welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

[Maggus]

Hi,

dein Zwischenrahmen ist doch hinten fest mit dem Fahrzeugrahmen verbunden, das hinter Lager hält deinen Koffer schon mal in Position und die hinteren Fahrzeug-Federn sorgen auch dafür, dass dein Fahrzeug in der Kurve nicht umkippt. ( aus diesem Grund gehört das Festlager auch nach hinten und nicht nach vorne, denn die Ferdern vorne sind meist deutlich schwächer dimensioniert ).

Jetzt willst du etwas ins Gelände fahren und der Fahrzeugrahmen soll sich dabei verwinden können, ohne dass Spannungen in den Koffer kommen.

Also soll der Koffer vorne einfach abheben können, die Federn sorgen hierbei eigentlich nur dafür, dass dein Koffer nach der Verwindung des Rahmens wieder zurück gezogen wird.

Wichtig sind seitliche Führungesbleche, die den Zwischenrahmen beim Abheben seitlich noch führen, ist ja auch klar.

Die Federn sollten nach meiner Meinung schon etwas mehr Weg zulassen, so 80 - 100 mm sind nicht zu viel, denn sonst bekommst du wieder Spannungen in deinen Zwischenrahmen / Koffer.

So, die Zugkraft der Federn, ich denke mal, hat hier kaum einer richtig berechnet, ist meiner Meinung nach auch nicht so dramatisch, denn die vertikalen Beschleunigungen deines Koffers beim fahren auf Piste wird hauptsächlich durch dein Festlager hinten abgefangen.

Aus dem Bauch heraus, würde ich dir 4- 6 Federn mit einem Weg von ca. 100 mm und einer Druckkraft von 200 Kg pro Feder empfehlen.

Ich hoffe, ich konnte etwas helfen.


Gruß

Markus

[Mark86]

Die Federn ziehen den Koffer nicht zurück, der kommt von der Schwerkraft alleine zurück. Grundsätzlich ist diese Lagerung eine lose Lagerung, bei welcher Bolzen eingesetzt werden welche den maximalen Weg nach oben begrenzen.

Wofür die Federn sind ist Konstruktionsabhänig. Bei Ulf sind sie da, damit die Bolzen nicht klappern, bei mir geben sie eine vordefinierte Vorspannkraft auf den Hilfsrahmen und leiten damit natürlich Kräfte in diesen ein. Dafür ist der Konstruiert. Meine Federn (4 Stück) haben eine Vorspannung bei 0 Ausfederung von 60kg pro Stück, das heist ich habe in Nulllage eine Kraft von 240kg (vorausgesetzt ich habe alle Werte noch richtig im Kopf, keine Lust nachsehen zu gehen) auf dem Koffer welche dazu dienen, die Fahrstabilität ohne Verschränkung zu verbessern. Beim nächsten Mal würde ich 400 oder 500kg bauen.
Auf Block gehen sie bis 70kg pro Stück, das heist 280kg ist die bis dahin maximale Last die auf den Hilfsrahmen geht bei einem Federweg von ca. 50-60mm. Da mein Lager aber aus Bauraumgründen in der Mitte sitzt, gibt das eine Rahmenverschränkung von ca. 80mm. Bilder von dem ganzen Kram finden sich in meinem Projektthread, also ein Geheimnis wird da auf keinen Fall drum gemacht...

" Federlagerung " ist ein Fachterminus

Ne, ist es nicht. Der Fachterminus "Federlagerung" ist bereits anders belegt, mit einer Lagerung bei welchem der Koffer auf den Federn lagert, das haben wir hier aber nicht.

[Pirx]

...Das was hier im Forum immer als "Federlagerung" bezeichnet wird, ist technisch gesehen keine Federlagerung, die Bezeichnung hier im Forum die vielfach verwendet wird, ist für das was dabei gebaut wird falsch.

... dann schlag doch dafür bitte einen technisch korrkten Begriff vor ...

... die hier als Federlagerung bezeichnete Lagerung hat als meistdiskutiertes Bautel nun mal die Federn ... der Begriff dient seit Jahrzehnten erfolgreich zur Abgrenzung zur technisch deutlich anders aufgebauten Dreipunktlagerung (mit den Unterarten Vierpunkt / Rautenlagerung), diese kommen ohne Federn aus ...

Gruss Ulf

In der Zetros-Aufbaurichtlinie wird unterschieden in:
- verwindungsarme Lagerung => das ist die hier als Federlagerung bezeichnete Variante
- verwindungsfreie Lagerung => das sind 3- und 4-Punkt-Lagerungen
- schubfeste Anbindung (nur für Aubauten mit hohen Punktlasten wie z.B. Kräne)

Die einzelnen Bauweisen sind dort übrigens auch mit allen Vor- und Nachteilen beschrieben. Eine auch für Mark korrekte Bezeichnung wäre also "verwindungsarme Lagerung". Alle anderen kommen auch weiterhin mit "Federlagerung" aus.

Pirx

[choghart]

Hallo,

nachdem ich da auch länger über dem Thema gerätselt habe die Specs meiner Federn:

Unkompremierte Länge = 250mm
Blocklänge = 107mm
Max. Federweg theor. = 143mm
Federrate = 10,3 N/mm
Windungen = 12,5
Durchmesser Außen = 56,3mm
Drahtdurchmesser = 6,3mm

Die Dinger habe ich wie folgt montiert:
Vorspannung = 34mm
Vorspannkraft = 350N = 35kg
Federweg bei Lagerung = 80mm (begrenzt durch Führungshülsen)
Federkraft bei max. Verschränkung = 1.175N = 120kg

Die Vorstellung, dass die Federn bei Kurvenfahrt einen nennenswerten Beitrag zum Rückhalten des Koffers liefern halte ich für ziemlich optimistisch. Die Querbeschleunigungswerte werden für rasante LKW-Spurwechsel schließlich mit bis zu 2,0g (typisch 0,2 - 0,6g) angegeben. Das Rückhaltemoment das die Federn der Lagerung gegenhalten kann man hierzu ziemlich vergessen solange man nicht sowas wie PKW Federn o.Ä. einbaut.

