DE102006039930A1

DE102006039930A1 - Fahrgestell sowie System und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrgestells

Info

Publication number: DE102006039930A1
Application number: DE200610039930
Authority: DE
Inventors: Alexander Tietje; Paul Stempfle; Hanno Dr. Schell
Original assignee: Koegel Fahrzeugwerke GmbH
Current assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2026-08-26
Also published as: DE102006039930B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrgestell, insbesondere für einen Anhänger, mit einem Rahmen (10) zur Befestigung eines Fahrwerks. Das erfindungsgemäße Fahrgestell zeichnet sich dadurch aus, dass der Rahmen (10) wenigstens zwei Rahmenabschnitte (10a, 10b) aufweist, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, wobei ein erster Rahmenabschnitt (10a) einen Faserverbundwerkstoff und ein zweiter Rahmenabschnitt (10b) ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrgestell, insbesondere für einen Anhänger, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein System sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrgestells.
Anhänger mit einem Fahrgestell der eingangs genannten Art sind aus dem Nutzfahrzeugbau bekannt und weisen Tragwerkskonstruktionen aus Stahl auf, die im Halsbereich gekröpft sind. Beispielhaft wird dazu auf die DE 43 36 709 A1 verwiesen. Eine Reduzierung der Halshöhe ist bei derartigen Stahlrahmen aus Stabilitätsgründen nur begrenzt möglich. Eine weitergehende Verringerung der Bauhöhe im Halsbereich ist zwar technisch realisierbar, allerdings nur durch den Einsatz hochfester Stähle und Konstruktionen mit größeren Querschnitten, was mit entsprechend erhöhtem Gewicht verbunden ist.
Die Halshöhe ist kritisch für den zur Verfügung stehenden Nutzraum des Sattelanhängers. Für einen wirtschaftlichen Warentransport werden zunehmend Sattelanhänger mit einer lichten Innenhöhe von 3.000 mm eingesetzt. Bei Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Fahrzeuggesamthöhe von max. 4.000 mm sowie unter Berücksichtigung der am Markt verfügbaren Sattelzugmaschinen verbleibt nur noch ein geringer Bauraum, der als Tragelement des Sattelanhängers im Bereich der Sattelkupplung bzw. im Halsbereich des Sattelanhängers genutzt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Fahrgestell im Hinblick auf die Nutzraumausnutzung unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Ferner soll ein System und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrgestells angegeben werden.
Im Hinblick auf das Fahrgestell wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Im Hinblick auf das System bzw. das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 13 bzw. 14 gelöst.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, bei einem Fahrgestell, insbesondere für einen Anhänger, mit einem Rahmen zur Befestigung eines Fahrwerks wenigstens zwei Rahmenabschnitte aus unterschiedlichen Materialien auszubilden. Dabei umfasst ein erster Rahmenabschnitt einen Faserverbundwerkstoff und ein zweiter Rahmenabschnitt ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium.
Damit wird die Voraussetzung geschaffen, den kritischen Rahmenbereich (oder mehrere kritische Rahmenbereiche), insbesondere den Halsbereich, aus einem hochfesten Faserverbundwerkstoff herzustellen, der eine Reduzierung der Bauhöhe des Halses über die bisher realisierbaren Mindestbauhöhen hinaus ermöglicht oder zumindest diese Bauhöhen bei niedrigerem Gewicht erreicht.
Im Vergleich zu den herkömmlichen Stahlkonstruktionen wird durch die Erfindung ein Nutzlastgewinn erreicht, der insbesondere im Vergleich zu den bisherigen Rahmenbauweisen erheblich ist, bei denen die Verringerung der Halshöhe durch den Einsatz hochfester Stähle und Konstruktionen mit erhöhtem Querschnitt erzielt wurde.
