DE60225054T2

DE60225054T2 - Verfahren zur montage eines fahrzeugunterrahmens und unterrahmen

Info

Publication number: DE60225054T2
Application number: DE60225054T
Authority: DE
Inventors: Patrick Vermande
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: ATE385943T1; EP1456076B1; WO2003053770A1; DE60225054D1; FR2833919B1; AU2002364677A1; ES2301718T3; EP1456076A1; FR2833919A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugunterrahmen. Vornehmlich bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Montage von Teilen des Unterrahmens.
Sie bezieht sich insbesondere auf Teile eines Fahrschemels bzw. Hilfsrahmens für Lastkraftwagen oder kleine Lieferwagen. Diese Teile umfassen Bleche, geschweißte oder ungeschweißte Metallteile aus gefalztem Blech und spezielle Teile. Letztere sind solche speziellen Teile, die je nach ihrer Bestimmung bei der Montage am Rahmen gegebenenfalls die Aufgabe von Schnittstellen zur Karosserie oder zum Rahmen übernehmen.
Die bekannten Unterrahmen werden herkömmlicherweise mit mechanisch bearbeiteten und geschweißten Metallprofilen hergestellt, die dann mit Hilfe eines korrosionshemmenden Grundierungslacks oder mittels Schmelztauchverzinkung gegen Korrosion geschützt werden.
Zur Versteifung eines vorhandenen Fahrzeugs erfolgt die bekannte Montage von Profilen auf diesem Fahrzeug. Die Teile werden von Hand unter Messung jeder Maßzahl und Vermessung auf Rechtwinkligkeit positioniert.
Somit setzt diese Art von Profilen mit ihrem speziellen Montageverfahren eine langwierige Arbeit und verschiedene Arbeitsgänge während der Montage am Rahmen voraus.
Im Verlauf der Serienfertigung erfolgt in Ausnahmefällen die Positionierung bestimmter Profile auf einer Lehre bzw. einer Montagevorrichtung.
In allen Fällen bringt der bekannte Montagevorgang die Nachteile mit sich, dass eine langwierige und schmutzige Arbeit ausgeführt werden muss, und dass die Anwesenheit des Fahrzeugs erforderlich ist.
Ein Montageverfahren der vorgenannten Art ist aus der Vorveröffentlichung FR-A-2 474 989 bekannt, deren Beschreibung die im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmale abdeckt.
Die Erfindung macht es möglich, diese Nachteile zu beseitigen. Zu diesem Zweck zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass es sich bei den Teilen um Bleche, Teile aus gefalztem Blech und spezielle Teile handelt, dass vor der Montage die galvanisierten Bleche an Hand von präzisen Bohrungen mittels NC-Steuerung über einander gelegt werden, wobei die präzisen Bohrungen zum Zusammenwirken untereinander ausgelegt sind und ein modulares System nach Wunsch bilden und dabei die Herstellung des Unterbaus durch Zusammenbauen der aus gefalztem Blech bestehenden Teile und der speziellen Verbindungsteile mit vercrimpenden Nieten ermöglichen, wobei der gesamte Verbund aus Teilen vor der Montage des Unterrahmens galvanisiert wird und zum Anbau an das Chassis des Fahrzeugs bestimmt ist.
Somit bildet dieser Verbund ein modulares System, das den Vorteil einer genauen Montage der Teile zur Bildung des Unterrahmens bietet, der zum Anbau an das Chassis bestimmt ist, wobei die speziellen Messungen vermieden werden, die an dem Unterrahmen vorzunehmen sind. Dank der vercrimpten Nieten kombiniert mit der entfallenden speziellen Messung wird der Montagevorgang beschleunigt. Die Verwendung einer einzigen und leichten Werkzeugausrüstung verbessert noch die ergonomischen Bedingungen bei der Arbeit.
Mit der Zielsetzung, die Verschweißung zu vermeiden, die an den bekannten Stahlteilen vorgenommen wird, die durch Elektroverzinken oder Galvanisierung überzogen wird, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Teile des Verbunds, nämlich Bleche, Teile aus gefalzten Blechen (Metallprofile) und spezielle Bleche, vor der Montage galvanisiert. Beim Verschweißen des bekannten Aufbaus wird der Überzug auf der Oberfläche der Teile abgebrannt, wodurch es zur Oxidierung kommt. Außerdem bringt dieser Schweißvorgang Verschmutzung insofern mit sich, als sie Zinkdämpfe freisetzen, die für den Facharbeiter und die Umgebung schädlich sind.
