richtung der inneren, jetzt in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Lagerachse dichter an dem Pressenzylinder verläuft als in Richtung der äußeren Lagerachse, wo der Lagerring nahe an die Längsträger reicht. Die neuartige Abstützung, welche insbesondere, in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau eines Hilfsrahmens aus über Fügeelemente verbundenen Trägeranordnungen von besonderem Vorteil ist, aber auch bei anderen, insbesondere auch bei geschweißten Hilfsrahmen vorteilhaft realisierbar ist, führt durch den Wegfall der separaten Querträger zu einer Ersparnis von Kosten und Gewicht bei der Pressenabstützung.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend erläutert. Dabei zeigt:
• Fig. 1 einen zusammengefügten Hilfsrahmen in Draufsicht
• Fig. 2 den Hilfsrahmen nach Fig. 1 in Seitenansicht
• Fig. 3 eine Frontansicht auf einen vorderen Querträger
• Fig. 4 eine Ansicht in Längsrichtung auf den hinteren Querträger
• Fig. 5 einen Ausschnitt des Hilfsrahmenhecks
• Fig. 6 ein bevorzugtes Fügeelement
• Der in Fig. 1 in Draufsicht skizzierte Hilfsrahmen sei als Hilfsrahmen zwischen einem Fahrzeugchassis und einem nach drei Seiten kipparen Behälter hoher Zuladung vorgesehen. Für diesen besonderen Einsatzzweck ist zwischen dem linken und rechten Längsträger LTL, LTR ein kardanisch aufgehängtes Pressenlager PRL und eine Hydraulikeinrichtung HYD mit Vorratsbehälter, Ventilen etc. vorgesehen. Der hintere Querträger QTH weist kugelförmige Kipplager KLH, der vordere Querträger gabelförmige Kipplager KLV auf. Derartige Grundstrukturen von Hilfsrahmen sind als geschweißte Rahmenkonstruktionen an sich bekannt. Bekannt ist auch, das Rahmenviereck durch aufgeschweißte Diagnonalbänder auszusteifen.
• Bei dem in Fig. 1 in Draufsicht und in Fig. 2 in Seitenansicht skizzierten Hilfsrahmen sind gemäß der Erfindung vorderer Querträger QTV und hinterer Querträger QTH nicht mit dem linken Längsträger LTL und dem rechten Längsträger LTR verschweißt, sondern direkt oder vorzugsweise über Koppelbauteile oder Koppelelemente mittels Fügeelementen, insbesondere Schrauben zusammengefügt.
• Sich überkreuzende Diagonalträger ST sind als schräg aussteifende Elemente mit den Längsträgern LTL, LTR und untereinander gleichfalls mittels Fügeelementen und ggf. über Koppelelemente oder -bauteile verbunden. Auch weitere Brückenelemente wie z. B. B1, B2 als Tragrahmen für die Hydraulikeinrichtung und B3 als Ersatzradträger zwischen den beiden Längsträgern sind mit diesen nicht verschweißt, sondern über Fügeelemente verbunden. Diese für die Stabilität der Anordnung nicht relevanten Elemente seien im folgenden nicht weiter im Detail behandelt.
• Die Längsträgeranordnungen enthalten in dem skizzierten Beispiel lediglich die gekröpft verlaufenden, im Querschnitt U-förmigen Längstäger LTL, LTR und im Bereich des Pressenlagers mit diesen verschweißte Lagerträger LAT für Gleitlager eines kardanisch aufgehängten Pressenlagers. Zur Verbindung mit anderen Trägeranordnungen sind Verbindungstrukturen mit einer Mehrzahl von Öffnungen durch den Längsträger vorgesehen. Das Lochmuster dieser Verbindungsstrukturen ist durch die relative Lage der zu verbindenden Trägeranordnungen und die hierbei ggf. vorgesehenen fest mit einer Trägeranordnung verbundenen, vorzugsweise verschweißten Koppelelemente und/oder die mit keiner Trägeranordnung verschweißten separaten Koppelbauteile, welche mit zwei verschiedenen Trägeranordnungen mittels Fügeelementen verbunden werden, bestimmt. Ein solches Lochmuster kann nach Erstellen des Längsträgers mit hoher Genauigkeit erzeugt werden.