Auch im Hinblick auf die wirtschaftliche Herstellbarkeit und die Eignung für die Serienproduktion weist die Erfindung Vorteile auf, da für den zweiten Rahmenabschnitt, bei dem es weniger auf die kompakte Bauhöhe ankommt, ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium gewählt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung des Faserverbundwerkstoffes im Halsbereich beschränkt, sondern beruht allgemein auf dem Gedanken, kritische Rahmenabschnitte aus diesem Werkstoff herzustellen, wohingegen unkritische Rahmenabschnitte aus anderen Materialien, insbesondere aus Stahl und/oder Aluminium hergestellt sind. Neben dem Halsbereich kann ein kritischer Rahmenabschnitt beispielsweise den Bereich des Achsaggregats umfassen. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere voneinander beabstandete Rah menabschnitte aus Faserverbundwerkstoff zu fertigen und den übrigen Rahmen aus einem anderen Material herzustellen.
Zwar sind aus dem Stand der Technik Fahrgestellrahmen bekannt, die aus hochfesten Faserverbundwerkstoffen hergestellt sind. Beispiele für derartige Fahrgestelle sind in der US 2003 000 13 76 A1 und in der US 6,158,773 offenbart. Hierbei handelt es sich aber um Leiterrahmen, die komplett aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sind. Im Unterschied dazu werden erfindungsgemäß nur ausgewählte Rahmenabschnitte bzw. ein ausgewählter Rahmenabschnitt aus Faserverbundwerkstoff hergestellt, wobei ein zweiter davon verschiedener Rahmenabschnitt aus einem anderen Material hergestellt ist. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile, insbesondere die Voraussetzung für eine niedrige Bauhöhe des Rahmens im Halsbereich, wird gerade durch die Kombination unterschiedlicher Materialien erreicht, ohne dass dabei die Wirtschaftlichkeit der Gesamtkonzeption beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise umfasst der erste Rahmenabschnitt einen in Fahrtrichtung vorne angeordneten Bereich, insbesondere einen Halsbereich des Rahmens. Damit werden die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile besonders wirksam umgesetzt, da die im Halsbereich des Rahmens realisierbare niedrige Bauhöhe einen Zugewinn an Nutzraum bei Einhaltung der gesetzlichen Fahrzeughöhe gestattet.
Der zweite Rahmenabschnitt kann ein in Fahrtrichtung hinten angeordneten Bereich, insbesondere einen Hauptrahmenbereich umfassen, so dass für den im Hinblick auf die Rahmenhöhe weniger kritischen Bereich ein vergleichsweise kostengünstiges Material verwendet werden kann.
Der zweite Rahmenabschnitt kann eine Strebenkonstruktion aufweisen, die einfach herzustellen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Rahmenabschnitt einen Sandwich- und/oder Schalenaufbau. Dadurch werden die besonderen Materialeigenschaften des Faserverbundwerkstoffes konstruktiv ausgenutzt.
Der erste Rahmenabschnitt kann mehrlagig, insbesondere 3-lagig aufgebaut sein, wodurch ebenfalls die Festigkeit des ersten Rahmenabschnittes verbessert wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der erste Rahmenabschnitt wenigstens eine Lage mit mehreren, in Fahrtrichtung angeordneten Längselementen auf. Die in Fahrtrichtung angeordneten Längselemente tragen zu einer Verbesserung der Stabilität des ersten Rahmenabschnittes bei.
Ebenfalls zur Erhöhung der Stabilität können mehrere, quer zur Fahrtrichtung angeordnete Querelemente in einem im Betrieb höher belasteten Bereich des ersten Rahmenabschnittes, insbesondere im Bereich einer Sattelkupplung, vorgesehen sein.
Die wenigstens eine Lage kann zwischen einer Oberplatte und einer Unterplatte angeordnet sein, wodurch die Festigkeit des ersten Rahmenabschnittes weiter verbessert wird.
Der erste Rahmenabschnitt, insbesondere der Halsbereich kann eine nach unten abschließende Verschleißplatte und/oder Verschleißschicht aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise aus Stahl aufweisen, so dass der erste Rahmenabschnitt in diesem Bereich besonders geschützt ist.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Rahmenabschnitt wenigstens einen, insbesondere zwei in Fahrtrichtung angeordnete Längsträger umfasst, die mit dem zweiten Rahmenabschnitt verbunden sind. Dadurch wird eine besonders gute Krafteinleitung vom ersten Rahmenabschnitt in den zweiten Rahmenabschnitt mit Hilfe der Längsträger erreicht.
