welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

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pari
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welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#1 Beitrag von pari » 2015-05-28 22:19:23

Hallo alle,

ich bin mir nicht ganz klar darüber wieviel N, also Kraft, muss eine einzelne Feder (4 oder 6 geplant) denn nun mitbringen muss.
Ein Anruf bei einem Federhersteller hat ergeben:
Wenn man von 1,5 bis 2 Tonnen Koffergewicht ausgeht müssen die Federn entsprechende Kraft entgegensetzen.
Also um und bei 20000 N alle zusammen. :eek:
Nach allem was ich bisher so gelesen habe, hat das keiner.
Mir kommt das auch etwas extrem vor. Der Koffer drückt ja alleine schon durch sein Gewicht. Er soll ja nur gehalten werden.
Zu stramm soll/darf das ja auch nicht sein.
Was habt ihr den so an Federkraft genommen?
vg
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#2 Beitrag von Playmobil » 2015-05-28 23:17:13

Hallo pari!
Das ist eine Wissenschaft.
Ich habe gerade bei einigen weichen Rahmen Koffer für Expeditionsfahrzeuge aufgesetzt (MB LN2, Steyr, SCAM)
Die Lösung liegt im torsionsverhalten im Rahmen.
Wenn dein Rahmen weich ist, stell dir einfach die Frage, warum.
Ja, er muß sich Verwinden. Wenn du jetzt die Federn eines Schubrahmens zum tragen von Kofferen, zu hart machst, kommen alle Kräfte in den Koffer und das ist bekanntlich nicht cool.
Wenn der Rahmen hart ist, bekommst du die kleinsten Vibrationen bis hin zu Wellblech voll in den Koffer, was in der Regel für ein Rautenlagerung oder bei kürzeren Radstand für 3Punktlagerung spricht.

Was hast du für ein Fahrgestell, dann kann ich dir mehr sagen.

LG Alexander
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#3 Beitrag von pari » 2015-05-29 8:16:08

Moin Alexander,

ist ein MB1019, also weiches Fahrgestell.
vg
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#4 Beitrag von Mark86 » 2015-05-29 9:25:25

Für etwas über 2 Tonnen Koffergewicht habe ich 280kg Vorspannkraft genommen. Das nächste mal würde ich eher 400kg nehmen...

Wenn du einem Federnschmied sagst, du willst eine Federlagerung bauen, dann sagt der dir, du brauchst die Federn logischerweise so stark dass sie den Koffer tragen und bei 2 Tonnen Koffergewicht 20.000 Newton.

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.
Der Klügere gibt so lange nach bis er der Dümmere ist.

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#5 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 10:13:49

... und ich habe Federn mit wohl um die 800 N am Hano mit kleinem, leichten Koffer ...

... am Deutz sind sie wesentlich fetter ... mehr als 2000 N pro Feder würde ich nicht nehmen, denn diese Kraft muss der Koffer ja dauerhaft abkönnen ... die Federn tragen den Koffer NICHT ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#6 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 10:18:56

Mark86 hat geschrieben:...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
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#7 Beitrag von Mark86 » 2015-05-29 10:33:10

... 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 ...
Den technisch richtigen Begriff dafür weis ich auch nicht.
Eine Federlagerung wäre aber eine Lagerung auf Federn, also ist Federlagerung definitif nicht der richtige Begriff.

Die "Abgrenzung" hier mit diesem Begriff funktioniert nur im Forum, wo das Konstruktionsprinzip zu dieser Bezeichnung bekannt ist. Ist jemand nicht in den einschlägigen Internetforen unterwegs, kann er damit nichts anfangen.

Bei mir gehen die 280kg nicht in den Koffer, sondern erstmal nur in den Hilfsrahmen...
Der Klügere gibt so lange nach bis er der Dümmere ist.

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#8 Beitrag von Der Bonner » 2015-05-29 11:29:15

Hallo Pari,

vielleicht kommst Du mit einer Überschalagsrechnung weiter.
Du kannst Dir Vorgaben machen, was der Rahmen "können" muß. Z.B. wäre es wichtig, dass der Hilfsrahmen mit montiertem Koffer bei Kurvenfahrt nicht vom Fahrgestellrahmen abhebt. Die Querkraft kannst Du näherungsweise als 0,5XGewichtskraft annehmen. Diese Querkraft setzt Du im Schwerpunkt des Koffers an, die Gegenkräfte liegen dann auf den Längsträgern des Fahrgestellrahmens.
Beispiel: Der Schwerpunkt des Koffers mit Hilfsrahmen liegt 1000 mm über dem Fahrgestellrahmen, die Querbeschleunigung hat 0,5g und die Rahmenspur beträgt 800 mm. Dann ist die Kraft bei 2t (19.620N) im Schwerpunkt: (o,5 X 19.620 X 1000)/ 800 = 12.262 N (1250 kg). Diese Last mußt Du nun auf alle auf einer Seite liegenden Kofferlagerungen aufteilen, dann kippt der Koffer gerade nicht, wenn Du um die Kurve fährst.

