DE20300428U1

DE20300428U1 - Tragvorrichtung für ein Achsaggregat

Info

Publication number: DE20300428U1
Application number: DE20300428U
Authority: DE
Original assignee: Koegel Fahrzeugwerke GmbH
Current assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2013-01-14

Description

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Kögel Fahrzeugwerke AG

Daimlerstraße 14

89079 Ulm

Tragvorrichtung für ein Achsaggregat

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für ein Achsaggregat eines Fahrzeuges, insbesondere eines Lastkraftfahrzeuges, Anhängers oder Aufliegers.

Stand der Technik

Die Achsaggregate von Lastkraftfahrzeugen, Anhängern und dergleichen werden üblicherweise unterseitig an dem Fahrwerk des Fahrzeuges unter Einsatz von Knotenblechen etc. befestigt. Hierzu wird zunächst eine Grundkonstruktion des Fahrwerks aus Längs- und Querträgern nach folgendem Verfahren hergestellt. Zunächst wird ein erster Längsträger in einen Montagerahmen eingebaut, anschließend wird die erforderliche Anzahl Querträger in relativ zu dem ersten Längsträger genau definierte Positionen eingesetzt, bevor ein zweiter Längsträger in den Montagerahmen eingebaut wird. Abschließend werden die Längs- und Querträger fest miteinander verbunden.

Bei der Herstellung der bekannten Fahrwerkskonstruktion treten jedoch einige Nachteile auf. So unterliegt das Herstellungsverfahren erheblichen Ablaufbeschränkungen, da der zweite Längsträger stets erst dann eingebaut werden kann, wenn bereits sämtlich Querträger in ihrer genau definierten Position liegen, was bei der oft hohen Anzahl an Querträgern

häufig zu Schwierigkeiten führt. Beispielsweise ist es sehr zeitaufwendig und technisch schwierig, die Querträger im Montagerahmen derart genau zu positionieren, dass sie später die in Bezug auf den noch einzubauenden zweiten Längsträger gewünschte Lage besitzen.

Ferner müssen die Querträger bei der bekannten Fahrwerkskonstruktion mit sehr hoher Genauigkeit hergestellt werden, damit ihre Länge genau auf den Abstand der Längsträger abgestimmt ist. Dies soll schädliche Zwangskräfte in der Rahmenkonstruktion vermeiden. Schließlich treten bei dem Verbinden der Querträger mit den Längsträgern, das meist durch Schweißen erfolgt, häufig Spannungsspitzen auf, die gerade bei derart dynamisch beanspruchten Bauteilen zu Rissbildung führen können.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragvorrichtung für ein Achsaggregat bereitzustellen, die demgegenüber einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach Anspruch 1 gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Tragvorrichtung zu entwerfen, die unabhängig vom geschilderten Fertigungsablauf montiert werden kann. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Längsträger jeweils mindestens eine Öffnung besitzen, in die ein Querträger eingeführt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Querträger zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Zusammenbaus der Tragvorrichtung einzubauen. Insbesondere können die Querträger auch erst im Nachhinein eingebaut werden, d. h. nachdem die Längsträger in einem Montagerahmen oder dergleichen vorbereitet worden sind, indem sie durch die in den Querträgern vorgesehenen Öffnungen hindurchgeführt

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werden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass einige Querträger, beispielsweise zu Stabilisierungszwecken oder bei einer nicht linearen Längserstreckung der Querträger, bereits zu einem vorherigen Zeitpunkt eingebaut werden können.

Insgesamt lässt sich mit der Konstruktion der Tragvorrichtung nicht nur ein deutlich vereinfachtes und kostengünstigeres, sondern auch ein erheblich flexibleres Verfahren zu deren Herstellung verwirklichen. Insbesondere sind die ablauftechnischen Beschränkungen des Standes der Technik erfindungsgemäß beseitigt.

Ferner wird erfindungsgemäß auch die Konstruktion der Tragvorrichtung an sich vereinfacht. Insbesondere unterliegt die Länge der Querträger weniger strengen Toleranzen, so dass Herstellungsaufwand und -kosten weiter gesenkt werden können.