Die beiden Rahmenabschnitte können durch wenigstens eine, insbesondere zwei in Fahrtrichtung angeordnete Längsleisten verbunden sein, wodurch nicht nur die beiden Rahmenabschnitte sicher miteinander gekoppelt, sondern insgesamt die Steifigkeit des Fahrgestells erhöht wird.
Das erfindungsgemäße System beruht im Wesentlichen darauf, dass wenigstens zwei Rahmenmodule vorgesehen sind, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Dabei umfasst ein erstes Rahmenmodul einen Faserverbundwerkstoff und ein zweites Rahmenmodul ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium. Die beiden Rahmenmodule sind miteinander kombinierbar. Die Bereitstellung dieses Systems bietet die Voraussetzung dafür, dass eine Vielzahl von verschiedenen Fahrgestellen in Modulbauweise, bzw. als Baukastensystem gefertigt werden können, ohne dass auf eine übermäßig große Anzahl an Einzelmodulen zurückgegriffen werden muss.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Fahrgestelles mit einem Rahmen zur Befestigung eines Fahrwerks beruht im Wesentlichen auf den Schritten:

– Herstellen eines Rahmenmoduls aus einem Faserverbundwerkstoff;
– Herstellen eines weiteren Rahmenmoduls aus einem anderen Material; und
– Verbinden der beiden Rahmenmodule.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Dabei zeigen
1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Fahrgestells nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
2 eine Detailansicht des Fahrgestells nach 1 im Bereich des ersten Rahmenabschnittes mit einer in Bruchdarstellung gezeigten Oberplatte; und
3 eine Detailansicht von unten des Fahrgestells gemäß 1 im Bereich des ersten Rahmenabschnittes.
In den 1-3 ist ein Fahrgestell nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit seinen wichtigsten Bauteilen dargestellt, wie es hauptsächlich bei Sattelanhängern im Pritschen-/Trockenfracht-/Kühlfahrzeug-Bereich zum Einsatz kommt. Die Erfindung ist nicht auf Sattelanhänger beschränkt, sondern umfasst allgemein Fahrgestelle für Nutzfahrzeuganhänger, beispielsweise auch für Drehschemelanhänger. Andere Anwendungsbereiche, beispielsweise auch bei Motorfahrzeugen sind möglich.
An dem Fahrgestell sind ein Fahrwerk sowie weitere Anbauteile befestigt, die in den 1-3 nicht dargestellt sind. Bei dem Fahrwerk handelt es sich üblicherweise um ein 3-Achs-Aggregat. Andere Fahrwerke sind möglich. Ferner können Sattelstützen, Kotflügel oder andere Anbauteile am Fahrgestell befestigt sein (nicht dargestellt). Das Fahrgestell kann mit einem Aufbau mit verschiebbaren Seiten- und Dachplanen oder mit einer Mulde verbunden sein (nicht dargestellt).
Wie in 1 gut zu erkennen, umfasst das Fahrgestell einen Rahmen 10, der in zwei Rahmenabschnitte 10a, 10b unterteilt ist. Die beiden Rahmenabschnitte 10a, 10b sind aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Die Rahmenabschnitte 10a, 10b bilden dabei in Längsrichtung des Rahmens 10 voneinander abgegrenzte, insbesondere tragende Berei che. Das bedeutet, dass der Übergang vom ersten Rahmenabschnitt 10a zum zweiten Rahmenabschnitt 10b im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Rahmens 10 erfolgt, wie in 1 zu erkennen.
Weiterhin bilden die beiden Rahmenabschnitte 10a, 10b jeweils flächenmäßig zusammenhängende Bereiche, die sich über die gesamte oder zumindest nahezu die gesamte Breite des Fahrgestelles erstrecken und sich durch die Verwendung der unterschiedlichen Materialien unterscheiden.
