NO166173B - Semitrailerplattform. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen anqår en kjøretøyplattform, hovedsakelig for industrikjøretøyer bestemt til varetransport, og oppfinnelsen gjelder særlig en tilhenger av semitrailertypen.

Plattformen er innrettet for å danne det bærende chassis på en slik tilhenger som omfatter hjulaksler og et karosseri. Plattformens bærende plan inngår i selve plattformen og tjener som direkte underlag for de varer som skal fraktes.

I konvensjonelle plattformkonstruksjoner dannes denne helst av en sammenstilling av langsgående og tverrliggende metall-skinner som krysser hverandre, og det benyttes stål som materiale på grunn av ønsket mekanisk styrke og lave kostnader. Fordelen ved å benytte stål, når det ses bort fra kostnadene, er at dette materiale er lett sveisbart og at de utførte sveiseforbindelser kan motstå store mekaniske påkjenninger. Imidlertid lider stål-konstruksjoner også av ulemper.

Først og fremst motstår stål korrosjon svært dårlig, og for å beskytte slike konstruksjoner kreves derfor en relativt kostbar overflatebehandling hvis virkning er av begrenset varighet. Det skal videre understrekes at korrosjons-problemet er av relativt stor betydning siden det her dreier seg om en hovedparameter for stålkonstruksjonens levetid. Det skal videre legges vekt på at korrosjonsfaren er lagt større enn tidligere på grunn av stadig oftere salting av de benyttede veier.

En annen ulempe med stål er vekten. Siden dette er

av primær betydning innen transport, ville det være fordelaktig å benytte en bærekonstruksjon av lettest mulig materiale for å spare energi. Stålet er i denne sammenheng følgelig ikke særlig godt egnet, og dette medfører at spesielt aluminium er konkur-ransedyktig og videre fremviser andre fordeler.

Aluminium motstår korrosjon svært godt selv når metallet ikke behandles spesielt, og de nye legeringer som fin-nes tilbyr betydelig bedrede mekaniske egenskaper. Videre har utviklingen av sveiseteknologien medført at også aluminium vil kunne benyttes i slike mekanisk/sveisesammenføyde konstruksjoner som det er aktuelt å bruke for plattformer for semitrailere.

Nettopp for denne anvendelse er en viss type platt-formkonstruksjon ganske utbredt, og den består av en sammenstilling av tverrbjelker som ligger tvers over langsgående skinner, og konstruksjonen er forbundet langs siden med profilskinner som omfatter en nedre avstivende flens. De benyttede skinner er fremstilt ved ekstrudering og montasjen skjer hovedsakelig ved hjelp av sveising.

Tverrbjelkene har et sirkulært tverrsnitt og dette valg er gjort på grunn av forenklet fremstilling. Imidlertid er ikke den sirkulære form den gunstigste for slike tverrbjelker, og en rekke ulemper har kunnet påvises.

Særlig i de forbindelsesområder hvor tverrbjelkene møter de langsgående skinner er sammensveisingen vanskelig å ut-føre, samtidig som de krefter som konstruksjonen påkjennes av er betydelige. De langsgående sideskinnenes nedre flens hindrer i denne konstruksjon utførelsen av en sammenhengende sveisesøm og av denne grunn er det kun det øvre parti av enden av tverrbjelken som festes til profilet. Tverrbjelkens sirkulære tverrsnitt gjør at kontakten med den nedre flens begrenses til en liten flate i den tangerende sone, hvorved konstruksjonen således får et svakt område. Dette er særlig uheldig siden det her dreier seg om et område som utsettes for kraftige mekaniske påkjenninger ..

Gjentatte tilfeller av svikt er registrert på slike plattformer, og det skyldes at det ikke har vært tilstrekkelig solid forbindelse mellom tverrbjelkenes nedre parti og de langsgående sideskinner.

