DE19727302C1

DE19727302C1 - Tragwerk aus Längsträgern und Querträgern

Info

Publication number: DE19727302C1
Application number: DE1997127302
Authority: DE
Inventors: Holger Schulze; Christian Wittig
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: Thyssen Krupp Automotive GmbH
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2017-06-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk aus Längsträgern und Querträgern, wobei die Längsträger an zumindest einer Längsseite zueinander parallele Haltelei sten mit U-förmigem Querschnitt aufweisen und die Querträger stirnseitig mit einer Kopfplatte verbindbar sind, an der mindestens eine Spannpratze gehalten ist, die mit einem Eingriffende die Halteleiste hintergreift und mit einer Schraub verbindung gegen die Kopfplatte unter Zwischenschaltung der Halteleiste ver spannbar ist.

Bei derartigen aus der Praxis bekannten Tragwerken (vgl. z. B. DE 94 03 157 U1) weist der Längsträger zwei zueinander parallele Halteleistenpaare auf, die jeweils eine hinterschnittene Nut bilden, in die Spannplatten (Nutensteine) ein führbar sind. Die Spannplatten weisen jeweils zwei Eingriffsenden auf und stüt zen sich mit diesen an den freien U-Schenkeln des zugeordneten Halteleisten paares ab. Die Kopfplatte, die an das stirnseitige Ende des Querträgers ange schraubt oder angeschweißt ist, besteht praktisch nur aus einer ebenen Platte mit Durchgangslöchern für Spannschrauben, die in zugeordnete Gewindeboh rungen der Spannpratzen eingedreht werden.

Nachteilig dabei ist die verhältnismäßig aufwendige Profilierung des Längsträ gers, die auch ein erhebliches Mehrgewicht bedeutet, weil bei der Anwendung von insbesondere Leichtmetallwerkstoffen die Materialkosten gegenüber den Fertigungskosten überwiegen. Bei der Verwendung von z. B. Strangpreßprofi len ist die Nut auch an Stellen vorhanden, an denen kein Knoten zur Verbin dung von Längs- und Querträgern vorgesehen ist. Nachteilig ist auch, daß zum Zwecke der Montage die Spannpratzen vom Ende des Längsträgers her in die von den Halteleistenpaaren gebildeten Nuten eingeschoben werden müssen und erst dann die Kopfplatten mit den Querträgern angesetzt werden können.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Tragwerk der eingangs beschriebenen Gattung die Profilierung des Längsträgers und die Montage des Tragwerks zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spannpratze an ihrem dem Ein griffsende gegenüberliegenden Ende in einem zur Längsseite parallelen Schwenklager der Kopfplatte abgestützt ist. Insbesondere können die Schwenklager der Kopfplatte als Ausnehmung mit kreissegmentförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Daran angepaßt können die im Schwenklager abgestützten Enden der Spannpratzen ebenfalls einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen.

Erfindungsgemäß ist die Profilierung des Längsträgers wesentlich vereinfacht, weil die Anzahl der Halteleisten verringert ist. Dadurch wird Gewicht gespart und das Flächenträgheitsmoment des Längsträgers wird verbessert. Wegen der schwenkbeweglichen Lagerung der Spannpratzen in den Schwenklagern der Kopfplatte brauchen die Spannpratzen nicht vor dem Ansetzen des Quer trägers an Ort und Stelle gebracht zu werden. Insbesondere ist eine Vormonta ge von Querträger, Kopfplatte und Spannpratzen möglich, wenn die Spann pratzen formschlüssig in den Schwenklagern der Kopfplatte gehalten sind. Eine so vormontierte Baugruppe aus Querträger, Kopfplatte mit daran gehaltenen Spannpratzen kann an jeder beliebigen Stelle des Längsträgers durch eine Schwenkbewegung und anschließende Schraubung der Spannschrauben schnell und kostengünstig montiert werden.

Die freien U-Schenkel der Halteleisten können sowohl gegeneinander als auch entgegengesetzt gerichtet sein und zum Ausgleich von Toleranzen innenseitig und/oder außenseitig eine zur Ebene der Längsseite geneigte Fläche aufwei sen. Dabei können insbesondere die Kontaktflächen zwischen den Eingriffen den der Spannpratzen und den freien U-Schenkeln der Halteleisten gegenüber bekannten Ausführungen vergrößert werden, weil der Längsträger nur noch zwei Halteleisten mit verhältnismäßig großem gegenseitigen Abstand aufweist.