Es ist nur eine Näherung! Je nach Fahrwerk und Bodenbelag können evt auch höhere Querkräfte entstehen. Die Aufteilung der Kraft auf die Lagersetelln sollte auch entsprechend sinnvoll geschehen (Abstand Lager vom Schwerpunkt...) Es kann Dir aber ein Gefühl geben, welche Federkraft erforderlich ist. Einen Sicherheitsfaktor würde ich auch noch hinzugeben. Betrachten würde ich mindestens Kurvenfahrt und, je nach Lage Deines Festlagers (Aussehen, Lage vorne (gibt es auch!) / hinten auch das Bremsverhalten.

Gruß
Horst

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#9 Beitrag von Nelson » 2015-05-29 11:37:21

Ulf H hat geschrieben:... dann schlag doch dafür bitte einen technisch korrkten Begriff vor ...
Darf ich? :)
"Federverspannte Loslagerung" kommt dem recht nahe. Aber wie kürzt man das umgangssprachlich praktikabel ab? Ich denke am betsen mit "Federlagerung" :joke:

Nils

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#10 Beitrag von pari » 2015-05-29 11:38:28

Hallo Horst,

damit komme ich ja sogar über die 20000 N.
Ich müsste da ja die Kraft des Festlagers auch wieder abziehen können, oder?
Festlager wird übrigens hinten sein.
vg
pari


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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#11 Beitrag von Nelson » 2015-05-29 11:44:42

Hallo,

hat eigentlich schon mal jemand probiert Luftfederbälge zum Niederhalten des Aufbaus auf den Rahmen zu verwenden? Der Vorteil wäre, dass man ihn auf der Straße härter aufpumpen könnte und eine hohe Fahrstabilität erreicht, braucht man aber Verschränkung kann man den Druck reduzieren. Einen Endanschlag gegen des vollständige Abheben braucht es jawohl sowieso. Unterm Strich ist man flexibel und kann den Druck anpassen wie man es möchte und muss sich nicht über zu harte Federn in der Wüste oder sonst wo ärgern.

Gibt es das schon?

Grüße
Nils

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#12 Beitrag von campo » 2015-05-29 12:04:34

"Federverspannte Loslagerung" :D

Hallo Pari und alle anderen.
Das ist natürlich die richtige Frage und deshalb kann ich sie nur begrüßen!
Das Antwort ist wie du hier schon verstehen kannst eine individuelle Sache mit Unterschiede von
Fahrzeug zu Fahrzeug.



Faktoren sind (versuchen wir mahl eine Reihenfolge von wichtig nach unwichtiger zu machen)
- Fahrzeug total Gewicht (unterschied zwischen Sprinter und MB SK)
- Anzahl federn und deren Abmessungen/Kraft
- Aufbaugewicht inclusive Inhalt (1T oder 4T)
- Hohe des Aufbau Schwerpunkt
- Flexibilität vom basis Fahrzeug Federung und Stabilisatoren
- Einstellungsoffnung der federn (Begrenzung)
- Rahmenspur oder querabstand zwischen Federn
- Schwebendes oder liegendes Hilfsrahmen
- ...

Ich habe auf mein Fahrzeug folgende V2A Druck Federn verwendet:
7.00 x 46.50 x 200.00 x 14.50
Und 7.00 x 46.50 x 100.00 x 14.50
mit M14 Befestigung
Gr Campo

Zum thema "Luftfederung" bin ich auch interessiert !

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#13 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 12:09:17

... bei der Federlagerungskraft gegen seitliches Abkippen bei Kurvenfahrt ist selbstverständlich die Kraft abzuziehen, die das Festlager aufbringt ...

