DE10301911B3

DE10301911B3 - Frame for trains comprises crossbeams connected to a longitudinal support

Info

Publication number: DE10301911B3
Application number: DE2003101911
Authority: DE
Inventors: Jochen Exner
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-01-18

Abstract

Frame (1) comprises crossbeams (2, 3, 5, 6) connected to a longitudinal support (4). The longitudinal support and base elements (44.2, 44.3, 44.4) of the crossbeams determining the base contour are formed by a profile rod element (7, 9, 15, 16). Preferred Features: The base elements extend over the whole length and width of the corresponding support and/or support element. The profile rod element is a hollow profile rod.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rahmen, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a frame in detail with the features from the preamble of the claim 1.

Antriebseinheiten für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Unterflurantriebseinheiten zum Antrieb von Radsätzen in Schienenfahrzeugen sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird dabei auf die Druckschrift Voith-Druck G 1592d 8.99 2000 verwiesen. Die einzelnen Antriebskomponenten sowie die Drehgestelle für die Radachse sind dabei an speziell dafür ausgelegten Rahmeneinheiten angelenkt. Die Typenvielfalt und die Auslegung der Antriebskomponenten, deren Anordnung sowie die räumlichen Gegebenheiten eines einzelnen Triebwagentyps bedingen dabei eine hohe Variantenvielfalt der einzelnen Tragelemente und damit der gesamten Rahmenkonstruktionen, die sich in hohen Kosten niederschlägt. Da häufig auch die einzelnen Tragelemente aus einer Vielzahl von einzelnen standardisierten Elementen zusammengesetzt werden, die die entsprechenden Antriebskomponenten beziehungsweise Komponenten des Antriebsstranges in geeigneter Weise abstützen sollen, ist die Anzahl der erforderlichen Verbindungsstellen bei der Realisierung der Gesamtkonstruktion des Rahmens sehr hoch. Dies führt neben einem Kostennachteil auch zu einer Verringerung der Festigkeit und Steifigkeit, insbesondere an den Verbindungsstellen, die häufig auch durch Querschnittssprünge charakterisiert sind. Des Weiteren ergeben sich dadurch an einem einzelnen Träger Unterbrechungen beziehungsweise Unstetigkeiten in den Querschnitten, die die Lastaufnahme und Weiterleitung verschlechtern beziehungsweise behindern und zu unkalkulierbaren Belastungen insbesondere in Verbindungsstellen führen können.Drive units for use in vehicles, especially underfloor drive units for driving of wheelsets in rail vehicles are in a variety of designs known. The Voith-Druck publication is representative of this G 1592d 8.99 2000. The individual drive components as well the bogies for the Wheel axles are on specially designed frame units hinged. The variety of types and the design of the drive components, their arrangement as well as the spatial The conditions of a single type of railcar require a high level Variety of variants of the individual support elements and thus the entire Frame structures that result in high costs. Since often that too individual support elements from a variety of individual standardized Elements are assembled, which are the corresponding drive components or components of the drive train in a suitable manner support is the number of connection points required at the realization of the overall construction of the frame is very high. This leads alongside a cost disadvantage also to a reduction in strength and Stiffness, especially at the joints, which is often too characterized by cross-sectional jumps are. Furthermore, this results in interruptions or on a single carrier Discontinuities in the cross-sections that affect the load bearing and forwarding deteriorate or hinder and incalculable Can lead to loads, particularly in connection points.

Aus der Druckschrift DE 100 61 127 A1 ist eine Rahmenausführung mit Längs- und Querträgern bekannt, wobei über den Längsträger unterschiedliche Funktionsebenen miteinander verbunden werden. Die Längs- und die Querträger sind durch ein rechteckiges Profil charakterisiert. Die dem Rahmen, insbesondere den einzelnen Trägern zugrunde liegende Geometrie kann jedoch aufgrund der erforderlichen Übergänge nicht an einem einteiligen Bauelement gewährleistet werden, sondern nur durch ein Aneinanderfügen einer Vielzahl derartiger Profilelemente. Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführung besteht neben der erforderlichen hohen Anzahl an Verbindungsstellen darin, dass diese auch im Kraftleitungsbereich liegen und entsprechenden Spannungen unterworfen sind, womit diese hinreichend dimensioniert und konstruktiv entsprechend festgelegt sein müssen. Der fertigungstechnische Aufwand soll möglichst gering gehalten werden.From the publication DE 100 61 127 A1 a frame design with longitudinal and cross members is known, different functional levels being connected to one another via the longitudinal members. The longitudinal and cross members are characterized by a rectangular profile. However, the geometry underlying the frame, in particular the individual supports, cannot be guaranteed on a one-piece component due to the required transitions, but only by joining together a plurality of such profile elements. A major disadvantage of this design, in addition to the required high number of connection points, is that they are also located in the power line area and are subjected to corresponding voltages, so that they must be adequately dimensioned and structurally defined accordingly. The manufacturing expenditure should be kept as low as possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rahmen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser neben einem einfachen Aufbau auch durch eine einfache Herstellung sowie geringe Kosten und eine bessere Belastbarkeit, insbesondere bei dynamischen Beanspruchungen charakterisiert ist.The invention is therefore the object to further develop a frame of the type mentioned at the beginning, that in addition to a simple structure, this can also be done by a simple Production as well as low costs and better resilience, is characterized in particular with dynamic loads.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei in den Unteransprüchen wiedergegeben.The solution according to the invention is characterized by the features of claim 1 characterized. Advantageous configurations are thereby in the subclaims played.