Um die Teile ohne Oxidierung zu konservieren, bestehen die galvanisierten Teile 3, 4, 5 aus einer Legierung auf Aluminiumbasis oder aus einem Metall von der Art eines rostfreien Stahls oder eines Schwarzstahls.
Damit dank einer verschmutzungsfreien Arbeit eine Qualitätseinbuße am Fahrzeug vermieden wird und die Messungen während der Montage entfallen können, werden die Bohrungen auf den Teilen in exakten Abständen von einander beabstandet, insbesondere mit Hilfe einer numerisch gesteuerten Stanzmaschine, um so eine Messskalierung für die Positionierung der Teile, der Elemente aus gefalztem Blech oder der Blechelemente während der Montage zu bilden.
Mit der Zielsetzung, die Typen zu standardisieren und deren Menge zu verringern, werden die erforderlichen Teile vor dem Zusammensetzen der galvanisierten Bleche mit Hilfe präziser Bohrungen unter numerischer Steuerung über einander gelegt. Die galvanisierten Bleche und vercrimpten Nieten dienen während des Zusammenfügens zur Bildung von dicken Blechen. Dadurch wird es möglich, dass die Notwendigkeit der Lagerung und Verwendung dicker Bleche bis zu einer Dicke von 8 mm entfällt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Karosserieunterbau, insbesondere einen Fahrschemel bzw. Hilfsrahmen, für unterschiedliche Modelle oder Typen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen oder kleine Lieferwagen, zu schaffen, welcher geschweißte oder ungeschweißte Elemente aus gefalztem Blech sowie spezielle galvanisierte Verbindungsteile für den Unterbau aufweist, die präzise Bohrungen aufweisen, die zum Zusammenwirken untereinander geeignet sind und mit zu vercrimpenden durchgehenden Nieten in einer Weise zusammengefügt sind, dass der Zusammenbau des Fahrgestells des Fahrzeugs berücksichtigt wird.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Betrachtung der Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Einschränkung darstellen. Die Zeichnungen zeigen:
in 1 eine gesamte Baugruppe aus Teilen, welche das erfindungsgemäße modulare System bilden, in Seitenansicht,
in 2 eine perspektivische Darstellung eines dicken Blechs, das durch Übereinanderstapeln von Blechen gemäß der Erfindung gebildet wurde;
in 3 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Unterbaus mit der gesamten montierten Baugruppe von Teilen aus 1 in auseinander gezogener Darstellung,
in 4 eine Ansicht eines an einem Lastkraftwagen angebauten Unterbaus im Aufriss mit Blickrichtung von links.
1 stellt eine gesamte Baugruppe von Teilen 1 dar, welche die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Die Teile 1 bilden ein modulares System 2; sie sind in Form eines Elements aus übereinander gestapelten Teilen angeordnet. Diese Teile 1 sind Bleche 3, Elemente aus gefalztem Blech 4 und spezielle Teile 5. Bei diesen letzteren Teilen 5 handelt es sich um Schnittstellen bzw. Anschlussstellen zur Karosserie und zum Rahmen eines Fahrzeugs. Die verschiedenen Teile 1, Bleche 3 Metallprofilteile 4 und speziellen Teile 5 werden vor der Montage galvanisiert. Die Profilteile 4 und die Bleche 3 sind Standardelemente mit den Abmessungen – Länge I1, I2 oder I3, Breite und Höhe h1, h2 – der zusammengebauten Teile des Rahmens. Sie weisen präzise Bohrungen 6 auf, die maschinell unter NC-Steuerung eingelassen wurden. Die Standardabmessungen, einschließlich der Abstände zwischen den Bohrungen 6, führen dazu, dass die gesamte Baugruppe das modulare System 2 bildet, welches die Ausführung des Unterbaus durch Montage der Teile 1 mit durchgeführten Nieten gestattet, die zu vercrimpen sind.
Die Beabstandung der Bohrungen um präzise Abstände erzielt man mittels numerisch gesteuerten Lochstanze. Somit liegen die Bohrungen über einander und bilden eine Messskalierung für die Positionierung der Teile 1, der Elemente aus gefalztem Blech 4 bzw. der Bleche 4 während des Zusammenbaus.
