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Schutzrahmen fiir Schlepper, Traktoren und Baufahrzeufe, dessen Profile
aus legierten, insbesondere hochlevierten und vergüteten Baustählen bestehen (Zusatz
-zu Patent fr.: Patentanmeldung P 19 38 587.6) Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Schutzrahmen für Schlepper, Traktoren und Baufahrzeuze, dessen Profile
aus legierten, insbesondere hochlegierten und vergüteten Baustählen bestehen, die
nicht oder nur schwer schweißbar sind und deren zum Anschluß an die Versteifungsprofile
des Kotflügels dienende Enden nach außen konisch erweitert ausgebildet sind und
von korrespondierend ausgebildeten Kupplungsgliedern einpeschlossen sind, fieber
die die Verbindung mit den Versteifunçsprofilen erfolt, nach Patent Nr.: (Patentanmeldung
P 19 38 587.6).
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Im Zuge der Rationalisierung werden in der Forstwirtschaft, Bauwirtschaft
und in der Landwirtschaft zwecks Einsnarunç von Arbeitskräften mehr und mehr Schlepper,
Traktoren und sonstige Baumaschinen eingesetzt. Da diese Schlepper zwangsläufig
in unebenen Bodenverhältnissen eingesetzt werden müssen, kommt es hierbei oftmals
durch IJjnstürzen des Fahrzeuges zu schweren Unfällen, die bisher nicht selten Todesopfer
und Verletzte forderten.
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tim hier Abhilfe zu schaffen, ist man seit längerer Zeit dazu übergegangen,
die Schlepper mit sovenannten Schutzrahmen zu versehen, die inzwischen auch von
der ZulassunFsbehörde
vorgeschrieben sind. Die Aufhabe dieser Schutzrahmen
besteht darin, dem Fahrer und gerebenenfalls Beifahrer einen gegen äußere Einflüsse
gesicherten Raum zu schaffen, in welchem sie das Unfallgeschehen weitzehendst unverletzt
überstehen -können.
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Die bei einem solchen lrnfall auftretenden Kräfte sollen dabei keineswegs
in dem Schutzrahmen gespeichert oder ungedämpft in die s.tarren Bauteile des Schleppers
Abertraven werden, weil sie sonst Größenordnungen annehmen,.denen die Fahrzeugkonstruktion
nicht çewachsen ist. Hohes Widerstandamoment in Verbindung jedoch mit einem hohen
Maße an Verfor:mbarkeit sinrd somit von großer Bedeutung.
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Bei der Verformbarkeit des Materials sollten große Teile der eingeieiteten
Energie und Stoßkräfte durch Umwandlung in Verformungsenergie verni-chtet werden.
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Bei den bisher bekannten Konstruktionen dieser Schutzrahmen wurden
aus diesem Grunde Vollprofile oder Hohlprofile verwendet, die entsprechend der jeweils
auftretenden h8chsten Belastung im Querschnitt dimensioniert werden mußten.
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Dieses erforderte aber zwangsläufig sehr starke Profilquerschnitte,
die den an sich bei Schleppern für den Fahrer und Beifahrer schon begrenzten Raum
noch mehr beengten Um hier zu kleineren Profil querschnitten zu kommen,' bieten
sich die vergüteten Baustähle an,- die eine hohe Streckgrenze aufweisen, so daß
hierbei das Widerstandsmoment und damit der Profilquerschnitt entsprechend der Streckgrenzerhöhung
vermindert werden kann. Von der Verwendung dieser verhältnismäßig schmalen Profile
haben bisher jedoch alle Hersteller von Schutzrahmen Abstand genommen, da diese
Profile nicht oder nur schwer schweißbar sind und dadurch nahezu unüberwindliche
Schwieriçkeiten bei der Verbindung der Profile mit den Kotflügeln, deren Versteifungsprofilen
oder
anderen Anschlußprofilen auftraten.
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Hier setzte nun der Gedanke des Hauptratentes ein und hatte sich zur
Aufgabe gesetzt, die vorerwShnten Schwieri¢keiten zu überwinden.