Die Erfindung ist nicht auf zwei Rahmenabschnitte 10a, 10b begrenzt, sondern kann auch drei, vier, fünf oder mehr Rahmenabschnitte umfassen, die jeweils im Hinblick auf die verwendeten Materialien voneinander abgegrenzt sind derart, dass zumindest zwei unmittelbar angrenzende Rahmenabschnitte aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
Beispielsweise könnte der vordere und hintere Bereich des Rahmens aus einem Faserverbundwerkstoff und ein mittlerer Bereich dazwischen aus einem anderen Material, beispielsweise Stahl oder Aluminium hergestellt sein.
Bei dem Fahrgestell gemäß den 1-3 ist der erste Rahmenabschnitt 10a aus einem Faserverbundwerkstoff und der zweite Rahmenabschnitt aus einem anderen Material hergestellt. Der Faserverbundwerkstoff kann einen Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff (CFK) und/oder einen Glasfaser-Verbundwerkstoff (GFK) umfassen. Der zweite Rahmenabschnitt kann aus Stahl und/oder Aluminium hergestellt sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der erste Rahmenabschnitt 10a dem Halsbereich 11 des Fahrgestells. Der zweite Rahmenabschnitt 10b entspricht dem Hauptrahmenbereich 12, der sich in Fahrtrichtung hinten an den Halsbereich 11 anschließt.
Neben dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1-3 sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, wobei der aus Faserverbundwerkstoff hergestellte Rahmenabschnitt an den Stellen bzw. an der Stelle des Fahrgestells angeordnet ist, wo im Betrieb besonders hohe Belastungen auftreten. Es ist dabei möglich, zusätzlich oder anstelle des Halsbereiches 11 das Fahrgestell im Bereich des Achsaggregates abschnittsweise aus einem Faserverbundwerkstoff zu fertigen. Die übrigen Rahmenabschnitte, die im Betrieb weniger stark belastet sind, insbesondere der Abschnitt zwischen dem Halsbereich 11 und dem Achsaggregat, können aus einem anderen Material, insbesondere aus einem kostengünstigeren Material, wie beispielsweise Stahl und/oder Aluminium hergestellt sein, so dass das Fahrgestell wirtschaftlich mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf die Nutzraumausnutzung, hergestellt werden kann.
Konkret ist das Fahrgestell, insbesondere der Halsbereich 11, wie folgt aufgebaut: Wie in 3 zu erkennen, ist das Fahrgestell im Halsbereich 11 gekröpft und dient zur Anbindung der Sattelkupplung. Der Halsbereich 11 ist sandwichartig aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus CFK aufgebaut und umfasst drei Lagen, von denen eine mittlere Lage 13 zwischen einer Oberplatte 17 (obere Lage) und einer Unterplatte 18 (untere Lage) angeordnet ist. Die Oberplatte 17 ist in 2 gut erkennbar und teilweise gebrochen dargestellt, so dass die darunter angeordnete Lage 13 ebenfalls erkennbar ist. Die Lage 13 ist aus mehreren Längselementen 14 aufgebaut, die in Fahrtrichtung F angeordnet sind.
Die Längselemente 14 sind als Stegprofile ausgebildet, die seitlich miteinander fest verbunden, beispielsweise verklebt sind und dadurch die flächige Lage 13 bilden, die sich zumindest über einen Teil, insbesondere über den gesamten Halsbereich 11 erstrecken kann (3). Ohne darauf beschränkt zu sein, können die Längselemente 14 Hutprofile oder auch andere Profile, beispielsweise U-, I-, T-, Voll- oder Hohlprofile umfassen. Vorzugsweise sind die Längselemente 14 aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus CFK hergestellt, ohne darauf beschränkt zu sein. Andere Materialien, beispielsweise Leichtbaumaterialien, wie Aluminium, können verwendet werden.
Es ist auch möglich, einzelne Längselemente 14 auszulassen und den dadurch entstehenden Freiraum zwischen zwei Längselementen 14 mit einem hochfesten Schaum, beispielsweise einem Polystyrolschaum oder einem Polyuretanschaum aufzufüllen. Die Schaum- und Profilstreifen können alternierend angeordnet sein.