In einem ersten Schritt werden drei galvanisierte feine Bleche 3, die in 2 dargestellt sind, vor der Montage in der Weise über einander gelegt, dass die Bohrungen 6 mit einander fluchten, durch die vercrimpten Nuten 6 hindurch geführt werden, damit dicke Bleche 3a bis zu einer Dicke von 8 mm gebildet werden. Durch dieses Übereinanderstapeln wird es möglich, die Metallbleche 3 auf Lager zu halten, die auch als Feinbleche 3 oder dicke Bleche 3a dienen, wobei in diesem letzteren Fall diese im Anschluss an das Übereinanderstapeln während der Montage der Teile 1 vorliegen. Es ist möglich, die Anzahl der übereinander gelegten Bleche 3a je nach der gewünschten Dicke zu verändern.
Wie in 3 dargestellt, handelt es sich bei den Teilen 1 um Elemente mit Standardabmessungen, d. h. um Teile, welche in einem zweiten Schritt den Zusammenbau zu einem Unterbau 7 eines Rahmens 8 des Fahrzeugs ermöglichen. Bei diesen Teilen 1 handelt es sich um vorgeschweißte Elemente aus gefalztem Blech 4, zwei U-förmige seitliche Teile bzw. Fahrschemel 9, in welche jeweils zwei Stulpmanschetten 10 der Fahrschemel eingesetzt werden, die ihrerseits ebenfalls aus U-Profilen gebildet sind. Ein Quersteg 11 des Fahrschemels, der ebenfalls aus U-Profilen gebildet ist, verbindet die beiden seitlichen Reihen von Fahrschemeln jeweils mit der Stulpmanschette 10. Auf den beiden Fahrschemeln 9 ist ein Querträger 12 befestigt. Um den Zugang mit Schraubwerkzeugen zu ermöglichen, weist der Querträger 12 aus gefalztem Blech einen Z-förmigen Querschnitt auf, wobei die untere parallele Fläche 13 auf die oberen Flächen der Fahrschemel 9 aufgesetzt wird. Die zweite parallele Fläche 14, bildet dabei die Oberseite. Die speziellen Teile 5 gestatten den Anschluss von Elementen aus gefalztem Blech 4 in der Fortsetzung des Ausgangsrahmens. Vier innen liegende Stützen 15 verbinden die oberen innen liegenden Flächen der Stulpmanschetten 10 mit den Enden der Oberseiten des Querstegs 11. Die Anzahl der Querstege 11 mit ihren vier innen liegenden Stützen 15 wird an die Länge des Unterbaus angepasst. Das gleiche gilt für die Querträger 12, wobei jeder der Querträger 12 mittels zweier Z-förmig gebogener Stützen 16 angeschlossen wird, die jeweils an den Fahrschemeln 9 befestigt sind. Die präzisen Bohrungen 6, die mit Hilfe von mindestens einer numerisch gesteuerten Maschine auf den Elementen aus gefalztem Blech 4, den innen liegenden Stützen 15, den Stützen 16 und den speziellen Teilen 5, den Fahrschemeln 9, den Stulpmanschetten 10, dem Quersteg 11 und dem Querträger 12 eingelassen werden, gestatten die Ausbildung des Unterbaus ohne Schweißen, wobei ein modulares System 1 nach Wunsch ausgebildet wird. Die Teile 1 werden zusammengefügt und mit (hier nicht dargestellten) zu vercrimpten Nieten befestigt, welche durch die präzisen Bohrungen geführt sind.
Das Crimpen gestattet die Montage der Bleche 3 mit den speziellen Teilen 5 am Fahrzeug und an den Elementen aus gefalztem Blech 4. Die Bleche 3 und die speziellen Teile 5 weisen unterschiedliche Abmessungen auf, damit sie den Unterbau für ein anderes Fahrzeugmodell bilden können.
4 stellt den Fahrschemel 9 der Fahrzeuge gemäß der Erfindung dar, der hier auf einem Sattelauflieger mit Kasten 17 montiert ist. Diese Montage zeigt eine spezielle Ausführungsform eines Unterbaus 7, welcher den Rahmen für das Fahrerhaus 18 des Sattelaufliegers 17 bildet und sich über die Hinterräder 19 hinaus erstreckt.
