EP2236967A1 - Aufnahmegestell, insb. Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Aufnahmegestell, insb. Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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EP2236967A1
EP2236967A1 EP09016008A EP09016008A EP2236967A1 EP 2236967 A1 EP2236967 A1 EP 2236967A1 EP 09016008 A EP09016008 A EP 09016008A EP 09016008 A EP09016008 A EP 09016008A EP 2236967 A1 EP2236967 A1 EP 2236967A1
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support
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rocker
support bracket
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below

Definitions

  • the invention relates to a receiving frame, esp. Heat treatment frame for subframe of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a subframe of a motor vehicle is designed as a one-piece, complex by high functional integration cast part, which is subjected to completion of a heat treatment process.
  • This process consists essentially of solution heat treatment, water quenching and subsequent thermal aging.
  • a problem has been found that a component delay of the located before the heat treatment in a good dimensional Rohteilschreib subframe takes place only in the heat treatment process, as the subframe is supported on its frame supports rigidly supported in a four-point support in a receiving frame for heat treatment.
  • the object of the invention is to ensure the good dimensional Rohteilschreib the subframe during and after the heat treatment process and to minimize component distortion.
  • the advantages achieved by the invention are that a component delay is avoided by a heat treatment process of the subframe by means of a corresponding storage in the receiving frame by the receiving frame for supporting receiving the subframe on opposite frame rails each connected to upright side rails of the frame support brackets, wherein the a support console for example for a Frame side member is rigidly connected to the side spar and the other arranged on opposite frame side support bracket, for example, for the other frame rail of the subframe from a so-called.
  • Rocker is pivotally connected to the side rail of the frame.
  • a clearly defined three-point storage is achieved with four component supports in the receiving frame, wherein two support points are coupled to each other via a mechanically movable rocker, which is formed from the support bracket.
  • this rocker of the frame compensates for any existing, low unmachined tolerances after casting.
  • the component distortion is minimized by the heat treatment by means of such a rich support at the four component points.
  • the receiving frame can be optimized by appropriate design of the individual support points for a robust use series to the effect that four bearings of the component is reliably avoided only about three editions. The aim is to minimize the distortion due to the improved absorption of the subframe on the support brackets during heat treatment or to avoid any necessary post-stored straightening process.
  • the running as a rocker pivotal Abstweilkonsole on both sides of the side member of the support frame each have a support point, for example, for a frame rail of the subframe and between these support points of the rocker on 9.holm a pivotal connection of Abstweilkonsole is arranged to the side rail by means of a bolt.
  • the support bracket designed as a rocker can be adapted according to the positioning of the subframe in the frame, so that it is ensured that the subframe always rests on four points of the support brackets and fewer conditions are avoided, so that a delay of the subframe is prevented and a straightening process the heat treatment process can thus be omitted.
  • the rocker designed as a support bracket on the bolt in the side rail forms a transverse to the receiving frame and arranged in a horizontal plane pivot axis.
  • the rocker is executed, for example, by means of a keyhole opening on the bolt connected to the side spar mounted.
  • the subframe 1 comprises a closed frame with longitudinal frame members and cross members 5, 6 and 7, 8. On the longitudinal frame members 5, 6, inter alia, bearings for Rad Equipmentslenker a suspension for a motor vehicle are formed.
  • the subframe 1 is held rigidly in four points P1 to P4 of the frame 2 for heat treatment in a heat treatment frame via support brackets.
  • the subframe 1 in the receiving frame 2 a clearly defined three-point storage with four support points 9, 10, 11 and 12, wherein two support points 9, 10 via a mechanically movable, designed as a rocker support bracket 4 and the other two support points 11, 12 is achieved via a rigid support bracket 3.
  • the receiving frame 2 has for supporting receiving the subframe 1, for example, on opposite frame side members 5, 6 respectively the support brackets 3 and 4, which are connected to upright side rails 14 of the receiving frame 2.
  • the support brackets 3 are rigidly connected to the side rail 14 via square connections 20, for example for the frame side members 5.
  • the frame side members 6 of the subframe 1 are supported variably adjusted.
  • the support bracket 3, 4 has on both sides of the side rail 14, the pads 11, 12 and the pads 9, 10.
  • the support bracket 4 is connected via a bolt 15 with the Side member 14 of the frame 2 provided with a rotational degree of freedom, ie pivotally connected, so that this support bracket 4 has a so-called rocker function.
  • This designed as a rocker support bracket 4 is about the bolt 15 to a frame 2 transversely extending, arranged in a horizontal plane pivot axis S twisted or adjustable.
  • Fig. 4 is the rigid and not pivotally mounted on the side rail 14 of the frame arranged further support bracket 3 of a frame side mounted in the square shots 20.
  • the designed as a rocker pivotable support bracket 4 of the opposite frame side has a keyhole receptacle for the bolt 15. Due to the overall modular design of the rack in plug-in design a simple replacement of individual components of the frame 2 and thus a simplified maintenance is possible. Furthermore, a self-distortion of the frame is minimized by the plug-in construction during quenching.
  • the two support points 9, 10 are coupled together for the subframe 1, d. H. Any existing blank tolerances are compensated after the casting process. Thus, a possible component distortion can be minimized by the heat treatment process by means of a rich support at the four component points. An edition of the subframe 1 on only three support points on the support brackets 3, 4, as possible according to the prior art, is thus excluded.