Wenn man Federn mit zu hoher Federrate bzw. Vorspannung nimmt, wird zudem bei voller Verschränkung ein sehr hohes Drehmoment in den Koffer übertragen, was die Lagerung wieder ad absurdum führt.

Wenn ich mir diverse Konstruktionen so ansehe wurde m.E. oftmals zu wenig Beachtung auf die resultierenden Bewegungsbahnen der Bauteile über die volle Verschränkung und die Knicksicherung der Feder gelegt. Typischerweise verkanten die Führungsstangen in Bohrlöchern und reduzieren damit den Federweg, es schrappt die Feder am Rahmen irgendwo an o.Ä. Es hilft die stärkste Feder nichts, wenn das Ding sowieso ausknickt (siehe dazu Knickfälle).

Gruß,
Jo.

[campo]

Hallo Choghart
Solche antworten sind echt Top damit kann man seine spiral Kenntnisse erweitern !
In die schnelle fallen bereits ein paar Sachen auf:
Dein 19T Steyr Fahrzeug ist vergleichbar schwer wie mein 13T TGM aber deine Federn (wieviel ?) sind Nominativ 120kg und meine 8 x 280 kg. Mark86 hat (4 ??) x 280 kg genommen auf sein etwas leichteres10T Auto wobei Mark seine Federn Mittig aufgestellt hat und ein Zentralfestlager anstatt hinten Fest Lager.

Auch ist der maximal offnung anders eingestellt:
Steyr 19T: 80mm
TGM 13T: +/- 40mm (dazu muss gesagt werden das auch Aufbau und Hilfsrahmen hier viel starker und steifer sind)
MK NG80 10T: 50-60mm

Stimmts ?

Gr Campo

[Mark86]

Nenene, moment. Ich komme insgesamt auf nur 280kg max, 200 ohne Verschränkung und würde beim nächsten Mal das doppelte nehmen. In wie weit sich das wirklich bei Kurvenfahrten auswirkt, weis ich nicht. Ich denke, das ist wenn man richtig in die Kurve geht nicht all zu viel.

Und natürlich hat mein Koffer 2 Festlager hinten, vorne liegt er halt lose was über die Federung begrenzt wird.
Ich würde die Federn und Anschläge auch prinzipiell immer vorne links und rechts hinbauen, nur, ich habe das mittig verbaut weil mein Rahmen voll ist. Hätte ich irgendwo Platz am Rahmen gefunden, hätte ich die nach links und rechts gebaut, aber, es ging einfach nicht !
Ich hatte auch keinen ausreichenden Freigang für Seitenführungen am Hilfsrahmen, deshalb musste ich die an den Fahrzeugrahmen schrauben und damit hat sich Bauartbedingt die max. Verschränkung auf 6-7cm reduziert, der Rahmen hat 100mm Höhe, bei 7cm Verschränkung sind blos noch 3cm in der Führung.

Was die sonstige Konstruktion angeht, die verträgt schon was an Last. Das ist n Rechteckrohr Rahmen, wenn da mittig etwas Zuglast von ein oder zwei Tonnen reingeht, passiert da nix. der Koffer ist nur seitlich fest und der Koffer ist in sich ohne Hilfsrahmen tragend, das ist halt n sehr stabiler Alukoffer, das heist, der Hilfsrahmen kann sich auch noch unter dem Koffer selbst verwinden, ohne dass der Koffer bei mir Schaden nimmt. Gesamtgewicht des Koffers sind um die 2,3 Tonnen Fahrfertig, wobei die Hauptlast im Ohnehin verwindungsfreien Heck untergebracht ist. Da liegen gut 1,5 Tonnen.

Was klemmende Bolzen angeht, muss man nur die Löcher groß genug fräsen.

[campo]

Hallo Mark
Gut das du die nötige Korrektionen durchfuhrst.
Anbei ein Bild von aufheben des Hilfsrahmen mit fast 20mm beim "leichten" diagonal schrag stellen (sehe Bilder)
So gibt es in mein Fall 8 Federn, schon verteilt, von NW 280kg per Stuck.
In über 20.000 km habe ich das "umkippen" des Aufbau in eine zu schnelle Kurvenfahrt bei +/- 70 km/h nur 2 x gefühlt.
...nicht angenehm eher gefährlich, Fahrzeug bricht vorne aus, Seitdem habe ich meinen Fahrstil weiter angepasst.
Ich fahre auch nur mit die Handels Stoßdämpfer
Gr Campo

[pari]

Hallo Campo,

was ist den das für ein Halter?
Hast du da noch mehrere Bilder?
Dient der auch als Führung?

[Mark86]

Und da geht noch einiges...

[tonnar]

Ich will ja nicht unken, aber eure "Verschränkungstests" sind meiner Meinung nach absolut nichtssagend. Die paar cm vorn und hinten hat man schon beim Befahren eines Feldwegs. Und da sollen die Federn schon fast auf Anschlag gehen???

[campo]

Hallo Campo,

was ist den das für ein Halter?
Hast du da noch mehrere Bilder?
Dient der auch als Führung?

Stimmt
Es gibt in der Zwischenzeit auch Weiterentwicklungen...
Halter und Führung in einem.

Ich will ja nicht unken, aber eure "Verschränkungstests" sind meiner Meinung nach absolut nichtssagend. Die paar cm vorn und hinten hat man schon beim Befahren eines Feldwegs. Und da sollen die Federn schon fast auf Anschlag gehen???

Erste Frage ist eher ob es Sinnvoll ist nur Verschränkung Messungen zu machen wo man etwas sehen kann oder die bis zum destruktiven gehen ? Zweite Frage ist ob wir Begrenzer einsetzten oder soweit biegen lassen bis es am Rande der Elastizitätsgrenze des Fahrzeugrahmen gehen oder sogar brechen lassen. Um zu mehr wir Torsion freigeben um zu schlechter wird das normalen Fahrverhalten.
Dritte Frage ist ob du weißt wie weit man dauernd Tordieren darf ohne Schaden zu bekommen ?

