DE1157936B

DE1157936B - Vehicle substructure in grid construction

Info

Publication number: DE1157936B
Application number: DEM51243A
Authority: DE
Inventors: Otto Oeckl
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1961-12-20
Filing date: 1961-12-20
Publication date: 1963-11-21

Description

Fahrzeugunterbau in Gitterbauweise Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugunterbau in Gitterbauweise mit sich kreuzenden Längs- und Querträgern.Vehicle substructure in grid construction The invention relates to a vehicle substructure in lattice construction with crossing longitudinal and cross members.

Fahrzeugunterbauten sowohl für Straßen- als auch für Schienenfahrzeuge bestehen im allgemeinen aus Blech- oder Gitterträgern. Die letztgenannte Bauweise hat den Vorteil des äußerst geringen Eigengewichtes. Nachteilig bei ihr ist aber, daß bei den bisher bekannten Anordnungen zahlreiche im Raum liegende Streben, die meist aus Vierkantrohren bestehen, völlig unterschiedliche Längen haben und auf Gehrung zusammengefügt und verschweißt sind. Diese Bauweise zeichnet sich durch einen hohen Aufwand an Arbeitsstunden aus und verlangt den Einsatz von Facharbeitern.Vehicle substructures for both road and rail vehicles generally consist of sheet metal or lattice girders. The latter type of construction has the advantage of extremely low weight. The disadvantage with her is that in the previously known arrangements numerous struts lying in the room, the usually consist of square tubes, have completely different lengths and on Miter joined and welded. This construction is characterized by a high expenditure of working hours and requires the use of skilled workers.

Die Erfindung will diese Nachteile beseitigen, indelm sie zwar für einen Fahrzeugunterbau den Charakter des Gitterträgers mit leichem Gewicht beibehält, aber eine weitestgehend maschinelle Herstellung ohne Zuhilfenahme geschulter Facharbeiter ermöglicht. Insbesondere soll der Zusammenbau der Kreuz- und Querverbände durch weitgehende Verwendung der Punktschweißungerfolgen können.The invention aims to eliminate these disadvantages, although they are for a vehicle chassis retains the character of the lattice girder with a light weight, but largely machine production without the help of trained skilled workers enables. In particular, the assembly of the cross braces and cross braces should be carried out extensive use of spot welding can be achieved.

Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß die Längsträger mit zwei- oder mehrteiligen Ober- und Untergurten versehen sind, deren die Zug- und Druckkräfte aufnehmende Gurtteile über die gesamte Trägerlänge durchgehend ausgebildet sind, während die den Fußboden tragenden sowie dem Steganschluß dienenden Gurtteile durch die Gurte der Querträger unterbrochen und mit den durchgehenden Gurtteilen durch Punktschweißung verbunden sind. Bei einem Rahmen nach der Erfindung dienen die unterbrochenen und die nicht unterbrochenen Rahmenteile wechselseitig als Anschläge, so daß nur einfache Zusammenbau-Vorrichtungen erforderlich sind und wenig geübte Kräfte den Zusammenbau ordnungsgemäß vornehmen können.Accordingly, the invention consists in that the longitudinal beams with two or multi-part upper and lower chords are provided, their the tensile and compressive forces receiving belt parts are continuously formed over the entire length of the girder, while the belt parts supporting the floor and serving the web connection through the straps of the cross members interrupted and with the continuous strap parts through Spot welding are connected. In a frame according to the invention, the interrupted ones are used and the uninterrupted frame parts alternately as stops, so that only simple assembly devices are required and little trained forces the Can assemble properly.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der eine, vorzugsweise der unterbrochene Gurtteil, mit einem leistenförmigen Teil in einen Längsschlitz des anderen, vorzugsweise des durchgehenden Gurtteiles, hineinragen. Durch dieses Merkmal ist eine besonders gute Verbindung zwischen unterbrochenem und nicht unterbrochenem Gurtteil in einfacher Weise möglich.According to a further feature of the invention, one should, preferably the interrupted belt part, with a strip-shaped part in a longitudinal slot of the other, preferably the continuous belt part, protrude. Because of this The characteristic is a particularly good connection between interrupted and uninterrupted Belt part possible in a simple manner.

