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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugrahmen, umfassend wenigstens zwei
Längsträger, die einen
zuvor festgelegten Abstand zueinander haben; wenigstens einen Querträger, der
sich quer zu den Längsträgern erstreckt,
wobei die Längsträger und der
Querträger
sich auf verschiedenen Ebenen befinden und unbeweglich miteinander
verbunden sind; und des Weiteren ein im Wesentlichen plattenartiges Befestigungsteil,
das zwischen einem Längsträger und
einem Querträger
an deren Schnittpunkt angeordnet ist, wobei sich das Befestigungsteil über die Seitenflächen der
Träger
an dem Schnittpunkt hinaus erstreckt.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren eine Befestigungskonfiguration,
die ein im Wesentlichen plattenartiges Befestigungsteil umfasst,
das zwischen einem oberen Träger
und einem unteren Träger
eines Fahrzeugs angeordnet ist und sich am Schnittpunkt der Träger befindet,
wobei sich das Befestigungsteil über
die Seitenflächen
der Träger
hinaus erstreckt, wobei das Befestigungsteil unbeweglich an dem
oberen Träger
und entsprechend an dem unteren Träger befestigt ist.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren ein Befestigungsteil, mit dessen
Hilfe ein oberer Träger
und ein unterer Träger
einer Fahrzeugrahmenkonstruktion miteinander verbunden werden können, wobei
es sich bei dem Befestigungsteil um ein im Wesentlichen plattenartiges
Teil handelt, das zwischen dem oberen Träger und dem unteren Träger an dem Schnittpunkt
der auf verschiedenen Ebenen befindlichen Träger angeordnet werden kann,
und wobei des Weiteren das Befestigungsteil so bemessen ist, dass es
sich über
die Seitenflächen
der Träger
an dem Schnittpunkt hinaus erstreckt.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
lasttragende Rahmenkonstruktion eines schweren Fahrzeugs besteht
in der Regel aus zwei Trägern,
die in Längsrichtung
des Fahrzeugs angeordnet sind, und einer erforderlichen Anzahl von Querträgern. Die
Karosserie des Fahrzeugs wird in der Regel auf einen lasttragenden
Rahmen aufgebaut. 1 ist eine veranschaulichende
Draufsicht auf zwei den Stand der Technik darstellende Konstruktionen
zum Verbinden von Rahmenträgern
miteinander. Bei der oberen Lösung
werden die Querträger 2 aus
den Stücken 2a, 2b, 2c gebildet,
die auf die richtigen Längen
geschnitten sind und an den Seiten der Längsträger 1 angeschweißt sind.
Da ein Querträger
aus einer Anzahl separater Teile besteht, die zusammengefügt wurden,
werden viele Teile und Schweißnähte 20 benötigt. Des
Weiteren müssen
die Verbindungsflächen
der zu verschweißenden
Träger mit
Schrägflanken
versehen werden, und die Träger müssen zum
Verschweißen
in leistungsfähige
Vorrichtungen eingespannt werden. Dies ist ein arbeitsaufwändiges und
langsames Verfahren der Rahmenherstellung. Außerdem sind hoch-qualifizierte
Mechaniker und die richtigen Werkzeuge eine Voraussetzung für das Erreichen
einer ausreichenden Qualität.
Bei der anderen den Stand der Technik darstellenden Lösung im
unteren Teil von 1 sind die Querträgerteile 2a, 2b und 2c und
die Längsträger 1 mit
Hilfe von Winkeln 4 miteinander verbunden, die mittels
Schrauben (durch Punktlinien angedeutet) befestigt sind. Ein für diesen
Zweck geeigneter Winkel ist in US-Patent Nr. 4,230,361 offenbart.
Jedoch werden an einem einzigen Schnittpunkt der Träger insgesamt
vier Winkel benötigt.
Des Weiteren ist jeder Winkel mit wenigstens vier Schrauben befestigt, so
dass ein einziger Schnittpunkt wenigstens 16 Schrauben umfasst.
Die Anzahl der Teile, die für
den Zusammenbau benötigt
werden, ist somit außerordentlich
hoch, und es ist arbeitsaufwändig,
die Winkel an den Trägern
anzuschrauben. WO 98/39174 offen bart eine Montagekonfiguration zum
Montieren eines Ladebaums an einem Rahmenträger eines Fahrzeugs mit Merkmalen
gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1, 5 und 7.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige und verbesserte
Konfiguration zum Verbinden von Fahrzeugträgern bereitzustellen.