Das oder die Schwenklager sind zweckmäßigerweise an den Enden oder im mittleren Bereich der Kopfplatte angeordnet. Bei Verwendung von zwei Spann pratzen ist dabei insbesondere eine symmetrische Anordnung von Vorteil. Bei Einsatz nur einer Spannpratze kann die Kopfplatte an dem einen Ende direkt mit dem U-Schenkel der Halteleiste und an dem anderen Ende über die Spannpratze mit dem Schenkel der Halteleiste verbunden werden. Bei der Montage kann es vorteilhaft sein, wenn die Spannpratze in ausgeschwenkter Stellung durch eine Längsprofilierung der Spannpratze und/oder der Kopfplatte im Bereich des Schwenklagers fixierbar ist.

Zur Vereinfachung der Montage trägt außerdem bei, wenn die Kopfplatte außenseitig Zentrierungen aufweist, deren gegenseitiger Abstand dem gegen seitigen Abstand der U-Schenkel der Halteleisten entspricht.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 teilweise einen Schnitt durch einen Längsträgers eines Tragwerks und einen damit zu verbindenden Querträger mit Kopfplatte und Spannpratzen in der ersten Montagestellung;

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in der zweiten Montagestellung;

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 nach der Montage;

Fig. 4 eine andere Ausführungsform nach der Montage.

Das in der Zeichnung dargestellte Tragwerk für insbesondere dynamisch hoch beanspruchte Aluminiumstrukturen besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Längsträger 1, der bei der dargestellten Ausführung ein strangge preßtesHohlprofil ist und aus mehreren ebensfalls stranggepreßten Querträ gern 2, die an zumindest einer Längsseite 3 des Längsträgers 1 zu montieren sind. In der Zeichnung ist nur ein Querträger 1 als Hohlprofil dargestellt.

Der Längsträger 1 weist an zumindest einer Längsseite 3 zwei Halteleisten 4 mit U-förmigem Querschnitt auf. Die Halteleisten 4 erstrecken sich längs der Ränder der Längsseite 3, so daß der U-Steg der U-förmigen Halteleisten 4 in den Ober- bzw. Untergurt des Längsträgers 1 und ein U-Schenkel der Haltelei sten 4 in die Längsseite 3 übergehen. Die U-Schenkel 5 der Halteleisten 4 sind gegeneinander gerichtet, wobei ihre innenseitigen Flächen 6 zur Ebene der Längsseite 3 geneigt sind.

Der Querträger 2 ist stirnseitig mit einer Kopfplatte 7 durch Verschrauben oder Verschweißen verbunden. Die Kopfplatte 7 weist zwei Zentrierungen 8 auf, de ren gegenseitiger Abstand im wesentlichen dem Abstand der freien U-Schenkel 5 entspricht. Ferner weist die Kopfplatte 7 außenseitig zwei Schwenklager 9 für darin formschlüssig gehaltene Spannpratzen 10 auf. Die Schwenklager 9 sind als Ausnehmungen mit kreissegmentförmigem Querschnitt ausgebildet. Die in den Schwenklagern 9 gehaltenen Enden 11 der Spannpratzen 10 besitzen ei nen daran angepaßten kreissegmentförmigen Querschnitt, so daß ein Gleitla ger entsteht.

Die Spannpratzen 10 besitzen außerdem ein Eingriffsende 12, mit dem sie in montiertem Zustand des Tragwerks die freien U-Schenkel 5 der Halteleisten 4 hinterfassen (Fig. 3).

Zur Montage des Tragwerks wird eine Baugruppe aus Querträger 2, Kopfplatte 7 und Spannpratzen 10 vormontiert. Diese vormontierte Baugruppe wird, wie in Fig. 1 dargestellt, in gekippter Stellung und mit ausgeschwenkten Spannprat zen 10 seitlich an den Längsträger 1 herangeführt, wobei das Ende 12 einer der ausgeschwenkten Spannpratzen 10 den zugeordneten U-Schenkel 5 der Halteleiste 4 erfaßt. Dann wird die vormontierte Baugruppe in die ausgerichtete Stellung verschwenkt (Fig. 2), wobei auch die andere Spannpratze 10 ihren zugeordneten U-Schenkel 5 der Halteleiste 4 hintergreift. Dann werden Spann schrauben 13 in Durchgangslöcher 14 der Kopfplatte 7 eingeführt und in mit den Durchgangslöchern 14 fluchtende Gewindebohrungen 15 der Spannprat zen 10 eingedreht, bis die Eingriffsenden 12 der Spannpratzen 10 gegen die Kopfplatte 7 unter Zwischenschaltung der Halteleisten 4 verspannt sind.

