DE744465C

DE744465C - Process for the production of a welded frame, especially for two-wheeled vehicles, such as bicycles, motorcycles and the like. like

Info

Publication number: DE744465C
Application number: DEN42950D
Authority: DE
Inventors: Kurt Leyendecker
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1939-02-16
Filing date: 1939-02-16
Publication date: 1944-01-17

Description

Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rahmens, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschweißten Rahmens, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl., unter Verwendung von Verstärkungseinsätzen oder -rohren an den hochbeanspruchten Stellen des Rahmens. Bei dem bekannten Verfahren der vorerwähnten Art sind die Verstärkungseinsätze oder -rohre mit dem Rahmenrohr verschweißt, worauf die verstärkten Rahmenrohre mit den benachbarten Rahmenrohren wiederum verschweißt werden.Method for producing a welded frame, in particular for two-wheeled vehicles such as bicycles, motorcycles and the like to a method for producing a welded frame, especially for two-wheeled vehicles, such as bicycles, motorcycles and the like, using reinforcement inserts or -pipes at the highly stressed areas of the frame. In the known method of the aforementioned type are the reinforcement inserts or tubes with the frame tube welded, whereupon the reinforced frame tubes with the adjacent frame tubes be welded again.

Das vorerwähnte bekannte Verfahren beschränkt sich darauf, nur an einigen wenigen Stellen Verschweißungen vorzusehen, während nach der Erfindung so vorgegangen wird, daß die Verschweißung der Verstärkungseinsätze oder -rohre mit den zugehörigen Rahmenrohren über den Umfang herumlaufend erfolgt. Durch diese Maßnahme wird die Verbindung außerordentlich dauerhaft gestaltet, und es lassen sich mit derart hergestellten Rahmenrohren sehi beträchtliche Beanspruchungen aufnehmen. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, auf welche Beanspruchungen Rücksicht zu nehmen ist.The aforementioned known method is limited to only a few places to provide welds, while according to the invention so The procedure is that the welding of the reinforcement inserts or tubes with the associated frame tubes running around the circumference. By this measure the connection is made extremely durable, and it can be done with Frame tubes manufactured in this way absorb considerable stresses. In this context, it should be noted which stresses must be taken into account take is.

In Abb. z ist dies schematisch angedeutet. Bei einem ruhenden Fahrzeug verteilt sich das in dem Schwerpunkt S angreifende Gewicht G auf dem Boden in den Auflagekräften P1, P2. Bei einem in Betrieb befindlichen Fahrzeug ,wirken dann noch insbesondere die Widerstände durch Unebenheiten der Straße, der Richtung und Größe nach, entsprechend den Pfeilen W. Aus den Widerständen W und der Auflagekraft P1 ergibt sich die resultierende Kraft R. Diese Kraft sucht die in Abb. z gekennzeichneten Winkel a1 zwischen dem Steuerrohr und dem unteren Rahmenrohr sowie a2 zwischen dem oberen Rahmenrohr und dem Steuerrohr aufzubiegen. Dadurch entstehen an den Stellen F', F2 Spannungen, die bei Überschreitung bestimmter Werte zu Rissen an diesen Stellen führen. Dauerversuche und Betriebsbrüche haben erkennen lassen, daß die Rohre in den Richtungen R1, R2 zu reißen beginnen. Es ist also insbesondere die Stelle F1 in höchstem :Maße gefährdet. Umfangreiche Versuche auf besonders gebauten Prüfständen haben ergeben, daß immer wieder die Rahmen zuerst an der Stelle F' in Richtung R1 anreißen, und daß anscheinend nach Lösung der Verbindung zwischen dem unteren Rahmenrohr und dem Steuerrohr die Stelle F2 in Richtung R2 reißt.This is indicated schematically in Fig. Z. With a stationary vehicle The weight G acting in the center of gravity S is distributed on the ground in the Support forces P1, P2. In the case of a vehicle in operation, they are still effective especially the resistance caused by unevenness in the road, the direction and size according to the arrows W. From the resistances W and the contact force P1 the resulting force R results. This force looks for the one marked in Fig. z Angle a1 between the head tube and the lower frame tube and a2 between to the Bend the upper frame tube and the head tube. This creates in the places F ', F2 Stresses which, if certain values are exceeded, lead to cracks at these points to lead. Endurance tests and breaks in operation have shown that the pipes are in the directions R1, R2 begin to tear. So it is especially the position F1 to the highest: endangered. Extensive tests on specially built test stands have shown that again and again the frame first at the point F 'in the direction R1 tear, and that apparently after loosening the connection between the lower frame tube and the head tube tears the point F2 in the direction of R2.

Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß beiBefolgung der Lehre nach derErfindung, nicht nur verschweißte Verstärkungseinsätze an sich zu verwenden, sondern die Verschweißung der Verstärkungseinsätze mit den zugehörigen Rahmenrohren über den Umfang herumlaufend durchzuführen, die vorerwähnten Gefährdungen des Rahmenrohres auch bei sehr großen Beanspruchungen vermieden sind.In-depth investigations have shown that if the teaching is followed according to the invention, not only to use welded reinforcement inserts per se, but the welding of the reinforcement inserts with the associated frame tubes running around the circumference to carry out the aforementioned risks to the frame tube are avoided even with very high loads.

Es gilt dies insbesondere auch in dem Falle, wo nach einem weiteren Erfindungsgedanken an den hochbeanspruchten Stellen des Rahmens Rahmenrohre mit eingeschweißten Verstärkungseinsätzen (Rohreinsätze aus gerollten Blechteilen o. dgl.) vorgesehen sind, die mit den benachbarten Rahmenrohren, beispielsweise mit dem Steuerrohr, als Einheit verschweißt sind.This applies in particular in the case where after another Invention ideas at the highly stressed points of the frame with frame tubes welded reinforcement inserts (pipe inserts made of rolled sheet metal parts, etc.) Like.) Are provided with the adjacent frame tubes, for example with the head tube, are welded as a unit.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einer Betrachtung der Abb. 2 bis 8 der beiliegenden Zeichnung.Further details of the invention emerge from a consideration Figs. 2 to 8 of the accompanying drawing.

Während in Abb.2 die Ausführungen mit Verstärkungseinsätzen angedeutet sind, die keine ausreichende Verbindung ergeben haben, läßt Abb. 3 die Verbindung nach der Erfindung erkennen.While in Fig. 2 the designs with reinforcement inserts are indicated which did not result in a sufficient connection, Fig. 3 leaves the connection recognize according to the invention.

Gemäß Abb. 2 sind in die oberen und unteren Rahmenrohre x und 2 Verstärkungseinsätze in Form von Rohren 3 und q. aus gerolltem Blech o. dgl. eingeführt. Die verstärkten Rohrenden sind durch Schweißung mit dem Steuerrohr 5 verbunden. Bei diesen Ausführungen zeigen sich, wie eingangs erwähnt, an den Stellen F', F2 noch immer die nachteiligen Anrisse, die zu einem endgültigen Unbrauchbarwerden des Rahmens führen.According to Fig. 2 there are reinforcement inserts in the upper and lower frame tubes x and 2 in the form of tubes 3 and q. from rolled sheet metal or the like. Introduced. The reinforced Tube ends are connected to the control tube 5 by welding. With these versions As mentioned at the outset, the disadvantageous ones still appear at the points F ', F2 Cracks that ultimately make the frame unusable.