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Der
erfindungsgemäße Rahmen
ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querträger als ein einheitliches Stück von einer
ersten Seite des Rahmens zu seiner zweiten Seite erstreckt; dass
das Befestigungsteil an einem auf ihm befindlichen Träger an den
Abschnitten des Befestigungsteils, die sich über die Seitenflächen des
Trägers
unter dem Befestigungsteil hinaus erstrecken, befestigt ist; dass
das Befestigungsteil an einem unter ihm befindlichen Träger an den
Abschnitten des Befestigungsteils, die sich über die Seitenflächen des
Trägers
auf dem Befestigungsteil hinaus erstrecken, befestigt ist; und dass
das Befestigungsteil an dem auf ihm befindlichen Träger auf
beiden Seiten des Trägers
unter dem Befestigungsteil befestigt ist, und dass dementsprechend
das Befestigungsteil an dem Träger
unter dem Teil auf beiden Seiten des Trägers auf dem Befestigungsteil
separat befestigt ist, wodurch das Befestigungsteil an den Trägern in
einer Überkreuz-Konfiguration
befestigt ist.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungskonfiguration
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil an dem oberen
Träger
an den Abschnitten des Befestigungsteils, die sich über die
Seitenflächen des
unteren Trägers
hinaus erstrecken, befestigt ist; dass das Befestigungsteil an dem
unteren Träger
an den Abschnitten des Befestigungsteils, die sich über die
Seitenflächen
des oberen Trägers
hinaus erstrecken, befestigt ist; und dass das Befestigungsteil
an dem oberen Träger
auf beiden Seiten des unteren Trägers
befestigt ist, und dass dementsprechend das Befestigungsteil an
dem unteren Träger
auf beiden Seiten des oberen Trägers
separat befestigt ist, wodurch die Befestigung zwischen dem Befestigungsteil
und dem unteren Träger
relativ zu der Befestigung zwischen dem Befestigungsteil und dem
oberen Träger
in einer Überkreuz-Beziehung
erfolgt.
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Das
erfindungsgemäße Befestigungsteil
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte des Befestigungsteils,
die sich über
die Seitenflächen
der Träger
hinaus erstrecken, zueinander in einer Überkreuz-Beziehung stehen und
dass die Abschnitte mit Mitteln versehen sind, um das Befestigungsteil
an dem jeweiligen Träger
zu befestigen.
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Die
Erfindung gründet
sich auf den Gedanken, dass der Fahrzeugrahmen wenigstens zwei voneinander
beabstandete Rahmenlängsträger und wenigstens
einen Rahmenquerträger
umfasst. Die Träger
werden unbeweglich miteinander verbunden und bilden eine Art Gitterkonstruktion.
Die Längsträger und
der Querträger
liegen relativ zueinander auf verschiedenen Ebenen, und der Querträger erstreckt sich – anders
als beim Stand der Technik – als
ein einheitliches Stück
von einer ersten Seite des Rahmens zu seiner zweiten Seite. Anstatt
eines Querträgers,
der aus einer Vielzahl von separaten Teilen besteht, kann man auf
diese Weise einen einzelnen Träger
von geeigneter Länge
zuschneiden, was die Anzahl der benötigten Teile und Verbindungsstellen deutlich
verringert. Sich überschneidende
Rahmenträger
werden durch ein im Wesentlichen plattenartiges Befestigungsteil,
das zwischen den Träger
angeordnet ist, zusammengefügt,
wobei die Träger
separat an dem Teil befestigt werden. Das Befestigungsteil ist so
geformt und bemessen, dass es sich, wenn es an seinem Platz montiert
ist, über
die Seitenflächen
des Rahmenträgers,
der sich über – und gleichermaßen unter – dem Befestigungsteil
befindet, hinaus erstreckt. Das Befestigungsteil ist an dem auf ihm
befindlichen Träger
von der Unterseite des Befestigungsteils her und an dem Abschnitt
des Befestigungsteils, der sich über
die Seitenflächen
des unteren Rahmenträgers
hinaus erstreckt, befestigt. Analog dazu ist das Befestigungsteil
an dem unter ihm befindlichen Träger
von der Oberseite des Befestigungsteils her und an dem Abschnitt
des Befestigungsteils, der sich über
die Seitenflächen
des oberen Rahmenträgers
hinaus erstreckt, befestigt. Der hervorstehende Abschnitt erleichtert
das Befestigen. Je nach Fahrzeugkonstruktion können die Querträger entweder über oder
unter den Längsträgern angeordnet
sein.