Somit weist das Verfahren zur Montage von Teilen 1 gemäß der Erfindung die folgenden Merkmale auf:

– Die speziellen Verbindungsteile 5 weisen Teile aus flachem Blech auf, in die präzise Bohrungen eingebracht wurden und die anschließend an mindestens einem Ende in der Weise gefalzt bzw. gebogen werden, dass sie an Elemente aus gefalztem Blech 4 anschließen, und die an anderen Enden so offen sind, dass sie sich an unterschiedliche Abmessungen der Elemente aus gefalztem Blech 4 anpassen.
– Die Montage der Teile 1 des Unterbaus eines Rahmens für das Fahrerhaus 8 des Fahrzeugs 9, wobei die Teile 1 entsprechend einer gesamten Baugruppe ausgebildet werden, wie sie vorstehend genau beschrieben wurde, wobei die Teile 1 zumindest teilweise Bleche 3, Elemente aus gefalztem Blech 4 und spezielle Teile 5 sind, wobei die letzteren so genannte spezielle Teile sind, die an die Karosserie und an den Rahmen anschließen, wobei diese Teile galvanisiert werden, Bohrungen in sie eingebracht werden und es sich um Standardelemente mit Abmessungen – Längen, Breiten – und exakten Positionierungen der Bohrungen 6 handelt, die unter numerischer Steuerung eingebracht werden, und welche den Abmessungen der zusammengebauten Rahmenteile entsprechen,
– und es weist dabei die folgenden Schritte in Abfolge auf:
– Übereinanderlegen von mehreren galvanisierten Blechen 3, die mittels vercrimpenden Nieten so montiert werden, dass sie ein oder mehrere Bleche mit einer Gesamtdicke 3a bilden,
– rasche Montage der Teile, einschließlich der übereinander gelegten Bleche 3a, wobei während des Übereinanderlegens der Bohrungen und das Vercrimpten durch die Bohrungen 6 hindurch ohne spezielle Messungen gearbeitet wird,
– Montage der gesamten Baugruppe durch Positionierung der präzisen Bohrungen 6, die auf die Montage am Rahmen des Fahrzeugs 10 unter Berücksichtigung vorhandener Elemente wie elektronische Bordgeräte und Rilsan-Leitungen abgestimmt sind.

Auch wenn die Erfindung im Zusammenhang mit speziellen Aufbauten beschrieben wurde, ist sie keinesfalls auf diese beschränkt, sondern es können daran zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, wie beispielsweise der Austausch des Z-förmigen Querstegs 11 durch ein U-Profil oder durch Verwendung von zwei I-Profilen anstelle der U-Profie, durch Abänderung der Formen der innen liegenden Stützen 15 oder der Stützen 16, durch Hinzufügen von Teilen, usw.
Die Kombinationen aus den verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten oder vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gehen nicht über den Rahmen der Erfindung hinaus.
Die nach den in den Ansprüchen genannten technischen Merkmale eingefügten Bezugszeichen dienen ausschließlich dazu, das Verständnis dieser Merkmale zu vereinfachen, wobei sie den Umfang in keiner Weise einschränken.

1: Teile
2: modulares System
3: Bleche
4: Metallelemente aus gefalztem Blech mit Profil
5: präzise Bohrungen
6: exakte Bohrungen
7: Unterrahmen
8: Karosserie
9: Fahrschemel
10: Stulpmanschetten
11: Quersteg
12: Querträger
13: untere parallele Fläche
14: obere parallele Fläche
15: innen liegende Stützen
16: Stützen
17: Sattelauflieger mit Kasten
18: Fahrerhaus
19: Hinterräder
I1, I2 bzw. I3: Längenangaben für die Teile 1
h1 bzw. h2: Höhenangaben für die Teile 1

Claims

Verfahren für den Anbau von Teilen eines Karosserieunterbaus von einem Scheinfahrgestell für Fahrzeuge (17) insbesondere für Lastkraftwagen (LKW), und ein Scheinfahrgestell eines Kleinlastwagen; die so genannten Teile (1) bestehen aus vorgeschweisten gefalzte Bleche (4), oder enthalten auch spezifische Teile (5), die so genannten spezifische Teile objektbezogen für Karosserie und Fahrgestell, die gefalzten Blechelemente (4) und die spezifischen Teile (5) des Unterbaus (7) von einem montierten Fahrgestell, dadurch gekennzeichnet dass die so genannten Teile (1) aus Blech (3), aus gefalzte Blechelemente (4) und aus spezifische Teile (5) die Bleche galvanisiert (3) sind überlagert werden vor dem Zusammenbau an Hand von präzisen Bohrungen (6) über NC-Steuerung und die so genannten präzisen Bohrungen (6), unter sich zusammenwirkend, ein modular System (2) nach Wunsch bilden; so erlauben sie die Herstellung des so genannten Unterbau (7) durch Zusammenbau des so genannten Teile (1) gefalzte Blechelement (4) und die spezifischen Verbindungsteile an hand von eingerasteten Nieten die Gesamtheit der Teile (1) galvanisiert werden bevor sie zusammen gebaut als Unterbau (7) zweckbestimmt für die Montage an das Fahrgestell (7) des Fahrzeuges.