Es ist auch eine Frage vom Einsatz.
Vergesse nicht das Aufbau und Zwischenrahmen extra steif ausgeführt sind.
Tests bei Schlechtweg sind gemacht worden, alles hat sich schön verwindet und keine Problemen sind aufgetaucht. Es wird aber davon ausgegangen das der meist heavy Schlechtweg nur wenige Prozenten vom total sind. Tests vom Fahrverhalten bei höhere Geschwindigkeiten abseits der Asphalt sind gemacht worden und auch ein paar heavy Sachen. Aber immer unterhalb de beschadigungsgrenze.
Falls ich die Regelung/Begrenzung auf 80mm anstatt die heutige 40/45 mm einstellen wurde kippt der Aufbau genau so weit oder weiter wie auf das Bild von Felix und das wollen wir nicht.
Für ein nur Geländefahrzeug, hatte ich ein 3P Befestigung gemacht. Katastrophal für die Reisegeschwindigkeit. Ein 4P ist ein Kompromiss aber aufwendig für ein Einzelfertigung/Berechnung. Die Vorteile von ein „Feder Befestigung“ waren für meine Ziele überwiegend.

[Mark86]

Höher war meine Auffahrrampe halt nicht.
Für mich ist die Federlagerung immer im vergleich zu "festgeschraubt" zu betrachten, es fahren genug mit festgeschraubtem Aufbau und der geht auch nicht kaputt.

Dazu gesehen wird meine Lagerung ausreichend Spannung raus nehmen, davon bin ich überzeugt.
Mein LKW ist auch ein Allradwohnmobil, nicht für Extremgelände. Das passt mit der Bodenfreiheit, den Anbauten, der Bereifung, etc. nicht und dann hätte ich auch eine 3-Punkt Lagerung gebaut. Das ist aber nicht der Zweck meines Fahrzeuges...

[choghart]

Hallo,

im Extremfall steht das Fahrzeug bei voller Verschränkung nur noch auf zwei diagonal liegenden Reifen. Der Rahmen zwischen dem vorderen- und hinteren Federbock wird dabei entsprechend verdreht. Das vordere- und hintere Ende des Fahrzeuges ist theoretisch torsionsfrei und darum befestigt man da auch üblicherweise Kabine und Koffer. Ich habe mir das mal´ für mein Fahrzeug ausgerechnet und bin auf ein Drehmoment von 34kNm aka 34.000Nm gekommen was den Rahmen verdreht. Das sollte das Ding normalerweise auch aushalten. Den Wohnmobilkoffer hier gegenhalten zu lassen ist keine gute Idee. Übliche Wohnkoffer halten das auf Dauer nicht aus und werden dort wo der Koffer am weichsten ist (üblicherweise bei Türen, Fenster, Klappen usw.) langsam zerrissen. Für einige Show-Einlagen halten solche Konstruktionen üblicherweise schon - auf Dauer geht das aber üblicherweise nicht gut wenn man die Möglichkeiten des Fahrzeuges auch fordert. Es gibt Koffer wie den LAK die halten so ein Drehmoment auch dauerhaft aus. In diesem Fall gibt dann eben der Fahrzeugrahmen nach. Da gab es vor einigen Jahren einen 680er Steyr der den empirischen Beweis dazu angetreten hat und einen Rahmenbruch in Afrika erlitten hat. Es ist deshalb werthaltig den Koffer möglichst vom Drehmoment des Fahrzeugrahmens zu entkoppeln. Bei vorrangigem Onroad-Einsatz kann man natürlich auch dauerhaft mit wenig- bis keiner Beweglichkeit glücklich werden.

Mein Fahrzeug hat eine Verschränkung von mehr als 95cm (Test abgebrochen weil man Angst hatte das Fahrzeug um zu werfen) wobei das in der Praxis recht unspektakulär aussieht:



Mit dem Steyr kann ich auch auf kurviger Strecke durchaus mit etwas flotter fahrenden Autos mithalten (solange es nicht länger bergauf geht...). Das Fahrzeug ist mir dabei nirgendwo mal´ als kippelig aufgefallen. Querbeschleunigungsmäßig verträgt so ein LKW mehr als man gemeinhin vermuten möchte. Ich konnte zb. vor vielen Jahren einem Dakar-Tatra auf kurviger Straße mit meiner KTM Rallye nur schwer folgen. Die Grenzen ohne dringende Notwendigkeit aus zu loten ist aber sicher nicht sonderlich ratsam.

Was mir an manchen Federlager-Konstruktionen nicht so gefällt ist, dass die Federn irgendwann ausknicken und die berechneten Federkräfte dann sowieso fürn Hugo sind. Bei den etwas besseren Konstruktionen kehrt die Feder nach Entlastung wenigstens wieder in die Ausgangslage zurück. Bei den weniger guten Elaboraten bleibt die Feder irgendwie exzentrisch in der Halterung stecken mit diversen suboptimalen Ergebnissen. Gleichfalls stehen oft die Federteller bei Last ziemlich schief zueinander, was gleichfalls zu technisch undefinierbaren Zuständen führt. Bei meinem Fahrzeug ist die Feder über den vollen Federweg in Hülsen geführt und damit eine Parallelstellung der Enden in jedem Betriebszustand und eine hinreichende Knicksicherheit gegeben.

Wo man dringend aufpassen sollte ist meines Erachtens auch die Bewegungsbahn aller Bauteile der Federlagerung. Die Lage des oberen Lagerpunktes ändert sich doch Erheblich in allen drei Achsen bei voller Verschränkung. Zur Illustration habe ich mal´ einen Blick von oben auf meine Federlagerung angehängt. Die komische Lochform spiegelt die Bewegungsbahn der Gewindestange bei meinem Lagertyp wieder.