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Es
ist zu beachten, dass in der vorliegenden Anmeldung der Begriff "Fahrzeug" für Fahrzeuge
verwendet wird, die eine tragende Rahmenkonstruktion aus Rahmenträgern aufweisen.
Zu solchen Fahrzeugen gehören
in der Regel Busse, Lkw und andere Fahrzeuge, die als Schwerlast-Transporttechnik
bezeichnet werden, einschließlich
Schienenfahrzeuge. Zu "Fahrzeugen" gehören des
Weiteren Anhänger und
andere ähnliche
mobile Transporttechnik.
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Es
herrscht die weit verbreitete Ansicht, dass sich ein plattenartiges
Teil nur verwenden lässt,
wenn in einer Querrichtung der Ebene der Platte lediglich recht
kleine Kräfte übertragen
werden, weil die Platte relativ dünn ist und sich daher in dieser
Richtung verbiegen kann. Es ist auch bekannt, dass auf ein plattenartiges
Teil eine Zugkraft in Richtung der Plattenoberfläche wirken kann und dass bei
einer Druckkraft, die in dieser Richtung wirkt, die Gefahr besteht,
dass die Platte kollabiert. Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt,
dass das erfindungsgemäße plattenartige
Befestigungsteil sich in einer Verbindung zwischen Rahmenträgern in
einer vorteilhaften Weise verhält.
Aufgrund der Überkreuz-Befestigung ist
das in dem Befestigungsteil entstehende Belastungsfeld gleichmäßig. Aus
dem gleichen Grund hat das Befestigungsteil, wenn es einer Kraft
in Querrichtung ausgesetzt ist, das Bestreben, eine Sattelfläche zu bilden,
was aus Sicht des Kräftemanagement
bekanntlich eine vorteilhafte Form ist. Des Weiteren ist die relativ
dünne Befestigungsplatte
in der Lage, sogar hohe Kompressionskräfte aufzunehmen, die in Richtung
der Plattenoberfläche
wirken, weil sie zwischen den sich überschneidenden Rahmenträgern gestützt wird
und daher nicht kollabieren kann.
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Des
Weiteren gründet
sich eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung auf den Gedanken, dass das Befestigungsteil mit einer
Schraubverbindung an den zusammenzufügenden Rahmenträgern befestigt
wird. Zu diesem Zweck umfasst das Befestigungsteil Öffnungen
für die
Befestigungsschrauben, und die Querschnittsprofile der beiden zusammenzufügenden Rahmenträger umfassen
vorzugsweise eine Befestigungsnut, um an der Trägerkante, die zu dem Befestigungsteil
weist, ein Gegenstück
anzuordnen. Das Gegenstück
kann in die Befestigungsnut hinein und in eine zuvor festgelegte
Position geschoben werden, und aufgrund seiner Form arretiert sich das
Gegenstück
selbsttätig
in der Befestigungsnut, wenn die Befestigungsschraube festgezogen
wird. Dies ermöglicht
ein besonders rasches Zusammenfügen
der Rahmenträger.
Studien haben gezeigt, dass der Zusammenbau des Rahmens bis zu zweimal
schneller vonstatten gehen kann als der Zusammenbau herkömmlicher
Konstruktionen. Eine ausreichende Befestigung am Schnittpunkt wird
mit nur vier Befestigungsschrauben in einer Überkreuz-Beziehung erreicht.
Des Weiteren werden für
den Zusammenbau weder spezielle Werkzeuge noch besondere Erfahrung
benötigt.
Außerdem
kann die Schraubverbindung später
wieder auf einfache Weise geöffnet werden,
beispielsweise wenn an dem Fahrzeug strukturelle Veränderungen
vorgenommen werden sollen.
