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Rahmen für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung
eines Rahmens, der zugleich den Unterrahmen des Wagenkastens bildet und der aus
einem mittleren Teilrahmen. von Wagenbreite, einem schmalen vorderen und einem nach
oben gewölbten hinteren Teilrahmen besteht. Die Vorteile eines derartigen Rahmens
bestehen in seinem geringen Gewicht und in der tiefen Schwerpunktlage. Bei der Ausbildung
entstehen aber dadurch Schwierigkeiten, daß der vordere Teil des Rahmens, der- den
Motor trägt, gegenüber dem mittleren Teil, der die gleiche Breite wie der Wagenkasten
haben muß, stark eingezogen werden muß, weil es nur so möglich ist, ein kurzes und
wendiges Fahrzeug ohne Beschränkung des Fahrgastraumes bauen, zu können. Wird aber
der vordere Teil des Rahmens stark eingezogen, so leidet darunter die Steifigkeit
des Gesamtrahmens in außerordentlicher Weise. Nach der bisher üblichen Bauweise
dieser einheitlichen Rahmen kann eine Schwächung der Widerstandsmomente der einzelnen
Träger _durch eine Gewichtserhöhung ausgeglichen werden. Dieser Weg nimmt aber dem
einheitlichen Rahmen einen seiner Hauptvorzüge, nämlich das geringe Gewicht. Es
entsteht somit die Aufgabe, die durch das Einziehen des vorderen Teiles. des Rahmens
bedingte geringe Steifigkeit des Rahmens durch eine bis ins einzelne durchdachte
Konstruktion auszugleichen, die das Gewicht des Rahmens gegenüber dem nicht eingezogenen
Rahmen nicht erhöht.
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Bei früheren Lösungen. dieser Aufgabe ist von dem Gedanken ausgegangen
worden, den Rahmen aus einer größeren Anzahl kleiner und einfacher Profileisen herzustellen,
um große und teure Pressen zu ersparen. Wenn so auch die Herstellung der einzelnen
Teile einfach und billig wurde, so blieb doch der Zusammenbau des Unterrahmens infolge
der Vielzahl der Teile verhältnismäßig kostspielig. Gemäß Erfindung sollen nunmehr,
um den Zusammenbau zu vereinfachen und zu verbilligen, statt der vielen. kleinen.
Teile wenig große Preßteile zum Aufbau des Unterrahmens verwendet werden. Um aber
andererseits die damit wachsenden Kosten für die Pressen usw. nicht übermäßig ansteigen
zu lassen, soll die Zahl der erforderlichen großen Preßteile so gering wie irgend
möglich gehalten und lediglich durch die Formgebung der Preßteile ein biegungs-,
verwindungs- und verschiebungssteifer Rahmen geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck der in an sich bekannter Weise
durch zwei aufeinandergelegte und miteinander verschweißte Blechlagen kastenartig
gebildete mittlere Teilrahmen entlang seinem ganzen Umfang mit geschlossenen Kastenträgern
versehen, ferner ist die obere Blechlage längs der Mittelebene geteilt, endlich
sind die Ränder der Teilbleche
der oberen Blechlage zu beiden Seit-en
der 'Mittelebene nach oben hochgebogen und die so entstandenen Flansche mit den
Seitenwänden des U-förmigen Tunnels verschweißt.
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Ferner sind zur Erhöhung der Verwindungssteifigkeit in den mittleren
Teilrahmen kastenförmige Querträger eingebaut und sonstige Maßnahmen getroffen,
die alt Hand der Zeichnung erläutert werden sollen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
Fig. i eine Ansicht des Rahmens von oben, Fig. 2 eine Ansicht von der Seite, Fig.
3 einen Längsschnitt durch den Rahmen nach Linie 111-III der Fig. i ; der Schnitt
ist int vorderen Teil des Rahmens gegen die Mittelebene versetzt, Fig..1 einen Querschnitt-
durch den Rahmen nach Linie IV-IV der Fig. i, Fig.5 einen Querschnitt durch den
Rahmen nach Linie V-V der Fig. i, Fig.6 einen Querschnitt durch den Rahmen nach
Linie VI-VI der Fig. i, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. i, Fig.
8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. i, Fig. 9 einen Schnitt nach Linie
IX-IX der Fig. i, Fig. io eine schaubildliche Darstellung des Rahmens von oben gesellen.