Bei einem erfindungsgemäß gestalteten Rahmen, der mindestens aus einem Längsträger und zwei Querträgern besteht, die miteinander über den Längsträger wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder indirekt über weitere Stützträger gekoppelt sind, wird ein, wenigstens einen Teilbereich eines Trägers charakterisierendes Basiselement von einem Profilstrangelement gebildet. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um ein Hohlprofilstrangelement. Der Begriff Strang bedeutet dabei, dass sich das Profil über eine gewisse Länge erstreckt. Entsprechend der aufzunehmenden Belastung sind jedoch auch andere Profilarten denkbar. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, zum einen auf vorgefertigte, insbesondere standardisierte Profilstränge zurückzugreifen sowie die Anzahl der Verbindungsstellen an einem Träger erheblich zu minimieren, was sich in einem Kostenvorteil, einer einfacherer Herstellung und einer besseren Lastaufnahme sowie Möglichkeit der Weiterleitung von Kräften niederschlägt. Insbesondere bei Ausgestaltung eines Trägers im Wesentlichen nur aus einem derartigen Basiselement oder aber bei der Verbindung von zwei Profilstrangelementen sind Unterbrechungen beziehungsweise Unstetigkeiten in den Querschnitten nahezu vermeidbar. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es ferner möglich, ein Konzept zur Verbindung von Stützweiten bzw. einzelnen Kopplungspunkten mit Standardprofilen zu schaffen.With a frame designed according to the invention, of at least one side member and two crossbeams exists that over with each other at least the side member indirect, that is directly or indirectly via further support beams coupled are, a characterizing, at least a partial area of a carrier Base element formed by a extruded element. With this it is preferably a hollow profile strand element. The term Strand means that the profile extends over a certain length. However, there are also others according to the load to be absorbed Profile types conceivable. With the solution according to the invention it is possible to one to fall back on prefabricated, especially standardized profile strands and the number of connection points on a carrier considerably minimize what translates into a cost advantage, an easier one Manufacturing and better load absorption as well as possibility the transfer of forces reflected. Especially when designing a carrier essentially only from such a basic element or when connecting two Profile strand elements are interruptions or discontinuities almost avoidable in the cross-sections. With the solution according to the invention it is also possible a concept for connecting spans or individual coupling points to create with standard profiles.

Das Profilstrangelement wird im Allgemeinen aus einem mittels eines Strangpressverfahrens hergestellten Profilstrang gewonnen und kann warm- oder kaltgezogen sein. Dabei kann die Länge des Profilstranges bereits der erforderlichen Länge oder Breite des Tragelementes entsprechen oder die gewünschte Erstreckung wird vom Profilstrang abgetrennt. Als Werkstoffe finden beispielsweise Stahl, Aluminium, Verbundwerkstoffe oder Kunststoffe Verwendung. Dabei können alle Tragelemente aus demselben Werkstoff oder aber unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.The extruded element is generally made up of a profile strand produced by means of an extrusion process won and can be warm or be cold drawn. The length of the profile strand can already the required length or width of the support element or the desired extent is separated from the profile strand. For example, find as materials Steel, aluminum, composite materials or plastics use. You can all supporting elements made of the same material or different Materials exist.

Bezüglich der Auswahl der möglichen Profile unterliegt die erfindungsgemäße Lösung neben der Art der aufzunehmenden und abzustützenden Kräfte keinen Beschränkungen. Als besonders vorteilhaft wird jedoch die Verwendung eines Ausgangsprofils in Form eines Vierkant-Hohlprofilstranges oder aber eines Rundhohlprofilstranges angesehen. Insbesondere bietet die Verwendung von Hohlprofilen zusätzlich den Vorteil, den durch die Profile umschlossenen Innenraum der Tragelemente für weitere Funktionen, beispielsweise die Führung von Funktionsmedien (Kühlmedien, Schmiermittel etc.) sowie das Führen von Leitungen, Kabeln etc. oder das Unterbringen von anderen Funktionskomponenten zu nutzen.With regard to the selection of the possible profiles, the solution according to the invention is not restricted in addition to the type of forces to be absorbed and supported. However, the use of an initial profile in the form of a square hollow profile strand or else egg is particularly advantageous viewed round hollow profile strand. In particular, the use of hollow profiles offers the additional advantage of the interior of the support elements enclosed by the profiles for further functions, for example the routing of functional media (cooling media, lubricants etc.) and the routing of lines, cables etc. or the accommodation of other functional components use.

Vorzugsweise wird eine Ausgestaltung eines Tragelementes aus einem einzigen Basiselement angestrebt. Unter Tragelementen werden dabei neben den Längs- und Querträgern auch Trägerteile eines Hilfsrahmens, die ebenfalls auch als Längs- und/oder Querträger vorliegen können und/oder Stützträger und/oder weitere Nebenträger bildende Elemente verstanden. Gemeint ist damit, dass das Hauptbasiselement von einem Profilstrangelement gebildet wird. Dies kann jedoch auch zur Bildung des Gesamttragelementes mit anderen Bauteilen, beispielsweise Blechen e.t.c. zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden. Die gewählte Art der Verbindung liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes und richtet sich hauptsächlich nach den belastungsmäßigen Gegebenheiten.An embodiment is preferred strived for a support element from a single base element. In addition to the longitudinal and cross members, support elements also include support parts a subframe, which are also available as longitudinal and / or cross members can and / or support beams and / or further secondary carriers understood elements. It means that the main base element is formed by a extruded element. However, this can also be the case to form the overall support element with other components, for example sheets Etc. can be combined into one structural unit. The chosen type the connection is at the discretion of the responsible specialist and judges mainly according to the load conditions.