Weiter ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte der Querträger einteilig sind und im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei anschließend an den rechteckigen Querschnitt der Gurte eine Anschlußleiste vorgesehen sein kann oder zwei Anschlußleisten senkrecht zueinander angeordnet sein können, derart, daß die Gurte im wesentlichen ein L-Profit bilden. Damit ist ein Profil gegeben, das einerseits bei geringem Gewichtsaufwand die zur übertragung der auftretenden Kräfte notwendige Festigkeit und andererseits zur Verbindung mit dem Längsträger ausreichend große Anlageflächen aufweist.The invention is further characterized in that the straps of the Cross beams are in one piece and have a substantially rectangular cross-section, a connector strip adjoining the rectangular cross-section of the belts can be provided or two connection strips can be arranged perpendicular to one another can, in such a way that the belts essentially form an L-profit. So that is a Profile given, on the one hand with low weight required for transmission the forces required and on the other hand to connect with the side member has sufficiently large contact surfaces.

Schließlich ist die Erfindung noch dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleisten der einteiligen Gurte der Querträger durchgehend die Längsträger kreuzen und jeweils eine Anschlußleiste eine Durchbrechung für die die Zug- und Druckkräfte aufnehmenden Gurtteile der Längsträger hat. Auch dieses Merkmal ermöglicht es, eine gute und einfache Verbindung zwischen den einzelnen Teilen des Fahrzeugunterbaues herzustellen.Finally, the invention is characterized in that the Connecting strips of the one-piece belts of the cross members through the side members cross and each have a connection strip an opening for the train and Has compressive forces absorbing belt parts of the side member. This feature also enables es, a good and simple connection between the individual parts of the vehicle underbody to manufacture.

Die vorgeschlagene Lösung kann so verändert werden, daß Längs- und Querträger gegeneinander vertauscht sind. Hierbei sind dann statt der Längsträger die Querträger mit zwei- oder mehrteiligen Ober- und Untergurten versehen, deren die Zug- und Druckkräfte aufnehmende Gurtteile über die gesamte Trägerlänge durchgehend ausgebildet sind, während die den Fußboden tragenden sowie die dem Steganschluß dienenden Gurtteile statt durch die Gurte der Querträger durch die Gurte der Längsträger unterbrochen sind.The proposed solution can be changed so that longitudinal and Cross members are interchanged. Here are then instead of the longitudinal beams the cross members are provided with two-part or multi-part upper and lower chords, their Belt parts absorbing the tensile and compressive forces continuously over the entire length of the girder are formed, while those supporting the floor and the web connection Serving belt parts instead of through the belts of the cross member through the belts of the side members are interrupted.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt Fig. 1 den Fahrzeugunterbau als Teil eines Querschnittes, Fig. 2 eine die Sektionen A und B der Fig. 1 umfassende Darstellung der Erfindung in größerem Maßstab, Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt nach der Llniz IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4. Jeder Längsträger des Fahrzeugunterbaues weist einen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Obergurt 1, 2 und einen dazu parallelen Untergurt 3, 4 auf. Im Bereich zwischen den Querträgern sind der Obergurt und der Untergurt durch senkrechte Streben und in der senkrechten Fahrzeuglängsebene der Gurte geneigte Diagonalstreben miteinander verbunden (Fig. 1).An embodiment according to the invention is shown in the drawing and described below. 1 shows the vehicle chassis as part of a cross section, FIG. 2 shows a larger-scale representation of the invention comprising sections A and B of FIG. 1, FIG. 3 shows the section along the line 111-111 in FIG. 2, FIG 4 shows the section along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 shows the section along line VV in FIG on. In the area between the cross members, the upper chord and the lower chord are connected to one another by vertical struts and diagonal struts inclined in the vertical vehicle longitudinal plane of the belts (FIG. 1).