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Des
Weiteren gründet
sich eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung auf den Gedanken, dass das Befestigungsteil an seinen
beiden Verbindungsflächen
mit jeweils wenigstens einem Vorsprung versehen ist und dass die
Vorsprünge
auf verschiedenen Seiten des Befestigungsteils quer zueinander verlaufen.
Die Vorsprünge
werden in die Befestigungsnut eingesetzt oder gegen eine andere geeignete
Gegenfläche
an der Verbindungsfläche des
zu befestigenden Trägers
gestützt.
Die Vorsprünge
verhindern, dass die miteinander zu verbindenden Träger sich
relativ zueinander verdrehen, wodurch eine separate Schrägverstrebung
in der Rahmenkonstruktion nicht benötigt wird. Diese Konfiguration
ermöglicht
den Bau einer einfachen, aber außerordentlich soliden Rahmenkonstruktion.
Außerdem
beschleunigt und vereinfacht ein mit Vorsprüngen versehenes Befestigungsteil
den Bau des Rahmens, weil die Vorsprünge die zusammenzufügenden Rahmenträger stets
in einer vorbestimmten Winkelposition zueinander anordnen, wodurch
eine Montagevorrichtung gar nicht mehr erforderlich ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nun anhand der begleitenden Zeichnungen eingehender
beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht, die einige der oben beschriebenen Lösungen nach
dem Stand der Technik für
das Zusammenfügen
von Rahmenträgern
veranschaulicht.
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion.
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3 ist
eine schematische Darstellung eines Details des Rahmens von 2.
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4 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungsteils.
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5 ist
eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Befestigungsteil.
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6 ist
eine schematische Ansicht eines bevorzugten Querschnittsprofils
eines Rahmenträgers.
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7 ist
eine schematische Draufsicht auf ein bevorzugtes Gegenstück einer
Befestigungsschraube.
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8 ist
eine schematische Draufsichtdarstellung des Prinzips einer bevorzugten
Befestigungskonfiguration.
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9 ist
eine schematische Draufsicht auf eine Anwendung eines Befestigungsteils
gemäß der Erfindung.
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10 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Verbindung, die zwischen
Rahmenträgern
mittels des Befestigungsteils von 9 hergestellt
wurde.
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11a und 11b sind
schematische Ansichten aus verschiedenen Richtungen zur weiteren Veranschaulichung
des Verhaltens des erfindungsgemäßen Befestigungsteils
bei Krafteinwirkung, und 11c ist
eine Darstellung der kombinierten Kräfte, die auf die Befestigungsplatte
einwirken.
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12 ist
eine schematische Draufsicht auf eine weitere Lösung zum Verbinden sich überschneidender
Rahmenträger.
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13 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Befestigungsteils
der Erfindung, dessen Verbindungsflächen mit Vorsprüngen versehen
sind.
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14 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Befestigungsteils
der Erfindung, dessen Verbindungsflächen mit Vorsprüngen versehen
sind.
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15 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des Verbiegens des Befestigungsteils der
Erfindung zu einer Sattelform infolge von Kräfteeinwirkung.
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Im
Interesse der Klarheit ist die Erfindung in den Zeichnungen stark
vereinfacht dargestellt. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche
Teile.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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2 zeigt
einen Teil eines Busrahmens. Für
eine bessere Klarheit der Darstellung wurde die Konstruktion vereinfacht.
Der Rahmen umfasst zwei parallele Längsträger 1, die in einem
Abstand zueinander angeordnet sind, mit einer ausreichenden Anzahl
von Querträgern 2,
die quer und in der Regel im rechten Winkel zu den Längsträgern angeordnet sind.
Die Querträger
erstrecken sich als einzelne einheitliche Teile von einer ersten
Fahrzeugseite zu einer zweiten Fahrzeugseite. An beiden Enden der Querträger befinden
sich senkrechte Säulen 3,
die zur Karosserie des Fahrzeugs gehören und als Stütze für die Profile,
die Dachprofile und Oberflächenplatten
der Karosserie dienen. Erforderlichenfalls können weitere Halterungen für die Achsen,
den Motor und das Getriebe in der Karosseriekonstruktion angeordnet
werden. 3 zeigt ein Detail der Karosseriekonstruktion.