Die Wandstärke der einzelnen Profilelemente ist variabel, das heißt kann entsprechend des konkreten Einsatzfalles und der aufzunehmenden Belastungen gewählt werden. Da auf standardmäßig vorgefertigte Profilstränge zurückgegriffen werden kann, ist diese Lösung auch bei Anpassung an unterschiedliche Einsatzfälle relativ kostengünstig.The wall thickness of the individual profile elements is variable, that is can according to the specific application and the to be recorded Loads selected become. Because pre-made on standard profile strands resorted is this solution relatively inexpensive even when adapting to different applications.

Vorzugsweise ist für ein Tragelement nur ein Basiselement vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, ein Tragelement – einen Haupt- und/oder Querträger und/oder Stützträger – durch eine Mehrzahl von miteinander zu koppelnden Basiselementen aus Profilstrangelementen herzustellen. Dabei werden vorzugsweise Profilstrangelemente gleicher Geometrie und Dimensionierung, beispielsweise Wandstärke und äußere Abmessungen verwendet, die über eine stoffschlüssige Verbindung miteinander unlösbar verbunden werden. Die einzelnen Elemente sind dabei vorzugsweise in einer Ebene angeordnet und die Verbindung wird als Stumpfstoß ausgeführt. Denkbar ist es jedoch auch, eine Überlappung zwischen zwei miteinander zu koppelnden Elementen, insbesondere Basiselementen vorzusehen. Die Verbindungen können dabei neben stoffschlüssig auch kraft- und/oder formschlüssig ausgeführt werden.Preferably for a support element only one base element is provided. However, it is also conceivable to use a Supporting element - one Main and / or cross member and / or support beams - by a plurality of base elements made of extruded elements to be coupled together manufacture. Profile strand elements are preferably the same Geometry and dimensioning, for example wall thickness and external dimensions used that over a cohesive Unreleasable connection get connected. The individual elements are preferred arranged in one plane and the connection is made as a butt joint. Conceivable however, it is also an overlap between two elements to be coupled, in particular To provide basic elements. In addition to being cohesive, the connections can also be and / or form-fitting accomplished become.

Auch die Verbindung der einzelnen Tragelemente untereinander erfolgt dabei kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig. Vorzugsweise werden zumindest bei gewünschter biegesteifer Anlenkung einzelner Tragelemente aneinander stoffschlüssige Verbindungen in Form von Schweißverbindungen gewählt.Even the connection of the individual Supporting elements are mutually force and / or shape and / or cohesively. Preferably, at least in the case of the desired flexurally rigid articulation Supporting elements in form-fitting connections of welded joints chosen.

Bei T-Stößen, d. h. senkrechter Anordnung von Tragelementen mit annähernd gleichem Durchmesser umgreift vorzugsweise das einlaufende Profil das durchlaufende Profil und verfügt damit infolge der Stützung in der Tiefe über eine positive stabile Verbindung. Gegebenenfalls können die einlaufenden Profile geschlitzt ausgeführt werden, um eine angepasste Elastizität zu erreichen.For T-joints, i.e. H. vertical arrangement of Supporting elements with approximately same diameter preferably encompasses the incoming profile continuous profile and features hence as a result of the support in depth over a positive stable connection. If necessary, the Incoming profiles are slotted to match an adjusted elasticity to reach.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können die einzelnen Tagelemente, deren Basiselemente aus Profilstrangelementen bestehen, über Gussknotenkonstruktionen miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung der Tragelemente mit den Gussknoten vorzugsweise stoffschlüssig erfolgt. Mit dieser Lösung können schweißtechnisch schwierige oder nicht herstellbare Stöße gefertigt werden. Unter einem Gußknoten wird dabei ein aus Stahlguß, Grauguß oder Sphäroguß hergestelltes Verbindungsbauteil verstanden, welches zwei Anschlußelemente, die als Profilelement oder als Plattenstruktur vorliegen können, definiert verbindet.According to a particularly advantageous one Can design the individual tag elements, the basic elements of which are extruded elements exist about Cast knot constructions are connected to each other, the Connection of the support elements with the cast nodes is preferably made cohesively. With this solution can difficult to weld or joints that cannot be produced. Under a cast knot becomes a cast steel, Cast iron or Ductile iron produced connecting component understood which two connection elements, which as a profile element or can be in the form of a plate structure.

Ergänzt wird die Vielfalt der Möglichkeiten der Ausgestaltung der einzelnen Tragelemente durch Biegen, Formpressen und/oder Ausschneiden gewünschter Konturen aus einem derartigen Profilstrang. Durch die Biegung können die Profile, beispielsweise für den Längsträger durchlaufend ausgeführt sein, so dass die Anzahl der erforderlichen Verbindungen in dieser Richtung auf ein Minimum reduziert werden kann und eine hohe Festigkeit erreicht wird. Durch Formpressen, beispielsweise seitliches Zusammenstauchen, können spezielle Eigenschaften eingestellt werden. So kann das Flächenträgheitsmoment lokal erhöht werden, ohne zum Beispiel Bandagebleche zu verwenden.The variety of possibilities of the Design of the individual support elements by bending, compression molding and / or cutting out desired ones Contours from such a profile strand. The bend can Profiles, for example for passing through the side member accomplished be, so the number of connections required in this Direction can be reduced to a minimum and high strength is achieved. By compression molding, for example side compression, can special properties can be set. So the area moment of inertia locally increased without using bandage sheets, for example.