Jeder Querträger des Unterbaues weist einen in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Obergurt 6 und einen dazu parallelen Untergurt 7 auf. Ober- und Untergurt des Querträgers sind durch senkrechte Streben 5 und durch in der Fahrzeugquerebene der Querträger geneigte Diagonalstreben 8 miteinander verbunden und gegeneinander ausgesteift (Fig. 1).Each cross member of the substructure has one in the transverse direction of the vehicle extending upper chord 6 and a lower chord 7 parallel thereto. Upper and lower belt of the cross member are through vertical struts 5 and through in the vehicle transverse plane the cross member inclined diagonal struts 8 connected to each other and against each other stiffened (Fig. 1).

Sowohl der Obergurt 1, 2 als auch der Untergurt 3, 4 des Längsträgers sind mehrteilig ausgebildet (Fig.2, 3). Der Aufbau des Obergurtes und des Untergurtes ist spiegelbildlich zur horizontalen Mittelebene zwischen beiden Gurten. Jeder Gurt 1, 2 bzw. 3, 4 weist als einen Gurtteil einen im Querschnitt rechteckigen Gurtstab 1 bzw. 3 auf, der über die gesamte Länge des Längsträgers ununterbrochen durchläuft. In jedem Gurtstab ist von seiner einen Schmalseite her ein durchlaufender oder unterbrochener horizontaler Längsschlitz 9 eingearbeitet, in den im Bereich zwischen den Querträgern der andere Gurtteil, der als Gurtwinkel2 bzw. 4 ausgebildet ist, eingesetzt ist. Die Gurtwinkel laufen also im Gegensatz zu den Gurtstäben nicht über die gesamte Länge des Längsträgers durch, sondern erstrecken sich jeweils nur von Querträger zu Querträger. Jeder Gurtw'tnkel besteht aus einem senkrechten Stegteil 2 a bzw. 4 a mit zwei horizontal gegeneinandergerichtet verlaufenden Flanschteilen 2 b, 2 c bzw. 4 b, 4 c. Der horizontale Flanschteil 2g- am äußeren Ende des senkrechten Stegteiles 2a des Obergurtes 1, 2 dient der Aufnahme des Fahrzeugbodens. Der ungefähr in halber Höhe des senkrechten Stegteiles 2a bzw. 4a des Obergurtes und des Untergurtes angebrachte andere horizontale Flanschteil2c bzw. 4c sitzt als Leiste im Längsschlitz 9 des jeweiligen Gurtstabes 1 bzw. 3. Die beiden Gurtteile 1, 2 bzw. 3, 4 sind damit zweischnittig und außerdem durch Punktschweißen miteinander verbunden (Schweißpunkte 10). Zum Verschweißen sind die Schweißzangen im Bereich des Längsschlitzes 9 von außen an den jeweiligen Gurtstab 1 bzw. 3 heranzuführen.Both the upper chord 1, 2 and the lower chord 3, 4 of the longitudinal member are constructed in several parts (FIGS. 2, 3). The structure of the upper chord and the lower chord is a mirror image of the horizontal center plane between the two chords. Each belt 1, 2 or 3, 4 has, as a belt part, a belt rod 1 or 3 which is rectangular in cross section and which runs through the entire length of the longitudinal member without interruption. A continuous or interrupted horizontal longitudinal slot 9 is worked into each belt rod from its one narrow side, into which the other belt part, which is designed as belt angle 2 or 4, is inserted in the area between the cross members. In contrast to the belt bars, the belt angles do not run through the entire length of the side member, but rather only extend from cross member to cross member. Each Gurtw'tnkel consists of a vertical web part 2 a or 4 a with two horizontally oppositely directed flange parts 2 b, 2 c and 4 b, 4 c. The horizontal flange part 2g- at the outer end of the vertical web part 2a of the upper chord 1, 2 is used to accommodate the vehicle floor. The other horizontal flange part 2c or 4c attached approximately halfway up the vertical web part 2a or 4a of the upper chord and the lower chord sits as a bar in the longitudinal slot 9 of the respective chord bar 1 or 3. The two chord parts 1, 2 and 3, 4 are thus two-cut and also connected to one another by spot welding (spot welds 10). For welding, the welding tongs must be brought up to the respective chord bar 1 or 3 in the area of the longitudinal slot 9 from the outside.

