DE9115700U1 - Tractor cab - Google Patents
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Description
STEYR-DAIMLER-PUCH L3033.DESTEYR-DAIMLER-PUCH L3033.DE
Aktiengesellschaft DEGC-41546.3Public limited company DEGC-41546.3
18. Dezember 199118 December 1991
TRAKTORKABINETRACTOR CAB
Die Neuerung handelt von einer aus einem räumlichen Profilrahmen bestehenden Traktorkabine mit beiderseits je einem Radlaufblech, wobei der Profilrahmen einen Untergurt, einen Radlaufgurt und gegebenenfalls eine Radlaufgurt und Untergurt verbindende C-Säule aufweist.The innovation involves a tractor cab consisting of a spatial profile frame with a wheel arch plate on each side, whereby the profile frame has a lower flange, a wheel arch flange and, if necessary, a C-pillar connecting the wheel arch flange and lower flange.
Derartige Traktorkabinen sind in der Regel an elastischen Unterstützungselementen am Traktorkörper aufgehängte steife räumliche Gebilde, die den Fahrersitz und alle Bedienungsorgane ausnehmen. Es ist gebräuchlich, die Radlaufbleche, die wegen der Größe der Hinterräder eines Traktors große Flächen darstellen, als Teil der Kabinenwand auszubilden.Such tractor cabins are usually rigid three-dimensional structures suspended from the tractor body on elastic support elements, which exclude the driver's seat and all operating elements. It is common practice to design the wheel arch panels, which represent large areas due to the size of the rear wheels of a tractor, as part of the cabin wall.
Aus der Praxis ist es bekannt und allgemein üblich, bei Traktorkabinen etwa gemäß der DE-A 27 16 699 die Radlaufbleche mit dem Profilrahmen zu veschweißen oder zu verschrauben. Diese Ausbildung hat folgende Nachteile:It is known in practice and is generally common practice for tractor cabs to be welded or screwed to the wheel arch panels on the profile frame, for example in accordance with DE-A 27 16 699. This design has the following disadvantages:
Wegen ihrer Dimensionen sind die Radlaufbleche trotz gegebenenfalls eingepreßter Sicken, relativ weiche Teile und schwingen daher in einem sehr tiefen Frequenzbereich, was sowohl in der Kabine als auch außen als Dröhnen wahrgenommen wird.Due to their dimensions, the wheel arch panels are relatively soft parts, despite any pressed-in beads, and therefore vibrate in a very low frequency range, which is perceived as a roaring noise both in the cabin and outside.
In diesem Frequenzbereich hat flächig angebrachtes Dämmmaterial bei hohem konstruktivem Aufwand und großer Beschädigungsanfälligkeit (z. B. DE-A 27 16 699) keine ausreichende Dämpfungswirkung mehr. Dieser Nachteil besteht unabhängig davon, ob die Radlaufbleche mit dem Profilrahmen verschweißt oder verschraubt sind. Ein Teil der das Dröhnen erregenden Schwingungen wird vom Traktorkörper über die elastischen Stützelemente und den Profilrahmen auf die Radlaufbleche übertragen, weil die Stützelemente eine gewisse minimale Steifigkeit aufweisen müssen, bei der sie als akustisches Tiefpass wirken.In this frequency range, insulating material applied over a large area no longer has a sufficient damping effect, with high construction effort and high susceptibility to damage (e.g. DE-A 27 16 699). This disadvantage exists regardless of whether the wheel arch panels are welded or screwed to the profile frame. Some of the vibrations causing the roar are transferred from the tractor body to the wheel arch panels via the elastic support elements and the profile frame, because the support elements must have a certain minimum rigidity at which they act as an acoustic low-pass filter.
Der andere Nachteil besteht darin, daß die Radlaufbleche zur Versteifung der Kabine mittragen, also bei deren Verformung Kräfte aufnehmen müssen, insbesondere um beim Überschlag des Traktors Verformungsarbeit aufzunehmen. Bei geschweißter oder geschraubter Verbindung entstehen an den Stellen der Krafteintragung aber Belastungsspitzen, die zu örtlichen Verformungen und Rissen führen können, sodaß das Verformungsvermögen der Radlaufbleche nicht voll ausgenutzt werden kann.The other disadvantage is that the wheel arch panels help to stiffen the cabin, so they have to absorb forces when they are deformed, especially when the tractor rolls over. However, with welded or screwed connections, peak loads occur at the points where the force is applied, which can lead to local deformations and cracks, so that the deformation capacity of the wheel arch panels cannot be fully utilized.
