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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbindung für ein Knotenelement
eines Gerippes für einen Omnibus nach dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1. Sowie ein korrespondierendes Omnibusgerippe und
eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Omnibusgerippes.
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Beim
Rohbau schwerer Nutzfahrzeuge, insbesondere beim Rohbau von Omnibussen,
wird in der Regel ein Gerippe aus Vierkantstahlrohren in einer Rüstvorrichtung
vormontiert. Dazu ist eine komplexe Anordnung von Rüstwagen
und Spannvorrichtungen nötig, um die Elemente des Gerippes
vorzupositionieren, so dass sie anschließend verschweißt werden
können. Gerade beim Omnibusrohbau existiert eine hohe Varianz
an unterschiedlichen Fahrzeugtypen, die sich in ihrer Gestaltung
und insbesondere in ihrer Länge unterscheiden, so dass
vor dem Beginn jedes neuen Montageprozesses eine aufwändige
Rekonfiguration der Rüst- und Spannvorrichtungen nötig
ist.
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Insbesondere
ist in vielen Fällen ein automatisiertes Spannen der Gerippeteile
nicht möglich, so dass in aufwändiger Handarbeit
Handspanner eingesetzt werden müssen.
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Um
eine Vorpositionierung von zu verschweißenden Teilen zu
ermöglichen, sind aus dem Stand der Technik verschiedene
Verfahren als bekannt zu entnehmen. So offenbart die
DE 199 48 364 C2 eine Säulenverbindungsstruktur
für einen Kraftwagen, bei dem ein stufenförmig
ausgebildetes Profil mit einem zweiten Profilteil verbunden wird,
dessen Endbereich im Wesentlichen komplementär zu der Stufenform
des ersten Profils ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich jedoch noch
keine stabile formschlüssige Verbindung, die beiden Profilteile
sind weiterhin gegeneinander verschiebbar.
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In
der
DE 298 18 807
U1 ist weiterhin eine Bauteilverbindung von zwei oder mehr
Bauteilen einer Fahrzeugkarosserie offenbart, bei welcher zwei Profilelemente
durch Ineinanderstecken in Längsrichtung gegeneinander
fixiert werden. Damit ist zwar eine kipp- und drehfeste formschlüssige
Verbindung zweier Profile gegeben, diese bezieht sich jedoch nur auf
die Verbindung zweier Profile mit gleicher Erstreckungsrichtung.
Ein stabiles kipp- und drehschlüssiges Verbinden von orthogonal
zueinander ausgerichteten Profilelementen ist damit nicht möglich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung
für im Wesentlichen orthogonal zueinander stehende Elemente
eines Omnibusgerippes bereitzustellen, durch die eine Vorpositionierung
dieser Elemente ermöglicht wird, und damit den Rüst-
und Spannvorgang bei der Montage eines Omnibusgerippes zu vereinfachen
und ökonomischer zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Steckverbindung für
zwei orthogonal zueinander angeordnete Profilträger eines
Omnibusgerippes ist in einem Endbereich eines ersten Profilträgers
zumindest bereichsweise ein Zapfen ausgebildet, welcher formschlüssig
in einen korrespondierenden Beschnitt eines zweiten Profilträgers
einsteckbar ist. Dadurch wird vorteilhaft eine Vorfixierung der
beiden Profilträger erreicht, wodurch der Aufwand beim
Spannen der Profilträger in einer Rüstvorrichtung
vermindert wird. Durch eine solche Vorfixierung entfällt
weiterhin die Notwendigkeit, in der Rüstvorrichtung Auflageelemente
für horizontal verlaufende Profilträger bereitzustellen.
