DE2607154A1

DE2607154A1 - Flanschverbindung fuer rahmen o.dgl.

Info

Publication number: DE2607154A1
Application number: DE19762607154
Authority: DE
Inventors: Robert Koehler; Anton Werdich
Original assignee: KOBER MANPAR AG
Current assignee: KOBER MANPAR AG
Priority date: 1976-02-21
Filing date: 1976-02-21
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2607154C2

Description

Flanschverbindung für Rahmen oder dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flanschverbindung fUr Rahmen oder dgl., insbesondere fur Fahrzeugfahgestelle, bei der die einzelnen den Rahmen bildenden Profile über vorgefertigte Flanschstellen miteinander verschraubbär sind.
Es ist bekannt, Rahmen durch Verschrauben der Rahmenprofile miteinander zu bilden. Diese Technik hat auch bei der Herstellung von Fahrgestellrahmen unter dem Gesichtspunkt Anwendung gefunden, daß man durch Verpackung der Rahmeneinzelteile einen möglichst geringen Vzpockungsraum schafft-und der Rahmen vom Käufer zusammengesetzt und verschraubt wird. Diese Technik hat sich besonders fur die Fahrgestelle von Wohnwagen oder dgl. Anhänger bewährt.
Das Problem liegt darin, dos die Herstellung der Einzelteile von der einen Firma und die Montage dieser Einzelteile von der anderen Firma oder dem Endverbraucher vorgenommen werden. So hat der Hersteller keine Kontrolle über die sochgerechte Ausführung der Montage. Der Kostenvorteil, der durch Herstellung und Lieferung der Einzelteile im unmontierten Zustand entsteht, kann daher leicht durch unachgemöße Montage wieder aufgehoben werden. Dabei spielt auch die Lockerung der Flanschstellen beim Gebrauch der Rahmen, insbesondere der Fahrgestelle, eine Rolle. Häufig wird vom Benutzer vergessen, die Flanschverschraubungen fest anzuziehen, wenn diese sich durch intensive Benutzung der Fahrgestelle oder dgl. gelockert haben sollten. Die Folge davon ist, daß die Flanschverbindungen von der Scherfestigkeit der Schrauben abhängen. Daraus ergibt sich das weitere Problem, die Scherfestigkeit der Verschraubungen zu erhöhen, um selbst bei unsachgemäßer Behandlung der Rahmen, insbesondere der FahFestelle, Zerstörungen zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, dieser Entwickungstendenz vorzubeugen und eine Flanschverbindung, insbesondere für Rahmen von Fahrgestellen, zu entwickeln, die selbst für den nachlössigen Käufer oder Verbraucher eine größere Sicherheit der Festigkeit der einzelnen Flanschverbindung gewährt.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die im Bereiche von Flanschstellen aneinanderliegenden Profilschenkel zueinander ungefähr deckungsglëiche Verformungen aufweisen, von denen der konvexe Verformungsbereich des einen Profilschenkels in den konkaven Verformungsbereich des anderen Schenkels eingreift und die ineinander eingreifenden Verformungen mindestens stellenweise sich gegenseitig abstützen.
Diese Verformungen sind zweckmäßigerweise konzentrisch um die einzelne Bohrung der Flanschstelle angeordnet. Im besonderen empfiehlt es sich, wenn die Verformung als eine konzentrisch zur Bohrung sich erstreckende, kalottenförmige Wandausbauchung gestaltet ist.
In der modernen Rahmenfertigungstechnik werden die einzelnen Profile gespannt und spanlos verformt. Auch die Flanschbohrungen werden aus Ersparnisgründen nicht gebohrt sondern gestanzt. Wennnin im Sinne der Erfindung eine zusdtzlicE Profilierung der Profile vorgeschlagen wird, dann ist damit keine wesentliche Kostensteigerung verbunden. Wenn an die Verformyngen nach der Erfindung in einem getrennten Arbeitsgang herstellt, sind die dafür erforderlichen Kosten praktisch vernachlässigbar klein, wenn große Stückzahlen hergestellt werden sollen.
Außerdem ergibt sich der Vorteil, den Herstellungsvorgang fUr die Verformungen zeitlich mit einem anderen Herstellungsvorgang zus ammenzulegen, indem man beispielsweise durch Anwendung eines Folgeschnittwerkzeuges zunächst die Bohrung spannt und anschließend die Verformung bildet.
Der wesentliche Vorteiler erfindungsgemäßen Maßnahme besteht jedoch darin, daß bei der Montage der Rahmeneinzelteile die Möglichkeit beseitigt ist, daß die Schrauben auf Scherung beansprucht werden. Durch die meistens nach einer Seite sich erstreckenden Verformungen wird überdies die Möglichkeit vermieden, Fehlmontagen entstehen zu lassen.
Im Rahmen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung ist vorgesehen, cbß die einzelne Verformung beidseitig und rings um die Bohrung eben ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Verschraubunpteile einwandfrei zentriert und in satter Anlage mit den einzelnen Profilschenkeln gebracht werden können.
Zweckmäßigerweise sind die Verformungen durch spanlose Bearbeitung der Profilschenkel, z. B. durch Tiefziehen, Prägen oder dgl., gebildet.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dann, wenn die gewölbten Bereiche der Verformungen aneinander anliegen und die einander zugekehrten, vorzugsweise eben ausgebildeten und sich ui eine Flanschbohrung sich erstreckenden Verformungsbereiche der beiden Profilschenkel im verschraubten Zustand einen Abstand voneinander aufweisen. Hierbei erweist es sich als zweckmäßig, wenn die einander zugeordneten Verformungen der beiden Profilschenkel nach Durchmesser und Höhe voneinander zum Zwecke -der gegenseitigen Zentrierung und Spielbildung abweichen.