• Separate Koppelbauteile, welche zu Lochmustern von Trägeranordnungen korrespondierende Lochmuster aufweisen, können z. B. als Konsolen, als Winkelplatten, als Knotenbleche, als Schweißkonstruktionen usw. ausgeführt und eingesetzt sein. Davon unterschieden seien Koppelelemente als fest mit einer Trägeranordnung verschweißte Elemente, welche in sich wie die Koppelbauteile aufgebaut sein können. Die im nachfolgenden für den skizzierten Aufbau gezeigten Ausführungen einzelner Verbindungen stellen vorteilhafte Beispiele dar, können aber im Regelfall auf mehrere unterschiedliche, sich dem Fachmann an sich erschließende andere Arten realisiert sein.
• Die vordere Querträgeranordnung ist in der Frontansicht des Hilfsrahmen nach Fig. 3 Blickrichtung A skizziert. Die vordere Querträgeranordnung umfasst insbesondere einen vorderen Querträger QTV und mit diesem verschweißte Koppelelemente in Form von Winkelplatten KV1. Der vordere Querträger kann beispielsweise als Schweißkonstruktion mit zwei parallelen vertikalen Platten zwischen einer Grund- und einer Deckplatte ausgeführt sein. An den äußeren Enden des vorderen Querträgers sind Lagergabeln KLV als vordere Kipplager für ein seitliches Kippen eines aufgesetzten Behälters angesetzt. Die Lagergabeln können durch Bolzen abgesperrt werden. Der vordere Querträger QTV liegt auf den Längsträgern LTL, LTR auf.
• Die Winkelplatten KV1 sind an ihren vertikalen Plattenschenkeln mit den Seitenplatten des vorderen Querträgers verschweißt und liegen mit ihren horizontalen Plattenschenkeln auf der seitlich über die Seitenplatten hinausragenden Grundplatte, welche aus Gewichtsgründen in geringer Materialstärke ausgeführt ist, auf, und weisen an ihren von den Seitenplatten horizontal abstehenden Plattenschenkeln durch die Grundplatte durchgehende Lochmuster als Verbindungsstrukturen auf. Die Verbindung der vorderen Querträgeranordnung mit den Längsträgeranordnungen erfolgt im skizzierten Beispiel zum einen durch Verschraubung der Winkelplatten KV1 und Grundplatte des Querträgers QTV mit Längsträgern LTL, LTR, wofür in deren Obergurten des zur Mittellängsebene MLE offenen U-förmigen Längsträgerquerschnitts korrespondierende Lochmuster vorgesehen sind. Zum anderen sind weitere Winkelplatten KV2 als separate Koppelbauteile sowohl mit den Seiten der Längsträger als auch über einen oben liegenden horizontalen Plattenschenkel mit der Grundplatte des Querträgers QTV und den horizontalen Plattenschenkeln der Winkelplatten KV1 verschraubt. Vorzugsweise sind Winkelplatten KV1 jeweils an Vorder- und Rückseite des vorderen Längsträgers QTV angeschweißt. Die an den Längsträgern angeschraubten Winkelplatten KV2 gehen vorzugsweise einstückig unter der Grundplatte des Querträgers und den an dessen Vorder- und Rückseite angeschweißten Winkelplatten KV1 durch. Die Winkelplatten KV1 dienen in der beschriebenen Ausführung primär der Verstärkung der aus Gewichtsgründen in geringer Materialstärke ausgeführten Grundplatte des Querträgers und können z. B. bei dickerer Grundplatte entfallen. In anderer Ausführung ohne den seitlichen Überstand der Grundplatte über die Seitenplatten des Querträgers QTV können die Winkelplatten KV1 auch unmittelbar an Längsträgern und weiteren Winkelplatten KV2 anliegen.