... beim Hano mit ganz ungefähr 1, 5 t Koffer, Schwerpunktlage 50 cm über Rahmen, Rahmenbreite 70 cm hebt der Koffer mit 2 Federn (je Seite) zu etwa 800N bei schnellere Kurvenfahrt manchmal ab ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#14 Beitrag von pari » 2015-05-29 12:13:08

Hey Campo,

verrätst du uns auch wie viel Newton deine Federn haben?
Von den Abmessungen kommt das meiner Auswahl schon sehr nahe.
Vllt. auch wo du sie gekauft hast.
vg
pari


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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#15 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 12:17:46

Nelson hat geschrieben:... Luftfederbälge zum Niederhalten des Aufbaus auf den Rahmen zu verwenden? ...
... kenne ich nur als Zusatz zu Dreipunkt- oder Rautenlagerung ... damit sollte denen das Schwingen abgewöhnt werden ... Federlagerung braucht soweas nicht, da störende Schwingungen nicht auftreten ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#16 Beitrag von campo » 2015-05-29 12:19:58

Hallo Bonner
In dein Rechenbeispiel kommst du auf 1250kg.
Falls wir davon ausgehen das des Festlager hinten zB 1/3 Davon aufnimmt (400 kg)
Dan bleiben 850 kg übrig die wir verteilen können auf zB 4 Feder/pro Seite.
Das wurden dann 212kg/Feder sein + Korrektur und Reserve Faktor.
Natürlich passiert nichts wenn diese ein Federung überschritten wird.
Das Fahrzeug kippt nicht um weil bei Erreichen der maximalen Federung die Festbegrenzung erreicht wird.
Grüße Campo

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#17 Beitrag von campo » 2015-05-29 12:29:45

@ Ulf
Zeige mahl ein Bild von Luftfederung als Zusatz auf 3P oder 4P dann zeige ich dir auch eins :D

@ Pari
Ja ich werde "verraten", helfen ist das bessere Wort, aber habe diese Wert nicht vorliegen.
Ein bisschen Geduld ich habe es beim Hersteller angefragt.
Preis war pro Stuck in eine Größenordnung von 35-40 € in 10 Tagen Anfertigung nach meiner Maß Aufgabe.
Dazu kam noch das Problem vom beide end und Unterlegscheiben, drehen lassen, und der teuren 10.9 M14...

Grüße Campo

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#18 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 12:31:58

... bei zu fester Federung geht zu viel Kraft in den Koffer, auf Dauer zermürbt das dern Koffer, er wird undicht und bricht ...

... bei zu loser / weicher Federung hebt der Koffer vorne schon bei Kurvenfahrt und nicht erst bei Verschränkung im Gelände ab ... das hört man und kann dann, wenn es einen stört festere Federn einbauen ... durch das (hintere Festlager) ist der Koffer jederzeit sicher auf dem Fahrgestell gehalten ...

Fazit: gross dimensioniertes Festlager und die Federn lieber zu lose als zu fest ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#19 Beitrag von Der Bonner » 2015-05-29 13:03:30

Hallo Campo,
Hallo Bonner
In dein Rechenbeispiel kommst du auf 1250kg.
Falls wir davon ausgehen das des Festlager hinten zB 1/3 Davon aufnimmt (400 kg)
Dan bleiben 850 kg übrig die wir verteilen können auf zB 4 Feder/pro Seite.
Das wurden dann 212kg/Feder sein + Korrektur und Reserve Faktor.
Natürlich passiert nichts wenn diese ein Federung überschritten wird.
Das Fahrzeug kippt nicht um weil bei Erreichen der maximalen Federung die Festbegrenzung erreicht wird.
Grüße Campo
So sehe ich das auch.
Natürlich ist es so, dass man alle Gegebenheiten (u.a. die, die Du weiter oben ja beschreibst) richtig einschätzen und bewerten muss (u.a. auch die Lage, Ausführung und Steifigkeit des Festlagers). Für einen ersten Vorentwurf sollte das erst einmal so reichen.

Gruß
Horst

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#20 Beitrag von Der Bonner » 2015-05-29 13:08:49

Hallo Pari,
Hallo Horst,

damit komme ich ja sogar über die 20000 N.
Ich müsste da ja die Kraft des Festlagers auch wieder abziehen können, oder?
Festlager wird übrigens hinten sein.
Nein, Du kommst auf insgesamt 1250 kg / Seite. Campo hat das mal beispielhaft in Federkräfte übertragen:
Hallo Bonner
In dein Rechenbeispiel kommst du auf 1250kg.
Falls wir davon ausgehen das des Festlager hinten zB 1/3 Davon aufnimmt (400 kg)
Dan bleiben 850 kg übrig die wir verteilen können auf zB 4 Feder/pro Seite.
Das wurden dann 212kg/Feder sein + Korrektur und Reserve Faktor.
Natürlich passiert nichts wenn diese ein Federung überschritten wird.
Das Fahrzeug kippt nicht um weil bei Erreichen der maximalen Federung die Festbegrenzung erreicht wird.
Grüße Campo
das ist ein brauchbarer Ansatz mit dem man starten kann.