Die Erfindung nimmt den Nachteil inkauf, zwei verschiedene Werkzeuge fUr die Bildung deckungsgleicher Verformungen zu verwenden. Diese Kostenbelastung wird aber bei weitem durch die Sicherheit der Flanschverbindung im montierten und benutzten Zustand aufgehoben. Durch die unterschiedlich erkzeuggestaltung wird nämlich der Vorteil erzielt, daß die ineinander eingreifenden Verformungen der Profilschenkel, auch wenn sie mit großer Fertigungstoleranz hergestellt werden, mit Sicherheit und statisch bestimmt aneinander zu liegen kommen, ohne daß die Schrauben auf Scherung beansprucht oder die Anlage der Profile im Bereiche außerhalb der Flanschverbindungen beeintrdchtig werden.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In hr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: eine Seitenansicht auf einen Fahrgestellrahmen, Fig,.2: eine Draufsicht auf den Fahrgestellrahmen gemäß Fig. 1, Fig. 3: einen Querschnitt durch eine Flanschverbindung des Fahrgestellrahmens gemäß Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4: eine Draufsicht auf einen Teilbereich einer Flanschverbindung in einer Variante und Fig. 5: einen Längsschnitt durch die Flanschverbindung entlang der Linie V-V gemäß Fig. 4.
Im Ausfuhrungsbeispel der Fig. 1 und 2 ist ein Fahrzeugrahmen 1 fur einen Wohnwagen in Seitenanacht und Draufsicht dargestellt, der beispielsweise eine Tandemachse besitzen möge. Der Rahmen 1 wird aus sich löngserstreckenden Profilen 2,3 gebildet, zwischen die ein MittelstUck 4 eingesetzt ist und mit dem ein Tragprofil 5 verbunden ist. Dieses Tragprofil 5 ist beim Ausführungsbeispiel mit zwei geknickt ausgebildeten Trögerrohren 6 von sogenannten Gummifederachsen verbunden. An die Profile 2 greifen in einem entsprechenden Winkel Zugholme 7 an. Diese Rahmen, deren Gestaltung selbstverständlich in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden kann, weisen an den verschiedensten Stellen Flanschverbindungen 8 auf, um die einzelnen Profile 2,3,4,5,6,7 im demontierten Zustand verpacken und versenden zu können. Zur Orientierung ist in Fig. 1 noch dargestellt, daß im Mittelstück 4 das Trägerrohr 6 angeflanscht ist und der Drehstab der Gummifederachse über einen Hebel mit der Radtrommel 9 verbinden ist.
Die Erfindung bezieht sich nun darauf, wie die einzelne Flanschverbindung 8 so gestaltet werden kann, das dort die einwirkenden Krdfte auf die einzelnen Profile übertragen werden können, ohne daß die Verschraubung 14 auf Scherung belastet wird. Hierbei spielt es keine Rolle, ob nur eine einzelne oder mehrere Flanschverbindungen 8 im Sinne der Erfindung hergestellt sind.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt nun einen Querschnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1, wobei es darum geht, das Profil 2 mit dem Mittelstück 4 so zu verbinden, daß die erwähnten Vorteile eintreten. Im Ausführungsbeispiel weist das Profil 4 einen Z-förmigen Querschnitt auf, wdhrend das Profil 2 im Beispiel als Winkelprofil ausgebildet ist. Beide Profile 2,3 weisen aneinanderliegende Profilschenkel 10,7 auf und sind mit Hilfe der Verschraubungen 14 miteinander fest verbunden. Im Bereiche dieser Verschraubungen 14 besitzt jedes Profil eine Verformung 12,13, die ungefahr deckungsgleich gegenüberliegen und sich nach einer gemeinsamen Richtung erstrecken. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind diese Verformungen 12,13 als kalottenförmige Ausbauchungen vorgesehen, die sich zentrisch zur Flanschbobrung 22 erstrecken.
Der Witz der Erfindung liegt nun darin, daß diese Verformungen 12,13 mit ihren Sattelfldchen 18 mindestens an einigen Stellen zur Anlage aneinander kommen und dadurch die Profile 2,3 miteinander zentriert werden. Die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3beispielsweise in vertikaler Richtung auf die beiden Profile 2,3 einwirkende Kraft wird damit nicht durch die Verschraubung 14 sondern durch die Sattelflöchen 18 aufgenommen, was zur Folge hat, daß durch die Verbundwirkung der aneinanderliegenden Schenkel 10,11 in Verbindung mit den Sattelflächen 18 eine hohe Steifigkeit des Rahmens bei minimalen Verschraubungsdurchmessern erreicht wird.
Hierbei sijelt natürlich eine Rolle, die Anlage der Sattelflächen 18 zu erzwingen. Aus diesem Grunde ist beim Ausführungsbei9iel der Fig. 3 vorgesehen, daß beim Ubergangsbereich derSchenkel 10,11 in die Stege 15,16 ein Spiel 20 vorgesehen wird und daß darüberhinaus die Verformungen 12,13 zwischen den Sattelflächen 18 ebenfalls ein Spiel 19 aufweisen. Dieses Spiel wird beim Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Verformung 12 des Profilschenkels 10 hinsichtlich Durchmesser und Höhe eine andere Form als die Verformung 13 des Profilschenkels 11 aufweist. Darüberhinaus sieht die Erfindung vor, daß die Verformungen 12,13 im Randbereich der Flanschbohrungen 22 ebene Flächen 21 aufweisen, damit dort die Unerlagscheiben und die Anpreßflächen von Schraube und Mutter einwandfrei zur Anlage kommen.
Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, läßt sich die Erfindung in verschiedener Weise ausführen. Das Beispiel der Fig. 4 und 5 zeigt, daß die Verformungen 12,13 auch im Abstand zur Verschraubung 14 vorgesehen werden können. Es ist daher durchaus nicht notwendig, die Flanschbohrung 22 mit der Verschraubung14 konzentrisch zur Verformung 12,13 anzuordnen. Das Beispiel der Fig. 4 und 5 hat zwar den Nachteil des höheren Werkzeugaufwandes, aber den Vorteil, daß die aneinander tragenden Sattelflächen 18 (vgl. Fig. 3) der Verformungen 12,13 einen größeren Abstand von der Flanschbobrung 22 und der Verschraubung 14 aufweisen und daher größere Momente aufzunehmen in der Lage sind.
Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf die gezeigten Ausfuhrungsbespiele sondern erstreckt sich auch auf alle Varianten, die sich in Kenntnis der erfindungsgemäßen Offenbarung für den Fachmann ergeben. Im besonderen können die Flanschverbindungen 8 auch an beliebigen anderen Stellen des Rahmens 1 vorgesehen werden.
Patetonsprüche:

