DK166140B - Ladkonstruktion til saettevogn - Google Patents

Description

i

DK 166140B

Den foreliggende opfindelse angår en forbedret ladkonstruktion til sættevogne og navnlig til kommercielle køretøjer til transport af gods.

Sættevognsladet ifølge den foreliggende opfindelse 5 er konstrueret således, at det udgør et chassis for sættevognen, til hvilket akslerne og karrosseriet er fastgjort. Gulvet er fastgjort direkte til ladet for at understøtte godset.

I konventionelle sættevogne som for eksempel kendt 10 fra US patentskrift nr. 4 534 589 består ladet som regel af en samling af sammenlåste langsgående elementer og tværelementer fremstillet hovedsagelig af stål på grund af dets gode mekaniske egenskaber og forholdsvis lave pris. En anden fordelagtig egenskab hos stål er, at det er svejeseligt, og 15 at svejsningerne kan modstå kraftige mekaniske belastninger. Imidlertid er stålkonstruktioner utiltalende af forskellige grunde.

For det første har stål en ringe korrosionsmodstand og må beskyttes ved hjælp af kostbare overfladebehandlin-20 ger af begrænset virkningsfuldhed og varighed. Desuden er korrosion for så vidt vigtig, som korrosionsmodstand er en essentiel faktor for brugslevetiden af chassiskonstruktioner. Ydermere synes de skadelige virkninger af korrosion at øges med den stadig mere almindelige brug af salt til 2^ afisning af veje.

En anden ulempe ved stål er dets vægt. Det er faktisk helt klart, at det ved transport af gods er mere fordelagtigt at have den lettest mulige understøtningskonstruktion med henblik på at nedsætte brændstofudgifter. Ud fra dette 30 specielle synspunkt er stål temmelig uøkonomisk og derfor i direkte konkurrence med aluminium eller aluminiumlegeringer, som frembyder mange fordelagtige træk.

Aluminium har en meget god korrosionsmodstand selv uden nogen særlig behandling, og dets nye legeringer frem-viser betydeligt forbedrede mekaniske egenskaber. Ydermere kan som følge af nylige udviklinger af svejsemetoder aluminium og letlegeringer nu anvendes tilfredsstillende i

2 DK 166140 B

o mekaniske svejsede konstruktioner såsom de, der anvendes ved konstruktion af sættevogne med lige chassis.

Som en kendsgerning omfatter på dette specielle område en temmelig populær type sættevogn med lige chassis 5 tværelementer sammenlåst med langsgående elementer, af hvilke de yderste består af kanaltværsnit med faconnerede kanter og en nedre afstivningsflange. Disse tværsnitselementer opnås ved ekstrudering, og som regel samles de forskellige komponentelementer ved svejsning.

10 For nærværende har tværelementerne et cirkulært tværsnit. Denne løsning blev navnlig valgt, fordi det er langt lettere at bearbejde et element med cirkulært tværsnit. Det har imidlertid i praksis vist sig, at denne type tværelement er ledsaget af mange ulemper.

15 Disse ulemper observeres nærmere bestemt i de områ der, hvor enderne af tværelementerne er forbundet med sideelementerne, og hvor fastgørelsesoperationen er vanskelig at gennemføre, og spændingerne, der overføres fra karosseriet, er betragtelige. Faktisk er de nedre flanger af 20 disse sideelementer mere eller mindre i vejen, når man forsøger at lave en kontinuerlig svejsesøm. Under disse forhold forbindes kun den øvre del af enden af tværelementet med sideelementet. Det cirkulære tværsnit af tværelementet, som ligger an på den nedre flange af det langsgående 25 element, reducerer overfladen af tangeringsområdet til bare et punkt og bevirker følgelig den store svaghed i dette område, og dette er for så vidt skadeligt, som dette punkt ligger i et særlig belastet område.

Der er blevet registreret mange svigt i dette område 30 på grund af mangelen på en pålidelig forbindelse mellem den nedre del af tværelementet og sideelementet.