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Der mittlere Teil des Rahmens besteht aus zwei zusamlnengeschweißten
Blechen, nämlich einem unteren Blech i und einem oberen Blech 2. Aus dem unteren
Blech i ist, wie aus den einzelnen Querschnitten nach Fig. d., 5, 6 und 7 hervorgeht,
an den Längskanten ein U-förmiges Profil 3 herausgepreßt, das an der Stirnseite
des mittleren Teilrahmens mit abnehmender Hölle in das Blech übergeht. Das obere
Blech 2 besteht aus zwei Teilblechen 2a und 2b, die ein in gleicher Weise hergestelltes,
an den Rändern herumlaufendes Profil besitzen, abgesehen von einem Teil der in der
Mittelebene des Fahrzeuges zusalnmenstoßenden Kanten.
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Wie die Fig. i zeigt, ist das obere und das untere Blech an der Stirnseite
eingezogen, um einen freien Raum für die Lagerung des Motorgehäuses zu schaffen.
An dieser Stelle vereinigen sich die U-förmigen Profile beider Teilbleche 2a und
2@ zu einem einzigen Profil 5, das alt der ersten Querversteifung des mittleren
Teilrahmens endet. Von hier ab sind die Kanten der Bleche 2a und 211 zu
einem
Winkelprofil E) hochgebogen, deren Flanschen auf der ganzen Länge durch den gewölbten
Tunnel ; zu einem gemeinsamen Kasten verbunden werden, so daß auch in der Mitte
des Teilrahlnens ein kastenartiger Träger mit hohem Widerstandsvermögen entsteht.
Wie aus Fig.3 hervorgeht, ist der Tunnel 7 außerdem mit den Profilen .I und L alt
der hinteren und an der vorderen Seite des mittleren Teilrahmens verschweißt. Soweit
die U-förmigen Profile der oberen Bleche nicht mit den Profilen des unteren Bleches
einen kastenförmigen Träger bilden, geschieht das durch das untere Blech selbst.
Iln Ergehni s erhält man einen mittleren Teilrahmen, der aus drei Längsträgern und
zwei Querträgern von kastenförmigem Querschnitt bestellt.
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Wie aus den Querschnitten hervorgeht, besitzt das Profil d. des oberen
Bleches 2 eine größere Tiefe als das des unteren Bleches i. Um beim Pressen der
Bleche 2(' und 2L ein besseres Fließen des Materials zu erzielen. sind aus dem oberen
Blech viereckige Felder 8 ausgeschnitten; an diesen Stellen c7#il-d das allein tragende
untere Blech i durch Sicken versteift.
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Die Längsträgerg des vorderen Teilrahmens sind durch das Profil .4
der oberen Bleche 2a, 211 an der Stirnseite hindurchgeführt. An der Innenseite der
Durchführungsstellen sind aus den Blechen 2a und 21' parallel zur Längsachse des
Fahrzeugs verlaufende. an die Profile d. anschließende, gleichfalls U-förmige Profile
io mit allmählich sich vermindernder Höhe herausgepreßt, die Schuhe für die Längsträger
9 bilden und mit diesen verschweißt werden.
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Das Profil der Längsträger c) ist vorn ein nach unten offenes U-Profil.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird voll unten ein Blech i t gegen den Träger geschweißt,
das iln weiteren Verlauf ein nach oben offenes U-Profil altnimmt und, mit den Flanschen
des Län-:-trägers verschweißt, ein kastenförmiges Profil von hohem Widerstandsvermögen
ergibt.
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Die Fig. i läßt bereits die Art der Kräfteübertragung von dem vorderen.
Teilrahmen auf den mittleren Teilrahmen erkennen. Auf die Kräfteübertragung selbst
soll später noch eingegangen werden. Wesentlich ist, daß die auftretenden Kräfte
vom mittleren Teilrahmen auf den hinteren Teilrahmen und damit auf die hintere Achse
weiter übertragen werden, d.It., daß auch der hintere Teilrahmen möglichst für sich
allein biegungs- und verdrehungssteif ausgebildet wird. Die Erfüllung dieser Forderung
bietet beim hinteren Teilrahmen noch insofern Schwierigkeiten, als dieser Teilrahmen
mit Rücksicht auf die niedrige Lage des mittleren Teilrahmen: ztl den Fahrzeugachsen
nach oben gewölbt werden muß, damit er über die Räder hin «-eggreifen kann.