Claims

PATENTANSPRUCHE Flanschverbindung für Rahmen oder dgl., insbesondere für Fahrzeugfahrgestelle, bei der die einzelnen, den Rahmen oder dgl.

bildenden Profile über vorgefertige Flansdstellen miteinander verschraubbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die im Bereiche von Flanschstellen (8) aneinanderliegenden Profilschenkel (10,11) zueinander ungefähr deckungsgleiche Verformungen (12,13) aufweisen, von denen der konvexe Verformungsbereich (13) des einen Profilschenkels (11) in den konkoveñ Verformungsbereich (12) des anderen Schenkels (10) eingreift und die ineinander eingreifenden Verformungen mindestens stellenweise (18) sich gegenseitig abstützen.
2.) Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verformung (12,13) konzentrisch uM die einzelne Bohrung (22) der Flanschatelle (8) angeordnet ist.
3.) Flanechverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verformung (12,13) als eine konzentrisch zur Bohrung (22) sich erstreckende, kalottenförmige Wandausbauchung gestaltet ist.
4.) Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die einzelne Verformung (12,13) beidseitig und rings um die Bohrung (22) eben (21) ausgebildet ist.
5.) Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e ic h n e t, daß die Verformungen (12,13) durch spanlose Bearbeitung der Profilschenkel (10,11) z. B. Tiefziehen, Prdgen oder dgl., gebildet sind.
6.) Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die gewölbten Bereiche (18) der Verformungen (12,13) aneinander anliegen und die einander zugekehrten vorzugsweise eben ausgebildeten und sich um die Flanschbohrung(22} sich erstreckenden Verformungsbereiche der beiden Profilschenkel (10,11) im verschraubten Zustand einen Abstand (19) voneinander aufweisen.
7.) Flanschverbindung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die einander zugeordneten Verformungen (12,13) der beiden Profilschenkel (10,11) nach Durchmesser und Höhe voneinander zum Zwecke der gegenseitigen Zenbierung und Spielbildung abweichen.