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Fahrgestellrahmen für Kraftfahrzeuge Die üblichen Fahrgestellrahmen
werden aus Längs- und Querträgern gebildet, deren Querschnitt U-förmig ist und bei
denen die Querträger rechtwinklig zur Längsrichtung des Wagens verlaufen. Bei genügender
Höhe der im Querschnitt U-förmigen Träger wird durch diese Ausführungsart eine befriedigende
Widerstandsfähigkeit gegen Durchbiegung erreicht. Ein solcher Fahrgestellrahmen
wird jedoch nicht nur auf Biegung, sondern auch in hohem Maße auf Verwinden beansprucht.
Diese Beanspruchung ergibt sich aus der Unebenheit der Straße. Fährt eines der vier
Räder des Wagens über eine Erhöhung, beispielsweise über einen Stein, so sucht der
erhöhte Federdruck der zu diesem angehobenen Rade gehörigen Feder die eine Ecke
des Fahrgestellrabmens höher zu heben als die drei anderen Ecken. Dadurch wird der
Rahmen auf Verwinden beansprucht, derart, daß die Längs- und Querträger, welche
vorher in einer Ebene lagen, sich windschief zueinander zu stellen suchen, so daß
die Längs- und Querträger gewissermaßen die Kanten einer windschiefen Fläche bilden.
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Bei der Beanspruchung des Rahmens auf Verwinden werden die einzelnen
Längs- und Querträger auf Verdrehung beansprucht. Die Verwindung fällt um so größer
aus, je weniger widerstandsfähig die Langs- und Querträger gegen Verdrehung sind.
Die üblichen Träger von U-förmigem Querschnitt sind gegen Verdrehung wenig widerstandsfähig.
Es ist daher erklärlich, daß die jetzt gebräuchlichen Fahrgestellrahmen sich beim
Fahren erheblich verwinden zum Nachteil ihrer Haltbarkeit und vor allem der Haltbarkeit
des Wagenkastens, der dadurch in seinen Fügungen stark beansprucht wird. Die verhältnismäßig
große Biegungsfestigkeit der üblichen Längs- und Querträger vermag diesen übelstand
nicht zu beseitigen.
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Es sind Fahrgestellrahmen vorgeschlagen mit sich kreuzenden Diagonalträgern,
bei denen jedoch die Trägheitsachse der einen Hälfte des Diagonalträgers in erheblichem
Abstande an der Trägheitsachse der anderen Hälfte vorbeigeht. Dadurch entstehen
bei der Beanspruchung des Rahmens auf Verwindung in den Diagonalträgern nicht nur
Biegungs-, sondern auch Törsionsbeanspruchungen, die gerade vermieden werden sollen.
Bei anderen ebenfalls bekannt gewordenen Fahrgestellrahmen mit Diagonalträgern sind
die obere und untere Gurtung jedes Diagonalträgers nur in der Nähe der Befestigungsstellen
an den Längsträgern miteinander verbunden, im übrigen aber nicht. Dadurch entsteht
die Gefahr des Ansknickens.
Die Nachteile werden durch die Erfindung
vermieden. Sie besteht in erster Linie darin, daß die Trägheitsachsen der Diagonalträger
deren Befestigungsstellen mit den Längsträgern geradlinig verbinden und die Gurtungen
der Diagonalträger an der Kreuzungsstelle metallisch miteinander verbunden sind.
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Diese Diagonalträger werden bei der Beanspruchung des Rahmens auf
Verwinden nicht auf Drehung, sondern auf Biegung beansprucht, wobei sich durch die
Beanspruchung des Rahmens auf Verwindung eine an der Kreuzungsstelle der Diagonalträger
angreifende Belastung ergibt. Biegungsfest kann man diese Diagonalträger aber verhältnismäßig
leicht gestalten.
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Nicht zu verwechseln mit diesen Diagonalträgern sind bereits bekannte
Eckversteifungen der Querträger, welche an verhältnismäßig nahe zusammenliegenden
Punkten jedes Längsträgers angreifen und daher der Verwindung nur in sehr geringfügiger
Weise entgegenwirken.
