DE2210847C3

DE2210847C3 - Befestigung von Querrohren als Tragrohre für die Befestigung von Anhängerkupplungen für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2210847C3
Application number: DE19722210847
Authority: DE
Inventors: Horst 4840 Rheda-Wiedenbrueck Knoebel
Original assignee: Westfalia-Werke Franz Knoebel & Soehne Kg 4840 Rheda-Wiedenbrueck
Current assignee: Westfalia-Werke Franz Knoebel & Soehne Kg 4840 Rheda-Wiedenbrueck
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2210847B2; DE2210847A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung von Querrohren als Tragrohre für die Befestigung von Anhängerkupplungen für Kraftfahrzeuge, bei der die Anhängerkupplung an einem mit einem Querrohr mittig starr verbundenen Längsrohr befestigt ist. bestehend aus Befestigungslaschen zur Verbindung der beiden Enden des Querrohres mit dem Fahrzeug t awie Stegen zwischen dem Querrohr und den Befestigungslaschen.

Anhängerkupplungen der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise in der Zeitschrift »Motor-Rundschau« 9/64 beschrieben. Bei der bekannten Ausführungsform mit Querrohr hat sich im Laufe der Zeit herausgestellt, daß sie aufgrund gewisser Nachteile welterzuentwikkelri ist. Das Querrohr ist mit den Befesdgungslaschen, die die Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau herstellen, mittels einer Schweißnaht Verbunden, Diese Schweiß* näht ist ausschließlich auf der Außenseite des Querrohres angeordnet, da die Innenseite nicht zugänglich ist. Durch den starr mit dem Querrohr Verbundenen Zughaken bzw, das den Zughaken tragende mittlere Längsrohr werden sämtliche Beanspruchungen auf das Querrohr übertragen. Es handelt sich dabei sowohl um Biegebeanspruchungen als auch Druck- und Zugbeanspruchungen und insbesondere Torsionsbeanspruchungen. Sämtliche dieser Beanspruchungen müssen vom Querrohr an beiden Enden über die Schweißverbindung auf die Befestigungslaschen und von dort auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden. Durch die Übertragung dieser verschiedenartigen Belastungen werden insbesondere die Schweißnähte an der Verbindung der Enden des Querrohres mit den Befestigungslaschen überbeansprucht, es können an den Schweißnähten Haarrisse auftreten. Für diese Überbelastung sind insbesondere Torsionskräfte verantwortlich, denn Kräfte, die in Richtung der Achse des Querrohres wirken, also Druck- und Zugkräfte und auch Biegekräfte, können von den etwa blattförmig ausgebildeten Tragarmen der Befestigungslaschen aufgenommen werden. Die Elastizität der Befestigungslaschen in diesem Bereich reicht aus, um eine nachgiebige Kraftübertragung zu gewährleisten. Andererseits bewirkt diese Ausbildung der Befestigungslaschen und der Schv/eißverbindung eine außerordentlich starre Verbindung in bezug auf die Übertragung von Torsionskräften, die beispielsweise durch einen Druck auf den Zughaken verursacht werden.

Der Erfindung üegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Beherrschbarkeit der verschiedenen zu übertragenden Kräfte zu erreichen und insbesondere zu vermeiden, daß aufgrund von zu übertragenden Torsionsbeanspruchungen eine Überbeanspruchung der Schv/eißverbindung zwischen dem Querrohr und den Befestigungslaschen stattfinden kann.

Um diese Aufgabe zu lösen, sind nach der Erfindung die Enden des Querrohres drehbar auf konzentrische Rohrstummel aufgesetzt, die ihrerseits auf die Befestigungslaschen aufgeschweißt und mit dem Fahrzeugaufbau fest verbunden sind, wobei die Verbindung des Querrohres mit dem Fahrzeugauft m eine kraftschlüssige Verdrehsicherung aufweist. Bei ausschließlich am Querrohr befestigtem, mittigem Längsrohr sind an den beiden Enden des Querrohres Laschen rechtwinklig befestigt, die aus elastischen Blechen bestehen und die an den Befestigungslaschen in einer Gabel gehaltert sind. Als am Querrohr rechtwinklig angebrachte Laschen können auch starre Bleche vorgesehen sein, die über elastische Bolzen mit den Befestigungslaschen verbunden sind. Die mit dem Querrohr verbundenen elastischen Laschen können auch mittels einer schrägen Abwinklung parallel versetzt und mit den Befestigungslaschen verschraubt sein.

Zwischen den Rohrstummeln und den Enden des Querrohres ist vorteilhaft eine Kunststoffbuchse eingefügt. Das Längsrohr ist zweckmäßig mittels eines Schuhs, der aus einem schalenförmigen Segment und Flanschen besteht, mit dem Querrohr verbunden.