Obergurt und Untergurt jedes Querträgers liegen symmetrisch zu beiden Seiten der horizontalen Mittelebene zwischen ihnen. Der Obergurt 6 und der Untergurt 7 sind jeweils im wesentlichen ein Reckteckstab, der auf dem Gurtstab 1 bzw. 3 des Längsträgers aufliegt (Fig. 2, 3). Eine ebene horizontale Anschlußleiste 1.1 vergrößert die eine Fläche des Rechteckstabes des Obergurtes 6 und dient der Aufnahme des Fußbodens des Fahrzeuges in der Ebene des oberen FlanschteiIes 26 und zwischen diesem und dem Rechteckstab 6. Eine senkrechte Anschlußleiste 11 a des Rechteckstabes sowohl des Obergurtes als auch des Untergurtes weist einen Schlitz 12 auf; durch den der Gurtstab 1 bzw. 3 hindurchgesteckt ist. Auf d--r Seite der Verbindungsdiagonalen zwischen den Enden der Querschnitte des Ober- bzw. Untergurtes ist der Gurtwinkel2 bzw. 4 so ausgeklinkt, daß der Gurtwinkel an beide Querschnittsenden des jeweiligen Obergurtes 6 bzw. Untergurtes 7 heranreicht.The upper chord and lower chord of each cross member lie symmetrically on both sides of the horizontal median plane between them. The upper chord 6 and the lower chord 7 are each essentially a rectangular bar which rests on the chord bar 1 or 3 of the longitudinal member (FIGS. 2, 3). A flat horizontal connection strip 1.1 enlarges one area of the rectangular bar of the upper chord 6 and serves to accommodate the floor of the vehicle in the plane of the upper flange part 26 and between this and the rectangular bar 6. A vertical connecting bar 11 a of the rectangular bar of both the upper chord and the Lower chord has a slot 12; through which the belt rod 1 or 3 is inserted. On the side of the connecting diagonals between the ends of the cross-sections of the upper and lower chords, the chord angle 2 or 4 is notched so that the chord angle extends to both cross-sectional ends of the respective upper chord 6 or lower chord 7.

Nach Fig. 5 ist die als Druckstab zwischen Ober-und Untergurt des Querträgers im Bereich des Längsträgers des Untergestelles eingesetzte senkrechte Strebe 5 ein Strangpreßprofil mit kreuzförmigem Querschnitt. Die in Richtung des Querträgers verlaufenden Arme 5a dienen im Bereich des Untergurtes der Verbindung zwischen Diagonalstreben 8 und Untergurt 7 bzw. Verlängerungsleiste 11 a des Untergurtes. Die in Richtung des Längsträgers verlaufenden Arme 5 b der Strebe 5 im Bereich des Längsträgers sind mit dem Stegteil4a des Gurtwinkels 4 verschweißt. Das obere Ende der Strebe 5 ist stumpf mit dem Obargurt 6 bzw. dessen Verlängerungsleiste 11a und dem Stegteil 2a verschweißt. Der Querschnitt der Diagonalstreben ist hutförmig (Fig. 4). Zwei Diagonalstreben B sind am oberen Ende in einem gemeinsamen Knoten an den Obergurt des Querträgers durch Punktschweißen befestigt.According to FIG. 5, the vertical strut 5 used as a compression bar between the upper and lower chords of the cross member in the area of the longitudinal member of the underframe is an extruded profile with a cruciform cross section. The arms 5a extending in the direction of the cross member are used in the area of the lower chord to connect the diagonal struts 8 and the lower chord 7 or the extension bar 11a of the lower chord. The arms 5 b of the strut 5 in the region of the longitudinal carrier, which extend in the direction of the longitudinal carrier, are welded to the web part 4 a of the belt bracket 4. The upper end of the strut 5 is butt welded to the Obargurt 6 or its extension strip 11a and the web part 2a. The cross-section of the diagonal struts is hat-shaped (Fig. 4). Two diagonal struts B are fastened at the upper end in a common knot to the upper flange of the cross member by spot welding.