Die genannten Vorteile werden insbesondere auch in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt, in der jede Öffnung als Durchgangsöffnung ausgebildet ist, durch die der Querträger hindurchgeführt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfassen die Längsträger jeweils ein Doppel-T-Profil mit einem Obergurt, einem Steg und einem Untergurt, wobei die Öffnung bevorzugt im Steg vorgesehen ist. Hierdurch werden Längsträger erhalten, in denen die jeweiligen Öffnungen im Steg mit geringem Aufwand einbringbar sind und gleichzeitig die Tragfähigkeit der Längsträger durch das Vorsehen der Öffnungen im Steg kaum beeinträchtigt wird.

Um die Verbindung der Querträger mit den Längsträgern im Bereich der jeweiligen Öffnungen zu erleichtern, ist es gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Form der Öffnung im Wesentlichen dem äußeren Umriss des Querträgers entspricht. Hierdurch wird auch die Größe der

Öffnungen in den Längs trägem minimiert und eine Vorpositionierung der Querträger erzielt.

Eine weitere Zielrichtung der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Minimieren von Spannungsspitzen in den jeweiligen Längs- und Querträgern, insbesondere im Übergangsbereich zwischen diesen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Querträger mit den Längs trägem im Bereich der jeweiligen Öffnung nur abschnittsweise mittels Schweißen verbunden sind. Das Vorsehen einer Schweißverbindung ermöglicht an sich bereits eine gleichmäßige Kraftübertragung, im Unterschied beispielsweise zu punktuellen Schraubverbindungen. Darüber hinaus kann durch das nur abschnittsweise Vorsehen von Schweißverbindungen die Kraftübertragung zwischen Längs- und Querträgern derart gesteuert werden, dass Spannungsspitzen insgesamt minimiert werden.

Durch das Minimieren der Spannungsspitzen wird das Auftreten von Rissen in den Bauteilen, die zu einem fortschreitenden Versagen führen können, verhindert. Auf diese Weise wird es möglich, die Blechdicken der verwendeten Längs- und Querträger zu vermindern, was zu erheblichen Gewichts- und Kosteneinsparungen führt. Insgesamt ergeben sich durch die Verminderung von Spannungsspitzen sowohl sicherheitstechnische als auch wirtschaftliche Vorteile."

Zur Weiterbildung dieses Konzepts ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schweißverbindung zwischen den Längsund Querträgern im Wesentlichen an vertikal verlaufenden Rändern der jeweiligen Öffnung 12 vorgesehen ist. Diese Anordnung der Schweißnaht ist insbesondere bei Torsionsbeanspruchungen vorteilhaft, da der Steg des jeweiligen Längsträgers geringere Beanspruchungen von dem Querträger erhält.

Zur noch weitergehenden Verminderung von Spannungsspitzen sieht eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass nicht vertikal verlaufende Randabschnitte, insbesondere horizontal verlaufende Randabschnitte, der jeweiligen Öffnung in einem Längsträger vom Umriss des jeweiligen Querträgers beabstandet sind. Hierdurch kann sich der Querträger in Bereichen außerhalb der Schweißverbindung frei verformen, ohne lokale Kräfte und somit Spannungsspitzen in den Längsträger einzuleiten.

Darüber hinaus ist es gemäß einer Weiterbildung obigen Konzepts zur Verminderung von Spannungsspitzen vorgesehen, dass die jeweilige Öffnung abgerundete Ausnehmungen bzw. Querschnittserweiterungen besitzt, die jeweils in Endbereichen der Schweißverbindungen vorgesehen sind. Durch das Ausrunden der Öffnung im Übergangsbereich zu den Schweißverbindungen wird sichergestellt, dass Diskontinuitäten, die zu Spannungsspitzen führen, weitgehend beseitigt sind, sodass sich ein besonders homogener Kraftfluss im Verbindungsbereich ergibt.

Als Querträger für die erfindungsgemäße Tragvorrichtung kommt prinzipiell jede Querschnittsform in Frage. Es hat sich jedoch gezeigt, dass aus wirtschaftlicher und technischer Sicht U-Profile, C-Profile, Quadratrohr-Profile oder Z-Profile besonders vorteilhaft sind.

Zur Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit der Tragvorrichtung sowie ebenfalls zum Abbau von Spannungsspitzen ist gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass zwischen einem der Längsträger und dem jeweiligen Querträger ein Knotenblech befestigt ist. Darüber hinaus ist das Vorsehen eines Knotenblechs auch zwischen der Befestigungseinrichtung für das Achsaggregat und dem jeweiligen Querträger bevorzugt.