Die Längsträger 1 und
ein Querträger 2 liegen
auf verschiedenen Ebenen, wobei der Querträger in diesem Beispiel in der
unteren Ebene liegt. An der Schnittstelle der Träger ist ein Befestigungsteil 5 zwischen
den Trägern
angeordnet, um die Träger
zu verbinden und Kräfte
zwischen ihnen zu übertragen.
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Bei
Fahrzeugrahmenkonstruktionen ist nicht nur deren Festigkeit und
Fertigungstauglichkeit zu berücksichtigen,
sondern im Interesse eines vernünftigen
Kraftstoffverbrauchs muss auch dem Rahmengewicht besondere Aufmerksamkeit
geschenkt werden. Beispielsweise kann der Busrahmen von 2 aus
Rahmenträgern
aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall hergestellt werden.
Der Rahmen kann auch dadurch leichter gemacht werden, dass man anstelle
der Winkel nach dem Stand der Technik die erfindungsgemäßen Befestigungsteile
verwendet. Wenn der Rahmen leichter ist, so kann auch ein Motor
mit geringerer Leistung und somit von geringerem Gewicht, ein leichteres
Getriebe usw. verwendet werden, wodurch das Ganze wesentlich leichter
wird als zuvor.
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Des
Weiteren zeigt 3 eine bevorzugte Befestigungskonfiguration
zwischen der vertikalen Säule 3 und
einem Ende des Querträgers 2.
Am Endabschnitt des Querträgers
ist – beispielsweise
durch Fräsen – eine Montageaussparung 6 ausgebildet,
die der Breite der vertikalen Säule
entspricht und in der die vertikale Säule angeordnet werden kann.
Die Tiefe der Montageaussparung entspricht vorzugsweise wenigstens
ungefähr
dem Profil der vertikalen Säule. Die
Dimensionierung des Querträgers
und der vertikalen Säule
relativ zueinander ist so gewählt,
dass die für
die vertikale Säule
vorgesehene Montageaussparung im Wesentlichen den gesamten Raum
zwischen den Seitenplatten des Querträgers einnimmt, wobei die Seitenplatten
ein gabelförmiges
Ende des Querträgers
bilden.
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Die 4 und 5 zeigen
ein Befestigungsteil 5 der Erfindung. Das Befestigungsteil
ist ein plattenartiges Teil und kann relativ dünn sein. Eine Plattendicke
von 10 bis 40 mm reicht gewöhnlich
aus. Die einfachste Art, das Befestigungsteil herzustellen, ist,
es aus einem Plattenmaterial von geeigneter Dicke herauszuschneiden.
Alternativ kann das Befestigungsteil aus geformt oder maschinell
aus einem geeigneten Rohling herausgearbeitet werden. Das Befestigungsteil
besteht aus Metall, vorzugsweise Leichtmetall, wie beispielsweise
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wodurch man ein witterungsbeständiges,
leichtes und einfach maschinell zu bearbeitendes Befestigungsteil erhält. Gegebenenfalls
kann es beispielsweise auch aus einem Kunststoffverbundmaterial
oder einem anderen zweckdienlichen Material hergestellt werden.
Der Preis für
ein solches Befestigungsteil ist günstig. Das in der Figur gezeigte
Befestigungsteil ist sechseckig, aber es kann auch eine andere Form
haben, wie beispielsweise rechteckig oder rund, wie in 9 gezeigt.
In jedem Fall ist das Befestigungsteil so bemessen, dass sich die
Platte über
die Seitenflächen sich überschneidender
Träger
hinaus erstreckt, damit das Befestigungsteil an diesen vorstehenden
Abschnitten an den Trägern
befestigt werden kann. Wie gezeigt, sind die vorstehenden Abschnitte
mit Öffnungen 7 für Befestigungsschrauben 8 versehen. Aus
Sicht des Kräftemanagement
ist der wesentliche Aspekt, dass die Befestigungsplatte auch die
Sektionen überdeckt,
welche die Ecken 9 zwischen den sich überschneidenden Trägern bilden.
Aufgrund seiner überkreuzartigen
Befestigung an den Trägern verhält sich
das plattenartige Teil bei Kräfteeinwirkung
wie eine Sattelfläche,
wie in 15 gezeigt. Die 11a und 11b,
auf die weiter unten noch näher
eingegangen wird, veranschaulichen das Biegen der Befestigungsplatte
mit Blick aus verschiedenen Richtungen.