Sie laufen zu diesem Zweck wie auch an ihren unteren Enden flächig auf dem Gurt auf.For this purpose, they run flat as well as at their lower ends on the strap.

Der Zusammenbau des dargestellten Fahrzeugunterbaues geht wie folgt vor sich: In einer Vorrichtung werden die Querträger aus Obergurten, Untergurten und Stegstäben zusammengesetzt. In einer anderen, dem Zusammensetzen des Fahrzeugunterbaues dienenden Vorrichtung werden die Querträger auf die Gurtstäbe der Längsträger aufgefädelt. Dann werden die Gurtwinkel eingesetzt, die dabei durch ihre Länge den Abstand der Querträger voneinander bestimmen. Sind die Gurtwinkel entsprechend den Abständen der Querträger in die Gurtstäbe eingesetzt, dann werden die Gurtwinkel und die Gurtstäbe mit den Längsträgern verschweißt (Schweißpunkte 10); schließlich werden die Arme der senkrechten Streben 5 an den Stegteile.n 2 a bzw. 4 a der Gurtwinkel 2 bzw. 4 angeschweißt. Auf diese Weise kann der Zusammenbau des Fahrzeugunterbaues in einfacher Weise .mit einem Mindestaufwand an Vorrichtungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung für die Endmontage des Unterbaues mit dem Zusammensetzen der Längs- und Querträger einfach sein, und die Arbeiten können von wenig geschultem Fachpersonal ausgeführt werden.The assembly of the vehicle substructure shown is as follows in front of you: In a device, the cross members are made from upper chords, lower chords and bars assembled. In another, assembling the vehicle chassis Serving device, the cross members are threaded onto the belt bars of the side members. Then the belt angles are used, the length of which means the distance between the Determine cross members from each other. Are the belt angles corresponding to the distances the cross member is inserted into the chord bars, then the chord angles and the chord bars welded to the side members (spot welds 10); eventually the arms will be the vertical struts 5 on the Stegteile.n 2 a or 4 a the belt angle 2 or 4 welded on. In this way, the assembly of the vehicle underbody can be carried out in a simple manner Way. With a minimum of devices. In particular, the Device for the final assembly of the substructure with the assembly of the longitudinal and cross members can be simple, and the work can be carried out by unskilled personnel are executed.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann geändert werden, ohne daß die Leihre der Erfindung verlassen wird. So ist es, wie bereits erwähnt, insbesondere möglich, die Längs- und Querträger miteinander zu vertauschen. Die Teile 1, 2 bzw. 3, 4 werden dann Ober- und Untergurt der Querträger des Fahrzeugunterbaues, während die Teile 6, 7 Ober-und Untergurt der Längsträger des Fahrzeugunterbaues werden. Wesentlich ist, daß im jeweiligen Träger die der Zug- und Druckkraftübertragung dienenden Teile (im Ausführungsbeispiel Gurtstab l) sich ununterbrochen auch zwischen den jeweiligen Enden des Fahrzeugunterbaues erstrecken. Auch für das gezeichnete Ausführungsbeispiel ist die Lage der lotrechten Längsebene des Unterbaues ohne Einfluß auf die Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Strichpunktlinie 100 (Fig. 1) die lotrechte Längsmittelebene darstellt und beiderseits dieser Ebene je ein Längsträger sich befindet. Die Längsmittelebene des Fahrzeugunterbaues kann aber auch die Längsmittelebene des gezeichneten Rahmenlängsträgers sein. In beiden Fällen können zu beiden Seiten der Längsmittelebene ein oder mehrere Längsträger vorgesehen sein. Bei großen Kräften wird mit einem Rechteckstab für Ober- und Untergurt 6 bzw. 7 nicht auszukommen sein. Durch das gewählte Profil ist es aber ohne weiteres möglich, zwei derartige Profile Rücken an Rücken (Anschlußleiste 11a) vorzusehen. Schließlich kann der Abstand der Querträger voneinander unabhängig von den Gurtwinkeln durch entsprechende Einbauten in einer Vorrichtung festgelegt werden.The embodiment described can be changed without the loan of the invention is left. So it is, as mentioned, in particular possible to swap the longitudinal and cross members. Parts 1, 2 and 3, 4 then the upper and lower chords of the cross member of the vehicle substructure, while the parts 6, 7 upper and lower chord of the longitudinal members of the vehicle underbody. It is essential that the tensile and compressive force transmission in the respective carrier Serving parts (in the embodiment Gurtstab l) uninterruptedly between the respective ends of the vehicle substructure extend. Also for the drawn one The embodiment is the position of the vertical longitudinal plane of the substructure without any influence on the invention. In the exemplary embodiment, it is assumed that the dash-dot line 100 (Fig. 1) represents the vertical longitudinal center plane and on both sides of this plane there is one longitudinal beam each. The longitudinal center plane of the vehicle substructure can but also be the longitudinal center plane of the drawn frame side member. In both cases one or more longitudinal members can be provided on both sides of the longitudinal center plane be. In the case of high forces, a rectangular bar is used for the upper and lower chord 6 resp. 7 cannot get along. With the selected profile, however, it is easily possible to provide two such profiles back to back (connection strip 11a). In the end the distance between the cross members can be achieved independently of the belt angles appropriate fixtures are set in a device.