En anden ulempe ved denne cirkulære tværsnitskontur er, at dens inertimoment er langt fra dets optimale værdi i betragtning af den indgående materialemasse og retnin-35 gen af de forskellige spændinger, som fremkaldes deri.

DK 166140B

3

Endvidere kendes fra US patentskrift nr. 4 534 589 en anden måde til udformning af et sættevognslad beregnet til at danne en understøtning for et karosseri.

Dette lad er sammensat af en samling af tværelementer 5 med U-profil og langsgående elementer med omvendt T-profil, hvor kroppen af Τ'et frembyder kamformede udskæringer til skæring med de nævnte tværelementer. Desuden er de sidstnævnte begrænsede af en L-formet kant, hvis ene ben dækker kanten af ladet, og den anden kant hviler på den øvre flade af 10 tværelementerne.

En sådan udformning lider under de ulemper, der er knyttet til åbne profiler, og mangler modstandsevne i området for sidekanterne af ladet.

Det principale formål for den foreliggende opfindelse 15 er at tilvejebringe en sættevognschassis, der er forstærket betydeligt i sammenligning med foreliggende konstruktioner, idet dette resultat opnås uden at forøge konstruktionens vægt. Nærmere bestemt er tværelementerne fastgjort til de langsgående elementer i siden på en sådan måde, at spæn-20 dingerne fordeles over omkredsen af tværelementet, så at der opnås en specielt god spændingsoptagende evne.

Selve konstruktionen af sættevognschassiset lettes af den omstændighed, at tværelementet automatisk anbringes om sin længdeakse med en høj grad af præcision, at de gulv-25 understøttende afsnitselementer følgelig er rigtigt orienterede, og at de svejsesømme, der indbyrdes forbinder tværelementerne og de langsgående elementer, kan reduceres til netop den nødvendige længde. Det kan desuden påpeges, at i modsætning til et ekstruderet element med cirkulært tværsnit, 30 som ofte er ledsaget af manglende opretning af den samme frembringer (snoning), hvilket er en mere eller mindre regelmæssig torsionskastning af det ekstruderede tværsnit, efterhånden som det kommer ud fra dysen, opnås det forbedrede tværelementtværsnit direkte ved ekstrudering med en meget 35 lille torsionsmæssig tolerance, eftersom dets særlige udformning tillader begrænsning af den uønskede snoning til en

DK 166140B

4 værdi langt lavere end kendte værdier og rigeligt tilstrækkelig til formålet.

Ikke blot er det meget lettere at forbinde tværelementerne med de langsgående sideelementer, men ydermere 5 lettes fastgørelse af tværelementerne til de mellemliggende langsgående elementer i høj grad på grund af de adgangsområder, der resulterer af den særlige opbygning, som er tilvejebragt ved den foreliggende opfindelse, som tillader dannelse af kontinuerlige svejsesømme.

10 Ifølge opfindelsen er et sættevognslad, som er bereg net til at danne en karosseriunderstøtning, sammensat af en samling af tværelementer og langsgående elementer og begrænset i sideretningen af kantprofiler, som omfatter en flange, idet sættevognsladet er ejendommeligt ved, at nævnte flange 15 er beliggende ved det nedre af kantprofilerne, og at nævnte tværprofiler har et område til plant anlæg på flangen af kantprofilerne samt en i det væsentlige polygonal profil, så at de ved skæringsområdet roed de langsgående elementer har to konvergerende anlægsområder.

20 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et skematisk tværsnit gennem ladet på en sættevogn, fig. 2 forbindelsen mellem et tværelement af konven-25 tionel udformning og et sideelement, fig. 3 skematisk tværsnitskonturen af et tværelement ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 4 en modificeret udførelsesform for tværelementet ifølge den foreliggende opfindelse, 30 fig. 5 skematisk forbindelsen mellem et tværelement og et sideelement i sættevognens lad, fig. 6 en skematisk tværsnitsgengivelse af opbygningen af sættevognsladet ifølge den foreliggende opfindelse, og fig. 7 et tværsnit af et tværelement ifølge den fore-35 liggende opfindelse forsynet med en påklemt konsol til understøtning af gulvelementerne.