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Gemäß noch einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Querträger jeweils eine Befestigungseinrichtung für Elemente der Bremsanlage aufweist, insbesondere derart, dass an dem Querträger längsliegende Druckluftbehälter befestigbar sind, so dass der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung eine vorteilhafte Doppelfunktion zukommt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt schematisch eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer Tragvorrichtung für ein Achsaggregat gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Tragvorrichtung 1 für ein Achsaggregat 2 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftfahrzeuges, Anhängers oder Aufliegers. Die Tragvorrichtung 1 besitzt zwei Längsträger 4, 6 und eine Mehrzahl von Querträgern 8, 10, die jeweils mit den zwei Längsträgern 4, 6 verbunden sind. Die Längsträger 4, 6 besitzen jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen 12, in welche die Querträger 8, 10 jeweils eingeführt sind. Die Form der Öffnungen 12 entspricht im Wesentlichen dem äußeren Umriss der jeweiligen Querträger 8, 10.

Die Längsträger sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Doppel-T-Träger gebildet, die jeweils einen Obergurt, einen Steg und einen Untergurt aufweisen. Dabei sind die Öffnungen 12 jeweils im Steg 14 der Längsträger 4, 6 vorgesehen. Die Querträger 8, 10 sind in der vorliegenden Ausführungsform als U-Träger ausgebildet, deren Schenkel sich

im wesentlichen horizontal erstrecken. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Trägerformen beschränkt ist.

Die Verbindung der Längs- und Querträger miteinander ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Schweißen erzielt, beispielsweise Schutzgas-Schweißen, wobei das Schweißen im Bereich der Öffnung 12 jeweils nur abschnittsweise vorgenommen ist. Genauer gesagt sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schweißverbindungen S jeweils an den vertikal verlaufenden Rändern der jeweiligen Öffnung 12 vorgesehen. Dementsprechend sind im Bereich der horizontal verlaufenden Randabschnitte der jeweiligen Öffnungen 12 im vorliegenden Beispiel keine Schweißverbindungen vorgesehen. Vielmehr sind die horizontal verlaufenden Randabschnitte der jeweiligen Öffnung 12 vom Umriss des zugehörigen Querträgers 8, 10 beabstandet. Auf diese Weise können sich die Schenkel der Querträger insbesondere bei Torsionsbeanspruchungen frei verformen, so dass mögliche Spannungsspitzen in den Längs trägem vermieden werden.

Darüber hinaus sind in den Öffnungen 12 der vorliegenden Ausführungsform jeweils abgerundete Ausnehmungen 16 bzw. Querschnittserweiterungen 16 vorgesehen, die jeweils in den Endbereichen der Schweißverbindungen S angeordnet sind.

Die vorstehend beschriebene Verbindung zwischen den jeweiligen Längs- und Querträgern besitzt den Vorteil, dass mögliche Spannungsspitzen aufgrund der Anordnung der Schweißverbindung S, des lokalen Entkoppeins der Längs- und Querträger sowie der abgerundeten Ausnehmungen bzw. Querschnittserweiterungen 16 weitgehend minimiert sind.

Weiterhin zeigt Fig. 1 eine Mehrzahl von Achsaggregaten 2, die jeweils mittels Achsböcken 3 und Knotenblechen 20 mit den Längs- und Querträgern verbunden bzw. an diesen befestigt sind. Dabei stützt sich das Achsaggregat 2 auf den Lagerbock

3 auf, der wiederum unmittelbar mit einem Längsträger 4 und über das Knotenblech 2 0 mit einem Querträger 8 verbunden ist. Auf diese Weise wird eine sichere und verformungsarme Befestigung des Achsaggregats an der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung erzielt.

Schließlich umfasst die in Fig. 1 gezeigte Tragvorrichtung weitere Knotenbleche 18, die jeweils zwischen einem der Längsträger 4, 6 und dem jeweiligen Querträger 8, 10 eingebaut sind, und auf diese Weise ebenfalls die Steifigkeit und Tragfähigkeit der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung verbessern.