Claims

PATENT CLAIMS: have borrowed rectangular cross-section, where then a connector strip on the rectangular cross-sections of the belts (6 or 7) can be provided or two connection strips (II, 11a) arranged perpendicular to one another can be such that the belts form an L-profile substantially. 4. Vehicle chassis according to claims 1 to 3, characterized in that the connecting strips (11, 11a) of the one-piece belts (6, 7) of the cross members cross the side members continuously and one terminal block (11 a) each. Opening (12) for the tensile and belt parts (1, 3) of the side members which absorb pressure forces. 5. Vehicle chassis according to claims 1 to 4, characterized in that vertical connections consist between the belts of a cross-shaped extruded profile (5). 6. Vehicle substructure according to claims 1 to 5, characterized in that diagonal struts consist of hat-shaped pressed parts. 7. Vehicle substructure according to one of the claims 1 to 6, characterized in that instead of the longitudinal beams, the cross beams with two or multi-part upper and lower chords (1, 2 and 3, 4) are provided, the tension and belt parts (1 and 3) which absorb pressure forces continuously over the entire length of the girder are formed, while those supporting the floor and serving the bridge connection Belt parts (2 and 4) instead of through the belts (6, 7) of the cross member through the belts the side members are interrupted. 1. Vehicle substructure in lattice construction with longitudinal and cross members, characterized in that the longitudinal members with two-part or multi-part Upper and lower chords (1, 2 and 3, 4) are provided, whose the tensile and compressive forces receiving belt parts (1 and 3) formed continuously over the entire length of the beam are, while the belt parts supporting the floor as well as serving the web connection (2 and 4) interrupted by the belts (6, 7) of the cross member and with the continuous Belt parts are connected by spot welding.

2. Vehicle chassis according to claim 1, characterized in that the one, preferably the interrupted belt part (2, 4) with a strip-shaped part (2 c, 4 c) in a longitudinal slot (9) of the other, preferably the continuous belt part (1 to 3) protrudes.

3. Vehicle chassis according to claims 1 and 2, characterized in that the straps (6, 7) of the cross members are one-piece and essentially