DK 166140B

5

Den foreliggende opfindelse er rettet på at tilvejebringe et forbedret sættevognslad og er navnlig anvendelig til konstruktion af kommercielle køretøjer, særlig til transport af gods.

5 Selv om den foreliggende opfindelse er blevet udviklet med særligt hensyn til vejtransportkøretøjer, er det klart, at den ligeledes kan anvendes til jernbanekøretøjer.

Ved brugen af aluminium og/eller dets legeringer fremkommer hovedvanskelighederne ved svejsning af tværele-10 menterne til chassisets sideelementer. På grund af bearbejdningsbekvemmelighed har de fleste tværelementer faktisk et cirkulært tværsnit, som er dårligt egnet til opnåelse af en ubrudt svejsesøm i flangeområdet af sideelementerne.

Nærmere bestemt har den nedre del af tværelementet et svækket 15 område, eftersom den ikke er forbundet til sideelementet, og dette svækkede område er netop et specielt belastet område i praktisk brug. Som en følge heraf er der registreret tilfældige svigt, som er yderst skadelige for sættevogne.

Fig. 1 viser et skematisk tværsnit af et lad til en 20 sættevogn af konventionel udformning. Oversiden af dette lad 1 er forsynet med et gulv 2 indrettet til at understøtte godset, som skal transporteres. Ladet 1 er ligeledes indrettet til at understøtte en karrosseriopbygning, dvs. sidevægge, som skal udgøre sættevognens karosseri.

25 Sættevognens chassisopbygning 1 omfatter en samling af tværelementer 3 og mellemliggende langsgående elementer 4 og 5. De mellemliggende langsgående elementer 4 og 5 har passende åbninger udformet deri for at tillade passagen af tværelementerne 3 gennem deres midterkroppe. De mellemlig-30 gende langsgående elementer 4 og 5 har en I-formet tværsnitsudformning for at forøge deres inertimoment.

Ladet 1 er begrænset i sideretningen af kantprofiler 6 og 7 forsynet med nedre flanger 8 og 9 for at forbedre deres stivhed.

35 Ladets gulv 2 består af dækelementer 10, 11 og 12, i almindelighed af træ, som holdes på plads af de øvre flanger

DK 166140 B

6 13 og 14 på de langsgående elementer 4 og 5 og af de øvre flanger 15 og 16 på kantprofilerne 6 og 7.

Disse dæk- eller gulvelementer 10, 11 og 12 understøttes af tværelementerne 3 med indskydning af i det væsent-5 lige U-formede påklemningskonsoller 17, 18 og 19 fastgjort til tværelementerne 3.

Fig. 2 viser den sædvanlige fremgangsmåde til forbindelse af et tværelement 3 med cirkulært tværsnit til en kantprofil 6.

10 Denne forbindelse opnås ved at lægge en svejsesøm 20 langs omkredsen af enden af tværelementet 3. På grund af tydelig mangel på tilgængelighed har svejsesømmen 20 imidlertid hidtil været ude af stand til at dække hele omkredsen af tværelementet 3 som følge af tilstedeværel-15 sen af den nedre flange 8 af kantprofilen 6, som forhindrer adgang til den mellem disse to elementer dannede sammenstødning.

Derfor er denne forbindelse særlig svag i den nedre del af tværelementet 3. Det skal også påpeges, at kon-20 taktfladen mellem flangen 8 på kantprofilen 6 og den cylindriske overflade af tværelementet 3 er begrænset til et enkelt punkt af tangential kontakt, hvilket naturligvis er for lille til at tilvejebringe en effektiv forbindelse mellem tværelementet 3 og flangen 8.

25 Ifølge et væsentligt træk, som karakteriserer den foreliggende opfindelse, omfatter sættevognsladet tværelementer 3 med en speciel tværsnitskontur og nærmere bestemt en del, hvormed dette tværelement kan ligge plant an på den underliggende flange af den tilgrænsende 3 0 kantprofil. Et typisk eksempel på denne tværsnitskontur er gengivet i fig. 3, som viser et tværelement 3 med en plan basisdel eller bund 21, som frembyder et forholdsvis bredt kontaktområde, hvorved der kan opnås en effektiv forbindelse ved for eksempel at lægge en svejsesøm mel-35 lem tværelementet og kantprofilen.