Nach der Erfindung ist die Befestigung des Querrohres derart ausgeführt, daß eine vollständige Trennung in der Übertragung der Torsionsbeanspruchungen von der Übertragung der Druck- und Zugkräfte sowie der Biegekräfte erreicht wird. Diese Trennung der Übertra* gung der Beanspruchungen wird durch die drehbare Lagerung des Querröhres an seinen finden erreicht, so daß über die unmittelbare Verbindung des Querrohres an seinen Enden mit den Befestigungslaschen Torsionsbeanspruchungen nicht mehr zu übertragen sind, Vielmehr werden die" Törsionsbeanspruchurigen über eine gesonderte Verbindung des Querrohres mit den

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Befestigungslaschen übertragen, wobei diese gesonderte Verbindung derart ausgebildet ist, daß sie in sich eine gewisse Elastizität aufweist Falls es sich um eine solche Anhängerkupplung handelt, bei der ein mittleres Rohr weit über das Querrohr hinaus unterhalb des Fahrzeugaufbaus weitergeführt ist und an seinem inneren Ende mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, erübrigt sich eine Übertragung der Torsionsbeanspruchungen im Bereich der Enden des Querrohres auf die seitlichen Befestigungslaschen, da die Torsionsbeanspruchungen kaum auftreten bzw. über das verlängerte, mit dem Fahrzeugaufbau verbundene innere Ende des mittleren Längsrohres übertragen werden. Es handelt sich dabei um die eingangs genannte bekannte Konstruktion.

Durch die vollständige Trennung der verschiedenartigen Beanspruchungen und ihre Weiterleitung über verschiedene Wege in den Fahrzeugaufbau werden nach der Erfindung die verschiedenen Verbindungen mit dem Fahrzeugaufbau wesentlich geringer beansprucht, und sie sind daher sicherer. Es ist sogar gelungen, die Konstruktion nach der Erfindung derart auszufuhren, daß eine genaue Berechnung der Beanspruchungen an den einzelnen Stellen aufgrund der klären Trennung der verschiedenen einwirkenden Kräfte durchzuführen ist und damit auch eine bestmögliche Dimensionierung der einzelnen Teile der Konstruktion und ihrer Verbindungsstellen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Rohrstumme!, auf die das Querrohr aufgesetzt wird, an den seitlichen Befestigungslaschen besser und jo sicherer verschweißt werden können. Es ist nämlich möglich, außer der äußeren, den Rohraußenumfang umgebenden Schweißnaht auch eine Schweißnaht auf der Innenseite des Rohres anzubringen, weil der Rohrstummel aufgrund seiner kurzen Ausführung von der öffnung her zum Verschweißen erreichbar ist. Die zwischen dem Rohrstummel und dem Querrohr angeordnete Hülse aus Kunststoff verbessert einerseits die Lagerungseigenschaften, andererseits vermag sie auch noci eine bessere Überleitung der Kräfte zu bewirken mit einer entsprechenden Dämpfung von Spannungsspitzen.

Die Befestigung von Querrohren als Tragrohre für die Befestigung von Anhängekupplungen für Kraftfahrzeuge nach der Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfuhrungsbeispielen mit Bez^g auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in einem Schanbiid ein Querrohr mit seinen Lagern,

Fig. la den vergrößerten Längsschnitt nach I-I der Fig. 1.

Fig. 2 ein Fig. 1 entsprechendes Schaubild einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 2a einen vergrößerten Schnitt nach H-Il der F i g. 2,

Fig 3 entsprechend Fig. 2 eine dritte Ausführungsform.

Fig. 3a einen vergrößerten Schnitt nach TII-IlI der Fig. 3.

Fig.4 wiederum eine abgewandelte Ausführungs form,

Fig.4a einen vergrößerten Längsschnitt nach IV-IV der F ig. 4 und

Fig.5 als Einzelheit einen Verbindungsschuh zum Anschluß eines Längsrohrs an ein Querrohr.

In der Zeichnung erkennt man die folgende Ausbildung des Lagers und die sich daraus ergebende Wirkungsweise.

