Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeug-Kippmuldenanordnung und Fahrzeug-Kippmuldenanordnung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeug- Kippmuldenanordnung und eine danach hergestellte Fahrzeug- Kippmuldenanordnung.

Gebräuchliche Fahrzeug-Kippmuldenanordnungen weisen Mulden körper mit einer Bodenfläche, zwei Seitenwänden, einer Stirnwand und einem Heckteil auf, welches in verschiedenen Bauweisen eine Entladeöffnung verschließen kann. Die Stirnwand enthält Elemente zur Anbindung eines hydraulischen Pressenzylinders zur Anhebung des stirnwandseitigen Endes der um eine heckseitige horizontale Kippachse kippbaren Kippmulde.

Für einen gewichtsparenden und kostengünstigen Aufbau des Kippmuldenkörpers bestehen die Bodenfläche und die Seitenwände typischerweise aus Blechplatten, welche an zur Längsrichtung des Mulden körpers parallelen Kanten miteinander verbunden sind. Die Verbindung der Seitenwandplatten mit der Bodenplatte kann durch Schweißen oder durch Kaltfügeverbindungen, wie BoI- zen, Schrauben oder Nieten erfolgen. Die miteinander verbundenen Längskanten von Bodenplatte und Seitenwänden liegen typischerweise in einem gerundeten Übergangsbereich, in welchem sowohl die unteren Endbereiche der Seitenwände als auch die seitlichen Bereiche der Bodenplatte gewölbt sind. Bekannt sind auch Kippmulden mit zwei Halbschalen, welche entlang einer Stoßfuge bei der Mittellängsebene verschweißt sind. Stirnwand und Heckteil können mit Bodenfläche und Seitenwänden durch Verschweißen und/oder durch Kaltfügeverbindungen der genannten Art verbunden sein. Typischerweise besteht die Bodenplatte aus einem Stahlblech hoher Brinell-Härte, insbesondere einer Härte von wenigstens 450 HBW, wogegen die Seitenwände aus einem kostengünstigeren Standardstahl bestehen. Die Seitenwände können vollständig oder zumindest überwiegend mit einer korrosionsschützenden Be- schichtung versehen sein, welche beispielsweise durch Feuerverzinken auf verzinkbare Teile des Muldenkörpers aufgebracht werden kann. Das eine we- 5 sentlich höhere Härte aufweisende Bodenblech ist typischerweise nicht verzinkbar. Bekannt ist auch eine Beschichtung des Mulden körpers oder Teilen hiervon in einem KTL-Verfahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Her- 10 Stellung einer Fahrzeug-Kippmuldenanordnung und eine Farzeugkippmulden- anordnung anzugeben, bei welcher der Muldenkörper hinsichtlich Kosten- und Herstellungsaufwand Verbesserungen gegenüber gebräuchlichen Muldenkörpern zeigt.

i ^< s Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Bei der Verbindung von aus Blechen bestehenden oder Blechflächen enthal- 20 tenden Komponenten des Muldenkörpers an überlappenden Blechflächen durch Kaltfügeverbindungen erweisen sich Verbindungen mit Ausdrückungen aus einer der Blechflächen in Richtung der anderen Blickfläche als besonders vorteilhaft. Als Ausdrückung sei eine lokale, annähernd punktförmige dauerhafte Verformung des Bleches aus der in der Umgebung der Ausdrückung als 25 im wesentlichen eben anzusehenden Blechfläche heraus verstanden. Dabei kann vorteilhafterweise eine formschlüssige Abstützung der beiden verbundenen Bleche gegen Verschiebungen parallel zu den überlappenden Blechabschnitte durch die an den Fügestellen ineinandergreifenden Bleche selbst erreicht werden. In erster vorteilhafter Ausführung können solche Ausdrückungen als Clinch- Verbindungen ausgeführt sein, bei welchen bei Herstellung der Ausdrückungen beide Bleche gleichzeitig verformt werden. Vorteilhafterweise können durch 5 Clinchen eine Vielzahl von Materialien der Bleche miteinander verbunden werden. Die Verbindung durch Clinchen besitzt auch den Vorteil, dass auf die zu verbindenden Blechflächen oder zumindest einige dieser Blechflächen bereits zuvor eine korrosionsschützende Beschichtung, insbesondere eine Verzinkung, aufgebracht werden kann Die Verbindung von Blechflächen durch CIm-

10 chen ist vorteilhafterweise auch ohne Erhitzen der zu verbindenden Blechflächenabschnitte möglich, so dass deren besondere, beispielsweise zur Erzielung einer bestimmten Härte beeinflußte Gefügestruktur nicht verändert wird. Auch eine korrosionsschützende, zuvor aufgebrachte Beschichtung bleibt bei der Verbindung durch Clinchen, insbesondere bei der bevorzugten Erzeugung i ^< s von runden Clinchpunkten im wesentlichen erhalten. Bei Clinchverbindungen sind keine separat einzusetzenden Verbindungselemente erforderlich.