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Zur Lösung wurde gemäß dem Hauptpatent voreeschlafen, daß die Profile
des Schutzrahmens aus legierten, insbesondere hochlegierten und vergüteten Baustählen
hergestellt sind, die nicht oder nur schwer schweißbar sind, wobei die Verbindung
dieser Profile mit den Kotflügeln, deren Versteifungsprofilen oder anderen Anschlußprofilen
lcraftschlüssig über formschlüssig angelenkte KupplunQsglieder vorgenommen ist.
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Eine besondere Ausführungsform dieser Verbindungssoglichkeit nach
dem Hauptpatent wurde dadurch eekennzeichnet, daß die zum Anschluß dienenden Enden
der Profile des Schutzrahmens nach außen konisch erweitert ausgebildet sind und
von korrespondierend konisch vestalteten hAlsenförmigen Kupplunçsoliedern eingeschlossen
werden, die mit Flanschen versehen sind, über die die Verbindung mit den Kotflügeln
oder deren Versteifungsprofilen erfolgt.
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Bei dieser Ausbildung nach dem Hauptpatent bestand jedoch noch ein
Nachteil darin, daß die Kupplungsglieder mit ihren Anschlußflanschen oberhalb des
Kotflügels lagen, damit schon ein optisch schlechtes Aussehen hervorriefen und zum
anderen durch diese, oberhalb des Kotfllltels liegenden Anschlußteile eine Gefahr
des Hängenbleibens mit der Kleidung darstellten.
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Hier setzt nun die vorliegende Weiterentwicklung ein und hat sich
zur Aufgabe gestellt, den Schutzrahmen so auszubilden, daß seine Anschlußstellen
an den VersteifunFsprofilen der Kotflügel einmal keinerlei Möglichkeiten zum
Anstoßen
bieten und zum anderen auch eine formschöne Gestaltung erlauben.
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Zur Lösung dieser Aufhabe wird bei einem Schutzrahmen der eingangs
beschriebenen Ausführung vorgeschlagen, daß die Anschlußstellen zwischen den Kupplungsgliedern
der Profile des Schutzrahmens und den Versteifungsprofilen der Kotflügel unterhalb
des KotflUgelbleches.anceordnet sind.
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Bei einer Ausführung dieser Art wird vorveschla¢en, daß die hülsenförmigen
Bereiche der Kupnlungsglieder mit den eingeschlossenen unteren Enden der Profile
des Schutzrahmens durch Aussparungen der Kotflügelbleche hindurcheeführt sind. Die
Kupplungsglieder können dabei beispielsweise einteilig ausgebildet sein. Es ist
aber ebenso erfindungsgemäß möglich, daß die Kupplungsqlieder aus mehreren, vorzugsweise
zwei Teilen bestehen, die nach dem Einschließen der unteren Enden der Profile des
Schutzrahmens durch Schweißen, mittels Schrauben, Schellen etc.
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miteinander zu einer Einheit verbunden sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird hier vorveschlagen, daß
die innere Fläche oder Flächen der hülsenförmigen Bereiche der Kupplungsglieder
und die Außenflächen der unteren Enden der Profile des Schutzrahmens eine solche
korrespondierende Konizität aufweisen, daß die beiden Flächen - nach der Befestieung
der KupDlungsZIieder mit den Versteifungsprofilen - fest gegeneinander anliegen.
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nabei ist es möglich, daß die Konuswinkei zwischen der inneren Fläche
oder den inneren Flächen der hülsenförmigen Bereiche der Kupplungsglieder und den
Außenflächen der unteren Enden der Profile des Schutzrahmens so unterschiedlich
gewählt sind, daß zwischen den beiden Flächen ein im Querschnitt dreieckiger bzw.
trapezförmiger Zwischenraum gebildet wird, in welchen vor dem Anschluß der KupplunFsglieder
ein oder mehrere Keile einfebracht werden. Dabei
ist es von Vorteil,
daß die Keile so dimensioniert sind, daß ihre Keilflächen nach der Verbindung der
Kupplunosglieder mit den Profilen fest gegen die keilförmigen Flächen der Kupplungsglieder
sowie den unteren Enden der Profile des Schutzrahmens angepreßt sind.
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Eine weitere Ausführungsart nach der Erfindung wird darin gesehen,
daß die Kupplungsglieder als einfache konische Büchsen ausgebildet sind, die mit
ihren flußeren kfantelflächen beispielsweise durch Schweißen fest mit den Versteifungsprofilen
verbunden sind. In dieser Hinsicht wird weiterhin vorgeschlagen, daß die konischen
Bilchsen in ih--ren oberen Bereichen mit den Kotflügeln abschließen.