Dazu kommt im Falle einer Schweißverbindung noch, daß das Verschweißen eines dünnen Bleches mit einem hohlem Profil größerer Wandstärke durch Punktschweißen nicht möglich ist und sich beim Schmelzschweißen Verziehen und Verbeulen auftritt.In the case of a welded joint, it is also not possible to weld a thin sheet with a hollow profile of greater wall thickness using spot welding and warping and denting occurs during fusion welding.
Es ist daher Ziel der Neuerung, eine Verbindung zwischen Profilrahmen und Radlaufblechen zu schaffen, die einerseits eine bei tiefen Frequenzen wirksame Schwingungsdämpfung und andererseits ein Mittragen ohne örtliche Überbeanspruchung der Radlaufbleche ermöglicht.The aim of the innovation is therefore to create a connection between the profile frame and the wheel arch panels, which on the one hand enables vibration damping that is effective at low frequencies and on the other hand enables support without local overloading of the wheel arch panels.
Dazu werden neuerungsgemäß der Umfangsteil des Radlaufbleches außenseitig mit dem Radlaufgurt und der Innenteil des Radlaufbleches mit dem Untergurt und gegebenenfalls der C-Säule verklebt, wobei ein elastischer Kleber mit hohem Überbrückungsvermögen verwendet wird.To this end, the peripheral part of the wheel arch panel is bonded to the wheel arch belt on the outside and the inner part of the wheel arch panel is bonded to the lower belt and, if applicable, the C-pillar, using an elastic adhesive with high bridging capacity.
Durch die flächige Verklebung und den elastischen Kleber wird eine Verbindung geschaffen, die überraschenderweise alle beide Nachteile behebt:The surface bonding and the elastic adhesive create a connection that surprisingly eliminates both disadvantages:
Die Radlaufbleche werden nicht nur wirksam gegen die Eintragung erregender Schwingungen isoliert, sondern sind durch die flächige Klebung trotz der Elastizität des Klebstoffes relativ steif eingespannt, was eine wirksame Schwingungsdämpfung auch im niedrigen Frequenzbereich ergibt.The wheel arch panels are not only effectively insulated against the introduction of exciting vibrations, but are also clamped relatively rigidly by the surface bonding despite the elasticity of the adhesive, which results in effective vibration damping even in the low frequency range.
Weiters gestattet die flächige Klebung das Eintragen erheblicher Schubkräfte in die Radlaufbleche und durch die Elastizität des Klebstoffes werden Spannungsspitzen abgebaut, wodurch die Radlaufbleche wesentlich mehr Verformungsarbeit aufnehmen und so Festigkeit und Sicherheit der Traktorkabine erheblich zunimmt. Furthermore, the surface bonding allows considerable shear forces to be introduced into the wheel arch panels and the elasticity of the adhesive reduces stress peaks, which means that the wheel arch panels can absorb significantly more deformation work and thus significantly increases the strength and safety of the tractor cab.
Dabei stellt die Anordnung der Klebeflächen sicher, daß in diesen keine nennenswerten Schäl- oder Zugspannungen auftreten.The arrangement of the adhesive surfaces ensures that no significant peeling or tensile stresses occur in them.
Ein zusätzliche Vorteil ist die schnelle und leichte Montage, wobei die Überbrückungsfähigkeit des Klebers sogar Maßabweichungen auszugleichen vermag.An additional advantage is the quick and easy installation, whereby the bridging ability of the adhesive can even compensate for dimensional deviations.
Wenn auch die Klebeflächen zwischen dem Innenteil des Radlaufbleches und dem Untergurt und gegebenenfalls der C-Säule in der Ebene des Innenteiles des Radlaufbleches liegt (Anspruch 2) ist die Dämpfungs- und Versteifungswirkung besonders groß und es können ohne konstruktive Änderungen die bisher verschweißten oder vernieteten Radlaufbleche auch für die neue Konstruktion verwendet werden.If the adhesive surfaces between the inner part of the wheel arch plate and the lower flange and, if applicable, the C-pillar are in the plane of the inner part of the wheel arch plate (claim 2) the damping and stiffening effect is particularly great and the previously welded or riveted wheel arch plates can also be used for the new construction without any structural changes.