Die Längselemente 14 können Hohlräume definieren, die entweder frei oder ausgeschäumt sind, beispielsweise mit den vorstehend genannten Materialien.
Unterhalb der Lage 13 aus den Längselementen 14 ist eine Unterplatte 18 angeordnet, die in 2 zu erkennen ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dazu aus der Lage 13 einige Längselemente 14 weggelassen. Die Unterplatte 18 ist in 3 durchsichtig dargestellt, so dass die Längselemente 14 erkennbar sind.
Die Oberplatte 17, die Lage 13 und die Unterplatte 18 weisen im Wesentlichen die selbe Flächenerstreckung auf, so dass ein einheitliches, in Sandwichbauweise aufgebautes Bauteil gebildet wird, das im Halsbereich 11 des Rahmens 10 die herkömmliche Tragwerkskonstruktion ersetzt.
Anstelle der einteiligen Ober- und Unterplatte 17, 18 können auch andere Sandwichbauteile verwendet werden, die beispielsweise aus mehreren Einzelprofilen zusammengesetzt, vergleichbar mit der mittleren Lage 13. Die einteiligen und mehrteiligen Bauteile können miteinander kombiniert werden.
Die Anbindung des Halsbereiches 11 an den übrigen Rahmen 10, insbesondere den Hauptrahmenbereich 12 erfolgt unter anderem durch zwei Längsträger 20, die in Fahrtrichtung F angeordnet sind. Die beiden Längsträger 20 sind mit der Unterplatte 18 fest verbunden und weisen an dem in Fahrtrichtung F hinteren Ende einen im Hinblick auf die Trägerhöhe verstärkten Verbindungsbereich 22 (Kröpfung) auf, der mit dem Hauptrahmenbereich 12 gekoppelt ist. Die Verbindung zwischen dem Längsträger 20 und dem Hauptrahmenbereich 12 kann mechanisch, beispielsweise durch Schrauben, Nieten oder Inlays oder durch eine Klebeverbindung erfolgen.
Die vorstehend beschriebenen Bauteile, d.h. die beiden Längsträger 20, die Unterplatte 18, die Lage 13 und die Oberplatte 17 sind jeweils aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus CFK, hergestellt. Die Herstellung und Verarbeitung sowie die Verbindung der Bauteile, erfolgt in üblicher Weise, wobei zum Beispiel entsprechende Faserverbundwerkstoffmatten mit Epoxid- oder Polyesterharz getränkt und ausgehärtet werden.
Wie in 3 dargestellt, umfasst der Halsbereich 11 eine Verschleißplatte 19, die aus Stahl oder einem anderen verschleißfesten Material hergestellt ist. Die Verschleißplatte 19 ist im in Fahrtrichtung F vorderen Halsbereich 11 angeordnet und schließt bündig mit den Stirnflächen der beiden Längsträger 20 ab, so dass eine in Längsrichtung kantenfreie Unterseite des Halsbereichs 11 erhalten wird. Anstelle oder zusätzlich zur Verschleißplatte 19 kann eine Verschleißschicht aufgespritzt sein.
Die Verschleißplatte 19 kann mit der Unterplatte 18 bzw. dem kompletten Sandwichaufbau aus Unterplatte 18, Lage 13 und Oberplatte 17 vernietet, verschraubt oder verklebt sein. Die Verschleißschicht kann aufgespritzt oder durch ein anderes Beschichtungsverfahren aufgebracht sein.
Zusätzlich zu der Verbindung des Halsbereichs 11 mit dem Hauptrahmenbereich 12 durch die beiden Längsträger 20 sind zwei Längsleisten 21 vorgesehen, die jeweils seitlich den Rand des Fahrgestelles in Fahrtrichtung F begrenzen. Die beiden Längsleisten 21 übergreifen dabei sowohl den Halsbereich 11 als auch den Hauptrahmenbereich 12 und sind mit den beiden Bereichen 11, 12 fest verbunden. Die Verbindung zwischen den beiden Längsleisten 21 und den beiden Rahmenbereichen 11, 12 kann mechanisch, durch Schrauben, Nieten oder Inlays oder durch Klebeverbindungen erfolgen. Die beiden Längsleisten 21 bilden somit eine teilweise Umrandung des Fahrgestelles.