Gruß,
Jo.

[Mark86]

In diesem Fall gibt dann eben der Fahrzeugrahmen nach. Da gab es vor einigen Jahren einen 680er Steyr der den empirischen Beweis dazu angetreten hat und einen Rahmenbruch in Afrika erlitten hat. Es ist deshalb werthaltig den Koffer möglichst vom Drehmoment des Fahrzeugrahmens zu entkoppeln. Bei vorrangigem Onroad-Einsatz kann man natürlich auch dauerhaft mit wenig- bis keiner Beweglichkeit glücklich werden.

Tja, ich befürchte jede Lagerung wird kaputt gehn, meine, deine, alle... Jeder Rahmen wird brechen, wegrosten, irgendwie sowas, die Frage ist nur, ob wir das erleben...

[choghart]

In diesem Fall gibt dann eben der Fahrzeugrahmen nach. Da gab es vor einigen Jahren einen 680er Steyr der den empirischen Beweis dazu angetreten hat und einen Rahmenbruch in Afrika erlitten hat. Es ist deshalb werthaltig den Koffer möglichst vom Drehmoment des Fahrzeugrahmens zu entkoppeln. Bei vorrangigem Onroad-Einsatz kann man natürlich auch dauerhaft mit wenig- bis keiner Beweglichkeit glücklich werden.

Tja, ich befürchte jede Lagerung wird kaputt gehn, meine, deine, alle... Jeder Rahmen wird brechen, wegrosten, irgendwie sowas, die Frage ist nur, ob wir das erleben...

Hallo,

das ist der Lauf der Dinge. Bemerkenswert an dem genannten 680er war für mich, dass tatsächlich der Rahmen nachgibt wenn man einen LAK drauf starr verschraubt. Ich habe das Fahrzeug in jenen Tagen vor dem gegenständlichen Ereignis auch in Kaufabsicht besichtigt. Die Sache mit der starren Lagerung war mir allerdings damals schon irgendwie verdächtig und dank der Informationen aus dem Allrad-Lkw-Forum habe ich das dann mit einem Kauf des Fahrzeuges auch bleiben lassen. Was ich damit sagen wollte ist, dass zu wenig Federweg und ein sehr robuster Koffer womöglich ungesund für den Fahrzeugrahmen sein kann, wenn man wirklich länger Offroad unterwegs ist.

@Mark
Ich probiere mal´ ungefragt den Sachverhalt bei deiner Lagerung zu verstehen und daraus konstruktives Feedback ab zu leiten - das Selbige bitte nicht falsch verstehen:
Du hast ja offensichtlich die Federlagerung Rahmenmittig. Damit kann man natürlich fast kein Rückstellmoment erreichen, weil auch kaum Hebelarm vorliegt. Stärkere Federn würden da auch am Sachverhalt nicht viel ändern.
Die korrekte Belastung von Schraubenfedern sieht ein Ausknicken nicht vor, weil sich damit die Federrate sehr drastisch reduziert. Das kann man sehr leicht zb. mit einer Kugelschreiberfeder mal´ selbst ausprobieren. Bei deiner Lagerung sieht man, dass einige der Federn schon ausgeknickt sind bis sie an der Führungsstange seitlich anstehen. Durch die 4 eingebauten Federn kompensiert sich das von der Federkraft zwar schon wieder irgendwie - aber naja .

Beim Verschränken klappt der Hilfsrahmen nach links- oder rechts entlang einer bogenförmigen Bewegungsbahn die von hinten nach vorne zunimmt (wenn das Teil hinten verschraubt ist). Damit werden deine Federn unterschiedlich stark zusammen gedrückt. Der Unterschied wird vielleicht 20-30mm betragen zwischen den jeweils außen liegenden Federn. Das könnte dazu führen, dass sich die Platte, wo alle Führungsbolzen drinnen stecken, bei der Rückwärtsbewegung schief an den Bolzen verklemmt - Stichwort Selbsthemmung. Gleichfalls erscheinen mir die Bohrlöcher in der mittigen Platte etwas klein um nicht auch sowas wie Selbsthemmung mal´ zu schaffen. Die parallele Zwangsführung von 4 Stangen entlang einer bogenförmigen Bahn kommt mir zudem konstruktiv verdächtig vor.

Wenn ich deine Konstruktion richtig interpretiere, hast du die Führungsstangen in dem Profilrohr oben- und unten verschraubt und damit in der Lage fixiert (erkennt man am Foto nicht gut, weil es spiegelt). Wenn das so ist, funktioniert das nicht lange, weil die Stangen sich durch die bogenförmige Bewegungsbahn beim Verschränken ziemlich verbiegen müssen.

Gruß,
Jo.

[campo]

Jo ich bin froh das du schreibst was ich auch denke und nicht so gut verstehe bei Mark seine Lösung.
Außerdem ist die Führung Weise bei deine Federn meiner Meinung nach übertrieben komplex gemacht. Das es sinnvoll ist die Federn etwas zu Fuhren hast du recht.
Und ich verstehe auf Basis von dein Bild nicht ganz wo/wieviel die Steyr Federn sind.

Anbei ein Bild von Meine 2x4 Positionen. Die 2 x 2 Hintere Festpunkten sieht man nicht weil die auf dem Hilfsrachen verschweißt sind.
Auf +/- diese Federpositionen wird es heute auch bei Ormocar und Bocklet gemacht.
Alles zusammen gibt es ein großes unterschied in Federkraft zwischen unsere Fahrzeuge...
Grüß Campo

[Mark86]

Die Bolzen sind von oben Zwangsgeführt, die Löcher fand ich groß genug. Was du zu den Federn schreibst ist soweit richtig, ich hätte auch oben und unten Federsitze einfräsen können.
Ich fand das aber alles übertrieben, sollte ein Bolzen klemmen, wandert der so nicht nach oben in den Kofferboden sondern wird sich schon frei arbeiten...