In Weiterbildung dessen können die Radlaufbleche Schultern bildende Kanten aufweisen, wobei die Schultern sich an einer an die Klebefläche anschließende Fläche des jeweiligen Teiles des Profilrahmens abstützt (Anspruch 3), was bei besonders großen Kabinen oder sehr leichten Profilrahmen eine zusätzliche Versteifung und Erhöhung der Verformungsarbeit verspricht.In a further development of this, the wheel arch panels can have edges that form shoulders, whereby the shoulders are supported on a surface of the respective part of the profile frame that adjoins the adhesive surface (claim 3), which promises additional stiffening and an increase in the deformation work in the case of particularly large cabins or very light profile frames.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Kleber ein Einkomponentenkleber auf Basis von Polyurethan mit einer Schichtstärke von 1 bis 5 mal der Blechstärke verwendet (Anspruch 4). Dabei hat sich ein derartiger Kleber nicht nur als besonders geeignet erwiesen, sondern zusammen mit der Schichtstärke als besonders wirksam im Hinblick auf Dämpfung und Versteifung.In a preferred embodiment, a one-component adhesive based on polyurethane with a layer thickness of 1 to 5 times the thickness of the sheet metal is used as the adhesive (claim 4). Such an adhesive has not only proven to be particularly suitable, but together with the layer thickness it is particularly effective with regard to damping and stiffening.
Dabei kann es in weiterer Verfeinerung vorteilhaft sein, den Klebstoff in parallelen Raupen aufzutragen (Anspruch 5). Dadurch wird nicht nur Kleber gespart und das Abbinden beschleunigt (viele PU-Kleber brauchen dazu die Feuchtigkeit der Luft), sondern man kann dadurch auch das Verhältnis von Dämpfungs- und Versteifungswirkung aufeinander und auf die Stärke der Radlaufbleche abstimmen.In a further refinement, it can be advantageous to apply the adhesive in parallel beads (claim 5). This not only saves adhesive and speeds up the setting process (many PU adhesives need the moisture in the air for this), but it also allows the ratio of damping and stiffening effects to be adjusted to each other and to the thickness of the wheel arch panels.
Beim Übergang von ganzflächiger Klebung auf Klebung durch parallele Raupen wird die in das Radlaufblech eingetragene Schubspannung geringer, aber die Dämpfungswirkung bleibt bei ausreichendem Abstand der parallelen Raupen voneinander erhalten. Im folgenden wird die Neuerung anhand der Abbildungen eines Ausführungsbeispieles erläutert.When switching from full-surface bonding to bonding using parallel beads, the shear stress introduced into the wheel arch plate is reduced, but the damping effect is maintained if the parallel beads are sufficiently spaced apart. The innovation is explained below using illustrations of an example.
Figur 1: Seitenansicht einer neuerungsgemäßen Traktorkabine,Figure 1: Side view of a tractor cab according to the new model,
Figur 2: Schnitt nach II-II in Figur 1,Figure 2: Section along II-II in Figure 1,
Figur 3: Detail III aus Figur 2, stark vergrößert,Figure 3: Detail III from Figure 2, greatly enlarged,
Figur 4: Schnitt IV-IV in Figur 1, stark vergrößert.Figure 4: Section IV-IV in Figure 1, greatly enlarged.
Der Profilrahmen einer neuerungsgemäßen Traktorkabine in Figur 1 besteht aus beiderseits einem Untergurt 1, einem Obergurt 2, einem Radlaufgurt 3, einer A-Säule 4, eine B-Säule 6 und einer C-Säule 7. Diese sind durch nicht dargestellte Querträger oder Spanten zu einem räumlichen Profilrahmen miteinander verbunden.The profile frame of a tractor cab according to the innovation in Figure 1 consists of a lower belt 1, an upper belt 2, a wheel arch belt 3, an A-pillar 4, a B-pillar 6 and a C-pillar 7 on both sides. These are connected to one another by cross members or frames (not shown) to form a spatial profile frame.