Gemäß Abb. 3 ist nun dafür gesorgt, daß der Verstärkungseinsatz 3 mit dem oberen Rahmenrohr x noch besonders verschweißt ist. Es geschieht das zweckmäßig in der Form, daß eine Elektrode El in das Verstärkungsrohr 3 eingeführt wird und daß mit Hilfe der Elektrode E2 über den Umfang des oberen Rahmenrohres herumlaufend besondere VerschweißungsstellenV geschaffen werden. Man wird in der Regel mit 15 Schweißpunkten zur Verbindung des Verstärkungseinsatzes 3 mit dem Rahmenrohr z rechnen können. In der gleichen Weise wird auch das untere Rahmenrohr 2 mit dem Verstärkungseinsatzq. durch Schweißung verbunden.According to Fig. 3, it is now ensured that the reinforcement insert 3 is still specially welded to the upper frame tube x. It is done appropriately in the form that an electrode E1 is inserted into the reinforcement pipe 3 and that with the help of the electrode E2 running around the circumference of the upper frame tube special welding points are created. You are usually aged 15 Expect welding points to connect the reinforcement insert 3 to the frame tube z can. In the same way, the lower frame tube 2 with the reinforcement insert q. connected by welding.

Nachdem dies geschehen ist, erfolgt in üblicher Weise die Verschweißung des Steuerrohres 5 mit dem unteren bzw. dem oberen Rahmenrohr so, wie das bei 6 angedeutet ist. Auch in diesem Falle wird man vorteilhaft dafür sorgen, daß der Verstärkungseinsatz 3 etwas über das Ende des dazugehörigen Rahmenrohres = hinausragt.After this has been done, the welding takes place in the usual way of the head tube 5 with the lower or the upper frame tube as in 6 is indicated. In this case, too, it will be advantageous to ensure that the Reinforcement insert 3 protrudes slightly over the end of the corresponding frame tube =.

Die so hergestellten Rahmen halten auf den entwickelten Prüfungseinrichtungen im Mittel das Fünffache an Dauerbeanspruchungen aus wie Rahmen, bei denen die Verstärkungen nicht über den Umfang herumlaufend mit den Rahmenrohren verbunden sind.The frames produced in this way hold on to the developed testing facilities on average five times as long as permanent loads, like frames in which the reinforcements are used are not connected to the frame tubes running around the circumference.

Wie eingangs erwähnt, können zur Verbindung der mit Verstärkungseinsätzen verschweißten Enden der Rahmenrohre mit den benachbarten Rahmenrohren auch besondere Verbindungsstücke in Form von Muffen Anwendung finden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in der Abb. q. wiedergegeben, während die Abb. 5, 6, 7 und 8 besondere Muffenverbindungen in verschiedenen Ansichten erkennen lassen.As mentioned at the beginning, can be used to connect with reinforcement inserts welded ends of the frame tubes with the adjacent frame tubes also special Find connecting pieces in the form of sleeves application. An embodiment of this Kind is in Fig. Q. reproduced, while Figs. 5, 6, 7 and 8 special socket connections can be seen in different views.

Nach Abb.4 sind mit den Enden der Rahmenrohre, die, wie weiter oben ausgeführt, mit Verstärkungseinsätzen (Verstärkungsrohren) verschweißt sind, Verbindungsmuffen 7 und 8 durch Schweißung in Zusammenhang gebracht. Auch in diesem Falle wird der elektrischen Punktschweißung der Vorzug zu geben sein, indem Elektroden El, E2 Anwendung finden. Die Muffen 7 und 8 sind bei g und xo ausgespart, damit die Elektroden durch die Muffen hindurch zur Verschweißung der Verstärkungseinsätze mit den Rohrenden eingeführt werden können. Die Muffen selbst sind mit dem in diesem Beispiel gezeigten Steuerrohr ebenfalls durch Punktschweißung verbunden. Der Zusammenbau eines solchen Rahmens vollzieht sich also wie folgt: Zunächst werden die Verstärkungsrohre mit den Rahmenrohren in der an Hand der Abb. 2 und 3 dargestellten Weise durch Schweißungen vereinigt. Auf die so vorbereiteten Rahmenrohre werden nunmehr die Muffen 7 und 8 aufgepreßt und wiederum durch Punktschweißung mit Hilfe der Elektroden El, EZ verbunden. Daraufhin wird in die Muffen 7 und 8 das Steuerrohr eingeschoben. Die Verbindung zwischen dem Steuerrohr und den Muffen wird dadurch vorbereitet, daß das Steuerrohr von innen nach außen durch geeignete Walzvorrichtungen aufgewalzt wird. Ist dies geschehen, so erfolgt die Verbindung zwischen den Muffen 7 und 8 und dem Steuerrohr durch Punktschweißung wiederum mit Hilfe der genannten Elektroden.According to Fig.4 are with the ends of the frame tubes, as above executed, welded with reinforcement inserts (reinforcement pipes), connecting sleeves 7 and 8 related by welding. In this case too, the Electric spot welding should be given preference by using electrodes E1, E2 Find. The sleeves 7 and 8 are recessed at g and xo, so that the electrodes through the sleeves through to weld the reinforcement inserts to the pipe ends can be introduced. The sleeves themselves are similar to that shown in this example Control tube also connected by spot welding. The assembly of such a The framework is carried out as follows: First, the reinforcement tubes with the frame tubes in the manner shown in Figs. 2 and 3 by welds united. On the frame tubes prepared in this way, the sleeves 7 and 8 pressed on and again by spot welding with the help of the electrodes El, EZ tied together. The control tube is then pushed into the sleeves 7 and 8. the Connection between the head tube and the sleeves is prepared in that the control tube is rolled from the inside to the outside using suitable rolling devices will. Once this has been done, the connection between the sleeves 7 and 8 takes place and the control tube by spot welding, again with the aid of said electrodes.