Durch das Ausschneiden einer Kontur aus einem Profilstrang, beispielsweise aus einem Rechteckhohlprofil, kann zum Beispiel ein Querträger mit reduzierter Anzahl von Schweißnähten mit abgestufter Kontur hergestellt werden, wobei lediglich die durch das Ausschneiden entstehenden Öffnungen beispielsweise über entsprechende Deckbleche verschließbar sind.By cutting out a contour from a profile strand, for example from a rectangular hollow profile, can for example a cross member with a reduced number of welds with a graduated contour are produced, with only the openings resulting from the cutting, for example via corresponding Lockable cover plates are.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine spezielle Art von Rahmen und einen speziellen Anwendungsfall beschränkt. Die Einsatzmöglichkeiten sind sowohl im Fahrzeugbau als auch im Schienenfahrzeugbau gegeben, wobei letztere Anwendung sich durch besondere Vorteile im Hinblick auf die Gegebenheiten im Schienenfahrzeug auszeichnet.The solution according to the invention is not specific Type of frame and limited to a special use case. The applications are given both in vehicle construction and in rail vehicle construction, the latter application being distinguished by particular advantages on the conditions in the rail vehicle.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:The solution according to the invention is described below explained by figures. The following is shown in detail:

1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäß gestalteten Rahmens unter Verwendung von Profilstrangelementen; 1 illustrates in a schematically simplified representation a possible embodiment of a frame designed according to the invention using extruded elements;

2 verdeutlicht eine Möglichkeit der Fertigung beziehungsweise Herstellung eines Tragelementes in Form eines Querträgers aus einem Rechteck- oder Vierkant-Hohlprofil als Ausgangselement. 2 illustrates a possibility of manufacturing or manufacturing a support element in the form of a cross member from a right Corner or square hollow profile as the starting element.