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Eine
verschraubte Konstruktion hat gegenüber einer verschweißten Konstruktion
den Vorteil, dass sich Montagevorrichtungen verwenden lassen, die
bedeutend leichter und einfacher aufgebaut sind. Beim Schweißen sind
leistungsstarke Spannvorrichtungen erforderlich, um die großen Kräfte aufzunehmen,
die durch Wärmeausdehnung
entstehen. Bei einer Verschraubung gibt es solche Kräfte nicht.
Des Weiteren erträgt
eine Schraubverbindung dynamische Belastungen besser als eine Schweißverbindung,
wie dem Fachmann allgemein bekannt ist.
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6 zeigt
ein bevorzugtes Querschnittsprofil eines Rahmenträgers. Dieses
Profil ist für Längs- und
Querträger
gleichermaßen
geeignet. Der Träger
besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung,
obgleich erforderlichenfalls auch andere Materialien, wie beispielsweise
Stahl, verwendet werden können.
Das Profil ist rechteckig, und seine kürzeren Seiten 10 sind
mit Befestigungsnuten 11 versehen, in die ein Befestigungsschraubengegenstück 12,
wie es an sich bekannt und in 7 gezeigt
ist, eingesetzt werden kann. Die Kanten der Befestigungsnut können mit
horizontalen Abschnitten 13 versehen sein, so dass die
Form der Nut im Wesentlichen einem T ähnelt. Natürlich sind auch andere Profile
möglich.
Befestigungsnuten brauchen nicht auf beiden Seiten des Profils angeordnet
zu werden. Es genügt,
eine Befestigungsnut wenigstens auf der Profilseite zu haben, die
zu dem Befestigungsteil weist, wie im unteren Träger von 10. Das
Gegenstück 12 der
Befestigungsschraube hat die Form eines Parallelogramms (eine Art
Rhombus). Durch Ausrichten des Gegenstücks auf die Befestigungsnut 11 an
dem Rahmenträger
kann das Gegenstück
an seinen Platz in der Befestigungsnut hineingeschoben werden. Wenn
die Befestigungsschraube dann in dem Gegenstück festgezogen wird, so dreht sich
das Gegenstück
in der Befestigungsnut und stützt
sich an den vertikalen Wänden 14 des
Profils ab. Dadurch wird die Drehung des Gegenstücks gestoppt, und die Befestigungsschraube
beginnt es festzuziehen. 8 zeigt ein gedrehtes Gegenstück 12', das mit einer
Strich-Punkt-Linie
veranschaulicht ist. Das gedrehte Gegenstück 12' kann nicht mehr aus der Befestigungsnut 11 heraus,
weil es durch die horizontalen Kanten 13 der Befestigungsnut
festgehalten wird. Alternativ kann auch ein Gegenstück mit einem
Querschnitt, der so bemessen ist, dass es nicht aus dem Befestigungsspalt
herausrutschen kann, vom Ende des Rahmenträgers her in die Befestigungsnut
hineingeschoben werden. Diese Art von Gegenstück ist in 6 mit
einer Punktlinie 15 veranschaulicht. Es gibt also verschiedene
Möglichkeiten
zum Befestigen des Befestigungsteils an den Trägern.
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Das
Befestigungsteil gemäß 9 umfasst vorzugsweise
Vorsprünge 16a und 16b auf
beiden Seiten des Teils. Der Vorsprung 16b, der sich auf
der Unterseite des Befestigungsteils befindet, ist durch eine Punktlinie
angedeutet. In diesem Fall sind die Vorsprünge länglich und so bemessen, dass
sie in die Befestigungsnut 11 auf der Befestigungsseite
der Rahmenträger
hineingeschoben werden können,
wie in 10 gezeigt. Diese Art von Befestigungsteil stellt
ein einfaches Mittel dar, um die Schrägverstrebung der Rahmenkonstruktion
herzustellen, weil die Vorsprünge
die sich überschneidenden
Rahmenträger
fest an ihrem Platz halten und verhindern, dass sich die Träger relativ
zueinander verdrehen. Des Weiteren werden die miteinander zu verbindenden Rahmenträger durch
die Vorsprünge
stets in die richtige Position relativ zueinander gesetzt, wodurch
die Montage präzise
erfolgt und keinerlei Montagevorrichtungen benötigt werden. Ein mit Vorsprüngen versehenes
Befestigungsteil kann beispielsweise durch Formen oder durch Herausfräsen aus
einem geeigneten Rohling hergestellt werden.