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Wichtig für eine gute Versteifung gegen Verwindung ist ein nicht zu
geringer Abstand der Enden der Diagonalträger in Längsrichtung des Wagens, der möglichst
ebenso groß, besser aber noch größer als der Abstand der Enden quer zum Wagen sein
soll. In solchen Fällen, in denen ein sehr langes Diagonalträgerpaar mit Rücksicht
auf die Raumeinteilung schwer untergebracht werden kann, empfiehlt es sich, in Längsrichtung
des Wagens mehrere Diagonalträgerpaare hintereinander anzuordnen.
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Abb. i der Zeichnung zeigt einen Fa:hrgestellrahmen mit einem langen
Diagonalträgerpaar. Abb. 2 ist die Seitenansicht dazu. Abb.3 zeigt einen Rahmen
mit zwei kurzen Diagonalträgerpaaren, die unmittelbar aneinandergereiht sind.
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Wie die Abb. i und 3 erkennen lassen, lassen die Diagonalträgerpaare
an der Kreuzungsstelle zwischen den oberen und unteren Gurtungen in Längsrichtung
des Wagens einen Durchgang für die Welle, die in' den meisten Fällen als Kardanwelle
ausgeführt sein wird, frei. Dies läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch
verwirklichen, daß die Hälften der Diagonalträgerpaare jeder Fahrgestellängshälfte
aus je einem gemeinsamen, abgeknickten -U-Träger gebildet werden. und die beiden
geknickten Träger an den Knickstellen durch Knotenbleche oberhalb und unterhalb
der Träger miteinander verbunden sind. Statt der Ü-Träger können für die Diagonalträger
auch geschlossene Kastenträger (Abb. q.) verwandt werden.
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Greifen die Diagonalträger in an sich vorteilhafter Weise möglichst
weit vorn und möglichst weit hinten an den Fahrgestellängsträgem an, so empfiehlt
es sich, da die Beanspruchung auf Verwindung des Rahmens eine Biegungsbeanspruchung
der Diagonalträger mit einem Belastungsangriff an der Kreuzungsstelle hervorruft,
die Diagonalträger mit einem nach der Kreuzungsstelle zunehmenden Trägheitsmoment
auszuführen, indem entweder die Breite der Gurtungen entsprechend Abb.5 nach der
Kreuzungsstelle hin verbreitert wird oder indem die Höhe der Träger nach der Kreuzungsstelle
hin zunimmt.
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Die durch die Diagonalträger vergrößerte Widerstandsfähigkeit des
Fahrgestellrahmens gegen Verdrehung kann noch weiter dadurch vergrößert werden,
daß der die Diagonalträger umschließende Fahrgestellrahm-en aus Kastenträgern gebildet
wird, wie Abb. 6 und 7 dies zeigen.
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Die beschriebenen Diagonalträger erzeugen nicht nur eine große Steifigkeit
gegen Verwindung des Fahrgestellrahmens, sondern sie tragen auch in erheblichem
Maße zur Biegungsfestigkeit des Rahmens in Längsrichtung des Wagens bei, so daß
die Längsträger zwischen den Angriffspunkten der Diagonalträger schwächer gehalten
und im Grenzfalle sogar ganz fortgelassen werden können, wie Abb.8 dies zeigt. An
den Diagonalträgern können in diesem Falle quer zur Längsrichtung des Wagens Auslegerträger
angebracht werden, auf die sich die Längsträger des Wagenkastens stützen. Auch ergänzen
in diesem Falle die Längsträger des Wagenkastens, besonders wenn sie kräftig genug
gehalten werden, in vorteilhafter Weise die Träger des Fahrgestells.
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Kommen für die Hinterräder des Wagens Auslegerfedern zur Anwendung,
so können die Diagonalträger vor der hinteren Wagenachse.endigen.