DE19929219B4

DE19929219B4 - Node reinforcement for skeleton structures in superstructures of commercial vehicles

Info

Publication number: DE19929219B4
Application number: DE1999129219
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. Breitling; Christoph Dipl.-Ing. Pöllath (FH)
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: DE19929219A1

Abstract

Knotenverstärkung für Gerippestrukturen aus Vierkantrohren, insbesondere für Seitenwände von Omnibussen, wobei die Gerippestrukturen Öffnungen für den Einsatz von Türen und/oder Fenstern aufweisen und an Knotenpunkten (10) von Vierkantrohren (11, 12), besonders an einer Öffnung des Gerippes für eine Tür oder ein Fenster, mindestens eine an den Vierkantrohren (11, 12) angeschweißte Knotenschale (13) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Knotenschale (13) zwei Schalenteile (15, 15') aufweist, die nur an gegenüberliegenden Seitenwänden der Vierkantrohre (11, 12) derart befestigt sind, dass die Schalenteile (15, 15') jeweils auf einer Seite ausschließlich an den angrenzenden in einer Ebene liegenden Seitenwänden zweier Vierkantrohre (11, 12) außerhalb der Kantenbereiche der Vierkantrohre (11, 12) angeschweißt sind.Node reinforcement for skeleton structures square tubes, in particular for sidewalls of buses, the Rib structures openings for use of doors and / or windows and at junctions (10) of square tubes (11, 12), especially at an opening of the skeleton for a door or a window, at least one of the square tubes (11, 12) welded Node shell (13) is provided, characterized in that the at least one node shell (13) has two shell parts (15, 15 '), the only on opposite sidewalls the square tubes (11, 12) are fastened such that the shell parts (15, 15 ') each on one side exclusively to the adjacent in a plane lying side walls two square tubes (11, 12) outside the edge regions the square tubes (11, 12) are welded.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knotenverstärkung für Gerippestrukturen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a node reinforcement for skeletal structures according to the Preamble of claim 1.

Aus der deutschen Patentschrift DE 894 508 ist eine Knotenverstärkung bekannt, die aus zwei Halbschalen mit jeweils zueinander zugeordneten Flanschen besteht. Die Flansche werden nach dem Überstülpen der Halbschalen über den zu verstärkenden Gerippeknoten miteinander verpunktet oder verschweißt. Die innerhalb der Knotenverstärkung herausführenden Vierkantrohre werden an ihren Kanten mit den Armen der Knotenstücke an dafür vorgesehenen Aussparungen an den Armen der Knotenstücke verschweißt.From the German patent DE 894 508 is a node reinforcement known, which consists of two half-shells with mutually associated flanges. The flanges are dimmed or welded together after slipping over the half-shells over the skeleton node to be reinforced. The leading out within the node reinforcement square tubes are welded at their edges with the arms of the node pieces to recesses provided on the arms of the node pieces.

Aber genau diese Art der Verschweißung, auch schon Verschweißungen bei denen die Schweißnaht an Kanten von Vierkantrohren ausläuft, sind bei den Belastungen aus den auftretenden Biegemomenten kritisch.But just this kind of welding, too already welds where the weld at the edges of square tubes leaking, are at the loads from the occurring bending moments critical.

Es sind deshalb alle Schweißungen oder Schweißnahtenden an den Kanten von Vierkantrohren im Hinblick auf die Betriebsfestigkeit besonders kritisch.It are therefore all welds or weld ends at the edges of square tubes in terms of durability especially critical.

Aus diesem Gesichtpunkt ist auch der Gegenstand der DE 41 42 258 C2 der Anmelbetrachten. Hier handelt es sich um Träger, die in einer Gerippestruktur allgemein, insbesondere aber an Ausschnitten im Gerippe für den Einsatz von Fenstern oder Türen eingesetzt werden. Die genannten Träger sind Halbzeugrohre, die so an ihren Enden geschnitten sind, daß sie nach einer vorgesehenen Aufweitung (Auftulpung) ohne weitere Bearbeitung rundum mit den weiteren Trägern an den Stoßstellen verschweißbar sind.From this point of view is also the subject of DE 41 42 258 C2 the applicant. Here are carriers that are used in a skeleton structure in general, but in particular on cutouts in the skeleton for the use of windows or doors. Said carriers are semi-finished tubes which are cut at their ends so that they can be welded to the joints at any desired point after expansion (bulging) without further processing.