Die 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau eines erfindungsgemäß gestalteten Rahmens 1 in perspektivischer Darstellung. Dieser umfasst zwei Querträger 2, 3 und einen Längsträger 4, der die Querträger 2, 3 miteinander verbindet und wenigstens mittelbar der Anlenkung und Abstützung der zu lagernden Komponenten des Antriebsstranges dient. Im dargestellten Fall ist der Querträger 2 als Hauptquerträger 5 und der Querträger 3 als Nebenquerträger 6 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist ein, die Kontur des Trägers wenigstens teilweise bestimmendes Basiselement 44 des jeweiligen Trägers, vorzugsweise aller Träger, d. h. 44.4 des Längsträgers 4 und/oder 44.2, 44.3 der beiden Querträger 2, 3, insbesondere des Hauptquerträgers 5 und des Nebenquerträgers 6 als Profilstrangelement ausgebildet beziehungsweise wird von einem Profilstrangelement gebildet. Es handelt sich dabei um durch Umformverfahren aus Leicht- oder Schwermetall, Stahl sowie aus metallischen Verbundwerkstoffen hergestellte Stangen, Rohre oder andere Profilstränge. Vorzugsweise werden für die Träger Hohlprofile verwendet. Dass die Kontur des Hauptquerträgers 5 im Wesentlichen bestimmende Profilstrangelement 7 wird dabei von einem Rechteckhohlprofilstrang 8 gebildet. Zur Erzielung der in der 1 dargestellten Geometrie des Hauptquerträgers 5 wird ein Verfahren, wie in der 2 dargestellt und auch eingehend erläutert, eingesetzt. Der Nebenquerträger 6 wird im dargestellten Beispiel von einem Profilstrangelement 9 gebildet, welches als Rundhohlprofilstrang 10 ausgeführt ist und sich im Wesentlichen über die gesamte Erstreckung des Nebenquerträgers 6 quer zur theoretischen Fahrtrichtungsachse beim Einbau des Rahmens in einem Fahrzeug erstreckt. Der Längsträger 4 umfasst im dargestellten Beispiel zwei Längsträgerelemente 11 und 12, die den Hauptquerträger 5 mit dem Nebenquerträger 6 verbinden, wobei die Anbindung an den Hauptquerträger 5 unmittelbar, d. h. direkt erfolgt, während die Kopplung mit dem Nebenquerträger 6 unter Bildung einer Montage beziehungsweise Anordnungsebene 13 für Antriebskomponenten oder Hilfsrahmen über Stützträger 14 realisiert wird, wobei die Anbindung vorzugsweise elastisch erfolgt. Die beiden Längsträgerelemente 11 und 12 werden im dargestellten Fall von einem Profilstrangelement 15 beziehungsweise 16 gebildet, welches in Form eines Rundhohlprofilstranges 17 beziehungsweise 18 vorliegt. Die beiden Längsträgerelemente 11 und 12 erstrecken sich dabei über die gesamte Erstreckung des Längsträgers 4 beim Einbau im Fahrzeug betrachtet in Fahrtrichtung beziehungsweise im dargestellten Fall in Längs- bzw. axialer Richtung. Zur Realisierung der Montage und Anordnungsebene 13 sind die Profilstrangelemente 15 und 16 entsprechend definiert gebogen, so dass die Anbindung der Längsträgerelemente 11 und 12 direkt beziehungsweise in einer horizontalen Ebene 19 mit dem Hauptquerträger 5 erfolgen kann. Beim Einbau in Fahrzeugen wird diese horizontale Ebene im Wesentlichen durch eine Achse in Fahrtrichtung bestimmt und ferner einer Senkrechten dazu quer zur Fahrtrichtung. Beim dargestellten Rahmen 1 ohne Bezug zum Fahrzeug wird diese Ebene 19 durch die theoretische Verbindungsachse A_11-12 der Anlenkungspunkte bzw. Lagerstellen der Längsträgerelemente 11, 12 am Hauptquerträger 5 und eine Senkrechte dazu, die sich durch die Lagerstelle erstreckt und in horizontaler Richtung ausgerichtet ist, gebildet. Die Montage- und Anordnungsebene 13 ist in vertikaler Richtung versetzt zur Ebene 19 ausgerichtet und verläuft vorzugsweise ebenfalls in horizontaler Richtung. Der Versatz in vertikaler Richtung wird durch die Stützträger 14 ausgeglichen. Vorzugsweise erfolgt die Anbindung der Längsträgerelemente 11 und 12 an den Nebenquerträger 6 über die Stützträger 14 im Bereich der Montage- und Anordnungsebene 13. Denkbar ist jedoch auch bei entsprechender Gestaltung der Längsträgerelemente 11 und 12 die Anbindung in Längs- bzw. axialer Richtung und/oder vertikaler Richtung versetzt dazu. Dies setzt jedoch voraus, dass die Längsträgerelemente 11 und 12 nicht wie im dargestellten Fall durch im Wesentlichen zwei Biegestellen 20.1 und 20.2 für das Längsträgerelement 11 und 21.1 und 21.2 für Längsträgerelement 12 charakterisiert sind sondern mindestens noch eine weitere hier nicht dargestellte dritte, vorzugsweise noch eine weitere vierte. Durch das Vorsehen dieser Biegestellen wird es möglich, dass die Längsträgerelemente 11 und 12 über die gesamte Erstreckung des Längsträgers 4 durchgehend ausgebildet sind und somit auf unnötige lösbare oder unlösbare Verbindungen in Längsrichtung verzichtet werden kann, welche eine Verringerung der Festigkeit beziehungsweise Schwächung des gesamten Verbundes zur Folge haben. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass keine Unterbrechungen beziehungsweise wesentliche Unstetigkeiten in den Querschnittsverläufen über die Erstreckung der Längsträgerelemente 11, 12 in Längsrichtung vorliegen, so dass diese Profile die Lasten besser aufnehmen und weiterleiten können. Die Ausbildung als Rundhohlprofilstrang eignet sich dabei bei zu realisierender Verbindung mit anderen Elementen, beispielsweise dem Hauptquerträger 5, Versteifungen etc. besonders dazu, diese im Stumpfstoß zueinander anzuordnen und unlösbar durch Stoffschluss miteinander zu verbinden.The 1 illustrates the basic structure of a frame designed according to the invention in a schematically simplified representation 1 in perspective. This includes two cross beams 2 . 3 and a side member 4 who the cross beam 2 . 3 connects with each other and at least indirectly serves to link and support the components of the drive train to be supported. In the case shown is the cross member 2 as the main cross member 5 and the cross member 3 as a secondary cross member 6 educated. According to the invention, a base element that at least partially determines the contour of the carrier 44 of the respective carrier, preferably all carriers, ie 44.4 of the side member 4 and or 44.2 . 44.3 of the two cross beams 2 . 3 , especially the main cross member 5 and the secondary cross member 6 formed as a profile strand element or is formed by a profile strand element. These are rods, tubes or other profile strands made from light or heavy metal, steel, and metal composite materials. Hollow profiles are preferably used for the supports. That the contour of the main cross member 5 essentially defining extruded element 7 is from a rectangular hollow section strand 8th educated. To achieve the in the 1 shown geometry of the main cross member 5 will be a procedure as in the 2 shown and also explained in detail, used. The secondary cross member 6 is in the example shown by a extruded element 9 formed, which as a round hollow profile strand 10 is carried out and essentially over the entire extent of the secondary cross member 6 extends transversely to the theoretical direction of travel axis when installing the frame in a vehicle. The side member 4 in the example shown comprises two longitudinal beam elements 11 and 12 that the main cross member 5 with the secondary cross member 6 connect, connecting to the main cross member 5 immediately, that is, directly, while coupling to the secondary cross member 6 forming an assembly or arrangement level 13 for drive components or subframes via support beams 14 is realized, the connection preferably being elastic. The two side members 11 and 12 are in the illustrated case of a extruded element 15 respectively 16 formed, which is in the form of a round hollow profile strand 17 respectively 18 is present. The two side members 11 and 12 extend over the entire extent of the side member 4 when installed in the vehicle viewed in the direction of travel or in the case shown in the longitudinal or axial direction. To realize the assembly and arrangement level 13 are the extruded elements 15 and 16 bent accordingly defined so that the connection of the longitudinal beam elements 11 and 12 directly or in a horizontal plane 19 with the main cross member 5 can be done. When installed in vehicles, this horizontal plane is essentially determined by an axis in the direction of travel and also a perpendicular to it perpendicular to the direction of travel. In the frame shown 1 this level becomes unrelated to the vehicle 19 through the theoretical connection _axis A _{11-12 of} the articulation points or bearing points of the side member elements 11 . 12 on the main cross member 5 and a perpendicular thereto, which extends through the bearing point and is oriented in the horizontal direction. The assembly and arrangement level 13 is vertically offset from the plane 19 aligned and preferably also runs in the horizontal direction. The vertical offset is caused by the support beams 14 balanced. The longitudinal beam elements are preferably connected 11 and 12 to the secondary cross member 6 over the support beams 14 in the area of the assembly and arrangement level 13 , However, it is also conceivable with a corresponding design of the side member elements 11 and 12 the connection in the longitudinal or axial direction and / or vertical direction offset to this. However, this requires that the side member elements 11 and 12 not, as in the case shown, by essentially two bending points 20.1 and 20.2 for the side member 11 and 21.1 and 21.2 for side member 12 but are characterized by at least one further third, not shown here, preferably still another fourth. The provision of these bending points makes it possible for the longitudinal beam elements 11 and 12 over the entire extent of the side member 4 are formed continuously and thus unnecessary detachable or non-detachable connections in the longitudinal direction can be dispensed with, which result in a reduction in the strength or weakening of the entire composite. Furthermore, the solution according to the invention offers the advantage that there are no interruptions or significant discontinuities in the cross-sectional profiles over the extent of the longitudinal beam elements 11 . 12 in the longitudinal direction so that these profiles can better absorb and transfer the loads. The design as a round hollow profile strand is suitable for connection to other elements, for example the main cross member 5 , Stiffeners etc. especially to arrange them in the butt joint and to inseparably connect them with each other by material bonding.