Eine Verbindung von Blechflächen durch Clinchen ist von besonderem Vorteil für die Verbindung von Seitenwandblechen und einem Bodenblech entlang zur

20 Längsrichtung verlaufender Kanten mit geringfügiger Überlappung der Seitenränder des Bodenblechs mit den unteren Rändern der Seitenwandbleche. Die Clinchpunkte werden vorzugsweise durch Drücken von innen nach außen erzeugt und stehen dadurch typischerweise über die Außenfläche der verbundenen Bleche über. Die dabei an der Innenfläche entstehenden Vertiefungen

25 können vorteilhafterweise nachträglich durch ein Füllmaterial und/oder durch Stopfen verschlossen werden, wenn vermieden werden soll, dass sich darin Reste von Transportgut ansammeln und festsetzen. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Ausdrückungen in einem der zu verbindenden Bleche als jeweils einen Durchbruch durch die Blechfläche umgebende und gegen die die Ausdrückung umgebende Blechfläche überstehende Struktur ausgeführt ist, welche am Rand eines Durchbruchs 5 des anderen Bleches anliegt. Eine formschlüssige Abstützung der Bleche gegen eine Verschiebung gegeneinander parallel zu den überlappenden Blechrändern erfolgt durch Anlage der aus dem einen Blech ausgedrückten Struktur am Rand des Durchbruchs des anderen Blechs und somit direkt zwischen den beiden Blechen. Die beiden Bleche sind durch Befestigungsele- 10 mente, welche die Durchbrüche beider Bleche durchgreifen, in Richtung der Flächennormalen der überlappenden Blechränder gegeneinander verspannt. Solche Befestigungselemente können insbesondere Niete oder vorzugsweise Schrauben sein.

i ^< s In bevorzugter Ausführung sind bei Verbindungen bei überlappenden Blechabschnitten, von welchen einer dem Laderaum der Kippmulde zugewandt und der andere dem Laderaum abgewandt liegt, die Ausdrückungen in dem dem Laderaum zugewandten Blechabschnitt ausgebildet. Vorteilhafterweise sind dabei die auf der Laderaumseite liegenden Ränder der Ausdrückung trichterförmig

20 schräg ausgebildet und die Befestigungselemente weisen Senkkopfenden auf, welche an den trichterförmigen Rändern anliegen und nicht oder nur gering über die Blechfläche des dem Laderaum zugewandten Blechabschnitts in den Laderaum überstehen.

25 Um eine gegen das Ausfallen von Transportgut dichte Verbindung überlappender Blechränder zu erzeugen, kann die Anordnung der Gesamtheit der Verbindungspunkte mit den Ausdrückungen, insbesondere deren Abstand in Längsrichtung der überlappenden Randbereiche jeweils geeignet gewählt werden. Der Abstand benachbarter Verbindungspunkte liegt vorteilhafterweise zwi- sehen 10 cm und 50 cm. Als Maßnahme zur Abdichtung kann auch ein Dichtmaterial zwischen die sich überlappenden Blechflächen eingebracht werden.

Als Material für den Laderaum einer Kippmulde begrenzende, miteinander zu verbindende Blechflächen, insbesondere als Material für die Seitenwandbleche und das Bodenblech, wird vorteilhafterweise ein Stahl mit einer Brinell-Härte zwischen 200 HBW und 450 HBW, insbesondere zwischen 250 HBW und 400 HBW gewählt. Vorteilhafterweise wird ein Stahlmaterial gewählt, welches vorzugsweise durch Feuerverzinken, alternativ auch durch Spritzverzinken mit einer korrosionsschützenden Zink-Beschichtung versehen werden kann. Vorteilhafterweise kann für Seitenwände und Bodenfläche dasselbe Stahlmaterial, erforderlichenfalls in verschiedenen Blechdicken gewählt sein. Die Blechdicken liegen vorteilhafterweise zwischen 2 mm und 8 mm für die Seitenwände und zwischen 3 mm und 10 mm für das Bodenblech.