Wie lange das hält, ich werde berichten, aber wahrscheinlich länger als ich das Auto haben werde ^^
Man muss sich halt fragen, ob man immer die 100%ig korrekte Lösung haben will, oder es nicht auch ein "reicht aus" gibt.

Wenn es bei dem Projekt für mich kein "reicht aus" gegeben hätte, hätte ich den LKW in frühstens 5 Jahren fertig...

Ein "Rückstellmoment" brauchen die Federn auf den Koffer auch nicht groß aufbringen, die Erdanziehungskraft drückt den Koffer vorne mit ca. 10.000N schon wieder richtung Rahmen, da brauchts keine Feder für... Für die Verschränkungsfunktion könnte man die auch weglassen.

[Jarky]

Bei der Auswahl meiner Federn hab ich zum Glück eine Art "OEM-Hilfestellung" gehabt, da der alte Feuerwehraufbau auch federgelagert war.
Da ich keine Federkennlinie der alten Dinger auftreiben konnte, hab ich ein bisschen Drahtdurchmesser und Federweg hinzugegeben. Das ganze hängt jetzt über einen Gummi-Anschlagpuffer und einen Silentblock an einer M20x300 12.9. Sollte sich im Fahrbetrieb abzeichnen, dass die Federkraft zu gering ist, kann ich immer noch die Vorspannung auf Kosten des Federwegs erhöhen oder das System um eine zweite, kürzere Feder ergänzen.
Ich bitte um Kommentare zur Farbgebung

VG
Jakob

[choghart]

Hallo,

in den Aufbau so eines Expeditionsmobils werden, wenn man ehrlich ist, wohl typischerweise etwa 1.500-2.500 Arbeitsstunden (eigen+fremd) verteilt über einige Jahre rein gehen. Hier bei wichtigen Kernkomponenten den unbedingten Sparwillen zu demonstrieren ist m.E. etwas übertrieben - da gibt es geeignetere Möglichkeiten. Da muss jeder für sich Prioritäten setzen. Ich persönlich mag Dinge die dauerhaft korrekt funktionieren auch wenn es mal´ nicht so herzig läuft und keine Show-Teile die mal´ kurz funktionieren.

Der Unterschied zwischen einer halbseidenen Lagerungslösung und einer technisch einwandfreien Lösung sind vielleicht 5 Arbeitsstunden eines Schlossers oder 200€. Die Lösungen von Campo und Jarky sehen m.E. technisch in Ordnung aus. Viel mehr Aufwand ist so ein System wie ich drauf habe auch nicht. Meine Kabinenlagerung habe ich übrigens auch nicht selbst konstruiert, sondern diese wurde bei einer Fahrzeugbaufirma in Graz gefertigt. Mir gefällt das Teil weil es relativ einfach ist und technisch korrekt funktioniert. Das mit den Bohrungen an der Oberseite hat man aber auch dort nicht so realisiert und ich habe persönlich nochmal nachbessern müssen. Ohne CAD kann man solche Bewegungsbahn-Sachen übrigens nur eher schwer ermitteln.

Anbei einige Bilder noch meiner Lagerung. Mein Koffer ist hinten fixiert und es sind jeweils 2 Führungslaschen links und rechts. Beidseitig befindet sich dann jeweils eine solche Führungshülse mit Feder drinnen. Der lange Träger von einer Führungslasche weg ist nur die Halterung für eine Staukiste und hat mit der Lagerung nichts zu tun.

Gruß,
Jo.

[Mark86]

Der Unterschied zwischen einer halbseidenen Lagerungslösung und einer technisch einwandfreien Lösung sind vielleicht 5 Arbeitsstunden eines Schlossers oder 200€. Die Lösungen von Mark und Jarky sehen m.E. technisch in Ordnung aus. Viel

Als technisch in Ordnung würde ich das bei mir auch einstufen. Einfach, funktional und fertig. Sicher nicht von ewiger Lebensdauer, aber es lebt eh nichts ewig... 1200h sind in mein Fahrzeug gegangen, zum Meisterstück hätten noch einmal 1800h gefehlt, da muss ich dir ehrlich sagen, 1 Jahr länger bauen oder 1 Jahr früher in den Urlaub fahren war da bei mir die Frage, und ich will damit fahren.

Wenn ich mir die Aufbauten von so manchen Profis der Branche anschaue dann sehen die nicht besser aus, auch im Detail trotz regelmäßig 6-stelliger Rechnungsbeträge...

[choghart]

Der Unterschied zwischen einer halbseidenen Lagerungslösung und einer technisch einwandfreien Lösung sind vielleicht 5 Arbeitsstunden eines Schlossers oder 200€. Die Lösungen von Mark und Jarky sehen m.E. technisch in Ordnung aus. Viel

Als technisch in Ordnung würde ich das bei mir auch einstufen. Einfach, funktional und fertig. Sicher nicht von ewiger Lebensdauer, aber es lebt eh nichts ewig... 1200h sind in mein Fahrzeug gegangen, zum Meisterstück hätten noch einmal 1800h gefehlt, da muss ich dir ehrlich sagen, 1 Jahr länger bauen oder 1 Jahr früher in den Urlaub fahren war da bei mir die Frage, und ich will damit fahren.

Wenn ich mir die Aufbauten von so manchen Profis der Branche anschaue dann sehen die nicht besser aus, auch im Detail trotz regelmäßig 6-stelliger Rechnungsbeträge...

Hallo,

ich musste mich obig korrigieren. Die Lagerungslösungen von Campo und Jarky sehen meines Erachtens in Ordnung aus. Campo hat zwar für mehr als schlechten Feldweg deutlich zu wenig Federweg, das ist aber offensichtlich auch nicht das Ziel und damit ist das so O.K.

Ich persönlich glaube nicht, dass die Lagerungslösung von Mark86 lange in etwas ernsthafteren Gelände funktionieren wird. Es tut mir leid, dass ich hier etwas die Rolle eines Spielverderbers übernehme - sorry for that. Ich hoffe, dass ich mich da irre.