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Die 11a und 11b veranschaulichen das
Verhalten der Befestigungsplatte unter Krafteinwirkung. Aufgrund
der überkreuzartigen
Befestigung nimmt die Befestigungsplatte die Form einer Sattelfläche an,
wenn eine Kraft in einer Querrichtung zur Plattenebene einwirkt.
Zur besseren Klarheit sind zwei Querschnitte einer Befestigungsplatte,
auf die eine Kraft einwirkt, aus verschiedenen Richtungen gezeigt. 11a zeigt die Befestigungsplatte aus Richtung
A in 4, und 11b zeigt
die Befestigungsplatte aus Richtung B. 11c ist
eine Kurvendarstellung, die eine kombinierte Krafteinwirkung veranschaulicht.
Die kombinierte Krafteinwirkung umfasst eine Biegebelastungskomponente
und eine Scherbelastungskomponente. Wie in 11c gezeigt
ist, ist das entstehende Belastungsfeld überraschend gleichmäßig, wenn
man es mit der Situation vergleicht, die mit einer Punktlinie veranschaulicht ist,
wo die Befestigungsplatte keinen Querkräften ausgesetzt ist. Hinsichtlich
der Krafteinwirkungen ist es wichtig, dass ein hinreichend langer
Abschnitt 30 zwischen dem äußeren Rand der Befestigungsplatte und
den Öffnungen 7,
die für
die Befestigungsschrauben gedacht sind, vorgesehen ist, weil dieser
Abschnitt dem Verbiegen der Befestigungsplatte entgegenwirkt.
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12 zeigt
eine Lösung,
bei der eine rechteckige Befestigungsplatte 5 an einem
Schnittpunkt des Längsträgers 1 und
des Querträgers 2 sich
nur über
die Seitenflächen
des Längsträgers hinaus
erstreckt. In diesem Fall wird die Befestigungsplatte 5 an
dem Querträger 2 mit
Befestigungsschrauben 8a an den Abschnitten, die sich über jene
Seitenflächen hinaus
erstrecken, und des Weiteren an der Unterseite des Längsträgers mit
einer Befestigungsschraube 8b, die in der Mitte der Platte
angeordnet ist, befestigt. Der Kopf der Befestigungsschraube 8b ist
so bemessen, dass er in die Befestigungsnut 11 des Querträgers passt.
Die in der Figur gezeigte Befestigungsplatte wird an Stellen verwendet,
wo die Kräfte,
die in Querrichtung der Plattenebene wirken, relativ klein sind.
Da die Befestigungsplatte nicht mit einer Überkreuz-Konfiguration befestigt
wird, verhält
sie sich nicht, wie in 11a und 11b offenbart, so dass eine vertikale Last, die
auf das Fahrzeug einwirkt, das Bestreben hat, die Befestigungsplatte
in eine Bogenform zu biegen. Die in der Figur gezeigte Befestigungslösung ist
jedoch in der Lage, gut horizontale Kräfte aufzunehmen, die auf das
Fahrzeug einwirken, wodurch die sich überschneidenden Träger in einer
zuvor festgelegten Position relativ zueinander gehalten werden.
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13 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Befestigungsplatte 5.