Vorteilhafterweise ist es anschließend lediglich noch erforderlich
den horizontalen Profilträger mittels einfacher, standardisierter
Spannelemente zu fixieren. Gleichzeitig kann der senkrechte Profilträger durch
die Zapfen an den Endbereichen des horizontalen Profilträgers
mitgespannt werden, so dass ein zusätzliches Spannen der
senkrechten Profilträger, d. h. der so genannter Säulen,
gänzlich entfallen kann. Weiterhin wird sichergestellt,
dass es zu keinen Fehlpositionierungen während des Rüstens
kommt, da die relativen Positionen der einzelnen Trägerelemente
zueinander durch die Steckvorrichtung bereits definiert sind. Folglich
ist durch die erfindungsgemäße Steckverbindung
eine wirtschaftlich erheblich verbesserte Rüstvorrichtung
auszugestalten, da da eine Vielzahl an Spannelemente eingespart
werden kann und gleichzeitig der Zeitaufwand für das Positionieren
und Fixieren der Profilträger in der Rüstvorrichtung
selbst erheblich reduziert wird. Unter dem Begriff Zapfen wird dabei
im Rahmen der Erfindung ein Verbindungselement verstanden, welches
wie bereits erläutert formschlüssig in ein korrespondierendes
Verbindungselement eingreift und mit diesem zusammenwirkt. Derartige
Elemente können beispielsweise Rundzapfen sein, aber insbesondere
auch flache Verbindungselemente wie Flachzapfen oder auch Laschen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der erste
Profilträger quer zu seiner Erstreckungsrichtung in die
Aussparung des zweiten Profilträgers einschiebbar. Dadurch
wird vorteilhaft eine Vormontage von mehr als zwei Profilträgerelementen
ermöglicht, da beim Zusammenstecken der Profilträger
keine Dreh- oder Schwenkbewegungen nötig sind, welche zu
räumlichen Konflikten mit weiteren Trägern führen
könnten.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist der Zapfen im Endbereich
des ersten Profilträgers so ausgebildet, dass er sich im
Wesentlichen in Erstreckungsrichtung des ersten Profilträgers
erstreckt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Gestaltung der
Steckvorrichtung.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Zapfen
im Endbereich des ersten Profilträgers abgewinkelt ausgeführt,
so dass ein erster, sich in Längsrichtung des Trägers
erstreckender Bereich in einen Beschnitt in der Breitseite des zweiten Profilträgers
eingreift, und ein zweiter, orthogonal zu diesem ersten Bereich
verlaufender Bereich beim Einstecken in den zweiten Profilträger
einen Steg im Innenraum dieses zweiten Profilträgers ausbildet. Dadurch
kann vorteilhaft eine besonders stabile Verbindung erreicht werden,
die im Innenraum des zweiten Profilträgers verlaufenden
Stege erhöhen dessen Stabilität und Verwindungssteifigkeit.
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Im
Folgenden soll anhand der Zeichnung die Erfindung ohne Beschränkung
der Allgemeinheit näher erläutert werden, wobei
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1 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Steckverbindung vor dem Zusammenstecken zeigt,
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2 und 3 alternative
Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen
Steckverbindung mit sich im Wesentlichen in Längsrichtung
des ersten Querträgers erstreckenden Zapfen vor dem Zusammenbau
darstellen,
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4 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Steckverbindung mit abgewinkelten Zapfen vor dem Zusammenbau zeigt,
und
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5 einen
Längsschnitt durch dieselbe Steckverbindung im zusammengesteckten
Zustand darstellt.
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Eine
im Ganzen mit 10 bezeichnete Steckverbindung besteht aus
einem ersten, als Gurt des Gerippes ausgebildeten Profilträger 12 und
einem zweiten, als Säule des Gerippes ausgebildeten Profilträger 14.
In einem Endbereich des Profilträgers 12 ist dabei
ein Zapfen 16 ausgebildet, der sich hier im Wesentlichen
in Längsrichtung des Querträgers 12 erstreckt.
Im Bereich einer Breitseite 18 des Querträgers 14 ist
weiterhin ein Beschnitt 20 vorgesehen. Dieser ist, korrespondierend
zur Form des Zapfens 16, als Schlitz ausgebildet, der sich über
die Breitseite 18 hinaus in einen Kantenbereich des Profilträgers 14 erstreckt. Über
den Zapfen 16 kann nun der Profilträger 12 in
Richtung 22 in den Schlitz 20 eingesteckt werden.