Gemäß einer Weiterentwicklung ist es möglich, das Flächenträgheitsmoment der einzelnen Profilstrangelemente durch seitliches Zusammenstauchen, das heißt insbesondere dem Aussetzen eines Formpressverfahrens, lokal zu erhöhen, ohne das zum Beispiel Bandagebleche verwendet werden müssen.According to a further development it possible the area moment of inertia of the individual profile strand elements by side compression, this means especially the exposure to a compression molding process without increasing locally that, for example, bandage sheets must be used.

Die Ausgestaltung als Profilstrangelemente gilt auch für Aussteifungen, Hilfsträger oder andere Verbindungselemente zwischen den Längsträgerelementen 11 und 12, im dargestellten Beispiel beispielsweise für die Stützträger 14 und/oder die einzelnen Elemente eines Hilfsrahmens 22, hier insbesondere die zur Abstützung einer Antriebsmaschine oder einer Antriebsmaschine-Getriebebaueinheit dienende Abstützwippe 23, welche einen Querträger 24 für die hier nicht dargestellte Antriebsmaschine oder die Antriebsmaschine-Getriebebaueinheit bildet und an der die entsprechenden Längsträger 25 und 26 zur Lagerung der Antriebsmaschine und/oder Antriebsmaschine-Getriebebaueinheit angelenkt sind. Ferner dient im dargestellten Fall der Längsträger 4 des Weiteren zur Abstützung weiterer Aggregate und bildet somit eine weitere Montage- und Anordnungsebene 27 für die Lagerung und Abstützung von weiteren Komponenten eines Antriebsstranges oder beliebigen Nebenaggregaten. Diese Montage- und Anordnungsebene 27 ist in vertikaler Richtung entweder in einer Ebene mit der Montage- und Anordnungsebene 13 angeordnet oder aber in vertikaler Richtung versetzt dazu. Dies hängt im Wesentlichen von der Ausgestaltung des Längsträgers 4 in axialer, d. h. in Längsrichtung ab sowie der Ausgestaltung des Hilfsrahmens 22 und der Anbindung am Längsträger 4. Die Profilstrangelemente für die Bildung der Montage- und Anordnungsebene 27 und damit eines Hilfsträgers 28 sind hier mit 29 für die Längsträger des Hilfsträgers 28 und 30 für die Querträger des Hilfsträgers 28 bezeichnet und als Profilstrangelement in Form eines Hohlprofils mit Rechteckquerschnitt ausgestaltet. Andere Möglichkeiten sind ebenfalls denkbar.The design as a profile strand elements also applies to stiffeners, auxiliary beams or other connecting elements between the longitudinal beam elements instruments 11 and 12 , in the example shown, for example for the support beams 14 and / or the individual elements of a subframe 22 , here in particular the support rocker serving to support a drive machine or a drive machine gear unit 23 which is a cross member 24 for the prime mover, not shown here, or the prime mover and gear unit, and on which the corresponding side members 25 and 26 are articulated for mounting the drive machine and / or drive machine gear unit. Furthermore, the longitudinal beam serves in the illustrated case 4 furthermore to support further units and thus forms a further assembly and arrangement level 27 for the storage and support of other components of a drive train or any auxiliary units. This assembly and arrangement level 27 is in the vertical direction either in one level with the assembly and arrangement level 13 arranged or offset in the vertical direction. This essentially depends on the design of the side member 4 in the axial, ie in the longitudinal direction and the design of the subframe 22 and the connection to the side member 4 , The extruded elements for the formation of the assembly and arrangement level 27 and thus an auxiliary vehicle 28 are here with 29 for the side members of the auxiliary member 28 and 30 for the cross member of the auxiliary member 28 referred to and designed as a profile strand element in the form of a hollow profile with a rectangular cross section. Other options are also conceivable.

Bei der in der 1 dargestellten Ausführung werden alle wesentlichen, an der Lastübertragung und Abstützung von Kräften im Rahmen beteiligten Elemente entweder vollständig aus einem Profilstrangelement hergestellt oder aber aus einer Mehrzahl von einzelnen Profilstrangelementen, die im Wesentlichen die Geometrie der einzelnen Komponenten, Hauptquerträger 5, Nebenquerträger 6, Längsträger 4 sowie Hilfsrahmen 22 und Hilfsträger 28 bestimmen. Die dargelegten Ausführungen bezüglich der konkreten Ausgestaltung der einzelnen Trägerelemente sind dabei beispielhaft und entsprechen einer besonders vorteilhaften Ausführung. Es ist jedoch auch denkbar, bezüglich der Profilgeometrie abweichende Ausführungen für die einzelnen beschriebenen Träger zu verwenden.At the in the 1 shown embodiment, all the essential elements involved in the load transmission and support of forces in the frame are either completely made from a extruded element or from a plurality of individual extruded elements, which essentially the geometry of the individual components, main cross member 5 , Secondary cross member 6 , Side members 4 as well as subframes 22 and subcarriers 28 determine. The explanations given regarding the specific design of the individual carrier elements are exemplary and correspond to a particularly advantageous embodiment. However, it is also conceivable to use different designs with respect to the profile geometry for the individual carriers described.