• Die in Fig. 4 mit Blickrichtung vom Pressenlager PRL aus erkennbare hintere Querträgeranordnung ist als besonders belastete Baugruppe komplexer ausgeführt und weist insbesondere einen Querträger QTH und mehrere Koppelelemente auf. Im Querträger sind an ein gerades Trägerrohr mit quadratischem Querschnitt außen Kugelzapfen als hintere Kipplager angesetzt. An der Oberseite sind bogenförmige Auflager GL für behälterseitige Gleitlagerschalen angesetzt. Der hintere Querträger QTH ist in einen Ausschnitt der Längsträger an deren hinteren Enden eingesetzt.
• Mit dem hinteren Querträger verschweißt sind Knotenbleche KH1 als Koppelelemente zum Verbinden der hinteren Querträgeranordnung mit den Längsträgeranordnungen, wovon im folgenden ein Knotenblech und ein Längsträger herausgegriffen seien. Das Knotenblech weist insbesondere eine im wesentlichen horizontale und eine im wesentlichen vertikale Platte auf. Die horizontale Platte überbrückt den äußeren Winkel zwischen hinterem Querträger und einem Längsträger und reicht seitlich wenigstens bis zu den Auflagern GL und ist mit dem Rohr des Querträgers verschweißt. Die vertikale Platte des Knotenblechs KH1 liegt an der Außenseite des Längsträgers an und weist Verbindungsstrukturen auf, welche mit Verbindungsstrukturen im Längsträger korrespondierenden. Die vertikale Platte des Knotenblechs KH1 ist an ihrem dem Querträger abgewandten Ende mit dem Längsträger verschraubt. Die hintere Querträgeranordnung kann zusätzlich eine vertikal und gegen Scherung aussteifende Heckplatte HP aufweisen, welche mit dem hinteren Querträger QTH und/oder einer Kante der vertikalen Platte des Knotenblechs KH1 verschweißt sein kann.
• Zwischen den Längsträgern LTL, LTR verlaufen in gekreuzter Anordnung zwei Diagonalträgeranordnungen, welche an ihren Enden mit je einem der beiden Längsträger verschraubt sind. Die Diagonalträgeranordnungen enthalten jeweils einen linearen Diagonalträger ST, insbesondere mit U-förmigen seitlich offenem Querschnitt. An die Enden der Diagonalträger sind Koppelschuhe KM1, KM2 als Koppelelemente angesetzt, insbesondere angeschweißt. Die Koppelschuhe sind vorzugsweise U-förmig gebogen und umgreifen die Diagonalträger und sind mit deren Untergurten und Obergurten verschweißt. Die Koppelschuhe liegen mit einer Seitenfläche mit Verbindungsstrukturen an den Innenseiten der Längsträger LTL, bzw. LTR an und sind dort mit diesen verschraubt.
• Die Diagonalträgeranordnungen liegen vorzugsweise in gleicher Höhe, so dass sie sich im Kreuzungspunkt schneiden. Hierfür weisen ansonsten lineare Profile der Diagonalträger ST im Kreuzungsbereich Aussparungen und Einschnitte auf, welche ineinandergreifend ein niveaugleiches Überkreuzen der beiden Diagonalträger ermöglichen. Vorteilhafterweise ist der Kreuzungsbereich durch zwei Kreuzplatten KP als weitere separate Koppelbauteile über und unter den sich kreuzenden Diagonalträgern überbrückt, welche jeweils mit beiden Diagonalträgern verschraubt sind.
• Vorzugsweise sind beide Diagonalträgeranordnungen identisch aufgebaut.
• Auch die beiden Kreuzplatten KP können vorteilhafterweise identisch aufgebaut sein.
• Eine besonders vorteilhafte Kräfteverteilung in dem Hilfsrahmen ist dadurch gegeben, dass die Auflager GL in der vertikalen Projektion entsprechend der Draufsicht nach Fig. 1 zumindest annähernd in gerader Verlängerung der an den Längsträgern endenden im wesentlichen linearen Diagonalträgeranordnungen liegen und über die Knotenbleche KH1 eine geradlinige und ununterbrochene Kraftableitung gegeben ist. Besonders vorteilhaft hierfür ist, die Verschraubungen der Längsträger mit den Knotenblechen einerseits und den hinteren Enden der Diagonalträger andererseits eng beieinander zu positionieren oder vorzugsweise wie skizziert zumindest teilweise zusammenzulegen, so dass eine direkte Kraftüberleitung zwischen den Knotenblechen und den Diagonalträgeranordnungen erfolgt und der Längsträger an dieser Stelle frei von Verwindungskräften bleibt. Verbindungsstrukturen in Koppelschuhen KM1, in vertikalen Platten der Knotenbleche KH und in Längsträgern LTL, LTR fluchten dabei und Fügeelemente greifen durch alle drei Trägeranordnungen durch.