Die vormontierte Baugruppe kann an jeder beliebigen Stelle des Längsträgers durch die beschriebene Schwenkbewegung und das anschließende Ver schrauben schnell und kostengünstig montiert werden.

Fig. 4 zeigt als Alternative die Möglichkeit, nur eine Spannpratze 10' einzuset zen. In dieser Figur sind im Vergleich zu den Fig. 1 bis 3 die vergleichbaren Konstruktionselemente jeweils mit einem Strich versehen. Die Kopfplatte 7' des Querträgers 2' ist hierbei im wesentlichen U-förmig ausgebildet und besitzt an dem einen Ende innenseitig das Schwenklager 9' zur Aufnahme des Ein griffsendes 11' der Spannpratze 10'. An dem anderen Ende ist die Kopfplatte 7' direkt im Bereich der schräg nach innen gerichteten Fläche 6' mit dem nach außen gerichteten U-Schenkel 5'' der Halteleiste 4'' des Längsträgers 1' verbun den. Etwa mittig zwischen der Fläche 6' und dem Schwenklager 9' ist an der Längsseite 3' der U-Schenkel 5'' der Halteleiste 4'' angeordnet. Dort wird das Eingriffsende 12' der Spannpratze 10' mit der Fläche 6'' mit Hilfe der Spann schraube 13' gegen den U-Schenkel 5'' gedrückt. Die Längsprofilierung der Spannpratze 10' und/oder der Kopfplatte 7' im Bereich des Schwenklagers 9' zur Fixierung der Spannpratze 10' in ausgeschwenkter Stellung ist in Fig. 4 nicht näher dargestellt.

Bezugszeichenliste

(

1

), (

1

') Längsträger
(

2

), (

2

') Querträger
(

3

), (

3

') Längsseite
(

4

), (

4

'), (

4

'') Halteleisten
(

5

), (

5

'), (

5

'') U-Schenkel
(

6

), (

6

'), (

6

'') Flächen

(7)(7')

Kopfplatte
(

8

) Zentrierrippen
(

9

), (

9

') Schwenklager
(

10

), (

10

') Spannpratzen
(

11

), (

11

') Enden
(

12

), (

12

') Eingriffsende
(

13

), (

13

') Spannschrauben
(

14

) Durchgangslöcher
(

15

) Gewindebohrungen

Claims

1. Tragwerk aus Längsträgern und Querträgern, wobei die Längsträger an zumindest einer Längsseite zueinander parallele Halteleisten mit U- förmigem Querschnitt aufweisen und die Querträger stirnseitig mit einer Kopfplatte verbindbar sind, an der mindestens eine Spannpratze gehalten ist, die mit einem Eingriffende die Halteleiste hintergreift und mit einer Schraubverbindung gegen die Kopfplatte unter Zwischenschaltung der Halteleiste verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannprat ze (10, 10') an ihrem dem Eingriffsende (12, 12') gegenüberliegenden Ende (11, 11') in einem zur Längsseite (3, 3') parallelen Schwenklager (9, 9') der Kopfplatte (7, 7') abgestützt ist.

2. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwen klager (9, 9') der Kopfplatte (7, 7') als Ausnehmungen mit kreissegment förmigem Querschnitt ausgebildet sind.

3. Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schwenklagern (9, 9') abgestützten Enden (11, 11') der Spannpratzen (10, 10') einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen.

4. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratzen (10, 10') formschlüssig in den Schwenklagern der Kopfplatte (7, 7') gehalten sind.

5. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien U-Schenkel (5, 5', 5'') der Halteleisten (4, 4', 4'') gegenein ander oder entgegengesetzt gerichtet sind.

6. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien U-Schenkel (5, 5') der Halteleisten (4, 4', 4'') innenseitig und/oder außenseitig eine zur Ebene der Längsseite (3, 3') geneigte Fläche (6, 6') aufweisen.

7. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Schwenklager (9, 9') an den Enden oder im mittleren Be reich der Kopfplatte (7, 7') angeordnet sind.

8. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfplatte (7') an dem einen Ende direkt mit dem U-Schenkel (5') der Halteleiste (4') und an dem anderen Ende über die Spannpratze (10') mit dem U-Schenkel (5'') der Halteleiste (4'') verbindbar ist.

9. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (10, 10') in ausgeschwenkter Stellung durch eine Längsprofilierung der Spannpratze (10, 10') und/oder der Kopfplatte (7, 7') im Bereich des Schwenklagers (9, 9') fixierbar ist.

10. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfplatte (7) außenseitig Zentrierrippen (8) aufweist, deren ge genseitiger Abstand dem gegenseitigen Abstand der freien U-Schenkel (5) der Halteleisten (4) entspricht.