Bezüglich der Werkstoffwahl sind keine Beschränkungen vorgesehen, insbesondere werden jedoch metallische Grundwerkstoffe, Stahl oder Leicht- oder Schwermetalle verwendet. Ferner wird bei der Ausgestaltung der einzelnen Tragelemente, unter welchem Träger sowie Versteifungen verstanden werden, versucht, einen Großteil dieser hinsichtlich der Geometrie aus Profilstrangelementen herzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass die Anzahl der Verbindungsstellen merklich reduziert werden kann und insbesondere durch entsprechende Nachbearbeitung eines Profilstrangelementes in seiner Ausganglage eine Vielfalt unterschiedlicher Geometrien geschaffen werden kann, die trotzdem durch eine hohe Festigkeit charakterisiert sind. Unterbrechungen beziehungsweise Unstetigkeiten in den Querschnitten bzw. deren Verläufen über die Erstreckung des jeweiligen Tragelementes betrachtet können über die Länge des gesamten Trägers beziehungsweise eines Großteiles des Trägers weitestgehend vermieden werden. Des Weiteren kann die Anzahl von Schweißnähten erheblich reduziert werden, was auch hier zu einer Festigkeitssteigerung führt.Regarding the choice of materials no restrictions provided, but in particular metallic base materials, Steel or light or heavy metals used. Furthermore, at the design of the individual support elements, under which carrier as well Stiffeners are understood, much of this is tried to produce in terms of geometry from extruded elements. This offers the advantage that the number of connection points can be significantly reduced and in particular by appropriate Post-processing of a extruded element in its initial position a variety of different geometries can be created which are nevertheless characterized by high strength. Interruptions respectively Discontinuities in the cross sections or their courses over the Extent of the respective support element can be viewed over the Length of entire carrier or a large part of the carrier are largely avoided. Furthermore, the number of Welds considerably be reduced, which also leads to an increase in strength here.

Die 2 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung eine Möglichkeit der Herstellung eines Hauptquerträgers 5 gemäß 1 aus einem Profilstrangelement 7, welches im Ausgangszustand als Rechteckhohlprofilstrang 31 vorliegt. Dabei richten sich die Abmessungen des Rechteckhohlprofilstranges 31 in axialer Richtung im Wesentlichen nach der gewünschten Breite b des Querträgers, das heißt insbesondere der Länge des Querträgers 5 quer zur Fahrtrichtung. Die Abmessung h in vertikaler Richtung bestimmen sich nach der im Endzustand gewünschten Geometrie des Hauptquerträgers 5, insbesondere der sich ergebenden Höhe. Dabei wird die unter Berücksichtigung der zu erzielenden Geometrie maximale Abmessung h zugrundegelegt. Entsprechend der gewünschten Geometrie über die Breite des Querträgers erfolgt über die gesamte Erstreckung des Rechteckhohlprofilstranges 31 ein Ausschneiden entsprechend der gewünschten Grundkontur, die hier mit 32 bezeichnet ist. Bezüglich des Gusschneidens können eine Vielzahl von Verfahren zur Anwendung gelangen, denkbar sind herkömmliche Trennverfahren für metallische Werkstoffe oder aber auch Wasserstrahlschneidverfahren oder Schneiden mittels Laser. Diesbezüglich kann auf die im Stand der Technik bekannten Möglichkeiten zurückgegriffen werden. Dass sich daraus ergebende verbleibende Konturelement 33 ist durch Öffnungen charakterisiert, die Teilbereiche in der Grundkontur 32 bestimmen, die kein vollständiges Umschließen eines Hohlraumes 34 des Rechteckhohlprofilstranges 31 ermöglichen. Die Ausbildung der Trägerkontur in diesen Bereichen, welche hier mit 35, 36 und 37 bezeichnet sind, ist dabei durch die Bildung wenigstens zweier oder dreier Seitenwände am Hauptquerträger 5 charakterisiert. Ein Verschließen der Öffnungen 38 bis 40 in diesen Bereichen erfolgt beispielsweise über Deckbleche 41 bis 43, die vorzugsweise unlösbar, insbesondere stoffschlüssig mit dem die Grundkontur 32 bildenden Konturelement 33 realisiert wird. Bei den Strangpressprofilen kann es sich dabei um kalt- oder warmverformte Stränge handeln.The 2 illustrates a possibility of producing a main cross member in a schematically simplified representation 5 according to 1 from a extruded element 7 , which is in the initial state as a rectangular hollow profile strand 31 is present. The dimensions of the rectangular hollow profile strand are based on this 31 in the axial direction essentially according to the desired width b of the cross member, that is in particular the length of the cross member 5 transverse to the direction of travel. The dimension h in the vertical direction is determined by the geometry of the main cross member that is desired in the final state 5 , especially the resulting height. The maximum dimension h taking into account the geometry to be achieved is used as a basis. According to the desired geometry across the width of the cross member, the entire length of the rectangular hollow profile strand is carried out 31 a cut according to the desired basic contour, which here with 32 is designated. With regard to cast cutting, a large number of processes can be used; conventional separation processes for metallic materials or water jet cutting processes or laser cutting are conceivable. In this regard, the possibilities known in the prior art can be used. The resulting remaining contour element 33 is characterized by openings, the partial areas in the basic contour 32 determine that not completely enclosing a cavity 34 of the rectangular hollow section strand 31 enable. The formation of the support contour in these areas, which are designated here by 35, 36 and 37, is due to the formation of at least two or three side walls on the main cross member 5 characterized. Closing the openings 38 to 40 in these areas, for example, cover plates are used 41 to 43 , which are preferably non-detachable, in particular cohesive with which the basic contour 32 forming contour element 33 is realized. The extruded profiles can be cold or hot formed strands.