Verfahren nach Anspruch (1) indem die Bohrungen der Teile (1) genau und mit präzisen Abstände angebracht sind, hauptsächlich an Hand eines NC-Gesteuerter Locher, und dadurch die Verfügung einer Mess-Skala zur Positionierung der Teile (1), die Bleche (3), die gefalzten Bleche (4), die spezifischen Verbindungsteile (5) während dem Zusammenbau in Griff zu bekommen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 indem die galvanisierten Bleche und die einen gerasteten Crimpnieten dazu dienen dicke Bleche (3a) herzustellen.
Verfahren nach einzelnen Anspruch 1 bis 3, wo die spezifischen Verbindungsteile (5) Flachbleche aufweisen welche mit formgerechten Bohrungen und ebenso zum mindesten an einem seiner Enden gefalzte Bleche aufweisen, so dass die Blechelemente (4) angeschlossen und am anderen Ende geöffnet und so den verschiedenen Abmessungen entspricht.
Zusammenbau verfahren der Teile (1) zum Unterbau von einer Fahrkabine (8) eines Fahrzeuges (9), die so genannten Teile (1) einem Gesamtbau entspricht, gleich und gemäß der verschiedenen einzelnen vorhergehenden Ansprüche der Teil (1) die wenigstens teilweise aus Blechteile (3) und Blechelemente (4) sowie die spezifischen Teile (5) relativ, zu der Karosserie und dem Fahrgestell, alle so genanten Teile galvanisiert sind, die Bohrungen standardisiert auch die Massen, Länge, Breite, und genaue Positionsbestimmungen der Bohrung (6) durch NC-Steurung, entsprechend in den Massen des Zusammenbaus des Fahrgestelle.
Verfahren nach den verschiedenen einzelnen Ansprüchen 1 bis 5 in welchen die galvanisierten Teile (3, 4, 5) aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
Verfahren nach den verschiedenen einzelnen Ansprüchen 1 bis 5 in welchen sie aus einer Metallausführung wie Edelstahl oder Schwarzstahl bestehen.
Verfahren nach den verschiedenen einzelnen Ansprüchen 1 bis 6, die folgenden Einzelstufen unterliegen: – Überlagerung von mehreren galvanisierten Bleche (3) montiert mit Bolzen oder gerastete Crimpelnieten, und ergeben daher eine u/o mehrere gesteigerte Blechdicke (3a). – Schneller Zusammenbau der Teile (1) einbegriffen die überlagerte Bleche (3a), durch Koinzidenz und crimpen der Bohrungen (6) ohne spezifischen Masse. – Zusammenbau durch präzise Positionierung, achtungsvoll der obigen Elemente des Fahrgestelle des Fahrzeuges mit Anpassung der vorgegebene Elemente sowie Bordelektronik, elastische Rilsan-Röhre, u. s. w., ...
Karosserieunterbau, insbesondere, ein Scheinfahrgestell für automobile Fahrzeuge, Lastkraftwagen u/o Kleinkraftwagen die aus folgenden Elemente bestehen: Elemente aus gefalztem Blech (4) vorgeschweißt oder auch nicht, spezifische galvanisierte Verbindungs-Teile (5) für den Unterbau (7) wo präzise Bohrungen (6) vorhanden sind die unter sich kooperieren und Sachgemäß dem Vorgang dem vorgehenden Anspruch mit Crimpelnieten und Rücksicht auf das Fahrgestell des Fahrzeuges.