0 7

DK 166140B

Valget af denne tværsnitskontur frembyder andre fordelagtige træk fra et konstruktionsmæssigt synspunkt, eftersom de forskellige komponentelementer let kan anbringes på plads forud for samlingstrinnet. Faktisk forhindrer den plane bund 21 tværelementet 3 i at dreje sig i de tilsvarende åbninger, der er udformet i de mellemliggende langsgående elementer 4 og 5, og desuden letter den indbyrdes kontakt mellem de nedre flanger 8 og 9 på kantprofilerne 6 og 7 og den plane bund 21 af tværelementet 3 den rigtige anbringelse af kantprofilerne.

Idet den bevarer fordelene, der følger af tilstedeværelsen af en plan bund 21 som beskrevet ovenfor, er den foretrukne tværsnitskontur i det væsentlige polygonal med afrundede hjørner. Denne facon er ligeledes for-15 delagtig derved, at inertimomentet af tværelementet 3, forudsat et lige så stort tværsnitsareal, forøges, så at tværelementet har en større stivhed og kan bære betydelig større belastninger.

2Q Den i fig. 3 viste tværsnitskontur kan forbedres yderligere ved tilvejebringelse af to plane eller krum-liniede, konvergerende overflader 22 og 23 som vist i fig.

4 eller 5, dvs. med en i det væsentlige trekantet udformning.

25 For det første letter disse plane eller krumme konvergerende overflader centreringen af tværelementet 3 i de tilsvarende boringer eller åbninger i de langsgående elementer 4 og 5, selv når ladet samles i omvendt stilling. Endvidere er de to plane anlægsområder 22 og 23 30 noget adskilt fra de øvre flanger 13 og 14 på de langsgående elementer 4 og 5, så at det er langt lettere at danne svejsesømmen derimellem.

Fig. 5 og 6 viser henholdsvis et længdesnit og et tværsnit, som viser montering af et tværelement ifølge 35 en foretrukken udførelsesform for opfindelsen.

Tværsnitskonturen af tværelementet 3 er fordelagtigt næsten trekantet og i det væsentlige ligesidet med

DK 166140B

8 en plan bund og de andre to konvergerende sider 22 og 23, som er lidt krumliniede.

Det vil desuden ses, at svejesesømmen 20, som forbinder enden af tværelementet 3 med bunden af kantprofilen 5 6, er forstærket ved dannelse af en svejsning 24 mellem enden af den nedre flange 8 på kantprofilen 6 og bundsiden 21 af tværelementet 3. Den forøgelse af mekanisk styrke, der følger af dette arrangement, er for så vidt vigtig, som forbindelsen finder sted ved enden af den nedre flange 8 af 10 kantprofilen 6, så at der opnås en vægtarm svarende til længden af denne nedre flange 8, som tilsvarende formindsker tøjningen i svejsesømmen 24.

Den perfekte tilgængelighed, der er til rådighed ved fremstilling af svejsesømmene 20 og 24, fremgår ligeledes klart.

Påklemningskonsollerne 17 til fastgørelse af gulvelementerne 10 til tværelementerne 3 er forankret til disse tværelementer 3 ved at indgribe i forholdsvis tæt anbragte riller 25 og 26 udformet mellem de to konverge-20 rende anlægsområder 22 og 23. Hver påklemningskonsol 17 omfatter et par modstående, overhængende vinger 27 og 28 til forbedring af gulvets stabilitet.

En første udførelsesform for påklemningskonsollen 17 er vist i fig. 5. Nedenunder de overhængende vinger 25 27 og 28 er tilvejebragt et par symmetriske fastgørelsesben 30 og 31, som er indrettet til med deres noget forstørrede ender at snapindgribe i et par riller 25 og 26 udformet i tværelementet 3, idet denne konsol-i det væsentlige har et T^-formet tværsnit.