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Abstract

Das Aufnahmegestell für Fahrschemel zur Wärmebehandlung weist zur abstützenden Aufnahme an gegenüberliegenden Rahmenträgern jeweils mit aufrechten Seitenholmen des Gestells verbundene Abstützkonsolen auf, wobei die eine Abstützkonsole für einen Rahmenträger starr mit dem Seitenholm verbunden ist und die weitere an gegenüberliegender Gestellseite angeordnete Abstützkonsole schwenkbeweglich als so genannte Wippe mit dem Seitenholm verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufnahmegestell, insb. Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs ist als einteiliges, durch hohe Funktionsintegration komplexes Gussteil konzipiert, welches zur Fertigstellung einem Wärmebehandlungsverfahren unterzogen wird. Dieses Verfahren besteht im Wesentlichen aus einem Lösungsglühen, einer Wasserabschreckung sowie einer nachfolgenden Warmauslagerung. Als problematisch hat sich herausgestellt, dass ein Bauteilverzug des vor der Wärmebehandlung in einem guten maßlichen Rohteilzustand befindlichen Fahrschemels erst bei dem Wärmebehandlungsverfahren erfolgt, da der Fahrschemel an seinen Rahmenträgern starr in einer Vier-Punkt-Lagerung abgestützt in einem Aufnahmegestell zur Wärmebehandlung gehalten wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den guten maßlichen Rohteilzustand des Fahrschemels auch während und nach dem Wärmebehandlungsverfahren zu gewährleisten und ein Bauteilverzug zu minimieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
  • Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein Bauteilverzug durch ein Wärmebehandlungsverfahren des Fahrschemels mittels einer entsprechenden Lagerung im Aufnahmegestell vermieden wird, indem das Aufnahmegestell zur abstützenden Aufnahme des Fahrschemels an gegenüberliegenden Rahmenträgern jeweils mit aufrechten Seitenholmen des Gestells verbundene Abstützkonsolen umfasst, wobei die eine Abstützkonsole beispielsweise für einen Rahmenlängsträger starr mit dem Seitenholm verbunden ist und die weitere an gegenüberliegender Gestellseite angeordnete Abstützkonsole beispielsweise für den weiteren Rahmenlängsträger des Fahrschemels aus einer sog. Wippe besteht, die schwenkbeweglich mit dem Seitenholm des Gestells verbunden ist. Es sind auch andere Auflagepunkte am Fahrschemel möglich. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise nach der Erfindung erreicht, dass eine eindeutig definierte Drei-Punkt-Lagerung mit vier Bauteilauflagen im Aufnahmegestell erreicht wird, wobei zwei Auflagepunkte über eine mechanisch, bewegliche Wippe miteinander gekoppelt werden, die aus der Abstützkonsole gebildet wird. Somit gleicht diese Wippe des Gestells etwaige vorhandene, geringe Rohteiltoleranzen nach einem Gießen aus. Der Bauteilverzug wird durch das Wärmebehandeln mittels einer solchen satten Auflage an den vier Bauteilpunkten minimiert. Darüber hinaus kann das Aufnahmegestell durch entsprechende Ausgestaltung der einzelnen Auflagepunkte für einen robusten Serieneinsatz dahingehend optimiert werden, dass vier Lagerungen des Bauteils etwa nur auf drei Auflagen prozesssicher vermieden wird. Ziel ist es, durch die verbesserte Aufnahme des Fahrschemels über die Abstützkonsolen beim Wärmebehandeln den Verzugsausschuss zu minimieren bzw. einen etwa notwendigen nach gelagerten Richtprozess zu vermeiden.
  • Des Weiteren weist die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole zu beiden Seiten des Seitenholms des Aufnahmegestells jeweils einen Abstützpunkt beispielsweise für einen Rahmenlängsträger des Fahrschemels auf und zwischen diesen Abstützpunkten der Wippe am Seitenholm ist eine schwenkbewegliche Verbindung der Abstützkonsole zum Seitenholm mittels eines Bolzens angeordnet. Somit kann sich die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole entsprechend der Positionierung des Fahrschemels im Gestell anpassen, so dass gewährleistet ist, dass der Fahrschemel immer an vier Punkten der Abstützkonsolen aufliegt und weniger Auflagen vermieden werden, so dass ein Verzug des Fahrschemels unterbunden wird und ein Richtprozess nach dem Wärmebehandlungsverfahren somit entfallen kann.
  • Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die als Wippe ausgeführte eine Abstützkonsole über den Bolzen im Seitenholm eine zum Aufnahmegestell quer verlaufende und in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse bildet. Die Wippe ist beispielsweise mittels einer Schlüssellochöffnung auf den mit dem Seitenholm verbundenen Bolzen einhängbar ausgeführt. Durch das Einhängen der Abstützkonsolen vorzugsweise der starren Abstützkonsole über Vierkantverbindungen einerseits und der rotatorischen Verbindung der weiteren Abstützkonsole andererseits über einen Bolzen am Seitenholm, ist ein einfacher Austausch dieser Komponenten möglich, was auch die Wartung vereinfacht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipdarstellung eines in vier Punkten starr abgestützten Fahrschemels im Wärmebehandlungsgestell nach dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    eine Prinzipstarrstellung eines beweglich abgestützten Fahrschemels auf einer als Wippe ausgeführten Abstützkonsole nach der Erfindung,
    Fig. 3
    ein unbeladenes Wärmebehandlungsgestell mit starren Abstützkonsolen an einer Gestellseite zur Aufnahme von mehreren Fahrschemeln,
    Fig. 4
    eine schaubildliche Darstellung auf eine starre Abstützkonsole an einem Seitenholm eines Gestells zur Aufnahme des Fahrschemels zur Wärmebehandlung und
    Fig. 5
    eine schaubildliche Darstellung auf eine schwenkbewegliche (rotatorische) Verbindung einer weiteren Abstützkonsole an einem Seitenholm zur Aufnahme eines Fahrschemels zur Wärmebehandlung.
  • Zur Wärmebehandlung eines aus einem Gussteil bestehenden Fahrschemels 1 für ein Kraftfahrzeug wird dieses in einem so genannten Wärmebehandlungsgestell bzw. einem Aufnahmegestell 2 gelagert. Dieses Gestell 2 gemäß Fig. 3 nimmt in mehreren übereinander angeordneten Ebenen mehrere Fahrschemel 1 auf, die auf Abstützkonsolen 3, 4 des Gestells 2 gehalten sind.
  • Der Fahrschemel 1 umfasst einen geschlossenen Rahmen mit Rahmenlängs- und Querträgern 5, 6 und 7, 8. An den Rahmenlängsträgern 5, 6 sind unter anderem Lagerungen für Radführungslenker einer Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug angeformt.
  • Wie aus dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 bekannt ist, wird der Fahrschemel 1 zur Wärmebehandlung in einem Wärmebehandlungsgestell über Abstützkonsolen starr in vier Punkten P1 bis P4 des Gestells 2 gehalten.
  • Nach der Erfindung gem. Fig. 2 weist der Fahrschemel 1 im Aufnahmegestell 2 eine eindeutig definierte Drei-Punkt-Lagerung mit vier Auflagepunkten 9, 10, 11 und 12 auf, wobei zwei Auflagepunkte 9, 10 über eine mechanisch bewegliche, als Wippe ausgeführte Abstützkonsole 4 und die weiteren zwei Auflagepunkte 11, 12 über eine starre Abstützkonsole 3 erzielt wird.
  • Das Aufnahmegestell 2 weist zur abstützenden Aufnahme des Fahrschemels 1 beispielsweise an gegenüberliegenden Rahmenlängsträgern 5, 6 jeweils die Abstützkonsolen 3 und 4 auf, die mit aufrechten Seitenholmen 14 des Aufnahmegestells 2 verbunden sind. An einer Seite des Gestells 2 sind die Abstützkonsolen 3 beispielsweise für die Rahmenlängsträger 5 starr mit dem Seitenholm 14 über Vierkantverbindungen 20 verbunden. An der gegenüberliegenden Seite des Gestells 2 sind die als Wippe ausgeführten Abstützkonsolen 4 angeordnet, auf denen beispielsweise die Rahmenlängsträger 6 des Fahrschemels 1 variabel angepasst abgestützt sind.
  • Die Abstützkonsole 3, 4 weist zu beiden Seiten des Seitenholms 14 die Auflagen 11, 12 sowie die Auflagen 9, 10 auf. Die Abstützkonsole 4 ist über einen Bolzen 15 mit dem Seitenholm 14 des Gestells 2 mit einem rotatorischen Freiheitsgrad versehen, d. h. schwenkbeweglich verbunden, so dass diese Abstützkonsole 4 eine so genannte Wippen-Funktion aufweist. Diese als Wippe ausgeführte Abstützkonsole 4 ist über den Bolzen 15 um eine zum Gestell 2 quer verlaufende, in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse S verdreh- bzw. verstellbar.
  • Wie in Fig. 4 näher dargestellt ist, ist die starr und nicht schwenkbeweglich am Seitenholm 14 des Gestells angeordnete weitere Abstützkonsole 3 der einen Gestellseite in den Vierkantaufnahmen 20 eingehängt. Die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole 4 der gegenüberliegenden Gestellseite weist eine Schlüssellochaufnahme für den Bolzen 15 auf. Durch den gesamthaft modularen Aufbau des Gestells in Steckbauweise ist ein einfacher Austausch einzelner Komponenten des Gestells 2 und somit eine vereinfachte Wartung möglich. Ferner wird eine Eigenverzerrung des Gestells durch die Steckbauweise beim Abschrecken minimiert.
  • Durch die als Wippe ausgeführte schwenkbewegliche Abstützkonsole 4 werden vorzugsweise die zwei Auflagepunkte 9, 10 für den Fahrschemel 1 miteinander gekoppelt, d. h. es werden etwaige vorhandene Rohteiltoleranzen nach dem Gießvorgang ausgeglichen. Somit kann ein möglicher Bauteilverzug durch das Wärmebehandlungsverfahren mittels einer satten Auflage an den vier Bauteilpunkten minimiert werden. Eine Auflage des Fahrschemels 1 auf nur drei Auflagepunkten an den Abstützkonsolen 3, 4, wie nach dem Stand der Technik möglich, wird somit ausgeschlossen.