Man kan likeledes bemerke at treghetsmomentet til en bjelke med sirkulært tverrsnitt er langt fra optimalt i forhold til den anvendte materialmengde og de foreliggende krefters orientering. Hovedformålet for den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en semitrailerplattform hvis konstruksjon er forsterket i forhold til tidligere kjente konstruksjoner,

og dette uten at vekten dermed økes. Særlig er tverrbjelkenes feste til de langsgående skinner utført slik at det sørges for en kraftfordeling over hele tverrbjelkenes tverrsnitt, hvorved de mekaniske påkjenninger lett kan opptas.

Konstruksjonen av en slik plattform lettes videre ved at orienteringen av tverrbjelkene i forhold til plattformens lengdeakse automatisk sikres med stor nøyaktighet, at de bærende elementer i plattformkonstruksjonen derved også kan plasseres eksakt, og at lengden av sveisesømmene som forbinder tverrbjelkene med de langsgående skinner begrenses til et minimum. Det skal videre bemerkes at det i motsetning til et sirkulært formet ekstrudert profil som ofte har dimensjonsfeil i forhold til sin omløpende generatrise (vridningsdeformasjon, et fenomen som slett ikke er uvanlig som følge av ekstruderingsprosessen), ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes tverrbjelkeprofiler som kan ekstruderes direkte og ikke er beheftet med annet enn særdeles små vridningstoleranser, siden den valgte form gjør det langt enklere å begrense denne torsjon til verdier som i alle fall ligger langt under de toleransekrav som kreves i denne anvendelse.

Det er ikke bare sammenføyningen av tverrbjelkene

med de langsgående sideskinner som lettes, men sammensveisingen av tverrbjelker og de sentrale bæreskinner er likeledes langt lettere å utføre ved at det ifølge den foreliggende oppfinnelse er sørget for adkomstområder som letter utførelsen av sammenhengende sveisesømmer.

Andre formål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse som imidlertid ikke er ment å være annet enn indikerende og som ikke skal begrense oppfinnelsen på noen måte. Ifølge oppfinnelsen er det således skaffet tilveie en kjøretøyplattform innrettet for å danne en bærende karosseridel, særlig for en tilhenger av semitrailertypen, og denne kjøretøyplattform er av den art som fremgår av den innledende del av det etterfølgende patent-krav 1.

Oppfinnelsens kjøretøyplattform er særlig kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken i dette krav.

Oppfinnelsen vil lettere kunne forstås ut fra beskriv-elsen og de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 skjematisk viser et tverrsnitt av en kjøretøyplattform ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser sammenføyningen av en tverrbjelke med en langsgående sideskinne i samsvar med teknikkens stand, fig. 3 viser en tverrbjelke i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, i tverrsnitt, fig. 4 viser en annen utførelsesform av en tverrbjelke i samsvar med oppfinnelsen, likeledes i tverrsnitt,

fig. 5 viser skjematisk hvordan tverrbjelken er festet til en langsgående sideskinne på plattformen, fig. 6 viser et tverrsnitt av den sammenbyggede plattform ifølge opp-

finnelsen, og fig. 7 viser et tverrsnitt av en tverrbjelke ifølge oppfinnelsen og utstyrt med et festeelement for montering på plattformens bærende elementer.

Foreliggende oppfinnelse tar således sikte på å skaffe til veie en forbedret semitrailerplattform, særlig for anvendelse innen industriell transport. Plattformen er særlig innrettet for å danne en bærende karosseridel og hvile på hjulaksler. Selv om oppfinnelsen hovedsakelig har blitt utviklet for å kunne benyttes i forbindelse med veigående kjøretøyer, vil den likeledes kunne utvides til å gjelde skinnegående transport.

Som tidligere nevnt konstrueres plattformer for semitrailere hovedsakelig ved at kryssliggende tverrbjelker og skinner av stål sammenføyes ved hjelp av sveising. Ved siden av at stål har meget gode mekaniske egenskaper, er valget av stål gjort ut fra økonomiske grunner. Det viser seg imidlertid at benyttelsen av stål likevel fremviser betydelige ulemper, særlig når det gjelder korrosjon og vekt.

Det har følgelig vist seg at det i dette område vil kunne være fordelaktig å benytte aluminium og beslektede materi-aler, og dette har bidratt til øket anvendelse for fabrikasjon av moderne semitrailerplattformer.