Der Zusammenbau der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung vollzieht sich wie folgt. Zunächst werden die zwei Längsträger 4, 6 in einer ausgerichteten Position angeordnet, in der die Öffnungen 12 in den beiden Längsträgern 4, 6 jeweils zueinander fluchten. Anschließend werden Querträger 8, 10 durch die Öffnungen 12 in den Längsträgern 4, 6 hindurch eingeschoben, sodass sie jeweils mit einem Endbereich in einer Öffnung 12 zum Liegen kommen, sodass eine lose Rahmenkonfiguration entsteht. Nun kann eine Teilausrichtung der Längs- und Querträger zueinander erfolgen, woraufhin die Längs- und Querträger mittels der Schweißnähte S miteinander verbunden werden. Anschließend werden die Knotenbleche 18 ebenfalls mittels Schweißen an den Längs- und Querträgern befestigt. Der so gebildete Rahmen kann nun mit dem Achsbock 3 sowie dem Knotenblech 2 0 versehen werden, die angeschweißt werden können oder auch mittels lösbarer Verbindungen wie beispielsweise Schrauben angebracht werden können.

Die auf diese Weise gebildete Tragvorrichtung 1 steht nun für den weiteren Aufbau eines Lastkraftwagens oder dergleichen sowie für das Anbringen der Achsaggregaten 2 zur Verfügung.

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Es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Profilformen oder Verbindungsmittel beschränkt ist. Vielmehr können beispielsweise die Querträger vorteilhaft auch durch C-Profile, Quadratrohrprofile oder Z-Rohrprofile gebildet werden, und anstelle von Schweißverbindungen können grundsätzlich auch lösbare oder sonstige Verbindungen verwendet werden.

Ebenso wenig ist die vorliegende Erfindung auf das vorstehend beschriebene Verfahren zum Zusammenbau der Tragvorrichtung beschränkt.

Claims

1. Tragvorrichtung (1) für ein Achsaggregat (2) eines Fahrzeuges, insbesondere eines Lastkraftfahrzeuges, Anhängers oder Aufliegers, umfassend
zwei Längsträger (4, 6) und einen mit den Längsträgern (4, 6) verbundenen Querträger (8, 10);
mindestens ein Längsträger (4, 6) und/oder der Querträger (8, 10) weisen/weist eine Befestigungseinrichtung (3) für das Achsaggregat (2) auf;
die zwei Längsträger (4, 6) besitzen jeweils mindestens eine Öffnung (12), in die der Querträger (8, 10) eingeführt ist.

2. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Öffnung als Durchgangsöffnung (12) ausgebildet ist, durch die der Querträger (8, 10) hindurchgeführt ist.

3. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (4, 6) jeweils ein Doppel-T-Profil mit einem Obergurt, einem Steg und einem Untergurt umfassen, und dass die Öffnung im Steg (14) vorgesehen ist.

4. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Öffnung (12) im wesentlichen dem äußeren Umriss des Querträgers (8, 10) entspricht.

5. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (8, 10) mit den zwei Längsträgern (4, 6) im Bereich der jeweiligen Öffnung (12) nur abschnittsweise mittels Schweißen verbunden sind.

6. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (S) im wesentlichen an vertikal verlaufenden Rändern der jeweiligen Öffnung (12) vorgesehen ist.

7. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nicht vertikal verlaufende Randabschnitte, insbesondere horizontal verlaufende Randabschnitte, der jeweiligen Öffnung (12) vom Umriss des jeweiligen Querträgers (8, 10) beabstandet sind.

8. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Öffnung (12) abgerundete Ausnehmungen (16) bzw. Querschnittserweiterungen (16) besitzt, die jeweils in Endbereichen der Schweißverbindungen (S) vorgesehen sind.

9. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger ein U-Profil, C-Profil, Quadratrohr- Profil oder Z-Profil aufweist.

10. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch ein zwischen einem der Längsträger (4, 6) und dem jeweiligen Querträger (8, 10) befestigtes Knotenblech (18).

11. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Befestigungseinrichtung (3) für das Achsaggregat (2) und dem jeweiligen Querträger (8, 10) ein Knotenblech (20) befestigt ist.

12. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung für das Achsaggregat (2) ein Achsbock (3) ist.

13. Tragvorrichtung für ein Achsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (8, 10) jeweils eine Befestigungseinrichtung für Elemente der Bremsanlage aufweist, insbesondere derart, dass an dem Querträger längsliegende Druckluftbehälter befestigbar sind.