Die Herstellung eines zwei Seitenwände und eine Bodenfläche enthaltenden Muldenkörpers einer Kippmulde aus einem beide Seitenwände und die Bodenfläche enthaltenen ebenen Blechzuschnitt ist vom Herstellungsaufwand besonders vorteilhaft. Der ebene Blechzuschnitt wird danach durch Umbiegen in den Übergangsbereichen zwischen Seitenwänden und Bodenfläche umgeformt zu dem im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Mittelteil des Muldenkörpers mit Seitenwänden und Bodenfläche.

In einer ersten Ausführungsform kann der ebene Blechzuschnitt durch ein die Bodenfläche und beide Seitenwände bildendes, in der Blechfläche fügestellenfrei durchgehendes einteiliges Blech gebildet sein. In anderer Ausführungsform kann der ebene Blechzuschnitt aus mehreren gefügten Blechen zusammen gesetzt sein, welche über Kaltfügeverbindungen oder über Schweißnähte miteinander verbunden sind. Der ebene Blechzuschnitt kann insbesondere in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Blechdicken besitzen, wobei typischerweise die Blechdicke im Bereich der Seitenwände geringer ist als im Bereich der Bodenfläche. Bei ei- nem zusammengefügten ebenen Blechzuschnitt können vorteilhafterweise auch unterschiedliche Blechmaterialien zum Einsatz kommen.

Unterschiedliche Blechdicken können in einer ersten Ausführungsform in großflächigen Teilbereichen des Blechzuschnitts in sich einheitlich sein und bei- spielsweise erzeugt werden, indem einzelne Bleche unterschiedlicher Dicke und eventuell unterschiedlicher Materialzusammensetzung zu dem Blechzuschnitt zusammengefügt werden. In anderer Ausführung kann auch bereits bei der Blecherzeugung im Stahlwerk ein Walzvorgang so eingestellt werden, dass in verschiedenen Flächenbereichen unterschiedliche Blechdicken entstehen. Dabei kann sowohl ein quer zur Längsrichtung gestufter Verlauf der Blechdik- ken mit dünneren Seitenwandabschnitten und dickerem Bodenflächenabschnitt hergestellt werden, als auch ein kontinuierlicher Verlauf zwischen einer Maximaldicke in der Mitte der Bodenfläche und einer minimalen Dicke an der Oberkante der Seitenwandflächen, was walztechnisch günstiger ist als die gestufte Form. Bei der kontinuierlichen Abnahme der Blechdicke von der Mitte der Bodenfläche bis zur Oberkante der Seitenwand, welche in dem ebenen Blechzuschnitt durch die Außenkanten des Blechzuschnitts gebildet sind, kann vorteilhafterweise auch vorgesehen sein, dass zwei bezüglich der Mittellängsebene symmetrische Hälften des Blechzuschnitts mit in konischem Verlauf von einer dickeren Seitenkante zu einer dünneren Seitenkante abnehmender Blechdicke erzeugt und danach entlang der dickeren Seitenkanten, welche dann in der Mitte der Bodenfläche liegen, verbunden, insbesondere verschweißt werden oder über Kaltfügeverbindungen, vorzugsweise Clinchen verbunden. Die einzeln hergestellten Teile des Blechzuschnitts enthalten dabei die Fläche einer Seitenwaπd und eine halbe Bodenfläche. Die getrennt hergestellten Teilzuschnitte können auch vor dem Zusammenfügen in Übergangsbereichen zwischen der Bodenfläche und den Seitenwandflächen umgebogen werden und als zwei L-förmige Teile entlang der Mittellängsebene des Mittelteils des MuI- denkörpers miteinander verbunden, insbesondere verschweißt werden.

Für Seitenwände und/oder Bodenfläche können auch mehrlagige Bleche eingesetzt werden, wodurch die unterschiedlichen Anforderungen an die dem Innenraum zugewandte Blechfläche und die nach außen weisende Blechfläche vorteilhaft vereint werden können. Durch mehrlagige Bleche können insbesondere auch teurere Stahlsorten für hohe Beanspruchungen mit billigen Stahlsorten für geringe Beanspruchung kombiniert werden. Durch mehrlagige Bleche können vorteilhafterweise auch andere vorteilhafte Blecheigenschaften, wie beispielsweise Beulsteifigkeit und Gewicht günstig beeinflußt werden.