Ein gewisser Pragmatismus ist beim Aufbau eines Wohnmobils sicher sehr hilfreich. Viele Leute verlieren bei der jahrelangen Schrauberei auch mal´ das Ziel aus den Augen. Wenn derartiges mit überproportionalem Risiko erkauft ist, stellt sich aber auch wieder die Wirtschaftlichkeitsfrage. Ein Hilfsrahmen mit tauglicher Federlagerung sollte um rund 5k€ machbar sein. Bei der Federlagerung selbst sehe ich, wie schon angesprochen, wenig realistisches Einsparpotential.

Zurück zum Thema:
Die Federrate ist m.E. ziemlich egal für die Funktion der Lagerung. Der Hilfsrahmen sollte ja durch div. Laschenkonstruktionen in einer gewissen Bewegungsbahn geführt werden. Der Koffer selbst kommt durch das Eigengewicht/Rückstellmomente wieder zurück in die Ausgangslage und die Federn sind dafür real ziemlich irrelevant. Den Beitrag zum Rückhalten des Koffers bei schneller Kurvenfahrt ist m.E. auch vernachlässigbar.

Die Federrate haushaltsüblicher Federlagerungen ergibt sich irgendwo zwangsläufig aus den Randbedingungen:

1) Die Feder sollte mindestens etwa 3cm vorgespannt sein, weil sich die entlastete Seite der "Lagerung" bei voller Verschränkung üblicherweise um etwa 15-25mm nach unten bewegt. Damit verbleibt auch in diesem Zustand noch immer etwas Vorspannung auf der Feder.

2) Wieviel (realer) Federweg die Feder dann schlussendlich haben soll ist nicht einfach zu klären. Für reinen Onroad-Betrieb darf der Aufbau auch starr verschraubt sein. Bei extremen Trial-artigen Einlagen wie bei Felix auf den Bildern in diesem Beitrag werden es wohl tatsächlich etwa 15cm sein. In diesem Bereich muss man sich irgendwo einordnen. Grundsätzlich verträgt so ein Aufbau schon auch einiges an Drehmoment und es ist m.E. nicht zwingend notwendig den Koffer (theoretisch) völlig frei von Verdrehung zu halten - einige Grad Verdrehung sind sicher zulässig. Für Fernreisemobile scheinen jedenfalls so im Bereich 6-10cm eine übliche Größe zu sein.

3) In der Praxis haben sich Federn im Durchmesserbereich rund um 50mm Außen bewährt. Deutlich mehr Durchmesser reduziert unnötig den Raum für Staukisten und Tanks seitlich des Rahmens. Grundsätzlich gibts da aber technisch wenig Einschränkungen. Mit übergroßen Federn leitet man dann aber irgendwann unnötig Kräfte in den Hilfsrahmen ein die man eigentlich vom Aufbau fern halten wollte.
Deutlich dünnere Federn knicken leicht aus, verlieren damit ihre nominelle Federrate, verschleißen damit auch überdurchschnittlich schnell und führen womöglich noch zu unerwünschten Geräuschen bei Verschränkung. Unter 30mm Außendurchmesser wird bei üblichen Federlagerungssystemen demnach kaum erreichbar sein.

4) Eine Feder sollte planmäßig nicht bis auf Anschlag belastet werden - auch wenn es sehr selten vorkommt. Wenn man nun die zb. 10cm Federweg, die 3cm zusätzlicher Federweg für die Vorspannung, die Blocklänge der Feder (Drahtdurchmesser x Anzahl der Windungen) und noch etwas Sicherheitsabstand addiert, wird man feststellen, dass nur sehr wenige Federn überhaupt geeignet sind diese Grundbedingungen zu erfüllen. Ich empfehle dazu mal´ zb. hier nach derartigen Federn zu suchen. Üblicherweise stellt man fest, dass man bei diesen geometrischen Vorgaben bei Federraten im Bereich von etwa 10N/mm landet.

5) Das übereinanderstellen von Federn (=Reihenschaltung) ist im professionellen Bereich unüblich weil die Federn damit noch leichter ausknicken mit allen bereits genannten Nachteilen. Durch derartige Maßnahmen reduziert sich außerdem die Federkonstante auch auf die Hälfte bei gleichartigen Federn (gleiche Belastung bedeutet doppelter Federweg, weil jede Feder einzeln gleich wie vorher zusammen gedrückt wird). Bevor man sowas macht sollte man eher über Federn mit größeren Außendurchmesser nachdenken.
Eine Parallelschaltung von Federn (nebeneinander) ist technisch problemlos möglich. Die Federrate addiert sich in diesem Fall. Je nach baulichen Voraussetzungen kann das durchaus einfacher realisierbar sein. Zusätzlichen Aufwand gegenüber lediglich einer Feder für jede Rahmenseite würde ich für übertrieben erachten. In einem Auto ist für jedes Rad schließlich auch nur eine Feder verbaut.


Gruß,
Jo.

[Jarky]

Hallo Jo,

danke für die Blumen aber ich muss dir in einigen Punkten widersprechen.

Deinen Pragmatismus kann ich verstehen, mit 5k€ für einen Hilfsrahmen musst du allerdings zugeben, manchen Fahrgestellkaufpreis zu überbieten. Es gibt sicherlich viele verschiedene Arten von uns, aber gerade wenn jemand versucht relativ günstig ein spartanisch ausgerüstetes Fahrzeug aufzubauen, kommt soetwas nicht immer in Frage.


Zu 1.) Ich weiß nicht wie massiv deine Lagerung ausgelegt ist aber ich kann mir nicht vorstellen, wie die Feder um 25mm "entlastet" werden soll. Der Silentgummi an meinem Aufbau ist zumindest so massiv, dass ich mir nicht vorstellen kann wie sich dieser (5cm starke) Block um 2,5cm setzt.
Meine Befestigungslaschen sind 12mm stark und werden mit zwei Versteifungsstreben ergänzt - da wird sich bei den 3t Aufbau äußerst wenig Verformung ergeben. Die Vorspannung ist m. E. nur wichtig um das verbleibende Kippmoment des Aufbaus an der Vorderseite bei schneller Kurvenfahrt abzufangen. Und genau dort sollte die ursprüngliche Threat-Frage einhaken.