• Die vorderen Enden der Diagonalträgeranordnungen sind vorteilhafterweise in geringem Längsabstand von der Lagerung des Kardanrahmens KR auf den Längsträgern mit diesen verschraubt, um auch an dieser Stelle eine Kraftüberleitung auf kurzem Weg und damit geringer Verwindungsbelastung der Längsträger zu bewirken.
• Günstig hierfür ist auch die Ausführung des kardanisch aufgehängten Pressenlagers in der Weise, dass das Pressenlager um eine in Fahrzeuglängsrichtung LR weisende innere Achse ILA in einem Lagerring KR gehalten ist und der Lagerring seinerseits um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende äußere Achse ALA schwenkbar ist, welche auf den Längsträgern LTL, LTR über die Lagerträger LAT abgestützt ist. Hierbei entfallen vorteilhafterweise auch Lagerbrücken z. B. in Form separater Querträger zwischen den Längsträgern, welche bei den gebräuchlichen Anordnungen mit demgegenüber vertauschter Ausrichtung von innerer und äußerer Achse benötigt werden. Der Lagerring ist vorzugsweise als Schweißkonstruktion ausgeführt. Der Lagerring KR ist in Richtung der inneren Lagerachse ILA eng an das Pressenlager PRL und in Richtung der äußeren Lagerachse ALA eng an die Längsträger LTL, LTR bzw. an die auf diesen befestigten Lagerträger LAT herangeführt und kann dadurch in Richtung der beiden Lagerachsen stark verschiedene Abmessungen aufweisen. Die Lagerbuchsen der inneren und/oder der äußeren Achse sind vorteilhafterweise aus Halbschalen zusammengesetzt. Diese Aufhängung des Pressenlagers ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit dem Aufbau des Hilfsrahmens aus durch Fügeelemente verbundenen einzelnen Trägeranordnungen. Sie ist aber auch bei anderen Anordnungen, insbesondere auch geschweißten Hilfsrahmen und/oder Abstützung der Presse auf dem Fahrzeugchassis von erheblichem Vorteil.
• Für die Herstellung einer Fahrzeug-Aufbau-Anordnung nach der Erfindung werden die Hauptkörper der einzelnen Trägeranordnungen hergestellt, welche im einfachsten Fall aus einem geraden profilkonstanten Querschnitt bestehen, im Regelfall aber von dieser einfachen Form abweichen. Beispielsweise werden die Diagonalträger ST zusätzlich in der Weise bearbeitet, daß im Kreuzungspunkt jeweils eine Aussparung und ein Einschnitt vorgenommen werden. Die Längsträger LTR, LTL der Längsträgeranordnungen sind in Längsrichtung aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt, welche in Ausrichtung und/oder Querschnitt variieren, so daß gekröpft verlaufende Längsträger mit einem vertikalen Einzug im vorderen Abschnitt und einem hinteren Ausschnitt für die Auflage des hinteren Querträgers QTH entstehen. Der vordere Querträger wird aus mehreren Platten zusammengeschweißt und mit seitlichen Einsätzen der Lagergabeln versehen usw. Die soweit hergestellten Hauptkörper der Trägeranordnungen werden durch Anbauteile wie beispielsweise die Auflager GL bei dem hinteren Querträger QTH, die Lager-Halbschalen auf den Längsträgern für die kardanische Lagerung des Pressenlagers, insbesondere aber durch Anschweißen von Koppelelementen wie die Knotenbleche KH an den hinteren Querträger, die Koppelschuhe KM1, KM2 an die Diagonalträger und die Winkelplatten KV1 an den vorderen Querträger zu den Längsträgeranordnungen mit fest verbundenen Anbauteilen und Koppelelementen ergänzt.