Die beiden &Agr;-Säulen sind von der Armaturenkonsole 5 verbunden und sitzen unten an Stützplatten 10 auf. Die C-Säulen 7, deren Querschnitt relativ groß ist, setzen sich nach unten in ge-The two α-pillars are connected by the dashboard console 5 and sit on support plates 10 at the bottom. The C-pillars 7, whose cross-section is relatively large, sit downwards in a
knickten Unterteilen 8 fort, die mit Stützplatten 9 verbunden sind. Die beiden vorderen Stützplatten 10 und hinteren Stützplatten 9 bilden die Angriffspunkte für die nicht dargestellte Kabinenlagerung in elastischen Gummielementen.bent lower parts 8, which are connected to support plates 9. The two front support plates 10 and rear support plates 9 form the points of attachment for the cabin bearings in elastic rubber elements (not shown).
Die Profile der einzelnen Teile des Profilrahmens sind beliebige geschlossene Profile, viereckig oder rechteckig bis quadratisch. The profiles of the individual parts of the profile frame are any closed profiles, square or rectangular to square.
In den Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, daß der untere Teil 8 der C-Säule einwärts gebogen und in seiner unteren Region mit
dem Untergurt 1 verschweißt ist. Der Untergurt 1 befindet sich ebensoweit innen wie der Unterteil 8 der C-Säule und ist so
geformt, daß er sich in einem Untergurtteil 1' fortsetzt. Der Radlaufgurt 3 ist der Kabinenbreite entsprechend außen um das
nicht dargestellte Hinterrad herumgeführt. Er kann aus zwei
durch eine Krümmung verbundenen geraden Teilen bestehen oder auch kreisförmig gebogen sein. Er wirkt als diagonale Versteifung,
die beim Überschlag des Traktors auf Biegung beansprucht wird.In Figures 1 and 2 it can be seen that the lower part 8 of the C-pillar is bent inwards and is welded to the lower flange 1 in its lower region. The lower flange 1 is located just as far inwards as the lower part 8 of the C-pillar and is so
shaped so that it continues in a lower belt part 1'. The wheel track belt 3 is guided around the outside of the rear wheel (not shown) according to the width of the cabin. It can be made of two
It can consist of straight parts connected by a curve or it can be curved in a circle. It acts as a diagonal stiffener that is subjected to bending stress when the tractor rolls over.
Das zwischen Radlaufgurt 3, Untergurt 1 und Unterteil 8 der
C-Säule 7 angeordnete Radlaufblech 11 ist ein Preßteil, das aus einem praktisch ebenen Innenteil 12 und einem im wesentlichen
zylindrischen Umfangsteil 13 besteht, die in einem Übergangsteil 14 ineinander übergehen. Eine Sicke 15 am äußeren Rand
kann zur Aufnahme einer nicht dargestellten Gummischürze vorgesehen sein, und eine Kerbe 17 dient zur Abstützung des Radlaufbleches
11 an dem Untergurt 1.The space between wheel arch 3, bottom chord 1 and lower part 8 of the
The wheel arch plate 11 arranged on the C-pillar 7 is a pressed part which consists of a practically flat inner part 12 and a substantially cylindrical peripheral part 13, which merge into one another in a transition part 14. A bead 15 on the outer edge
can be provided to accommodate a rubber apron (not shown), and a notch 17 serves to support the wheel arch plate 11 on the lower flange 1.
Das Radlaufblech 11 ist nun in folgender Weise mit den Teilen des Profilrahmens verklebt: Die Außenseite des Umfangsteiles mit dem Radlaufgurt 3 durch Klebestellen 21 (Figur 3), die die ganze Fläche bedecken können oder auch nur wie abgebildet aus zwei Raupen bestehen; der Innenteil 12 des Radlaufbleches 11 mit dem Untergurt 1, dessen Verlängerung 1' und dem Unterteil 8 der C-Säule 7 mittels der Kleberaupen 20, die in Figur 1, da vom Radlaufblech 11 verdeckt, nur symbolisch dargestellt sind.The wheel arch plate 11 is now glued to the parts of the profile frame in the following way: The outside of the peripheral part with the wheel arch belt 3 by means of adhesive points 21 (Figure 3), which can cover the entire surface or also consist of only two beads as shown; the inner part 12 of the wheel arch plate 11 with the lower belt 1, its extension 1' and the lower part 8 of the C-pillar 7 by means of the adhesive beads 20, which are only shown symbolically in Figure 1, as they are covered by the wheel arch plate 11.