11: Rahmenframe
22: Querträgercrossbeam
33: Querträgercrossbeam
44: Längsträgerlongitudinal beams
55: HauptquerträgerBolster
66: NebenquerträgerBesides crossmember
77: StrangpressprofilgrundelementExtruded basic element
88th: RechteckhohlprofilstrangRectangular hollow profile strand
99: StrangpressprofilgrundelementExtruded basic element
1010: RundhohlprofilstrangRound hollow profile strand
1111: LängsträgerelementRail element
1212: LängsträgerelementRail element
1313: Montage- und AnordnungsebeneAssembly- and arrangement level
1414: Stützträgersupport beam
1515: StrangpressprofilgrundelementExtruded basic element
1616: StrangpressprofilgrundelementExtruded basic element
1717: RundhohlprofilstrangRound hollow profile strand
1818: RundhohlprofilstrangRound hollow profile strand
1919: horizontale Ebenehorizontal level
20.1, 20.220.1, 20.2: Biegestellebend
21.1, 21.221.1, 21.2: Biegestellebend
2222: Hilfsrahmensubframe
2323: AbstützwippeAbstützwippe
2424: Querträgercrossbeam
2525: Längsträgerlongitudinal beams
2626: Längsträgerlongitudinal beams
2727: Montage- und AnordnungsebeneAssembly- and arrangement level
2828: Hilfsträgersubcarrier
2929: Längsträgerlongitudinal beams
3030: Querträgercrossbeam
3131: RechteckhohlprofilstrangRectangular hollow profile strand
3232: Grundkonturbasic contour
3333: Konturelementcontour element
3434: Hohlraumcavity
3535: BereichArea
3636: BereichArea
3737: BereichArea
3838: Öffnungopening
3939: Öffnungopening
4040: Öffnungopening
4141: Deckblechcover sheet
4242: Deckblechcover sheet
4343: Deckblechcover sheet
4444: Grundelementbasic element
bb: Breite des Querträgerswidth of the cross member
aa: maximale Abmessung in vertikaler Richtung des Querträgersmaximum Dimension in the vertical direction of the cross member

Claims

Frame ( 1 ); 1.1 with at least two cross beams ( 2 . 3 . 5 . 6 ) and a side member ( 4 ), the cross member ( 2 . 3 . 5 . 6 ) connects with each other; characterized by the following feature: 1.2 the side members ( 4 ) and a base element determining at least part of the basic contour ( 44.2 . 44.3 . 44.4 ) a cross member ( 2 . 3 . 5 . 6 ) are made of a extruded element ( 7 . 9 . 15 . 16 ) educated.

Frame ( 1 ) according to claim 1, characterized in that support elements in the form of subframes articulated to the frame ( 22 ) and / or auxiliary bodies ( 28 ) and / or stiffeners and support beams ( 14 ) are formed by extruded elements.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the base element ( 44.2 . 44.3 . 44.4 ) over the entire length or width of the corresponding carrier ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or a support element ( 22 . 28 . 14 ) extends.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the extruded element ( 7 . 9 . 15 . 16 ) is designed as a hollow profile strand.

Frame ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the hollow profile strand as a round hollow profile strand ( 10 . 17 . 18 ) is executed.

Frame ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the hollow profile strand as a rectangular hollow profile strand ( 8th . 31 ) is executed.

Frame ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the wall thickness of the individual hollow profile strands is variable.

Frame ( 1 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the inner spaces of the base element enclosed by the hollow profile ( 44.2 . 44.3 . 44.4 ), preferably carrier ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or the support element ( 22 . 28 . 14 ) to accommodate cables, lines for functional media in the form of cooling media and / or lubricants and / or form the routing of functional media and / or for other functional components.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the individual carrier ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or the support element ( 21 . 23 . 14 . 25 . 26 ) from at least two basic elements ( 44.2 . 44.3 . 44.4 ) exists, which can be connected to one another in a form-fitting and / or non-positive and / or material-locking manner.

Frame ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the base elements to be connected to one another are arranged in one plane.

Frame ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the base elements to be connected to each other partially overlap.

Frame ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the to be connected Base elements are arranged partially overlapping in planes running parallel to one another.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the base elements to be connected to one another are arranged at an angle to one another and are connected to one another via a fillet weld.

Frame ( 1 ) according to claim 13, characterized in that at least one of the extruded profiles arranged at an angle to one another and to be connected to one another is slotted in the connection area.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the contour of at least the base element ( 44.2 . 44.3 . 44.4 ) preferably the entire section of a longitudinal or cross member ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) or support beam ( 14 ) or other supporting element ( 21 . 23 . 25 . 26 ) by bending the extruded element ( 7 . 9 . 15 . 16 ) is produced.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the individual extruded element ( 7 . 9 . 15 . 16 ) is locally molded.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the contour of a portion of a carrier ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or other support element ( 14 . 21 . 23 . 25 . 26 ) is generated from at least one extruded element by being separated from it, the extruded element in the initial state being characterized by a geometry which corresponds to the maximum dimensions (b, h) in the vertical and horizontal directions of the corresponding support ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or support element ( 14 . 21 . 23 . 25 . 26 ) corresponds.

Frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the connection between the longitudinal and transverse beams ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) and / or one of the carriers ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) with each other and / or another support element ( 22 . 28 . 14 ) via a connecting component made of cast iron.