• Die Verbindungsstrukturen in den einzelnen Trägeranordnungen bzw. die in diesen enthaltenen Koppelelemente können nach oder vorzugsweise vor der Verschweißung der einzelnen Teile einer Trägeranordnung eingebracht werden.
• Die verschweißten und mit Verbindungsstrukturen versehenen Trägeranordnungen, welche noch als separate Trägeranordnungen ohne gegenseitige räumliche Zuordnung oder Verbindung vorliegen, werden einer Oberflächenbeschichtung unterzogen, wofür bevorzugt Tauchbehandlungsschritte vorgesehen sind. Durch das Vorliegen separater Trägeranordnungen, welche, mit Ausnahme der hinteren Querträgeranordnung mit den Knotenblechen KH1, nur wenig von der schlanken Form der jeweiligen Hauptkörpern abweichen, können diese separaten Trägeranordnungen mit hoher Packungsdichte in größerer Anzahl gleichzeitig, insbesondere unter Verwendung von Tauchgehängen in Tauchbecken vorgegebener Größe behandelt werden, so daß die investitionsintensiven Tauchanlagen, welche im Regelfall bis zu 10 Tauchbecken für unterschiedliche aufeinanderfolgende Behandlungsschritte aufweisen, effizient genutzt werden können. Insbesondere die eine besonders große Längsausdehnung aufweisenden Längsträgeranordnungen zeigen vorzugsweise quer zu ihrer Längserstreckung Abmessungen, welche 15% der durch die Querträgeranordnungen bestimmten Breite des fertigen Hilfsrahmens nicht überschreiten. Die Breite des fertigen Hilfsrahmen ist im Regelfall wie im skizzierten Beispiel durch vordere und/oder hintere Querträgeranordnung bestimmt. Die Tauchbecken sind im Regelfall auf größere Abmessungen, insbesondere Querabmessungen zur Aufnahme vollständiger geschweißter Hilfsrahmen ausgelegt, um die bisher gebräuchlichen Rahmen bearbeiten zu können und/oder im Einzelfall bei Bedarf auch künftig einen vollständigen geschweißten Rahmen behandeln zu können. Die Oberflächenbehandlung kann insbesondere auch Schritte wie Entrosten, Entfetten, Grundieren, verzinken umfassen.
• Bei der Oberflächenbehandlung werden die für den Betrachter im Einsatzfall des fertig zusammengefügten Hilfsrahmens nicht oder kaum sichtbaren Teile des Hilfsrahmens vorteilhafterweise lediglich mit einer korrosionsschützenden und evtl. mechanisch beanspruchbaren Grundierung versehen, wogegen eine farbige Lackierung mit ggf. mehreren Schichten auf die sichtbaren Trägeranordnungen beschränkt sein kann. Insbesondere können die zwischen den Längsträgern liegenden Diagonalträgeranordnungen sowie die vordere und die hintere Querträgeranordnung lediglich einem solchen beschränkten Oberflächenbeschichtungsvorgang bis zu einer Grundierung, Korrosionsschutz, mechanischer Schutz usw. durchgeführt werden und primär auf optische Wirkung ausgerichtete Schichten können auf die Längsträgeranordnungen oder auch auf deren seitlich nach außen weisende Flächen beschränkt werden. Durch die Beschränkung der Oberflächenbehandlung bei den erstgenannten Baugruppen auf die funktionell notwendige Beschichtung kann gegenüber einer vollständigen Beschichtung des gesamten Rahmens eine erhebliche Ersparnis erzielt werden. Für eine elektrostatische Endlackierung können insbesondere die Längsträgeranordnungen in den Tauchgehäusen verbleiben oder in ähnlicher Weise kompakt gruppiert werden. Durch die einfache Form der separaten Trägeranordnungen, insbesondere der Längsträgeranordnungen werden bei der elektrostatischen Lackierung durch Faraday'sche Abschirmung häufig in Winkeln beobachtbare unbeschichtete Flächen vermieden.