Eine erste Fläche 40 des
Befestigungsteils ist mit Vorsprüngen 41, 42 versehen,
die an gegenüberliegenden
Rändern des
Teils angeordnet sind, und des Weiteren ist eine zweite Fläche 43 des
Be festigungsteils mit zweiten Vorsprüngen 44, 45 an
gegenüberliegenden
Rändern
des Teils versehen. Die ersten Vorsprünge 41, 42 bilden
eine erste Befestigungslinie 46, auf die der Träger, der
an der ersten Fläche 40 des
Befestigungsteils angeordnet werden soll, ausgerichtet wird, wenn
die ersten Vorsprünge 41, 42 an
die Gegenflächen
des Trägers,
beispielsweise in die Befestigungsnut, gelegt werden. Des Weiteren
bilden die zweiten Vorsprünge 44, 45 eine
zweite Befestigungslinie 47, auf die der Träger, der
an der zweiten Fläche 43 des
Befestigungsteils angeordnet werden soll, ausgerichtet wird, wenn
die zweiten Vorsprünge 44, 45 an
die Gegenflächen
des Trägers
gelegt werden. Die Vorsprünge 41, 42, 44, 45 können mit
Befestigungslöchern 48 für Befestigungsschrauben
versehen sein. Die in der Figur gezeigten Vorsprünge können bequem und schnell mit
Hilfe einer Presse hergestellt werden.
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14 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Befestigungsteils 5,
wobei die erste Fläche 40 des
Befestigungsteils mit ersten Vorsprüngen 41, 42 versehen
ist, die durch Aufwärtsbiegen
der Ecken des Befestigungsteils mit Hilfe einer Presse ausgebildet
werden. Die ersten Vorsprünge 41, 42 bilden
somit eine erste Befestigungslinie 46 zum Befestigen eines
Trägers
an der ersten Fläche 40 des
Befestigungsteils. Analog dazu bilden gebogene Ecken an der zweiten
Fläche 43 des
Befestigungsteils zweite Vorsprünge 44, 45 und
dadurch eine zweite Befestigungslinie 47 zum Befestigen
eines Trägers
an der zweiten Fläche 43 des
Befestigungsteils. Die in 14 gezeigten
Vorsprünge
sind dafür
gedacht, in Nuten eingesetzt zu werden, die in den Träger ausgebildet
sind, aber eine andere Möglichkeit
ist, das Ende der Vorsprünge
zu gabeln und die Vorsprünge
gegen die Seitenflächen
der miteinander zu verbindenden Träger abzustützen. Wegen der in den 13 und 14 gezeigten
Vorsprünge 41, 42, 44, 45 ist
eine separate Aussteifung der Konstruktion nicht unbedingt erforderlich.
Des Weiteren setzen die Vorsprünge 41, 42, 44, 45 die
miteinander zu verbindenden Träger
in eine gewünschte
Winkelposition relativ zueinander. Die Funktion der Elemente, die
für die
Positionierung der Träger
verwendet werden, kann somit unabhängig von dem Verfahren sein,
mit dem der Träger
und das Befestigungsteil aneinander befestigt werden.
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15 veranschaulicht
das Verbiegen des erfindungsgemäßen Befestigungsteils
zu einer Sattelfläche
aufgrund des Einwirkens vertikaler Kräfte. Die Veränderung
der Form des Befestigungsteils 5 ist durch die Punktlinien 50 und 51 angedeutet,
die Übergangszonen
darstellen.
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Die
Zeichnungen und die zugehörige
Spezifikation sollen den erfindungsgemäßen Gedanken lediglich veranschaulichen.
Die Details der Erfindung können
innerhalb des Geltungsbereichs der Ansprüche variieren. Obgleich das
erfindungsgemäße Befestigungsteil
vom Standpunkt sowohl der Herstellung als auch des Kräftemanagement
an den Trägern vorzugsweise
mittels einer Schraubverbindung befestigt wird, können in
einigen Fällen
auch andere Befestigungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder
Nieten, verwendet werden. Des Weiteren kann die Befestigungsplatte
mit Schnellkupplungsmitteln versehen sein, um die Platte an den
Rahmenträgern
zu befestigen. Die Schnellkupplungsmittel können beispielsweise ein zweckmäßig geformtes Gegenstück umfassen,
das in einer Befestigungsnut, die in dem Rahmenträgerprofil
ausgebildet ist, angeordnet und in eine zuvor festgelegte Position
gedreht wird, wobei die Form des Teils bewirkt, dass das Teil fest
an der horizontalen Wand des Randes der Befestigungsnut anliegt
und gleichzeitig in eine Position gedreht wird, die verhindert,
dass das Teil aus der Befestigungsnut herausrutscht. Die Befestigungsplatte
kann auch so geformt sein, dass sie es ermöglicht, die Rahmenträger in einem
anderen gewünschten
Winkel als im rechten Winkel relativ zueinander anzuordnen.