2.) Grundsätzlich bin ich deiner Meinung. Nur deine Aussage zur Verwindung des Aufbaus gefällt mir überhaupt nicht. Einige Materialien wie z. B. die Aluminium-Außenhaut von Kühlkoffern können soetwas überhaupt nicht auf Dauer ab. Auch die extrem soliden Aufbauten von Feuerwehren/THW (Rechteckrohr-Schweißkonstruktion mit unzähligen Knotenpunkten) vertragen das nicht auf die Dauer. Es gibt hier im Forum schöne Diskussionen über die "Bodengruppe des Grauens". Wenn man sich das durchliest kann ich mir nicht vorstellen, dass ein - sorry für die Ausdrucksweise - "windiger Pappkarton" von Kühlkoffer das auch nur einen Monat lang mitmacht. Genau deshalb gibt es komplexe Lagerungskonzepte wie 3-Punkt oder Rautenlagerung - und genau deshalb lassen sich die professionellen Anbieter die Zwischenrahmenkonstruktionen gut bezahlen, weil es auf Dauer im Geländeeinsatz einfach nicht anders geht.

3./4./5.) Stimme ich dir voll und ganz zu. Unter 30 mm Federdurchmesser sollte eh kaum realisierbar sein wenn man Bolzendurchmesser und Drahtstärke der Feder sinnvoll auswählt.

Schönen Sonntag

Jakob

[Mark86]

Mein Zwischenrahmen hat im Eigenbau 2 Tage (also rund 20-25 Arbeitsstunden) mit Helfer und ca. 700-800€ Material gekostet...
Das teuerste waren Federn, Schrauben, Scheiben, etc., für Sandstrahlen und Lackieren habe ich 180€ bezahlt, Stahl waren ca. 300€, und bisschen Kleinmaterial, n Sägeblatt, paar Bohrer, etc...

Die Frage ist, wo man hin will, wo man fährt, und wie oft...

[Flammkuchenklaus]

Die Frage ist, wo man hin will, wo man fährt

Die Frage stellt sich ob 4x4 oder 4x2, sie ist damit beantwortet mit dem Fahrgestell.
Inn´s Gelände; und dazu muss auch der Aufbau passen.
Dem entsprechend muss auch die Lagerung sein.
Ein Allradfahrgestell mit einer Aufbaulagerung für die Autobahn taugt gerade um auf dem CP auf dicke Hose zu machen aber zu sonst nichts.
Klaus

[Jagger]

Hallo,
ich lese hier schon die ganze Zeit aufmerksam mit und bin überrascht wie ihr die ganzen Berechnungen etc. mal so eben macht.
Habe mein Fahrzeug im März gekauft und bin als am grübeln wie ich die Federlagerung gescheit machen kann. Mein Vorbesitzer hat den Hilfsrahmen hinten fest mit dem Rahmen verbunden, vorne waren auf jeder Seite ein Gewindestab mit einer Feder verbaut ( ist mir von vornerein klar gewesen das dies zu wenig ist). Gestern war ich beim TÜV und wollte mal wissen was er dazu meint. Also ich musste erstmal Aufbauschrauben rein machen und ihn somit fest verbinden um ne Plakette zu bekommen.
Nun zu meiner Frage, wie macht ihr das mit dem TÜV? Er konnte mir dazu keine Antwort geben, meinte nur man muss die Aufbaurichtlinien befolgen. In diesen finde ich aber nichts für den Federrahmen.
Nehmt ihr einfach längere Aufbauschrauben und setzt da die Federn drüber?
Gruß Markus

[Mark86]

Wie Tüv? Der Rahmen ist hinten gemäß Aufbaurichtlinie befestigt und vorne im Prinzip garnicht und über keine Befestigung gibt es in meiner Richtlinie keine Vorschriften, da steht nur, dass er ausreichend befestigt sein muss und fertig. Weiterhin gibts zu meinem Aufbau ein Gutachten und da hat der Hersteller alles reingeschrieben und fertig.

Inn´s Gelände; und dazu muss auch der Aufbau passen.
Dem entsprechend muss auch die Lagerung sein.
Ein Allradfahrgestell mit einer Aufbaulagerung für die Autobahn taugt gerade um auf dem CP auf dicke Hose zu machen aber zu sonst nichts.

Sorry, aber weitergesponnen beißt sich bei der Argumentation die Katze in den Schwanz. Mein Auto kann ins Gelände, und zwar so lange bis die Lagerung verschlissen ist. Dann muss sie erneuert werden. Ist ein Verschleißteil, wie der Bolzen einer Wippe bei einer 3 Punkt Lagerung oder deine Lichtmaschine, nur auf eine bestimmte Betriebsdauer ausgelegt.

Gibt auch Leute die kaufen n Opel, obwohl n Mercedes länger hält und ersetzen ihn früher, genau so ist das mit meiner Lagerungsform.

[choghart]

Hallo,

@Jarky
So eine Kofferlagerung ist klassischer, relativ einfacher Stahlbau. Bezüglich der zugehörigen Arbeitszeit kann da niemand zaubern und am Ende sollten da ziemlich ähnliche Preise raus kommen wenn man das im deutschsprachigen Raum fertigen lässt. Das man mit Eigenbau deutlich günstiger weg kommt ist schon klar. Als Student habe ich auch alles selber gemacht weil ich keine Kohlen hatte und ich habe für sowas natürlich vollstes Verständnis :-). Ich möchte hierzu etwas meine bisherigen Erfahrungen mit dem Zeug einbringen und damit einigen Leuten auch typische Fehler ersparen. Wobei die LKW-Sache für mich auch nur Hobby und nicht mein Beruf ist - unter diesem Lichte sind die Aussagen zu sehen.