Dabei werden auch Kanten miteinander verschweißt. Die Schweißverbindungen bieten zwar gute Eckversteifungen und sind für unsere und ähnliche Straßenverhältnisse gut geeignet, bei schlechten Straßenverhältnissen können jedoch Schwächen im Gerippe sichtbar werden.there Even edges are welded together. The welded joints Although offer good corner stiffeners and are for ours and similar road conditions well suited, in bad road conditions, however, weaknesses in the skeleton become visible.

In der DE 894 508 wird eine Knotenverstärkung beschrieben, die Knotenschalen aufweist, die jeweils mit dem zu verbindenden Vierkantrohren verschweißt sind. Um die Vierkantrohre mit den Knotenschalen zu verbinden, werden diese sowohl beidseitig der Kanten, an denen zwei Seitenwände zusammenstoßen, als auch an den Stoßstellen der Vierkantrohre verschweißt. Zur Verschweißung der Stoßstellen der Vierpunktrohre sieht die beschriebene technische Lösung ferner vor, dass die Knotenverbindungen unmittelbar über den Stoßstellen von Längs- und Querträgern über Schlitze verfügen, durch deren Verschweißen sowohl die Träger untereinander als auch die Halbschalen mit den Träger fest verbunden werden. Problematisch an der beschriebenen Knotenverstärkung sind der verhältnismäßig aufwendige Aufbau, insbesondere der hohe Materialaufwand, sowie der Spannungsverlauf in der Verstärkung aufgrund der vielen Schweißnähte.In the DE 894 508 a knot reinforcement is described which has knot shells which are welded to the square tubes to be connected. To connect the square tubes with the knot shells, they are welded both on both sides of the edges, where two side walls collide, as well as at the joints of the square tubes. For welding the joints of the four-point pipes, the described technical solution also provides that the node connections have slots directly above the joints of longitudinal and transverse beams, by the welding of both the carrier and each other and the half-shells are firmly connected to the carrier. The problem with the node reinforcement described are the relatively complex structure, in particular the high cost of materials, as well as the voltage curve in the reinforcement due to the many welds.

Aufgabe der Erfindung ist es, Knotenpunkte von Gerippen so zu verstärken, daß sie bei geringem Materialaufwand hohen Belastungen standhalten.task The invention is to reinforce nodes of skeletons so that they at withstand low loads and high loads.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Dadurch, daß eine Knotenschale gebildet ist, die nur mit den Seitenwänden der zu verbindenden Vierkantrohre verschweißt ist, treten an den Kanten der Vierkantrohre keine weiteren Spannungsspitzen durch die Schweißnaht auf.Thereby, that one Node shell is formed only with the side walls of the welded to connecting square tubes, occur at the edges of the Square tubes no further stress peaks through the weld.

An den Kanten von Vierkantrohren sind in der Nähe von Knoten aus den Belastungen aus Biegemomenten oft hohe Spannungen. Dies gilt besonders für Tür- und Fensterpfostenanschlüsse bei Seitenwänden von Omnibussen. Deshalb ist es zu vermeiden, daß Schweißnähte direkt an einer Kante eines Vierkantrohres in der Nähe von Knotenpunkten des Gerippes angebracht werden. Selbst eine Schweißnaht, die in der Nähe der Kante ausläuft, kann Festigkeitsprobleme mit sich bringen.At The edges of square tubes are near knots from the strains bending moments often cause high tensions. This is especially true for door and window post connections sidewalls of buses. Therefore it is necessary to avoid that welds directly at an edge of a Square tube nearby be attached by nodes of the skeleton. Even a weld that near the edge runs out, can Strength problems.

Die erfindungsgemäße Knotenschale wird deshalb nur an den Seitenwänden von Vierkantrohren angeschweißt.The Node shell according to the invention is therefore only on the side walls welded by square tubes.

Damit ein möglichst kerbwirkungsfreier Übergang in den Gurt der Knotenschale erfolgt, ist die knotenabgewandte Seite entsprechend geformt.In order to one possible non-impact transition takes place in the belt of the node shell, is the knot-facing side shaped accordingly.

Damit ein Schweißer nicht erst in Versuchung kommt, den Gurt der Knotenschale mit der dritten Wand des Vierkantrohres zu verschweißen, sind die stirnseitigen Enden des Gurtes bogenförmig konkav ausgestaltet. Durch diese Ausgestaltung kann sich auch kein Kondensat im Knotenbereich ansammeln.In order to a welder not tempted, the girdle of the nodal shell with the third Weld the wall of the square tube are the frontal Ends of the belt arcuate concave designed. By this configuration, no condensate can accumulate in the node area.