Hovedproblemene ved benyttelse av aluminium skyldes vanskeligheten med sveising av tverrbjelkene til de langsgående sideskinner.Av fabrikasjonsmessige årsaker har tverrbjelkene hatt sirkulær tverrsnittsform, og dette har gjort det vanskelig å ut-føre en sammenhengende sveising ti] skinnene. Spesielt det nedre parti av tverrbjelken har dannet et svakt punkt ved ikke å være fast forbundet med skinnen, og dette har vært av særlig stor betydning siden det her gjelder en påkjenningssone. Brudd i dette område vil kunne være resultatet, og slike brudd vil kunne være katastrofale og stille semitrailere generelt i et dårlig lys.

Foreliggende oppfinnelse har som spesielt formål å komme frem til en plattform hvor denne forbindelse er forsterket og generelt muliggjøre en enklere konstruksjon av slike plattformer.

Fig. 1 viser i tverrsnitt en del av en plattform 1 slik som den tradisjonelt har vært konstruert, og den øvre del av plattformen danner et bærepian 2 tiltenkt å tjene som underlagsplan for de varer som skal transporteres. Plattformen 1 er likeledes konstruert for å danne en bærende karosseridel på et kjøretøy, dvs. med sidevegger å danne kjøretøyets laste-plan med sidestøtte.

Konstruksjonen av plattformen 1 består av en sammenstilling av tverrbjelker 3, langsgående sentrale bæreskinner 4, 5, og langsgående sideskinner 6, 7. Skinnene 4, 5 har en rekke åpninger som er innrettet for å plassere tverrbjelkene 3 på tvers gjennom den sentrale del av skinnene. Skinnenes tverrsnitt har fortrinnsvis l-form for å gi større stivhet.

Plattformens bæreplan 2 er bygget opp med plattformelementer 10, 11 og 12, vanligvis av tremateriale og som holdes på plass av øvre tverrflenser 13 og 14 på de langsgående skinner 4 og 5 og øvre flenser 15 og 16 på de langsgående sideskinner 6 og 7.

Plattformelementene 10, 11 og 12 holdes oppe av tverrbjelkene 3 med en viss avstand fra disse takket være festeelementer 17, 18 og 19 som er festet til tverrbjelkene 3 og som tradisjonelt har U-form.

Fig. 2 viser hvordan en tverrbjelke 3 er festet til

en langsgående sideskinne 6. Denne skinne er her en tverrbjelke med tradisjonell sirkulær form.

Selve forbindelsen sikres ved hjelp av en sveisesøm

20 som er lagt rundt omkretsen av tverrbjelkens 3 ende. Imidlertid strekker ikke sveisesømmen 20 seg rundt hele omkretsen av tverrbjelken 3 på grunn av problemer med å komme til, og dette skyldes nærværet av den nedre flens 8 på den langsgående sideskinne 6.

Sammenføyningen viser således en mulig svekkingssone

i det nedre parti av tverrbjelken 3, og det må også understrekes at kontaktflaten mellom den nedre flens 8 og den sirkulært formede tverrbjelke 3 begrenser seg til en tangentflate som er altfor begrenset for å sikre en effektiv forbindelse mellom disse elementer.

Ifølge hovedtrekket i den foreliggende oppfinnelse konstrueres derimot semitrailerplattformen i stedet av tverrbjelker 3 som har en spesiell profil og særlig fremviser en bredere plan anleggsflate for anlegg mot de langsgående side-skinners nedre flenser. Et eksempel på en slik profil eller et tverrsnitt for tverrbjelken 3 er vist på fig- 3 hvor tverrbjelken har en plan anleggsflate 21 som representerer en ganske stor kontaktflate mot de nedre flenser 8 og 9 på de langsgående sideskinner 6 og 7, og det er følgelig kurant å utføre en solid forbindelse mellom disse elementer ved f.eks. sveising med en sammenhengende sveisesøm.