In Fig. 1 ist das Querrohr 1 mit seinen Enden la in Rohrstummeln 2 gehaltert Diese ragen aus einer Befestigungslasche 3 hervor, weiche wie üblich starr mit einer Seitenwand der Karosserie verbunden ist Man erkennt ferner, besonders in Fig. la, daß auf die Rohrstummel 2 Hülsen aufgesetzt sind. Zweckmäßig sind diese Hülsen als Kunststoffbuchsen 4 ausgebildet und die Rohrstummel 2 bestehen aus Metall. Ferner erkennt man in F i g. 1 ein Längsrohr 10. Dieses ist mittels eines Schuhs 11, der aus eLner Lasche 12 und gegabelten Flanschen 13 besteht, fest im Bereich der neutralen Zone des Querrohrs 1 mit diesem verbunden. Ein Schuh 11 ist in F i g. 5 als Einzelt ■"! dargestellt

In Fig.2 ist zu erkennen, daß uic Enden la des Querrohrs 1, wie beschrieben, in Rohrstummeln 2 von Befestigungslaschen 3 gehaltert sind. Außerdem sind sie im Bereich der Rohrenden la mit dort angebrachten Laschen 5 verbunden. Diese verbreitern die Enden la der Rohre exzentrisch. Die Laschen 5 sind in Gabeln 6 geführt, die starr mit den Befestigungslaschen 3 verbunden sind. Diese Befestigungslaschen begrenzen die Verdrehung der Querrohre 1 unter verstärkter Aufnahme von Drehmomenten.

Die Ausbildung nach F i g. 3 und 3a unterscheidet sich von derjenigen der Fig.2 und 2a dadurch, daß die Laschen 5 mit den Befestigungslaschen 3 durch Bolzen starr verbunden sind. Die Ausbildung nach F i g. 4 und 4a vereinigt die mechanischen Eigenschaften der Laschen 5 in der Ausbildung nach F i g. 2 und 3. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, daß die Laschen 5 Federbleche bzw. elastische Laschen 8 mit innerer Verformbarkeit sind. Obwohl sie mittels Bolzen 7 start an den Laschen 3 befestigt sind, können die Federbieche Verdrehungskr'fte der Querrohre 1 in einem für die Praxis genügenden Umfang aufnehmen.

In Fig. 5 erkennt man im einzelnen, wie die Schuhe 11 zum Anschluß der Längsrohre 10 ausgeüildet sind. Sie bestehen aus einer Lasche 12, die längs des Querrohrs 1 befestigt ist und aus gegabelten Flanschen 13, welche das Längsrohr 10 beiderseits haltern.

Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Befestigung gehört, daß die kraftschlüssige Verbindung der meisten Bauteile zum Unterschied gegenüber dem bisher üblichen Formschluß zu statisch bestimmten Kraft- und Momentenwirkungen führt, die sich vorausberechnen lasser. Ferner können die Abmessungen der Befestigung für Querrohre ebenso wie die anschließenden Querrohre und sonstigen Verbindungen in einheitlichen Größen für verschiedene Arten von Anhängevorrichtungen in großen Serien hergestellt und auf Lager genommen werden. Das neue Lager und seine Anschlußteile sin·! ferner leicht übersichtlich einbaubar. Sie eigner sich zur Vormontage und zum leichten Einbau.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigung von Querrohren als Tragrohre für die Befestigung von Anhängerkupplungen für Kraftfahrzeuge, bei der die Anhängerkupplung an einem mit einem Querrohr mittig starr verbundenen Längsrohr befestigt ist, bestehend aus Befestigungslaschen zur Verbindung der beiden Enden des Querrohres mit dem Fahrzeug sowie Stegen zwischen dem Querrohr und den Befestigungslasehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Querrohres (1) drehbar auf konzentrische Rohrstummel (2) aufgesetzt sind, die ihrerseits auf die Befestigungslaschen (3) aufgeschweißt und mit dem Fahrzeugaufbau fest verbunden sind, und daß \u die Verbindung des Querrohres (1) mit dem Fahrzeugaufbau eine kraftschlüssige Verdrehsicherung aufweist

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausschließlich am Querrohr (1) befestigtem rriittigern Längsrohr (10) an den beiden Enden (IaJ des Querrohres (1) Laschen (5) rechtwinklig befestigt sind, die aus elastischen Blechen bestehen und die an den Befestigungslaschen (3) in einer Gabel (6) gehaltert sind (F i g. 2).

3. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als am Querrohr (1) rechtwinklig angebrachte Laschen (5) starre Bleche vorgesehen sind, die über elastische Bolzen (7) mit den Befestigungslaschen (3) verbunden sind (Fig. 3).

4. Befestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Querrohr (1) verbundenen elastischen Lascheti (8) niittels einer schrägen Abwinkelung parallel veTsetzt und mit den Befestigungslaschen (3) verschraubt ;> nd (F i g. 4).

5. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Rohrstummel (2) und die Enden (1,1^des Querrohres (1) eine Kunststoffbuchse (4) eingefügt ist.

6. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsrohr (to) mittels eines Schuhs (11), der aus einem schalenförmigen Segment und Flanschen (13) besteht, mit dem Querrohr (1) verbunden ist.

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