DE1152023B

DE1152023B - Knotenausbildung zur Schweissverbindung der Laengs- und Quertraeger von Fahrzeugrahmen

Info

Publication number: DE1152023B
Application number: DEST16941A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Tomala
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1960-09-24
Filing date: 1960-09-24
Publication date: 1963-07-25

Description

Knotenausbildung zur Schweißverbindung der Längs- und Querträger von Fahrzeugrahmen Die Erfindung bezieht sich auf eine Knotenausbildung zur Verbindung der Längs- und Querträger von Fahrzeugrahmen unter Verwendung von Knotenblechen. In der Regel werden die Knotenbleche an den Gurten der Längsträger angeschweißt. Nun sind aber die Gurte die Zonen der stärksten Längsträgerbelastung, und jede Schweißstelle stellt eine Unstetigkeit im Kraftverlauf und im Materialgefüge dar, so daß solche Schweißstellen die Wechselfestigkeit der Längsträger durch eine Art Kerbwirkung stark herabsetzen. Versuche haben gezeigt, daß die Wechselfestigkeit der Längsträger auf Grund von Schweißstellen an ihren Gurten bis auf ein Viertel des Ursprungswertes sinkt. Dabei muß beachtet werden, daß es sich gerade bei einem Fahrzeugrahmen um eine Konstruktion handelt, die durch die dauernd wechselnden Belastungen und Verwindungen aus dem Fahrbetrieb hoher Wechselbeanspruchung ausgesetzt ist.
Zum Verbinden von Längs- und Querträgern bei Kraftfahrzeugrahmen ist es bekannt, Querträger und Längsträgersteg durch mit einem abgewinkelten Flansch versehene Knotenbleche mittels Nieten zu verbinden, wodurch eine elastische Verbindung der Querträger mit den Längsträgern erreicht werden soll.
Weiterhin ist es bei verwindungsweichen Fahrzeugrahmen bekannt, die Schweißnaht zwischen den Stegen der Querträger und den Längsträgern dadurch zu vergrößern, daß der Steg des Querträgers ausgewölbt wird.
Zweck der Erfindung ist es, einen Fahrzeugrahmen möglichst verwindungssteif auszubilden und eine Knotenverbindung zu schaffen, die eine gute Dauerwechselfestigkeit gewährleistet. Ausgehend von einer Knotenausbildung zur Verbindung der Längs- und Querträger von Fahrzeugrahmen mit jeweils am Querträgergurt und Längsträgersteg angeschlossenen Knotenblechen weisen die Knotenbleche gemäß der Erfindung eine mehrfach gewellte Stoßkante auf und sind durch eine längs dieser geführte Kehlnaht mit dem Längsträgersteg verschweißt. Der hochbelastete Längsträgersteg bleibt demnach frei von jeder Unstetigkeit und von jeder sonst durch das Knotenblech aufgezwungenen Verformung, so daß er seine volle Wechselfestigkeit beibehält. Die Schweißstellen am Steg können dagegen ohne weiteres in Kauf genommen werden, da die Belastungen des Steges von vornherein wesentlich geringer als jene der Gurte sind. Würde die Stoßstange des Knotenbleches geradlinig verlaufen bzw. das Knotenblech völlig eben ausgebildet sein, so wäre die nur einseitige Kehlnaht auf Biegung beansprucht, und es käme leicht zum Einreißen oder gar zum Platzen der Naht. Eine doppelseitige Kehlnaht kann nicht vorgesehen werden, weil im Hinblick auf die notwendige, möglichst große Steghöhe des Querträgers der Raum zwischen Knotenblech und Längsträgergurt zu klein ist, um in diesen Zwischenraum die Geräte zur Herstellung der zweiten Kehlnaht einführen zu können. Durch die Wellung der Stoßkante bzw. die wellenartige Vorverformung des Knotenbleches am Stoßkantenrand liegen nun die zu übertragenden Kräfte nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern entsprechend der Wellenberge und -täler in verschiedenen Höhen, und es ergibt sich eine etwa in der Mittelebene der Wellung liegende Resultierende, die auf die Schweißnaht kein Biegemoment mehr ausübt. Die Schweißnaht ist auf Grund dieser besonderen Stoßkantenformung nur auf Zug oder Druck beansprucht, welcher Beanspruchung sie ohne weiteres standhält.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die an die Stoßkante anschließenden Seitenkanten der Knotenbleche in einer Ebene konkav gekrümmt und die Stoßkantenenden abgebogen. Durch die Krümmung der Seitenkanten wird ein weicher Kraftübergang zu den Enden des Knotenbleches erzielt, wobei aber die Wellung vor den Seitenkanten endet, damit sich bei der Kraftübertragung keine Blechverformung ergibt und die Steifigkeit der Knotenverbindung erhalten bleibt. Das Abbiegen der Stoßkantenenden, die vorzugsweise sehr dünn ausgebildet sind, hat den Zweck, die Randwirkung des Schweißnahtendes günstiger zu ,gestalten.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Verbindung eines Längs- und eines Querträgers eines Kraftfahrzeugrahmens im Schaubild, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Querträger nach der Linie II-II der Fig. 3, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Längsträger nach der Linie 111-IIl der Fig. 2 und Fig. 4 einen waagerechten Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Der Längsträger ist als durch Abkanten hergestellter Blechträger mit U-Profil ausgebildet und weist demnach einen Steg 1 und zwei Gurte 2 auf. Der Steg und die beiden Gurte des gleichartigen Querträgers sind mit 3 und 4 bezeichnet. Zur Verbindung der beiden Träger sind zwei Knotenbleche 5 vorgesehen, die etwa trapezförmig gestaltet sind, deren nichtparallele Seitenkanten 6 aber eine ebene konkave Krümmung aufweisen. Mit 7 ist die Stoßkante der Knotenbleche bezeichnet, mit der sie am Steg 1 des Längsträgers angeschweißt sind.
Es ist ersichtlich, daß die Stoßkante gewellt ist bzw. daß der an die Stoßkante anschließende Randbereich der Knotenbleche 5 wellenartig verformt und die Stoßkantenenden 8 abgebogen sind. Die beiden Knotenbleche 5 sind lediglich am Längsträgersteg 1 mit nur einer Kehlnaht 9 angeschweißt. Die Verbindung mit den Gurten 4 des Querträgers 3, 4 ist in der Weise ausgeführt, daß die Knotenbleche eine Kreisöffnung 10 aufweisen, die mit Schweißgut ausgefüllt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Knotenausbildung zur Verbindung der Längs- und Querträger von Fahrzeugrahmen mit jeweils am Querträgergurt und Längsträgersteg angeschlossenen Knotenblechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Knotenbleche (5) eine mehrfach gewellte Stoßkante (7) aufweisen und durch eine längs dieser geführte Kehlnaht (9) mit dem Längsträgersteg (1) verschweißt sind.
2. Knotenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Stoßkante (7) anschließenden Seitenkanten (6) der Knotenbleche (5) in der Ebene des Knotenbleches konkav gekrümmt und die Stoßkantenenden (8) aus der Blechebene aufgebogen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 932114, 927 366, 646 398, 642 861; deutsche Auslegeschrift Nr. 1052 830.