• Bei der Oberflächenbeschichtung können beim Aufbringen von Schichten, welche sich unter Druckbelastung nennenswert setzen können, Flächenbereiche um die Verbindungsstrukturen von der Beschichtung ausgenommen werden, indem solche Flächenbereiche vor Aufbringen der jeweiligen Schicht abgedeckt, beispielsweise abgeklebt werden. In diesen Bereichen liegen dann beim späteren Zusammenfügen der mehreren Trägeranordnungen die nicht von einer nennenswerten Setzung betroffenen Flächenbereiche zusammenzufügender Trägeranordnungen oder Koppelbauteile aneinander, so daß sich auch bei längerer Wechselbeanspruchung keine Lockerung der Verbindungen der Fügeelemente ergeben.
• Die oberflächenbeschichteten Trägeranordnungen werden in der vorbestimmten Weise relativ zueinander positioniert mit fluchtenden Öffnungen der verschiedenen Verbindungsstrukturen und die Fügeelemente, vorzugsweise Schrauben, insbesondere Schrauben mit Rändelschaft, werden durch die Verbindungsstrukturen geführt und die aneinanderliegenden Flächen von Trägeranordnungen oder Koppelbauteilen werden über die Fügeelemente gegeneinander gespannt, wobei die Fügeelemente vorteilhafterweise im gefügten Zustand eine Vorspannung aufweisen, welche bei den im regulären Betrieb zu erwartenden Belastungen und Verwindungen des Hilfsrahmens erhalten bleibt. Besonders vorteilhaft ist hierfür, die wirksame Länge des Schaftes einer Schraube zu vergrößern, indem eine Distanzhülse eingefügt oder eine spezielle Hülsenmutter, in welcher insbesondere Mutter und Hülse relativ zueinander drehbar unverlierbar verbunden sind, verwandt wird.
• In Fig. 6 ist vergrößert eine Verbindung zweier Trägeranordnungen und/oder Koppelelemente/-bauteile mittels eines bevorzugten Fügeelements in Form einer Schraube mit einem Schraubenschaft, welcher dem Schraubenkopf zugewandt einen ersten gerändelten Abschnitt RSA und dem Schraubenkopf abgewandt einen zweiten Abschnitt RSG mit einem Gewinde aufweist, skizziert. Der Durchmesser des Gewindeabschnitts RSG ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der fluchtenden Öffnungen in den zu verbindenden Teilen. Die Rändelung des Abschnitts RSA ist durch eine Umfangszahnung mit zur Schaftlängsachse parallelen Zahnflanken gegeben. Der Schaftdurchmesser in dem gerändelten Abschnitt RSA ist bezüglich der radial nach außen weisenden Zahnspitzen geringfügig größer, bezüglich der radial innen liegenden Zahngründe geringfügig kleiner als der Durchmesser der Öffnungen, so dass der Rändelabschnitt sich in die Öffnungsränder einfurcht und eine große Kontaktfläche zwischen dem Rändelschaft und den Teilen entsteht. Dies resultiert zum einen in einer spielfreien Festlegung der Platten und zum anderen in einer hohen Scherfestigkeit des Schaftes im Rändelabschnitt. Die Länge des Rändelabschnitts ist vorzugsweise größer als die Summe der Dicken der zu verbindenden Teile, so dass ein und dasselbe Fügeelement auch für Verbindungen mit mehr als zwei Teilen wie z. B. Knotenblech HK1, Längsträgeranordnung und Diagonalträgeranordnung verwendbar ist. Zwischen eine Mutter RSM und die dieser zugewandten Fläche eines Teils ist vorteilhafterweise eine Hülse RSH eingefügt, welche beim Anziehen der Mutter nicht mitgedreht wird und so die Plattenbeschichtung nicht beschädigt. Mutter und Hülse können als Hülsenmutter unverlierbar verbunden sein, wobei vorzugsweise Mutter und Hülse relativ zueinander verdrehbar sind. Die aufgrund der Hülsenlänge größere Schaftlänge zwischen Schraubenkopf RSK und Mutter RSM bewirkt vorteilhafterweise eine höhere Elastizität der Schraubenverbindung.
• Die Befestigung des Hilfsrahmens auf einem Fahrzeugchassis kann vor, während oder nach der vollständigen Zusammenfügung der einzelnen Trägeranordnungen erfolgen.
• Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere ist für die Dimensionierung und Formgebung der einzelnen Hauptkörper der Trägeranordnungen, der Koppelelemente und der Koppelbauteile ein großer Gestaltungsspielraum vorhanden, der sich auch am jeweiligen Einsatzfall orientieren kann.

Claims (21)

1. Fahrzeug-Aufbau-Anordnung mit einem auf einem Fahrzeug-Grundrahmen zu befestigenden Hilfsrahmen, welcher Längsträgeranordnungen, Querträgeranordnungen und evtl. schräg aussteifende Diagonalträgeranordnungen als mehrere miteinander verbundene Trägeranordnungen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Trägeranordnungen miteinander ohne gegenseitige Verschweißung direkt und/oder über Koppelelemente durch in Verbindungsstrukturen eingreifende Fügeelemente verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Trägeranordnungen einen langgestreckten Hauptkörper und sowie wenigstens ein von dem Hauptkörper abstehendes Koppelbauteil aufweisen und dass an dem Koppelbauteil Verbindungsstrukturen für die Fügeelemente ausgebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Trägeranordnung wenigstens ein Koppelbauteil mit dem Hauptkörper verschweißt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Längsträgeranordnungen weniger als 15% der Breite des zusammengefügten Hilfsrahmens beträgt.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Längsträgeranordnungen eine erste Oberflächenbeschichtung aufweisen, welche von einer zweiten Oberflächenbeschichtung von Querträgeranordnungen und/oder Diagonalträgeranordnungen verschieden ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Trägeranordnungen an Verbindungsflächen im Bereich von Verbindungsstrukturen, an welchen bei der Verbindung über die Fügeelemente eine Gegenfläche einer anderen Trägeranordnung oder eines Koppelelements anliegt, eine gegenüber dem angrenzenden Bereich reduzierte Oberflächenbeschichtung aufweist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Diagonalträgeranordnungen auf gleicher Höhe einander schneidend gekreuzt verlaufen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagonalträgeranordungen identisch aufgebaut sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Diagonalträgeranordnungen auf Höhe der Längsträgeranordnungen zwischen diesen angeordnet sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Knotenbleche von den Außenseiten der Längsträgeranordnungen in Verlängerung der Diagonalträgeranordnugnen zu Auflagern einer Querträgeranordnung führen.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Trägeranordnungen und/oder Koppelelementen mehrere alternativ verwendbare Verbindungsstrukturen entsprechend alternativ einnehmbarer relativer Positionen der Trägeranordnungen vorgesehen sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch im zusammengesetzten Hilfsrahmen unter Vorspannung stehende Fügeelemente.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Schrauben als Fügeelemente.

14. Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Schrauben mit Rändelschaft, dessen Durchmesser ein geringes Übermaß gegen Öffnungen in den Verbindungsstrukturen aufweist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine kardenische Aufhängung einer Presse für einen kippbaren Aufbau einen Kardanrahmen aufweist, dessen äußere Lagerachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft und auf den Längsträgern abgestützt ist.

16. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeug-Aufbau-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Trägeranordnungen Verbindungsstrukturen erzeugt werden und dass die so strukturierten Trägeranordnungen mittels in Verbindungsstrukturen eingreifender Fügeelemente direkt und/oder über Koppelbauteile miteinander verbunden werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Verbindungsstrukturen versehenen Trägeranordnungen separat oberflächenbeschichtet und die beschichteten Trägeranordnungen ggf. über Koppelbauteile mittels der Fügelemente verbunden werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass Längsträgeranordnungen mit einer ersten Oberflächenbeschichtung versehen werden, welche von einer zweiten Oberflächenbeschichtung auf Querträgeranordnungen und/oder auf Diagonalträgeranordnungen verschieden ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträgeranordnungen mit wenigstens einer bei Querträgeranordnungen und/oder Diagonalträgeranordnungen nicht vorhandenen Schicht versehen werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Beschichtungsvorgang Teilflächen im Bereich von Verbindungsstrukturen nicht beschichten werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung wenigstens einen Tauchbeschichtungsschritt umfasst.