Gruß
Horst

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#21 Beitrag von campo » 2015-05-29 15:57:15

OK die Information über meine Spirale ist jetzt verfügbar…sage es nicht an meine Frau :angry:

Ich fasse das wissenschaftliches Dokument mahl zusammen und übersetze es in eine Fremdsprache.
Die Dinge sind 200 mm lang und lassen sich bis 114 mm zusammenpressen.
Dafür braucht man im Schnitt 28,44 N kraft /mm Materiallänge
Von 200> 180mm sind es 1422 N (das konnte also zB die Vorspannung sein von 140kg)
Von 200> 150mm sind es 2419 N (das sind dann zB 30 mm Spielraum, bei mein Fzg habe ich 40 mm zugelassen begrenzt durch die M14 Bolzlänge)
Von 200>114 mm also ende Spielraum der Feder ist es 2.787 N (es sind also NW 270 kg Feder)

Und vieles Mehr so wie Toleranzen und +/-aber das bringt uns nicht weiter.

In mein Fall ist aber kein Sprinter oder DAF T422, auch kein Unimog aber ein TGM mit Luftfederung hinten. Gewogener und reise beladen Aufbau von 5,4m …4000 kg auf Fahrgestell mit daran befestigte Tanks und anderes Zeug von 6.500kg (Total 10,5T). Fahrzeug ist inklusive solar 3,42m Hoch Ihnen höhe 2,0m, Hilfsrahmen 120mm.
Querabstand der Feder ist 960 mm. Auf der schnelle gemessen.
Feder sind Vorne auf 140mm also ein Federung bis 114mm ergibt 26mm spielraum Vorne
Es gibt 3 Lange Federn von 200mm, hinten eine Kurze von 120mm und 2 Festpunkte im hinteren Bereich wovon eine grad vor der hinteren HA Federpunkt und ein dahinten. (x2 Seiten).
Nachmessen darf man in BK ruhig tun und kostet dann nicht mehr als eine Flasche Bayerisches Getrank pro Feder :D

Bild

Bild
Zuletzt geändert von campo am 2015-05-29 16:02:53, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#22 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 16:02:10

... die gezeigte Verschränkung ist für einen LKW lächerlich ...

... ab dem doppelten fangen wir mal an von Verschränkung zu reden ... und dann geht da nochmal mehr ... und dann reichen die 40 mm Spiel nicht mehr aus. sondern es braucht die langjährig erprobten 150 mm ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#23 Beitrag von campo » 2015-05-29 16:10:39

Hallo Ulf
Darf ich mahl fragen was die Hochstgeschwindigkeit von dein Reisefahrzeug ist ?
Selbst kenne ich allerdings keine Fahrzeugen mit "Federwege" von 150mm. Wahrscheinlich sprechen wir uber etwas anders.
Gruesse Campo

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#24 Beitrag von Ulf H » 2015-05-29 16:35:05

... da darfst Du gerne fragen ... mein Hano schafft gigantische 81 km/h ... ich finde das ausreichend ... zumal die Geschwindigkeit dort wo er hauptsüchlich unterwegs ist, auf 80 km/h begrenzt ist ...

Gruss Ulf
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#25 Beitrag von Der Bootsbauer » 2015-05-29 18:24:46

Verschränkung ist wohl eher das:
felix hat geschrieben:Hallo,

hier etwas zum Thema "Verbindungsfolien am Durchbruch" vom letzten Wochenende. Das hohe Gras hat etwas die Geländekonturen verwischt, und plötzlich der verwirrende Moment, in dem ich meine Betten und die Küche im linken Außenspiegel sehe...

Bei Betrachten der Bilder möchte ich anmerken, dass so etwas auf Fotos immer lächerlich aussieht. Die Vorderachse ist beinah genauso weit nach links geneigt, wie die Hinterachse nach rechts, auch wenn es gerade aussieht. Der Koffer steht in gerader Position an der Dachkante gute 25cm über das Fahrhaus über. Meine schwarzen Streifen auf höhe des Kabinenfussbodens geben aber denke ich einen ganz guten Eindruck.