Zur weiteren Erhöhung der Stabilität können im Bereich 16 der Sattelkupplung Querelemente vorgesehen sein (nicht dargestellt), die in Form von Verstärkungsrippen den Aufbau gemäß 3 unterstützen. Die Querelemente können in ähnlicher Weise bzw. identisch wie die Längselemente 14 ausgebildet sein. Es ist auch möglich, eine komplette Lage aus Querelementen mit der Lage 13 aus Längselementen 14 zu kombinieren, bzw. mehrere derartige unterschiedlich ausgerichtete Lagen miteinander zu kombinieren.
In den Halsbereich 11 ist ferner eine Kupplungsplatte mit Zugsattelzapfen integriert. Bei einem Drehschemelanhänger ist im entsprechenden vorderen Bereich 10a der Drehschemel angeordnet.
Der Halsbereich 11, bzw. allgemein der erste Rahmenabschnitt 10a ist nicht auf den vorstehend beschriebenen 3-lagigen Aufbau beschränkt. Vielmehr kann auch ein 2-lagiger Aufbau oder ein 4-lagiger, 5-lagiger etc. Aufbau gewählt werden. Anstelle der Sandwichbauweise kann der Halsbereich 11 bzw. allgemein der erste Rahmenabschnitt 10a in Schalenbauweise ausgeführt sein. Der Sandwichaufbau und die Schalenbauweise können kombiniert werden.
Außerdem ist es möglich, in die Konstruktion aus Faserverbundwerkstoff metallische Bauteile zu integrieren, beispielsweise metallische Verstärkungsstreben- oder Rippen, wobei ein Hauptteil der tragenden Elemente aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt ist. Das bedeutet, dass der erste Rahmenabschnitt 10a eine Kombination aus Faserverbundwerkstoff mit anderen Materialien, insbesondere Stahl und/oder Aluminium aufweisen kann. Beispielweise können auch einzelne der vorstehend beschriebenen Bauteile aus anderen Materialien als aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein, beispielsweise aus metallischen und/oder keramischen und/oder Verbundwerkstoffen. Um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen, sollte der Halsbereich jedoch überwiegend aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt sein.
Der Hauptrahmenbereich 12 ist als Tragwerkskonstruktion 15 ausgeführt.
Die Tragwerkskonstruktion 15 kann beispielsweise eine Fahrzeugrahmenkonstruktion mit Längs- und Querträgern umfassen. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann ein Leiterrahmen mit zwei, drei, vier oder mehr Längsholmen vorgesehen sein, die durch Querträger miteinander verbunden sind. Die Bauteile können verschweißt oder verbolzt sein. Die Querträger können durchgesteckt sein.
Die Fahrzeugrahmenkonstruktion kann auch einen Gitterrahmen, bzw. generell Rahmen umfassen, die für eine Leichtbauweise oder eine Stahl- oder Aluminiumbauweise geeignet sind.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 1-3 hat den Vorteil, dass im Halsbereich 11, insbesondere im Bereich der Sattelkupplung eine niedrige Bauhöhe realisiert werden kann, wobei gleichzeitig die Festigkeit und Stabilität des Halsbereiches 11 gewährleistet ist. Dies wird in erster Linie durch die Verwendung des hochfesten Faserverbundwerkstoffes im Halsbereich 11 erzielt, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass einzelne Bauteile, wie beispielsweise die Längsträger 20 aus einem anderen Material, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt sind. Es genügt, wenn die wesentlichen tragenden Elemente aus dem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind, so dass die Materialeigenschaften dieses Werkstoffes für die Festigkeit und Stabilität des Halsbereiches 1 überwiegend bestimmend sind. Das selbe gilt für den Einsatz des Faserverbundwerkstoffes in anderen Rahmenbereichen, beispielsweise im Bereich des Achsaggregats. Die übrigen, weniger kritischen Rahmenabschnitte 10b sind aus einem anderen Material hergestellt.