Claims (6)

  1. Aufnahmegestell, insbesondere Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Hinterachs-Fahrschemel, zur mehrfach abgestützten Lagerung während eines Wärmebehandlungsverfahrens des Fahrschemels im Gestell, wobei der Fahrschemel einen einstückig geschlossenen Rahmen umfasst, der aus einem hohlen komplexen Gussteil besteht und Funktionselemente zur schwenkbaren Aufnahme einer Radaufhängung aufweist und eckseitig jeweils über Lagerelemente mit einem Fahrzeugaufbau verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegestell (2) zur abgestützten Aufnahme des Fahrschemels (1) an gegenüberliegenden Rahmenlängsträgern (5, 6) jeweils mit aufrechten Seitenholmen (14) des Gestells (2) verbundene Abstützkonsolen (3, 4) umfasst, wobei die eine Abstützkonsole (3) für den Rahmenlängsträger (5) starr mit dem Seitenholm (14) des Gestells (2) verbunden ist und die weitere an gegenüberliegender Gestellseite angeordnete Abstützkonsole (4) für den weiteren Rahmenlängsträger (6) aus einer Wippe besteht, die schwenkbeweglich mit dem Seitenholm (14) verbunden ist.
  2. Aufnahmegestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole (4) zu beiden Seiten des Seitenholms (14) des Gestells (2) jeweils einen Abstützpunkt (9, 10) für den Rahmenlängsträger (6) des Fahrschemels (1) aufweist und zwischen diesen Abstützpunkten (9, 10) der Wippe im Seitenholm (14) eine schwenkbewegliche Verbindung der Abstützkonsole (4) zum Seitenholm (14) mittels eines Bolzens (15) angeordnet ist.
  3. Aufnahmegestell nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wippe ausgeführte Abstützkonsole (4) über den Bolzen (15) im Seitenholm (14) eine zum Gestell (2) quer verlaufende und in einer horizontalen Ebene angeordnete Schwenkachse (S) bildet.
  4. Aufnahmegestell nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (Abstützkonsole 4) mittels einer Schlüssellochöffnung auf den mit dem Seitenholm (14) verbundenen Bolzen (15) einhängbar ist.
  5. Aufnahmegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (Abstützkonsole 4) in einer Lagerungsstellung für den Fahrschemel (1) im Gestell (2) mit den beiden variablen Abstützpunkten (9, 10) an eine Position des Seitenlängsträgers (6) des Fahrschemels (1) anpassbar angeordnet ist.
  6. Aufnahmegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufrecht stehenden Seitenholme (14) des Gestells (2) mit einem von oben aufgesetzten Stützrahmen (21) stabilisierend verbunden sind.
EP09016008A 2009-03-31 2009-12-24 Wärmebehandlungsgestell für Fahrschemel eines Kraftfahrzeugs Not-in-force EP2236967B1 (de)

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