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Auch ist es hierbei möglich, daß gesonderte Befestigungsplatten an
Anschlußflanschen der konischen Büchsen beispielsweise mittels Schrauben befestigt
sind und die konischen Büchsen von unten abschließen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß der kleinste
Innendurchmesser der konischen Büchsen etwas größer ist als der größte Durchmesser
der unteren konischen Enden der Profile des Schutzrahmens. Dadurch kann das Profil
des Schutzrahmens in einfacher Weise von oben in die Büchse eingesteckt werden.
Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Schutzrahmen aus U-förmigen Profilen
besteht. Hierbei ist es möglich, daß die oberen Bereiche der konischen Büchsen mit
BegrenzungsanschlSven ffir die Keile ausgerüstet sind. Es ist dabei ebenso möglich,
daß die oberen Bereiche der konischen Büchsen als Be.grenzungsanschläge für die
Keile mit einem Ringkragen versehen sind.
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Eine weitere Ausbildungsmb¢lichkeit wird dadurch gekennzeichnet, daß
die konischen Büchsen mit ihren oberen Rereichen bis etwas fieber die oberen konischen
Ansätze der unteren Enden der Profile des Schutzrahmens nach oben in die
vertikalen
Bereiche der Profile hochgezogen ausgebildet ist.
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Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung wird dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen der Kotflügel durch vorzugsweise elastische Manschetten abgedeckt
sind. Dadurch -wird die Anschlußstelle einmal regen saubere Einflüsse abgesichertund
zum anderen ergibt sich ein formsch5ner'und dichter Abschluß des Schutzrahmens gegenüber
den Kotflügeln mit ihren Versteifungsprofilen. Dabei ist es möglich, daß die Manschetten
fest an den Profilen des Schutzrahmens und auf den Kotflügeln anliegen.
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Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung des
dem Hauptpatent zugrundliegenden Schutzrahmens wird-darin gesehen, daß die eigentlichen
Anschluß stellen-des Schutzrahmens von der Kotflügel oberseite unter den Kotflügel
verlegt sind und darüber hinaus die eigentlichen Durchsteckstellen an den Kotfligeln
durch Manschetten einwandfrei Regen äußere EinflÜsse abgedichtet werden können und
außerdem ein formschönes Aussehen erreicht wird.
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Darüber hinaus können auch beispielsweise keine Schrauben usw. mehr
über die Kotflügeloberflächen hinausragen, wodurch jegliche Möglichkeit des Anhakens
etc. durch den Fahrer bzw. Beifahrer ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung wird anhand einer zeichnung, die einige heliebige Ausführungsbeispiele
darstellt, näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Verbindungsstelle eines
Schutzrahmenprofiles mit Kotflügel und Versteifungsprofil, Fig. 2 einen Schnitt
nach der Linie A - B der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Fig.
2 ohne Schutzrahmen, Kupplungsglied und Schutzrahmenprofil, Fig. 4 ein zweiteiliges
KupplungsFlied in einer Ansicht von oben, Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß Fig.
1 unter Darstellung einer anderen Ausführungsmglichkeit des Kupplungsgliedes, Fig.
6 eine Ansicht von oben gemäß Fig. 5 auf das Kupplungsglied mit Versteifungsprofil,
Fig. 7 einen Schnitt gemäß Fig. 5 einer anderen Ausbildungsform des Xupplungsgliedes,
Fig. 8 einen gleichen Schnitt wie Fig. 7 mit einer weiteren Ausführungsmöglichkeit
des Xupplungsgliedes, Fig. 9 eine Keilausführung in Vorderansicht, Pig. 10 die Keilausführung
gemäß Fig. 9 in Seitenansicht, Fig. 11 eine andere Keilausführung in Vorderansicht,
Fig. 12 eine entsprechende Seitenansicht gemäß Fig. 11 und Fig. 13 eine Ansicht
gemäß Fig. 12 mit einer anderen Keilformausführung.
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In der Zeichnung ist der Einfachheit halber nur jeweils ein Anschlußbereich
der Profile 1 des Schutzrahmens angedeutet.
