-
Fahrgestellrahmen für insbesondere geländegängige Lastkraftwagen Die
Erfindung bezieht sich auf einen Fahrgestellrahmen für insbesondere geländegängige
Lastkraftwagen, der im wesentlichen aus zwei Längsträgern und aus diese verbindenden
Querträgem besteht.
-
Die Beanspruchung von radangetriebenen geländegängigen Kraftfahrzeugen
im unwegsamen Gelände ist erheblich höher als die von Straßenfahrzeugen. So betragen
die Stoßbeanspruchungen der ungefederten Bauteile, z. B. der Achsen, selbst bei
Verwendung von Niederdruckbereifung über das 4,5fache der einfachen Belastung. Die
Stoßbeanspruchungen der gefederten Bauteile, z. B. des Fahrgestellrahmens und der
Aufbauten,, liegen zwischen dem 2,75- bis 3,75fachen der einfachen Belastung. Demgegenüber
liegen die Stoßbeanspruchungen bei Straßenfahrzeugen im Mittel noch unter dem 2fachen
der einfachen Belastung. Die relativ hohen Stoßbeanspruchungen bei radangetriebenen
geländegängigen Kraftfahrzeugen erfordern die Verwendung von Werkstoffen mit hohen
Dauerfestigkeiten und ausreichender Streckgrenze.
-
Beim Fahren im schwierigen- Gelände ist es auch unvermeidbar, Gräben
und sonstige Vertiefungen in Schrägfahrt zu überqueren. Hierbei muß häufig das Gesamtgewicht
des Fahrzeuges von zwei diagonal zueinander stehenden Rädern, z. B. vom linken Hinterrad
und rechten Vorderrad, aufgenommen werden; ohne daß bleibende Verformungen auftreten.
Durch eine solche unsymmetrische Belastungsart und in Überlagerung mit einer Stoßbeanspruchung
wird das Fahrgestell enorm hoch und der verwendete Werkstoff oft bis nahezu an die
Streckgrenze beansprucht. Die hierfür erforderliche besonders hohe Verschränkbarkeit
der Achsen kann keineswegs nur von der Fahrzeugfederung aufgebracht werden, auch
der Fahrgestellrahmen muß genügend elastisch sein. Der Fahrgestellrahmen von geländegängigen
radangetriebenen Kraftfahrzeugen soll also in Grenzen nicht verwindungssteif, sondern
verwindungsweich sein. Die Verdrehfestigkeit muß jedoch hierbei so bemessen sein,
daß selbst bei extremen Lagen im Gelände die Streckgrenze der hochbeanspruchten
Bauteile nicht überschritten wird.
-
Aus diesen Ausführungen folgt, daß eine für geländegängige radangetriebene
Kraftfahrzeuge geeignete Bauweise des Fahrgestellrahmens von der für Straßenfahrzeuge
üblicherweise angewandten Bauweise völlig abweichen müßte. Trotzdem findet man heute
noch geländegängige radangetriebene Kraftfahrzeuge in der üblichen Bauweise der
Straßenkraftfahrzeuge, da diese Bauweise billiger ist. Die Fahrgestelle dieser Fahrzeuge
bestehen aus fertigungstechnischen Gründen nur aus offenen Profilen, deren zulässige
Verdrehfestigkeit sehr niedrig liegt und die bei extremen Beanspruchungen im Gelände
häufig überschritten wird. Die Folgen sind Dauerbrüche nach Erreichung dar hierfür
maßgebenden Anzahl der Wechselbeanspruchungen.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Fahrgestellrahmen
in einer für Straßenkraftfahrzeuge ausreichenden Bauweise mit geringem Aufwand derart
auszubilden, daß dieser Fahrgestellrahmen auch für Geländekraftfahrzeuge zugelassen
werden kann. Eine einheitliche und billige Bauart des Fahrgestellrahmens soll beibehalten
und nur für .die Verwendung im Gelände eine Einrichtung entsprechend dem Gegenstand
der Erfindung zusätzlich angebaut werden. In Lösung der gestellten Aufgabe besteht
die Erfindung im wesentlichen darin; daß ein Torsionsrohr als zusätzlicher Quer-
oder Längsträger außerhalb der Rahmenebene vorgesehen und mittels Knotenblechen
mit den Längs- bzw. Querträgern verbunden ist. Durch die Erfindung wird erreicht,
daß serienmäßig hergestellte Nutzfahrzeuge für Geländezwecke nur mit einem zusätzlichen
und baulich für sich abgeschlossenen und nachrüstbaren Ergänzungsteil versehen zu
werden brauchen, durch das die gewünschte Elastizität des Fahrgestellrahmens ohne
überschreitung der Streckgrenze der hochbeanspruchten Bauteile erhalten bleibt.
-
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann das Torsionsrohr
an einem Ende fest mit
dem Fahrgestellrahmen und- am anderen Ende
durch Anschläge begrenzt beweglich mit diesem verbunden sein.