Insbesondere die Blechflächen der Seitenwände können vorteilhafterweise auch mit einer Reliefstruktur versehen werden, welche bei geringer Blechdicke und damit geringem Gewicht der Seitenwandflächen eine deutliche Verbesserung der Festigkeit, insbesondere der Beulsteifigkeit erbringen können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:

Fig. 1 Komponenten einer Muldenanordnung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Boden-Wand-Clinchverbindung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer alternativen Kaltfügeverbindung, Fig. 4 einen ebenen Blechzuschnitt,

Fig. 5 ein durch Umbiegen aus diesem geformtes Mittelteil eines

Muldekörpers,

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Fig. 6 einen Ausschnitt eines Blechquerschnitts mit einer Blechstärkenstufe,

Fig. 7 einen Querschnitt eines Blechzuschnitts mit bikonischer Form.

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Fig. 1 zeigt eine Zusammenstellung mehrerer Komponenten eines Muldenkörpers, welche insbesondere ein Mittelteil TS, zwei an den Oberkanten der Seitenwände zu befestigende Obergurte OG, ein Vorderwandmodul VM und ein Heckteil HE sowie diverse Anbauteile am Boden und am hinteren Ende des i ^< s Mittelteils enthält. Die einzelnen Komponenten des Muldenkörpers werden vorzugsweise über Kaltfügeverbindungen miteinander verbunden, können aber auch miteinander verschweißt werden. Das Mittelteil enthält insbesondere zwei Seitenwandflächen SF und eine Bodenfläche BF. Die Längsrichtung des Muldenkörpers ist mit x, die dazu horizontale Querrichtung mit y bezeichnet.

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Die Bleche der Seitenwandflächen sind vorteilhafterweise mit dem die Bodenfläche bildenden Blech entlang von Überlappungsbereich bei Längskanten der Bleche über Kaltfügeverbindungen KF verbunden, welche Ausdrückungen einer der überlappenden Blechflächen in Richtung der anderen Blechfläche auf- 25 weisen und eine gegenseitige Abstützung der beiden Bleche direkt gegeneinander gegen Verschiebungen parallel zu den Blechflächen bewirken.

In Fig. 2 ist eine Verbindung eines Seitenwandbleches WB mit einem Bodenblech BB mittels Clinchverbindungen in einer y-z-Schnittebene (Fig. 2 A) und in einer x-y-Schπittebene (Fig. 2 B) gezeigt. Das dickere Bodenblech BB ist in dem sich zwischen Oberkante OB des Bodenblechs BB und Unterkante UW des Seitenwandblechs WB erstreckenden Überlappungsbereich UL bezüglich des Muldentransportvolumens innenliegend angeordnet und im Bereich der 5 runden Clinchpunkte CB nach außen in das außenliegende dünnere Seiten- wandblech eingedrückt. Der Abstand der Clinchpunkte ist mit DC angegeben. Die Clinchpunkte sind vorteilhafterweise in einer in Längsrichtung parallel zu den Blechkanten OB, UW verlaufenden Reihe angeordnet. Die Clinchpunkte können vorteilhafterweise mittels an sich bekannter Vorrichtungen zu mehreren 10 gleichzeitig erzeugt werden. Die Clinchpunkte können auch in mehreren Reihen angeordnet sein. Zwischen Bodenblech BB und Seitenwandblech WB kann im Überlappungsbereich ein Dichtmaterial eingefügt sein.

Fig. 3 zeigt eine andere vorteilhafte Ausbildung einer Kaltfügeverbindung mit i ^< s einer Blechausdrückung zur Verbindung eines Seitenwandblechs WB mit einem Bodenblech. In dieser Ausführung ist in dem im Überlappungsbereich UL dem Laderaum einer Kippmulde zugewandten Seitenwandblech WB ein Durchbruch AW erzeugt, welcher durch eine aus der Blechfläche des Seitenwandblechs vom Laderaum weg weisende Ausdrückung in Form einer den 20 Durchbruch AW ringförmig umgebenden Struktur SD umgeben ist. Die Struktur SD bildet einen von der dem Laderaum abgewandten Seite des Seitenwandblechs WB abstehenden Ringstutzen.

In der Blechfläche des Bodenblechs BB sind Durchbrüche AB erzeugt, in wel- 25 che die Strukturen SD der Ausdrückungen der Seitenwandbleche eingreifen und so eine gegen Verschiebungen der Bleche relativ zueinander parallel zu den Blechflächen formschlüssige Abstützung bewirken. Die Struktur SD ragt im zusammengefügten Zustand wenigstens bis zur halben Dicke des Bodenblechs BB in dessen Durchbruch AB. Vorzugsweise ragt die Struktur SD vollständig durch den Durchbruch AB hindurch und ist an einem auf der Außenseite überstehenden Ende von einer Ringscheibe RS umgeben. Zwischen Seitenwand- blech WB und Bodenblech BB ist im skizzierten Beispiel eine Dichtung Dl eingefügt. Ein Befestigungselement BE, insbesondere ein Niet oder eine Schrau- 5 be, ragen durch die Durchbrüche beider Blechflächen und verspannt diese gegeneinander.