Der abschnittsweise Aufbau des Fahrgestelles gemäß den 1-3 bietet weiterhin den Vorteil, dass die einzelnen Rahmenabschnitte 10a, 10b als Rahmenmodule 10', 10'' ausgebildet werden können, die in Form eines Baukastensystems zur flexiblen Herstellung verschiedener Fahrgestelle miteinander kombiniert werden. Die einzelnen Rahmenmodule 10', 10'' weisen dabei standardisierte Anschlussstellen auf, so dass die verschiedenen Module je nach Kundenwunsch beliebig miteinander kombiniert werden können.

10: Rahmen
10a: erster Rahmenabschnitt
10b: zweiter Rahmenabschnitt
10': erstes Rahmenmodul
10'': zweites Rahmenmodul
11: Halsbereich
12: Hauptrahmenbereich
13: Lage
14: Längselemente
15: Tragwerkskonstruktion
16: Sattelkupplungsbereich
17: Oberplatte
18: Unterplatte
19: Verschleißplatte/Verschleißschicht
20: Längsträger
21: Längsleiste
22: Verbindungsbereich

Claims

Fahrgestell, insbesondere für einen Anhänger, mit einem Rahmen (10) zur Befestigung eines Fahrwerks, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) wenigstens zwei Rahmenabschnitte (10a, 10b) aufweist, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, wobei ein erster Rahmenabschnitt (10a) einen Faserverbundwerkstoff und ein zweiter Rahmenabschnitt (10b) ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst.
Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a) einen in Fahrtrichtung vorne angeordneten Bereich, insbesondere einen Halsbereich (11) des Rahmens (10) umfasst.
Fahrgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rahmenabschnitt (10b) einen in Fahrtrichtung hinten angeordneten Bereich, insbesondere einen Hauptrahmenbereich (12) umfasst.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rahmenabschnitt (10b) eine Tragwerkskonstruktion (15) umfasst.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a) einen Sandwich- und/oder Schalenaufbau umfasst.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a) mehrlagig, insbesondere 3-lagig aufgebaut ist.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a) wenigstens eine Lage (13) mit mehreren, in Fahrtrichtung angeordneten Längselementen (14) aufweist.
Fahrgestell nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, quer zur Fahrtrichtung angeordnete Querelemente zumindest in einem im Betrieb höher belasteten Bereich des ersten Rahmenabschnittes (10a), insbesondere im Bereich (16) einer Sattelkupplung, vorgesehen sind.
Fahrgestell nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lage (13) zwischen einer Oberplatte (17) und einer Unterplatte (18) angeordnet ist.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a), insbesondere der Halsbereich (11) eine nach unten abschließende Verschleißplatte (19) und/oder Verschleißschicht aus einem verschleißfesten Material aufweist.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenabschnitt (10a) wenigstens einen, insbesondere zwei in Fahrtrichtung angeordnete Längsträger (20) umfasst, die mit dem zweiten Rahmenabschnitt (10b) verbunden sind.
Fahrgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rahmenabschnitte (10a, 10b) durch wenigstens eine in Fahrtrichtung angeordnete Längsleiste (21) verbunden sind.
System zur Herstellung eines Fahrgestells, insbesondere für einen Anhänger, mit einem Rahmen (10) zur Befestigung eines Fahrwerks umfassend wenigstens zwei Rahmenmodule (10', 10''), wobei ein erstes Rahmenmodul (10') einen Faserverbundwerkstoff und ein zweites Rahmenmodul (10'') ein anderes Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst, und die beiden Rahmenmodule (10', 10'') miteinander kombinierbar sind.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrgestells mit einem Rahmen (10) zur Befestigung eines Fahrwerks mit den Schritten: – Herstellen eines Rahmenmoduls (10') aus einem Faserverbundwerkstoff; – Herstellen eines weiteren Rahmenmoduls (10'') aus einem anderen Material; und – Verbinden der beiden Rahmenmodule (10', 10'')