-
Das quer zur Längsachse des Fahrgestellrahmens angeordnete Torsiönsrohr
kann vorteilhaft über der Ebene des Fahrgestellrahmeris liegen und gegebenenfalls
zugleich als Stützträger für Aufbauten verwendbar sein. Das Torsionsrohr kann dabei
in ebenfalls vorteilhafter Weise als -:ein .notwendiger Quer- oder Längsträger der
Ladefläche,und des Aufbaus benutzt werden, so daß auf eine weitere Befestigung mit
dem Fahrgestellrahmen verzichtet werden kann. Sofern erforderlich, lassen .'sich
`-noch --zusätzliche Stützungen, z. B. hinten oder vorn bzw. hinten und vorn im
Bereich der Verschränkungsachse, vorsehen. Auf diese Weise ergibt sich als- weiterer
Vorteil die anzustrebende Lösung einer verschränkungsfreien Lagerung der Plattform
oder des Aufbaus auf dem Fahrgestell und damit die Vermeidung von Verspannungen
zwischen Ladefläche bzw: Aufbau und. Fahrgestell, die meistens den Anlaß zu Dauerbrüchen
geben.
-
Um bei zu erwartenden sehr hohen Beanspruchun,-ge,n auch die Längsträger
zu versteifen, kann ferner das Torsionsrohr an auf den Längsträgern befestigten
Zusatzträgern angeordnet sein. Damit Befestigungsmittel für Aufbauten vorteilhaft
angeordnet werden können, kann, das Torsionsrohr beiderseits über die Längsträger
hinausragen.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig:1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgestellrahmens
mit quer angeordnetem Torsionsrohr, Fig. 2 einen Querschnitt durch den, Fahrgestellrahmen
nach Fig.1 mit am Torsionsrohr gelagertem Aufbau, Fig.3 eine perspektivische Ansicht
eines Fahrgestellrahmens mit quer angeordnetem Torsionsrohr und Zusatzträgern auf
den Längsträgern, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Fahrgestellrahmen nach Fig.
3 mit am Torsionsrohr gelagertem Aufbau, Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines
Fahrgestellrahmens mit in Längsrichtung in der Ebene des Fahrgestellrahmens angeordnetem
Torsionsrohr, Fig.6 einen Längsschnitt durch den Fahrgestellrahmen nach Fig. 5 mit
am Torsionsrohr gelagertem Aufbau, Fig.7 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgestellrahmens
mit in Längsrichtung über dessen Ebene angeordnetem Torsionsrohr und Fig.8 einen,
Längsschnitt durch den Fahrgestellrahmen nach Fig. 7 mit am Torsionsrohr gelagertem
Aufbau.
-
Der Fahrgestellrahmen nach den Fig.1 und 2 besteht im wesentlichen
aus den beiden Längsträgern 1 und den die Längsträger verbindenden Querträgern 2.
Zur Erhöhung der Verwindungssteifigkeit des Fahrgestellrahmens dient das über der
Ebene des Fahrgestellrahmens quer zu dessen Längsachse angeordnete Torsionsrohr
3, das mit Knotenblechen 4 mit den Längsträgern 1 fest verbunden ist. Die beiderseitigen
Enden des Torsionsrohres 3 ragen über die Knotenbleche 4 hinaus. An diesen Enden
sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, Stützlager `5 für den verwindungssteifen Aufbau
6 angeordnet.
-
Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei Verwindungsbeanspruchungen,
die z. B. dadurch eintreten, daß die auf einer Diagonalen angeordneten Fahrzeuglaufräder
das gesamte Fahrzeuggewicht tragen müssen, ein großer Teil von, dem Torsionsrohr
3 aufgenommen wird. Um zu erreichen, daß zur Aufnahme der Verwindungsbeanspruchungen
bis zu einem gewissen Grad nur die Längsträger 1 und erst anschließend zusätzlich
das Torsionsrohr 3 herangezogen wird, kann das Torsionsrohr 3 an dem einen Knotenblech
4 fest und an dem anderen beweglich derart angeordnet werden, daß das Torsionsrohr
erst nach einer bestimmten Drehbewegung mit einem Anschlag auf einen Gegenanschlag
am Knotenblech trifft und so .Widerstand gegen eine freie Drehbewegung findet.
-
Bei dem Fahrgestellrahmen nach den Fig. 3 und 4, der aus den Längsträgern
1 und den Querträgern, 2 besteht, ist das Torsionsrohr 3 an den auf
den Längsträgern 1 angeordneten Zusatzträgern 7 befestigt, welche die Längsträger
1 im Bereich ihrer Spannweite zusätzlich auf Biegung versteifen. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel kann das Torsionsrohr 3 an einem der Zusatzträger 7 durch
Anschläge begrenzt beweglich angeordnet sein. Auf den freien Enden des Torsionsrohres
sind gemäß Fig.4 auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Stützläger 5 für den Aufbau
6 vorgesehen.
-
Nach den Fig. 5 und 6 ist das Torsionsrohr 3 in der Ebene und in Richtung
der Mittellängsachse des aus den Längsträgern l und aus Querträgern
2 bestehenden Fahrgestellrahmens an Knotenblechen 4 angeordnet, die
mit Querträgern verbunden sind. Wie näher aus Fig. 6 hervorgeht, ist drehbar auf
dem Torsionsrohr 3 das Stützlager 5 für den Aufbau 6 angeordnet.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 ist das Torsionsrohr
3 über der Ebene des aus den Längsträgern 1 und aus Querträgern 2 gebildeten
Fahrgestellrahmens liegend angeordnet, wobei das Torsionsrohr an: Knotenblechen
4 befestigt ist. Gemäß Fig. 7 ist ein mit den Längsträgern 1 und mit dem
Torsiomrohr 3 verbundener Querträger 8 vorgesehen, an welchem der
Aufbau befestigt werden kann. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß das über das Knotenblech
4
hinausragende Ende des Torsionsrohres 3 zur Anordnung des Stützlagers
5 für den Aufbau 6 benutzt ist.