Damit der Rahmen so dauerhaft wie möglich ausfällt, ist auch bei der Durchbildung der Muffen auf die Verteilung der Beanspruchungen innerhalb des Rahmens Rücksicht genommen. Da gemäß Abb. i die Höchstbeanspruchungen an den Stellen F' und F2 auftreten, so ist nach den Abb. 5 und 6 die Muffe entweder vollkommen aus einem Stück, also ohne Schweißnähte hergestellt, oder die Schweißnaht ii wird gemäß den Abb. 7 und 8 in die am wenigsten beanspruchte Zone verlegt, während die höchstbeanspruchte Zone F1 keine Schweißnaht aufweist.To ensure that the frame is as durable as possible, the Formation of the sleeves on the distribution of the stresses within the frame Considered. Since, according to Fig. I, the maximum loads the points F 'and F2 occur, then according to Figs. 5 and 6 the socket is either made entirely from one piece, i.e. without weld seams, or the weld seam ii is laid in the least stressed area as shown in Figs. 7 and 8, while the most stressed zone F1 has no weld seam.

Die Erfindung beschränkt sich naturgemäß nicht auf die Anwendung von Widerstandsschweißung, auch mit autogener Schweißung und anderen Schweißarten lassen sich ähnliche Ergebnisse erzielen, indessen wird man dem wirtschaftlichen Widerstandsschweißverfahren den Vorzug geben.The invention is of course not limited to the application of Resistance welding, also with autogenous welding and other types of welding obtain similar results while using the economical resistance welding process give preference.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making a welded frame, especially for two-wheeled vehicles such as bicycles, motorcycles and the like of reinforcement inserts or reinforcements at the most stressed areas of the frame, wherein the reinforcement inserts or -rotere are welded to the frame tubes and then the reinforced frame tubes are again welded to the adjacent frame tubes are, characterized in that the welding of the reinforcement inserts or -rotere with the associated frame rotere over the circumference.

2. Welded frame according to claim i, characterized in that the highly stressed Place the frame Frame tubes with welded-in reinforcement inserts (tube inserts from rolled sheet metal parts or the like) are provided, which with the adjacent frame tubes, for example with the control tubes, are welded as a unit.

3. Welded Frame according to claim i, characterized in that the reinforcement insert (the Reinforcement tube) protrudes slightly over the frame tube.

4. Welded frame according to claim i, characterized in that the sleeves to be welded to the reinforcing ends of the frame tubes are either made in one piece or have a weld seam in that zone which is stressed as little as possible in the finished frame. For demarcation. of the prior art application, the following publications were considered in the granting procedure: German patents ...... No. 256,152, 455 8 0 3, 514 490, 646 745; Swiss patent specification. . . - 193 5io; British - ... - 26g 059; french 453227.