Von links:

Bild
Von hinten. Das eckige, was da an der Kabine herausragt ist übrigens mein Durchbruch, der Koffer hat sich so weit verdreht, dass ich dort ins Freie blicken kann.

Bild
Ich bin aus der Situtation übrigens ohne Differentialsperren im 1. Gang weiter gefahren. Die Räder standen nicht blos am Boden, ich hatte auf allen vier Füßen völlig ausreichend Traktion. Bin immer noch ganz begeistert, könnte darüber noch Seitenlang schreiben.

Merke: Im Gelände bedeutet ein Durchbruch, im Außenspiegel sehen zu können, was gerade im Koffer umfällt!

MlG,
Felix

P.S: Vielen Dank an Transporter aus B. für die tolle Dokumentation!
"Wer alle Beiträge liest, der verschafft sich einen unfairen Vorteil!" (tauchteddy)

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#26 Beitrag von pari » 2015-05-29 19:05:06

Japp,
das verdient den Namen Verschränkung :rock:
vg
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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#27 Beitrag von campo » 2015-05-29 19:26:22

Lächerlich finde ich die Verschränkung Fotos nicht. Man sieht ganz schön wie ein System richtig gut funktioniert. Bereits mit kleinere Diagonal Verschränkung (ich glaube es war auf mein Bild 2x24cm) wird ein Großteil der Verwindung aufgenommen durch die paar kleine Federn. Fotos bei größere Verschränkungen publiziere ich lieber nicht aber keine Sorgen der Aufbau und Fahrzeug verbiegen sich nicht, es kippt nicht sofort um und die 4 Rader bleiben lange in Kontakt mit der Erdboden…und zugelassene Geschwindigkeiten bis 110km/h auf die Französische Autobahnen sind eigentlich kein großes Problem mit diese Befestigungsweise. Ich fahre das aber lieber nicht aus Grund von mein Verantwortlichkeit Gefühl und die Gesichtsausdrücke bei andere Fernfahrer. :angry:

In Sache meine Erfahrungen kann ich daran zufügen das ich bereits mehrere Fahrzeugrahmen mit definitive Verbiegung und Bruch gesehen habe und sogar in ein früheres Leben Destruktive Test oberhalb der Elastizität Modulus gemacht habe.
Deswegen kann ich keiner Felix sein abgebildeten „Test oder Vorfall“ empfehlen. Da werden Sachen gezeigt die oberhalb des günstiges liegen. Außerdem kann man bezweifeln das Rahmen und Hilfsrahmen hier machen was sein soll; Auch das Begrenzung System der Torsion muss bei ein Hilfsrahmen Befestigungssystem funktionieren. Ich hoffe das es nachher kein Schaden gab.

Gruesse Campo

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#28 Beitrag von schweiger » 2015-05-29 20:07:37

Übrigens: Schönes Auto, Campo.
Ex-peditionsmobil MB 1124 AF, Umstieg auf MB 711 D Fensterbus

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#29 Beitrag von campo » 2015-05-30 14:12:17

schweiger hat geschrieben:Übrigens: Schönes Auto, Campo.
Danke !
Leider gibt es hier wenig Leute die hier etwas freigeben wollen uber die eigene federabmessungen...

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Re: welche Federkraft für einen Zwischenrahmen?

#30 Beitrag von OliverM » 2015-05-30 15:45:50

campo hat geschrieben:
schweiger hat geschrieben:Übrigens: Schönes Auto, Campo.
Danke !
Leider gibt es hier wenig Leute die hier etwas freigeben wollen uber die eigene federabmessungen...
...das liegt wahrscheinlich daran , daß sie selber nicht wissen, welche Federn mit welcher Federrate sie verbaut haben. :happy:

Ich habe noch keine verbaut, weil ich noch nicht weiß , wie schwer der Koffer nun wirklich ist ......

Grüße

Oliver

edit: @Mark2096 oder so ähnlich : " Federlagerung " ist ein Fachterminus und genau das , was hier so oft gebaut wird (allerdings werden diese zugegebenermaßen hier mal gut und auch mal weniger gut ausgeführt) Falls man das dir in der Schule respektive Ausbildung nicht beigebracht hat , dann zahle bitte dein, dir bezahltes Lehrgeld wieder zurück.
Wir leben in einer Zeit , in der die Klugheit schweigen soll, weil sich die Dummheit durch die Wahrheit beleidigt fühlen könnte....

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