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Der hintere Teilrahmen besteht aus -e-ineln gewölbten Blech 1.2 (Fig.8),
das praktisch die Fortsetzung des Bleches i bildet und am Rande, abgesehen von der
vorticrtlt Seite,
gleichfalls tiefe U-förmige Profile 12a aufweist.
Diese Profile werden durch U-förmige Profile 13 zu geschlossenen Kastenträgern ergänzt.
Die Höhe der Profile 13 nimmt nach hinten zu allmählich ab. Am hinteren Ende des
Rahmens wird der Kanal 12a nur mit einem Abdeckblech 1d. verschweißt.
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Die Profile i3 teilen sich am vorderen Ende in die Profile 13a und
i36; das Profil i 3a folgt dem Kanal 12a, das Profil z36 ist nach innen zu gerichtet
und mit dem Blech 12 verschweißt. Das Blech 12, die Kanäle i2a sowie die Profile
13a und 136 sind mit den Blechen i und 2 bzw. mit den Kanälen 3 und 4 überlappt
verschweißt; und zwar an der vorderen Angriffsstelle der Feder des hinteren Radsatzes.
Durch die Überlappung wird die an dieser Stelle notwendige große Festigkeit erzielt.
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Aus dem Blech 12 sind Buckel 15 ausgepreßt, zwischen denn ein nach
oben gewölbter Teil 16 stehenbleibt, der mit dem durchgeführten. Tunnel 7 überlappt
verschweißt ist. Diese Verbindung erhöht die Steifigkeit des hinteren Teilrahmens
und -somit auch- des Rahmens in ganz beträchtlicher Weise.
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Die bisherige Beschreibung des Rahmens zeigt bereits die Kräfteübertragung
auf den hinteren Teilrahmen oder umgekehrt. Bei Zusammenstößen auftretende Stoßkräfte
werden von den Längsträgern 9 auf die kastenförmigen Randträger. und auf den Tunnel
7 übertragen und von diesen aus auf die hinteren Längsträger 12a, 13, wobei die
Kräfteübertragung vom Tunnel aus über die Profile 136 erfolgt, die auf den Tunnel
zu gerichtet sind. Senkrecht nach unten wirkende, im Mittelpunkt des Rahmens vereinigt
gedachte Kräfte werden durch die kastenförmigen Randträger und durch den zum Träger
ausgestalteten Tunnel entweder unmittelbar oder über den Wagenkasten auf die Angriffsstellen
der Vt@'agenfederung übertragen.
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Um den Unterrahmen nicht nur biegungs-und verschiebungssteif, sondern
auch völlig verdrehungssteif zu machen, sind zusätzlich noch mehrere Querträger
angeordnet. Nahe der Stirnseite des mittleren Teilrahmens befindet sich ein Querblech
17, das aus zwei Z-förmigen Blechprofilen zusammengeschweißt ist. Die Flanschen
werden mit den Blechen 2a und 26 und mit dein Tunnel 7 so verschweißt, daß das Querblech
einen geschlossenen kastenförmigen Querschnitt von hohem Widerstandsvermögen erhält.
Wie Fig. 3 zeigt, ist das Blech über den Tunnel 7 hinweggeführt, um einen kontinuierlichen
Kraftfluß in der Querrichtung des Rahmens zu erhalten. Der gleiche Gedanke ist bei
den übrigen Querverst°ifungen durchgeführt. Auch das hinten liegende Fersenblech
18 hat ein kastenförmiges Profil erhalten, das mit seinen Flanschen, mit den oberen
Blechen 2a und ab, mit dem Kanal .4 und dem Tunnel 7 verschweißt ist. Auch
hier ist das Blech über den Tunnel 7 hinweggeführt, um eine Unterbrechung des Kraftflusses
zu v ermeiden. Der gleiche Gedanke findet sich dann noch bei der halbkreisförmigen
Aussenkung i9 der oberen Bleche 2a und 26 im mittleren Teilrahmen. Um für die Querversteifung
i9 einen ununterbrochenen Kraftfluß zu erzielen, ist von unten her das halbkreisförmige
Profilblech 2o angeschweißt, das die Unterbrechung durch den Tunnel überbrückt.
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Auch der hintere Teilrahmen erhält mehrere Querversteifungen, die
aus halbrunden Profilblechen bestehen.