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Der Schutzrahmen selber kann, beispielsweise wie bei den üblichen
Ausführungen, aus je einem vorderen und einem hinteren U-förmigen Profil bestehen,
deren obere Eckbereiche durch Längsprofile miteinander verbunden sind. Bei einer
anderen
Ausführung besteht der Schutzrahmen aus einem oheren umlaufenden Dachrahmen, an
dessen Eckbereiche vier vertikale Profile angeschlossen sind, deren untere Endbereiche
die Verbindung zu den Kotflügeln und deren Versteifunsprofilen herstellen. Die in
der vorlie¢enden Zeichnung darzestellten Verbindungsmöglichkeiten sind so ausgebildet,
daß sie beiden Schutzrahmenkonstruktionn Rechnung tragen.
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Wie aus den Fig. 1, 2, 5, 7 und R zu ersehen ist, kann das jeweils
untere Ende la des Profiles 1 beispielsweise durch Stauchung konisch ausgebildet
sein. Das untere Pnde ia des Profiles 1 wird dabei durch einen hülsenförmigen Bereich
3a eines Kupplungsgliedes 3 eingeschlossen, welches Anschlußflansche 3c aufweist,
die als Anschlußstellen dienen.
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Zum Anschluß selber sind hier beispielsweise Schrauben 4 vorgesehen.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Profile 1 einen
rechteckigen Querschnitt auf. Es ist selbstverständlich auch möglich, Profile mit
rundem oder einem anderen Vollprofilquerschnitt zu wählen.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fip. 1 und 2 ersichtlich
ist, liegt von den Kupplungsglied 3 nur noch ein Teil des hülsenförmigen Bereiches
3b oberhalb des Kotflügels 5, während die Anschlußflansche 3c unterhalb des Kotflügels
5 zu liegen kommen. ner hülsenfrmige Bereich 3a des Kupp~lungsgliedes 3 wird dabei
durch eine Aussparung 7 des Kotflügels 5 nach oben geführt. Der hülsenförmige, ebenfalls
konisch ausgebildete Bereich 3a des Kupplunesgliedes 3 ist dabei so aus¢bildet,
daß im angezogenen Zustand der Schrauben 4 die Außenfläche 1b des Profiles 1 in
seinem Endbereich 1a fest gegen die innere Fläche 3b des Kupplungsgliedes 3 anliegt
und die Ahmessun¢en hierbei so gewShlt sind, daß in fest angezogenem Zustand der
Schrauben 4 die untere Fläche 1c fest regen die Verbindungsplatte 6 des mit 2 angedeuteten
Versteifungsprofiles 2 anliegt.
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Die Verbindungsplatte 6 kann dabei1 wie angedeutet, beispielsweise
durch Schweißen mit dem Versteifungsprofil 2 verbunden sein. Mit 15 ist eine elastische
Manschette angedeutet, die die Anschlußstelle dichtend einschließt. Die entsprechende
Befestigung der Manschette 15 am Profil 1 sowie am Kotflügel 5 kann in.an sich bekannter
Weise durch beliebige Möglichkeiten erfolgen.
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J)ie Verbindungsplatte 6, die in den Fig. 1 und 2 als ein Teil dargestellt
ist, kann auch, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, aus zwei Teilstücken 6a und 6b bestehen,
die so mit dem Versteifungsprofil 2 beispielsweise durch Schweißen verbunden sind,
daß sie mit der OberflSçhe des Versteifungsprofiles 2 abschließen und eine gerade
Fläche hilden. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Verbindungsmöglichkeit ist so
ausgebildet, daß das Profil 1 als vertikaler einfacher Holm ausgebildet ist, welcher
von unten in das Kupplungsglied 3 eingesteckt wird, und auch das Kupplungsglied
3 selber von unten durch die Aussparung 7 des Kotflügels 5 nach oben eingeführt
wird.
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Fig. 4 zeigt ein Kupplungsglied 3 in einer Ansicht von oben und besteht
hierbei aus zwei Teilen 3e und Nf, die mit Anschlußflanschen 17 und 18 ausgerüstet
sind, durch die eine Verbindung der beiden Teile 3e und 3f beispielsweise mittels
Schrauben 19 erfolgen kann. Mit 20 sind hierbei Bohrungen angedeutet, durch die
die Schraubverbindung mit der in dieser Zeichnungsfigur nicht dargestellten Verbindungsplatte
6 des Versteifungsprofiles 2 erfolgt.