Dabei werden die Kleberaupen 21 im Verformungsfall auf Druck und die Kleberaupen 20 auf Schub in der Ebene des Innenteiles 12 des Radlaufbleches 11 beansprucht.In the event of deformation, the adhesive beads 21 are subjected to compression and the adhesive beads 20 are subjected to shear in the plane of the inner part 12 of the wheel arch plate 11.
Das Detail der Figur 3 zeigt die beiden Kleberaupen 21 und deren Schichtdicke 22, die das ein- bis fünffache der Blechstärke 23, vorzugsweise etwa das Dreifache beträgt.The detail of Figure 3 shows the two adhesive beads 21 and their layer thickness 22, which is one to five times the sheet thickness 23, preferably about three times.
Das Detail der Figur 4 zeigt die Verbindung des Unterteiles der C-Säule 7 mit dem ebenen Innenteil 12 des Radlaufbleches mittels dreier Klebstoffraupen 20 (Figur 1). Als zusätzliche Versteifung ist der Innenteil 12 des Radlaufbleches 11 noch mit einer eine Schulter 19 bildenden Kante 16 versehen, die über eine weitere Klebstoffraupe 24 die Eintragung von Schubkräfte von der der Klebefläche benachbarten Fläche 25 des Profiles in diese Kante 16 gestattet, und durch die gleichzeitig eine zurückgesetzte Stoßfläche 18 gebildet wird, an dem noch ein weiterer nicht dargestellter Kotflügelteil angeschraubt sein kann.The detail in Figure 4 shows the connection of the lower part of the C-pillar 7 to the flat inner part 12 of the wheel arch panel by means of three adhesive beads 20 (Figure 1). As additional reinforcement, the inner part 12 of the wheel arch panel 11 is also provided with an edge 16 forming a shoulder 19, which allows the introduction of shear forces from the surface 25 of the profile adjacent to the adhesive surface into this edge 16 via a further adhesive bead 24, and which simultaneously forms a recessed impact surface 18 to which another fender part (not shown) can be screwed.
Bei dem verwendeten Klebstoff handele es sich um einen funktionshärtenden Einkomponentenkleber auf Basis von Polyurethan, insbesondere isocyanathaltigen Polyurethanpräpolymeren (SIKA 260 oder TEROSTAT 8590, vermutlich geschützte Handelsnamen von Sika-Plastiment GesmbH, Bludenz bzw. Teroson GesmbH, Heidelberg).The adhesive used is a functionally curing one-component adhesive based on polyurethane, in particular polyurethane prepolymers containing isocyanate (SIKA 260 or TEROSTAT 8590, presumably protected trade names of Sika-Plastiment GesmbH, Bludenz or Teroson GesmbH, Heidelberg).
Claims (5)
(11) außenseitig mit dem Radlaufgurt (3) und der Innenteil (12) des Radlaufbleches (11) mit dem Untergurt (1) und der C-Säule (7,8) verklebt sind, wobei ein elastischer Kleber mit hohem
Überbrückungsvermögen verwendet wird.1. Tractor cabin consisting of a spatial profile frame with a wheel arch plate (11) on each side, the profile frame having a lower flange (1), a wheel arch flange (3) and a C-pillar (7, 8) made of profiles with a square cross section and the wheel arch plate (11) consisting of a substantially flat inner part (12) and a peripheral part (13), characterized in that the peripheral part (13) of the wheel arch plate
(11) are glued to the outside of the wheel arch belt (3) and the inner part (12) of the wheel arch plate (11) to the lower belt (1) and the C-pillar (7,8), whereby an elastic adhesive with high
bridging capacity is used.
Radlaufbleches liegt.2. Tractor cabin according to claim 1, characterized in that the adhesive surface between the inner part (12) of the wheel arch plate (11) and the lower flange (1) in the plane of the inner part of the
wheel arch panel.
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