Ich rechne damit beim erstmaligen Erstellen von Dingen etwa 3x länger zu brauchen als jemand der das professionell macht (= Lernkurve). Da kann wahrscheinlich niemand zaubern. Weil man noch nicht die Erfahrung hat mit sowas muss man auch oft "Lerngeld" bezahlen. Wenn man solche Sachen dann nachfolgend ehrlich bewertet, sieht es oft in der Kalkulation am Ende ganz anders aus.

ad 1) Wenn sich der Hauptrahmen unter dem Hilfsrahmen verdreht wird eine Feder zusammen gedrückt und jene auf der Gegenseite des Rahmens tatsächlich etwas entlastet. Ich habe mein Fahrzeug vollständig im CAD. Wenn ich die maximale Verdrehung mit zugehörigen Bewegungsbahnen aufpinsele komme ich dabei auf einen Vorspannungsverlust von ca. 15mm. Mein Fahrezeug ist jetzt auch nicht auf Extrem-Trial ausgelegt und ich könnte mir bei anderen Fahrzeugen mit üblichen Federlagerungskonstruktionen auch deutlich mehr vorstellen - deshalb meine Angabe dazu. Die 25mm werden bei üblichen Federlagerungskonstruktionen aber tatsächlich eher nicht zu erreichen sein. Wichtiger als der absolute Betrag ist zu wissen, dass es sowas überhaupt gibt. Beim Vorspannen der Feder sollte man das irgendwie berücksichtigen und auch die Feder nicht zu viel Vorspannen, weil das den restlichen Federweg unnötig reduziert.
Die Gummiteile sind ja mitunter dazu da Lagefehler aus zu gleichen. Ein paar Grad Verdrehung bzw. einiges an Kompression stecken die Dinger ja planmäßig weg.

Bezüglich der Theorie, dass die Federvorspannung einen nennenswerten Beitrag zum Rückstellmoment liefert noch mal´ eine kurze Berechnung mit deinen Zahlen:
- Koffermasse 3t
- Schwerpunktlage 0,75m über Hauptrahmen geschätzt
- Querbeschleunigung 0,5g
- Rahmenbreite 0,8m, Mitte-Mitte Federlagerung 0,9m geschätzt

=> Moment aus Querbeschleunigung = 11,0kNm
=> Rückstellmoment aus Gewichtskraft = 11,8kNm
=> Momentengleichgewicht = 0,8kNm

Ohne zu berücksichtigen, dass die Festlagerung von dieser verbleibenden Kraft auch etwas aufnehmen wird würde man zum Ausgleichen des verbliebenen Drehmoments aus dem Momentengleichgewicht eine Feder mit 940N oder 96kg benötigt. Man sieht, dass bei üblichen Fahrsituationen das Hauptrückstellmoment aus dem Eigengewicht des Koffers resultiert. Würde man diese fiktive Feder um übliche 30mm vorspannen müsste sie eine Federrate von ca. 30N/mm aufweisen.

ad 2) Das war auch nicht als Ermutigung zu sehen, möglichst viel Verwindung dem Aufbau zu zumuten. Ziel einer Federlagerung ist es ja sowas zu verhindern. Einige Grad Verwindung verträgt aber so ein üblicher Koffer schon. Es gibt hier sicher bessere- und schlechtere Grundkonstruktionen. Der Ansatz, dass sich der Koffer bei Verschränkung nicht auch etwas verdrehen darf ist m.E. auch nicht so ganz richtig, weil man dann zumeist automatisch bei einer Lagerung für ein Trial-Fahrzeug landet. Das ist für haushaltsübliche Expeditionsmobile aber nicht notwendig und mit so einigen anderen Nachteilen verbunden.

Gruß,
Jo.

[Flammkuchenklaus]

Mein Auto kann ins Gelände, und zwar so lange bis die Lagerung verschlissen ist. Dann muss sie erneuert werden. Ist ein Verschleißteil, wie der Bolzen einer Wippe bei einer 3 Punkt Lagerung oder deine Lichtmaschine, nur auf eine bestimmte Betriebsdauer ausgelegt.

Üblicher weise sind im Nutzfahrzeugbereich die Aufbauten und deren Lagerungen so ausgelegt dass sie sogar auf einem zweiten Fahrgestell verwendet werden können da ist die Lima schon zum dritten oder vierten mal getauscht.
Wird aber der Aufbau gerade im Allradbereich falsch gelagert und befestigt reduziert sich die Lebensleistung auf wenige tausend Kilometer.
wenn du dann Glück hast bricht nur der Zwischenrahmen,die Festlager,Führplatten oder auch mal eine Feder.
Hast du Pech reißt der Fahrzeugrahmen.
Dann viel Spass
Klaus

[OliverM]

Hast du Pech reißt der Fahrzeugrahmen.
Dann viel Spass
Klaus

Ach Klaus , ......... hat doch einen Mercedes-Benz , der geht nicht kaputt . Die Kiste wird eh nach der ersten ernsthaften Ausfahrt mit ein wenig Feldwegeanteil für fürchterlich viel Geld zu haben sein . Bei der Art und Weise , wie der Verkaufstext dann beschaffen sein wird, werden noch Wetten angenommen.

Grüße

Oliver

[Maggus]

Hi,

hier nur nochmal kurz ein Bild von der Verschränkung beim Fahren im Gelände.

Man sieht recht schön wie sich der Rahmen verschränkt ( wenn man ihn denn lässt ), der Koffer der Hinterachse folgt und doch einiges an Weg macht, wer diesen Weg deutlich eingrenzt erzeugt Spannungen im Koffer, dem Zwischenrahmen oder auch dem Fahrzeugrahmen.

Bei Spannungen heißt es ja im Allgemeinen: Der Klügere gibt nach und dies ist dann früher oder später, eines der oben genannten Bauteile!


Gruß

Markus