Von der dem Laderaum zuweisenden Seite des Seitenwandblechs ist die Ausdrückung gegen die in der Umgebung der Ausdrückung als im wesentlichen

10 eben angenommene Blechfläche mit schrägen Flanken TF trichterförmig ausgebildet. Das Befestigungselement BE weist an seinem dem Laderaum zuweisenden Ende einen Senkkopf SK auf, welcher in der Trichterform TF einliegt und nicht oder nur gering über die Ebene der dem Laderaum zuweisenden Seite des Wandblechs WB übersteht. Das Befestigungselement BE, welches i ^< s vorzugsweise als Schraube mit einer auf das Gewinde eines Schraubenschafts SS aufgeschraubten Mutter MS ausgeführt ist, ist vorteilhafterweise nicht durch Scherkräfte belastet und nur auf Zug beansprucht.

In anderer Ausführung kann auch in dem Überlappungsabschnitt UL das Bo- 20 denblech BB innenliegend und das Seitenwandblech WB außenliegend angeordnet sein.

Fig. 4 zeigt einen ebenen Blechzuschnitt ZW, aus welchem ein in Fig. 5 skizziertes Mittelteil TS eines Muldenkörpers mit Seitenwänden WL, WR und einer 25 Bodenfläche BO erzeugt werden kann, indem im Übergangsbereich zwischen Bodenfläche BO und Seitenwänden WL, WR der Blechzuschnitt umgebogen wird, beispielsweise durch mehrfaches Abkanten. In dem ebenen Zuschnitt sind der die spätere Bodenfläche BO bildende Flächenbereich mit BOB und die die späteren Seitenwände WR, WL bildenden Flächenbereiche mit WLB, WRB bezeichnet. Der ebene Blechzuschnitt kann durch ein einteiliges, fügestellenfrei in der Blechfläche durchgehendes Blech oder durch zusammengefügte Bleche gebildet sein. Bei dem ebenen Blechzuschnitt sind die xyz-Koordinaten aus Fig. 1für die Bodenfläche übernommen und die gekrümmten Übergangsbereiche PU des Mittelteils des Muldenkörpers liegen in der x-y-Ebene der Bodenfläche. Eventuelle Fügelinien zwischen mit einem Bodenblechabschnitt BOB gefügten Seitenwandabschnitten WLB, WRB verlaufen parallel zur Längsrichtung x. Die z-Richtung bezeichnet die Richtung der Flächennormale der Bodenfläche BO.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch einen Blechzuschnitt ZS nach Art der Fig. 4 bei welchem für den Blechabschnitt WRB einer Seiten- wand einerseits und den Blechabschnitt BOB der Bodenfläche andererseits unterschiedliche Blechdicken DW bzw. DB vorgesehen sind, welche innerhalb eines kurzen Stufenabschnitts ST in y-Richtung quasi stufenförmig ineinander übergehen. Unterschiedliche Blechdicken können auch erreicht werden, wenn im Bereich der Stufe zwei Bleche unterschiedlicher Dicke miteinander verbun- den, insbesondere verschweißt sind.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel mit in y-Richtung variierender Blechdicke. Dabei sind zwei Teil-Zuschnitte ZR, ZL spiegelsymmetrisch bezüglich einer Mittellängsebene MLE geformt. Die Teilzuschnitte verjüngen sich von einer maxi- malen Dicke D1 bei der Mittellängsebene MLE konisch zu einer minimalen Dik- ke D2 an den Außenrändern der Teilzuschnitte. Die Teilzuschnitte sind vorzugsweise mit konisch zueinander verstellten Walzen getrennt gefertigt und entlang der Mittellängsebene MLE verbunden, insbesondere verschweißt oder durch Kaltfügeverbindungen, vorzugsweise Clinchen verbunden. Die Ver- schweißuπg kann auch erst nach der Umbiegung der getrennten Teilabschnitte ZR, ZL an den Übergangsbereichen PU zu L-förmigen Halbschalen des Mittelteils des Muldenkörpers erfolgen, welche dann zu einer Gesamtschale mit U- förmigem Querschnitt zusammengefügt werden.

Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmän- nischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.