Die Schweißung des Knotens zwischen Pfosten und Gurt wird vor dem Anschweißen der Knotenschale durchgeführt. Damit nun die Schweißnaht nicht geschwächt wird, ist es gut, wenn sie nicht verputzt werden muß. Das Verputzen kostet auch Geld. Deshalb sind die Ecken der Deckbleche der Knotenschale rechtwinklig ausgenommen, damit bei unverputzter Schweißnaht Knotenschale und Schweißnaht nicht miteinander kollidieren.The welding of the node between the post and the strap is before welding the node shell carried out. So now the weld not weakened it is good if it does not have to be plastered. The plastering also costs money. Therefore, the corners of the cover plates of the node shell except at right angles, so that in the case of bare welds node shell and weld do not collide with each other.

Durch die flächenförmige Anlage der Knotenschale an den Seitenwänden der Vierkantrohre eignet sich die Knotenschale auch gut zur Klebung.Due to the planar arrangement of the nodal shell on the side walls of the square tubes the nodal shell is also good for gluing.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of Invention shown schematically.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Knotenpunkt mit zwei Knotenschalen, 1 a node with two node shells,

2 die Ansicht II aus 1. 2 the view II 1 ,

Die 1 zeigt einen Knotenpunkt 10 mit zwei Knotenschalen 13. Das Vierkantrohr 12 (Pfosten) ist mit dem Vierkantrohr 11 (Gurt) mit der Schweißnaht 17 verschweißt. Die Knotenschale 13 schließt sich mit den Schalenteilen 15, 15' an die Seitenwände der Vierkantrohre 11, 12 an und ist außerhalb der Kantenbereiche der Vierkantrohre mit diesen verschweißt. Durch die Aussparungen 20 der Knotenschalen 13 kann die Schweißnaht 17 unverputzt belassen bleiben, ohne daß sie mit den Knotenschalen 13 kollidiert.The 1 shows a node 10 with two knot shells 13 , The square tube 12 (Post) is with the square tube 11 (Strap) with the weld 17 welded. The node shell 13 closes with the shell parts 15 . 15 ' to the side walls of the square tubes 11 . 12 on and is welded outside the edge portions of the square tubes with these. Through the recesses 20 the knot shells 13 can the weld 17 left uncleaned, without them with the knot shells 13 collided.

Die Übergangsbereiche 19, 16 in den Gurt 14 der Knotenschale 13 sorgen für einen möglichst kerbwirkungsfreien Kraftübergang in den Gurt 14.The transition areas 19 . 16 in the belt 14 the node shell 13 ensure a notch effect-free force transfer into the belt 14 ,

Die stirnseitigen Enden 18 des Gurtes 14 sind konkav ausgestaltet, damit diese nicht versehentlich an dieser Stelle mit dem Vierkantrohr 11, 12 verschweißt werden. Außerdem kann sich hier kein Kondensat sammeln.The front ends 18 of the belt 14 are concave, so these are not accidentally at this point with the square tube 11 . 12 be welded. In addition, no condensate can accumulate here.

Die 2 zeigt die Ansicht II aus der 1. Die Stirnseiten 18 des Gurtes 14 sind konkav ausgestaltet.The 2 shows the view II from the 1 , The front ends 18 of the belt 14 are concave.

Claims

Knot reinforcement for skeletal structures of square tubes, in particular for sidewalls of buses, the skeleton structures having openings for the use of doors and / or windows and at junctions ( 10 ) of square tubes ( 11 . 12 ), especially at an opening of the skeleton for a door or a window, at least one on the square tubes ( 11 . 12 ) welded knot shell ( 13 ), characterized in that the at least one node shell ( 13 ) two shell parts ( 15 . 15 ' ), which only on opposite side walls of the square tubes ( 11 . 12 ) are fastened such that the shell parts ( 15 . 15 ' ) on one side only on the adjacent lying in a plane side walls of two square tubes ( 11 . 12 ) outside the edge regions of the square tubes ( 11 . 12 ) are welded.

Node reinforcement according to Claim 1, characterized in that a weld-free transition, which is as free from impact as possible ( 16 . 19 ) to the belt part ( 14 ) of the node shell ( 13 ) is trained.

Node reinforcement according to claim 1, characterized in that for an unobstructed passage of the weld ( 17 ) Free cut ( 20 ) in the cover sheets ( 15 . 15 ' ) are formed.

Node reinforcement according to claim 1, characterized in that the belt plate ( 14 ) of the node shell ( 13 ) a concave contour ( 18 ) having.

Node reinforcement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the node shell ( 13 ) with the square tubes ( 11 . 12 ) is glued.