3 Π

Ved en anden, i fig. 7 vist udførelsesform opnås den samme ΊΓ-formede tværsnitsudformning ligeledes sammen med vingerne 27 og 28 og fastgørelsesbenene 30 og 31. Imidlertid er disse ben 30 og 31 lidt asymmetriske, idet enden 32 af benet 30 sammen med den tilsvarende rille 25 35 udgør en slags hængsel, og snapindgrebet mellem konsollen 17 og tværelementet 3 opnås ved at dreje konsollen

Q DK 166140 B

9 0 i retning af en pil 34, indtil enden 33 af benet 31 fastlåses i den tilsvarende rille 26.

Disse udførelsesformer er fordelagtige i sammenligning med disse, ved hvilke enderne af benene 30 og 31 simpelthen monteres i riller 25 og 26, fordi den vibra- 5 tion, som frembringes af sættevognen i praktisk brug, kunne bevirke, at konsollerne 17 blev frigjort fra det tilsvarende tværelement uanset det tryk, der udøves af gulvet og den af dette bårne belastning. Under disse omstændigheder ville en hæftesvejsning mellem konsollerne 10 17 og tværelementerne 3 undgå denne ubehagelighed og spare det ekstra arbejde, denne kunne medføre.

Desuden er den øvre væg 29 af tværelementet 3 fortrinsvis tykkere mellem rillerne 25 og 26 med henblik på at forbedre konstruktionens stivhed.

15 20 25 30 35

Claims (10)

1. Sættevognslad beregnet til at danne en karroseri-understøtning og sammensat af en samling af tværelementer (3) og langsgående elementer (4,5) begrænset i sideretningen 5 af kantprofiler (6,7), som omfatter en flange (8,9), k e n -detegnet ved, at nævnte flange er beliggende ved det nedre af kantprofilerne, og at nævnte tværelemetner (3) har et område (21) til plant anlæg på flangen (8,9) af kantprofilerne (6,7) samt en i det væsentlige polygonal profil, 10 så at de ved skæringsområdet med de langsgående elementer (4,5) har to konvergerende anlægsområder (22,23).

2. Sættevognslad ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tværelementerne (3) har et område til fastgørelse på enderne af flangerne (8,9) på kantprofilerne 15 (6,7).

3. Sættevognslad ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tværelementerne (3) ved deres bund har en plan flade (21) og ved deres øvre del en cirkulær profil.

4. Sættevogrislad ifølge krav 1, kendeteg-20 net ved, at tværelementerne (3) ved deres bund har en plan flade (21) og ved deres øvre del to plane, konvergerende anlægsområder (22,23).

5. Sættevognslad ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tværelementerne (3) ved deres bund har en 25 plan flade (21) og ved deres øvre del to krumliniede, konvergerende anlægsområder (22,23).

6. Sættevognslad ifølge krav 1, kendetegnet ved, at toppen af tværelementet (3) har en ekstra forstærkende tykkelse (29). 30

7. Sættevognslad ifølge krav 6, kendeteg net ved, at der over tværelementerne (3) er monteret mindst én påklemningskonsol (17) til understøtning af et gulv (2), og at tværelementerne (3) ved deres øvre del omfatter riller (25,26) til fastgørelse af påklemningskonsollen 35 (17) på tværelementet (3) og anbragt med snævert mellemrum mellem de to konvergerende anlægsområder (22,23). DK 166140 B

8. Sættevognslad ifølge krav 7, kendetegnet ved, at påklemningskonsollen (17) har to udragende sidevinger (27,28).

9. Sættevognslad ifølge krav 7, kendeteg- 5 net ved, at påklemningskonsollen (17) har to asymmetriske fastgørelsesben (30,31), idet enden (32) af det ene (30) er udformet til at danne et hængsel, og enden (33) af det andet (31) er udformet til at danne en snapbefæstelse med de tilsvarende riller (25,26).

10 10. Sættevognslad ifølge krav 4 eller 5, kende tegnet ved, at tværelementerne (3) har en profil af en i det væsentlige trekantet, i det væsentlige ligesidet facon med afrundede hjørner.