Det å benytte en slik profil gir ytterligere konstruk-sjonsfordeler siden plasseringen av de forskjellige elementer da korrekt kan foreta ved sammenstillingen. Anleggsflaten 21 hindrer nemlig effektivt utilsiktet dreining av tverrbjelken 3 i de dertil anordnede utsparinger i de langsgående bæreskinner 4 og 5, og anlegget mellom de nedre flenser 8 og 9 på de langsgående sideskinner 6 og 7 mot denne anleggsflate 21 på tverrbjelken 3 sikrer korrekt posisjon for disse profiler.

Med bibehold av de fordeler som den plane anleggsflate 21 fremviser og som er angitt ovenfor, kan det foretrukne tverrsnitt for tverrbjelkene 3 likeledes ha en hovedsakelig polygonal form med avrundede hjørner. Et slikt valg vil ytterligere gi den fordel at det med ett og samme tverrsnitt oppnås øket bøyestiv-het av tverrbjelken hvorved denne kan motstå enda større påkjenninger uten å deformeres.

Tverrsnittsprofilen av tverrbjelkene 3, vist på fig. 3, kan ytterligere forbedres ved at tverrsnittet får to plane eller buede bæreflater 22, 23 som skrår mot hverandre slik som vist på fig. 4 eller 5, og det betyr at tverrbjelken får en hovedsakelig triangulær form. Bæreflatene 22 og 23 gir for det første mulighet for en sentrering av stillingen for tverrbjelken 3 i de åpninger som er tatt ut i de langsgående bæreskinner 4

og 5 selv når plattformkonstruksjonen sammenmonteres snudd opp ned. Det er videre sørget for at disse bæreflater 22 og 23 får en passende avstand fra de øvrige tverrflenser 13 og 14 på skinnene 4 og 5 slik at utførelsen av sveisesømmen for forbindelsen lettere kan foretas.

Fig. 5 og 6 viser henholdsvis i snitt og fra siden plasseringen av en tverrbjelke ifølge en foretrukket utførelses-form innenfor rammen av oppfinnelsen. Tverrsnittet av tverrbjelken 3 er her fortrinnsvis tilnærmet triangulært og hovedsakelig likesidet, idet triangelets grunnflate danner den plane anleggsflate 21 mens de to øvrige sider danner bæreflatene 22,

23 og er svakt buede og skrår mot hverandre.

Det skal først og fremst bemerkes at sveisesømmen 20 ved forbindelsen mellom tverrbjelkens 3 ende og den indre del av den langsgående sideskinne 6 er forsterket ved at det er plassert en ytterligere sveisesøm 24 mellom ytterkanten av den nedre flens 8 på skinnen 6 og anleggsflaten 21 nederst på tverrbjelken 3. Denne utførelse er særlig sterk siden sammenføyningen er utført ved kanten av den nedre flens 8 på den langsgående sideskinne 6, og det dannes således en vektarm som tilsvarer lengden av flensen 8 og som reduserer påkjenningene på selve sveisesømmen 24.

Det fremgår likeledes hvor enkelt det nå er å få adgang til å utføre sveisesømmene 20 og 24.

Festeelementet 17 for plattformelementet 10 er festet til tverrbjelken 3 med spor 25 og 26 som ligger temmelig nær inntil hverandre og befinner seg mellom de to bæreflater 22 og 23. Festeelementet 17 er forsynt med to utstikkende sideflenser 27 og 28 som ytterligere bedrer stabiliteten av det underlag som plattformelementene danner.

En første utførelsesform av festeelementet 17 er vist på fig. 5. På undersiden av de utstikkende sideflenser 27 og 28 er det anordnet symmetriske, nedoverrettede flenser 30 og 31 hvis ytterste del 32 hhv. 33 er formet for å kunne smettes inn i sporet 25 hhv. 26 på tverrbjelken 3, idet festeelementet 17 da hovedsakelig er formet som en n .

En annen utførelsesform av festeelementet er vist på fig. 7. Man gjenfinner der n -formen, de utstikkende sidef lenser 27 og 28 og flensene 30 og 31, men i dette tilfelle er disse noe usymmetriske, idet den ytterste del 32 av flensen 30 med sporet 25 danner et slags hengselledd, slik at innsmettingen av festeelementet 17 i tverrbjelken 3 først kan finne sted etter en viss dreining av festeelementet i pilens 34 retning, og hvor innsmettingen til sist skjer med delen 33 på flensen 31 til en fasthaking i sporet 26.