Dadurch werden die Profilträger 12 und 14 gegeneinander
dreh- und kippfest fixiert, und können in der Folge im
Stoßbereich zwischen den beiden Trägern verschweißt
werden.
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In 2 ist
eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Steckverbindung dargestellt. Der Zapfen 16 ist hier in
Form einer Lasche ausgebildet, welche in der Mitte eines Endbereiches des
Profilträgers 12 angeordnet ist. Der korrespondierende
Beschnitt 20 des Profilträgers 14 erstreckt sich
hier flächig von einer Kante des Profilträgers 14 in
eine Seitenfläche des Trägers 14 hinein.
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In
der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der Zapfen 16 ebenfalls
in Form einer Lasche ausgeführt, der Beschnitt 20 im
Profilträger 14 weist hier jedoch eine andere
Konfiguration auf. Der Beschnitt 20 ist im Bereich einer
Breitseite 18 des Profilträgers 14 als
flächiger Beschnitt ausgeführt, der sich in einem
ersten Bereich 22 in Erstreckungsrichtung des Profilträgers 14 erstreckt,
woran sich ein zweiter Bereich 24 anschließt,
der als senkrecht zu dieser Erstreckungsrichtung angeordneter Schlitz
ausgeführt ist und bis in einen Kantenbereich des Profilträgers 18 reicht.
Beim Zusammenstecken der Träger 12 und 14 wird
hier die Lasche 16 quer zur Erstreckungsrichtung der Träger
in den Schlitz 24 eingeschoben und durch Verschieben längs
der Erstreckungsrichtung des Trägers 14 durch
den Beschnitt 22 in ihre Endposition geführt.
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4 zeigt
eine alternative Ausführung einer Steckverbindung mit einem
abgewinkelten Zapfenelement 16'. Das Zapfenelement 16' besteht
dabei aus einem ersten Bereich 26 welcher sich flächig
in Längsrichtung des Trägers 12 weiter
erstreckt, und einem zweiten Bereich 28 welcher quer zur
Erstreckungsrichtung des Trägers 12 abgewinkelt
ist. In einer Seitenfläche des Profilträgers 14 ist
ein erster flächiger Beschnitt 30 ausgebildet,
der mit dem ersten Bereich 26 des Zapfenelementes 16' korrespondiert. In
einem gegenüberliegenden Seitenflächenbereich 32 des
Trägers 14 ist zudem ein weiterer schlitzförmiger
Beschnitt 34 ausgebildet, welche bei Zusammenstecken der
Träger 12 und 14 die Stirnfläche
des abgewinkelten Bereichs 28 des Zapfenelementes 16 aufnimmt.
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5 zeigt
einen Schnitt quer zur Erstreckung des Trägers 14 der
gleichen Anordnung im zusammengesteckten Zustand. Hier ist zu erkennen wie
der abgewinkelte Bereich 28 des Zapfenelements 16' beim
Zusammenstecken einen Steg im Innenraum 34 des Profilträgers 14 ausbildet.
Dadurch kann eine weitere Stabilisierung des Profilträgers 14 erreicht
werden, auch die Verbindung zwischen den Trägern 12 und 14 nach
Verschweißen der Verbindung ist durch die mehrfachen Schweißverbindungen
im Bereich der Beschnitte 34 und 20 besonders stabil
ausgeführt.
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- 10
- Steckverbindung
- 12
- Profilträger
- 14
- Profilträger
- 16,
16'
- Zapfen
- 18
- Breitseite
- 20
- Beschnitt
- 22
- erster
Bereich
- 24
- zweiter
Bereich
- 26
- erster
Bereich
- 28
- zweiter
Bereich
- 30
- erster
flächiger Beschnitt
- 32
- Seitenflächenbereich
- 34
- schlitzförmiger
Beschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19948364
C2 [0004]
- - DE 29818807 U1 [0005]