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Fig. 5 zeigt eine Ausbildungsmöglichkeit eines Kupplungsgliedes als
einfache Büchse 12, deren oberer Bereich 12a mit der unteren Fläche des Kotflügels
5 abschließt. Die Büchse 12 ist dabei am Ende 2a des Versteifungsprofiles 2 beispielsweise
durch Schweißen befestigt und wird von unten durch eine Verbindungsplatte 6 abgeschlossen,
die
beispielsweise mittels Schrauben 14 an Anschlußflanschen 3c
befestigt wird, Eine entsprechende Ansicht von oben auf die Büchse 12 mit Versteifungsprofil
2 ist in Fig. 6 dargestellt. Anstelle der hierbei gezeigten zwei Bohrungen 20 können
selbstverständlich auch vier Bohrungen vorgesehen werden.
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In den Fig. 7 und 8 sind Aushildunpsmoplichkeiten dargestellt,-die
es erlaubten, das Profil 1 des Schutzrahmens mit seinem unteren Ende la von oben
in das ebenfalls als Büchse 12 ausgebildete Kupplungsglied 3 einzubringen, was erforderlich'
ist, wenn beispielsweise der Schutzrahmen aus zwei U-fßrmigen Profilen besteht.
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Gemäß Fig. 7 sind dabei die Konuswinkel zwischen der innere ren Fllche:3b
des hülsenfrmjgen Bereiches 3a des Kupplungsgliedes 3 und der Außenfläche 1b des
unteren Endes la des Profiles 1 des Schutzrahmens so unterschiedlich gewählt, daß
zwischen den beiden Flächen ib und 3b ein im Querschnitt trapezförmiger Zwischenraum
8 gebildet wird, in welchen vor dem Anschluß des Kupplungsgliedes 3 ein oder mehrere
Keile 9, 10 angeordnet werden. Der trapezförmige Zwischenraum 8 kann auch im Querschnitt
beispielsweise auch dreieckig ausgebildet sein. Die Keile 9 und lo können dabei
so dimensioniert sein, daß ihre Keilflächen 9a, 9b, 10a, 10b nach der Verbindung
des Kupplungsgliedes 3 mit dem Profil 1 des Schutzrahmens fest gegen die keilförmigen
Flächen des Kupplungsgliedes 3 sowie des unteren Endes 1a des Profiles 1 des Schutzrahmens
angepreßt sind.
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Auch in dem Ausfflhrungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist das Kupplungsglied
3, das hier als Buchse 12 dargestellt ist, wiederum mit dem Versteifungsprofil 2
beispielsweise durch Schweißen fest verbunden. Wichtig ist hei dieser Ausbildung,
daß der kleinste Innendurchmesser der Büchse 12 etwas größer ist als der gr8ßte
Durchmesser des unteren konischen Endes la des Profiles 1. In dem AusfUhrungsheispiel
gemäß
Fig. 7 ist im oberen Bereich 12 a die Büchse 12 als Begrenzungsanschlag für die
Keile 9 und lo ein Rinekragen 16 vorgesehen. Dieser kann aber gemäß dem AusfAhrungsbeispiel,gemäß
Fig. 8 entfallen, da hier der obere Bereich 12a der Büchse 12 etwas über den oberen
konischen Ansatz des unteren Endes la des Profiles 1 des Schutzrahmens nach oben
in den vertikalen Bereich des Profiles hochgezogen ausgebildet ist und dadurch schon
eine ausreichende Sicherung bei Verwendung von kleineren, rechteckigen Keilen gegeben
ist.
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Wie insbesondere aus den Fig. 5, 7 und 8 ersichtlich ist, liegen hier
sämtliche Verbindungsteile unterhalb des Kotflügels 5, so daß die Manschette IS
verhältnisinäßig klein gehalten werden kann und oberhalb des Kotflgels S aber haupt
keine Anschlußelemente mehr anzutreffen sind, wodurch sich ein formschönes Aussehen
ergibt und zum anderen auch keine Aneckmöglichkeiten mehr vorhanden sind.
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In den Fig. 9 bis 13 sind in verschiedenen Ansichten beliebige Keilausführungen
dargestellt.