Disse utførelsesformer er fordelaktige i forhold til hvor flensene 30, 31 enkelt presses inn i sporene 25, 26, siden de vibrasjoner som oppstår ved bevegelse av semitraileren vil kunne bringe festeelementene til å "hoppe ut" av sporene og frigjøres fra tverrbjelken til tross for vekten av det over-liggende bæreplan. Et sveisepunkt mellom festeelementene og tverrbjelkene kan imidlertid avhjelpe disse ulemper og hindre eventuelt merarbeide som følge av disse.

Den øvre del av tverrbjelken 3 har en sentral forsterkning 29 mellom sporene 25 og 26 for å øke bjelkens stivhet.

Claims (1)

1. Kjøretøyplattform (1) innrettet for å danne en bærende karosseridel, særlig for en tilhenger av semitrailertypen, omfattende langsgående sentrale bæreskinner (4, 5), langsgående sideskinner (6, 7), langsgående plattformelementer (10, 11, 12) som sammen med de langsgående skinners (4, 5, 6, 7) øvre flenser (13, 14, 15, 16) danner plattformens (1) bæreplan (2), og forbindende tverrbjelker (3) festet til de langsgående skinner, idet festet til sideskinnene (6, 7) samtidig gir anlegg mot disses nedre flens (8, 9), KARAKTERISERT VED at tverrbjelkene (3) hovedsakelig har poly-gonformet tverrsnitt utformet slik at det dannes en tilnærmet plan nedre anleggsflate (21) tilpasset plant anlegg mot flensenes (8, 9) overside, at tverrbjelkene (3) er ført tvers igjennom de langsgående bæreskinner (4, 5) og er sveiset fast til disse langs sin polygonale omkrets, og at tverrbjelkenes (3) polygonale tverrsnitt er slik at minst to av sidene skrår mot hverandre oppover slik at det i sammenføyningen med de langsgående bæreskinner dannes konvergerende bæreflater (22, 23) .

2. Plattform ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tverrbjelkene (3) er festet til en respektive sideskinne (6,

7) ved sveising på i og for seg kjent måte langs den øvre del av omkretsen slik at det dannes en delvis omløpende sveise-søm (20), og med en nedre sveiseforbindelse i form av en sveise-søm (24) mellom ytterkanten av hver respektive flens (8, 9) og anleggsflaten (21) noe innenfor enden av tverrbjelken (3).

3. Plattform ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at tverrbjelkenes (3) polygonale tverrsnittsform er triangulær med avrundede hjørner.

4. Plattform ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at den øverste del av hver tverrbjelke (3) er tilflatet med tu sentral forsterkning (29) med tykkere gods.

5. Plattform ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at tverrbjelkens (3) triangulære tverrsnittsform tilnærmet danner et likesidet triangel.

6. Plattform ifølge krav 3, hvor det mellom tverrbjelkene (3) og plattformelementene (10, 11, 12) er innlagt ett eller flere festeelementer (17, 18, 19), særlig med U-formet tverrsnitt , KARAKTERISERT VED at tverrbjelkene (3) øverst har spor (25, 26) mellom de konvergerende bæreflater (22, 23), tilpasset festeelementene for feste av disse.

7. Plattform ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at festeelementene (17, 18, 19) har utstikkende sidef lenser '■ (27, 28) slik at det dannes et tilnærmet TT-formet tverrsnitt.

8. Plattform ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at festeelementenes (17, 18, 19) flenser (30, 31) som danner den U-formede del av tverrsnittet er forskjellig utformet i sin ytterste del (32, 33), idet den ene ytterste del (32) er utformet slik at den kan smettes inn i det respektive spor (25) under dreining, mens den andre ytterste del (33) er innrettet for å smettes inn i sitt respektive spor (26) og låses på plass (fig. 7).