Belastungsgerechte Brackets für die Querlenkeraufnahme

Warum ich hier keinen Kompromiss eingehe

Ich habe mir bei diesem Projekt von Anfang an gesagt: Wenn ich etwas baue, dann richtig. Gerade bei der Querlenkeraufnahme wird meiner Meinung nach bei vielen Replikas geschludert. Es gibt oft einfache Konstruktionen, die weder belastungsgerecht noch langfristig haltbar sind. Ich wollte das besser machen – sicherer, durchdachter und einfach so, dass ich nachts ruhig schlafen kann, wenn das Auto später auf der Straße oder Strecke ist.

Die CNC-gefrästen Teile und ihr Beitrag zur Stabilität

Für die Querlenkeraufnahmen habe ich Brackets aus 25CrMo4 (Chrom-Molybdän-Stahl, wie der Rahmen) entworfen und per CNC fräsen lassen. Dazu kamen spezielle Einschweißhülsen, ebenfalls aus 25CrMo4, die perfekt mit den Brackets harmonieren und sich nahtlos in die Rahmenstruktur integrieren lassen.

Das klingt jetzt vielleicht wie viel Aufwand – und das war es auch – aber es war mir wichtig, dass die Kräfte, die hier wirken, sauber in die Gesamtstruktur eingeleitet werden. Die Belastungen an dieser Stelle sind enorm, und ein schlechtes Design ist nicht nur eine Schwachstelle, sondern potenziell lebensgefährlich.

Die Integration in den Rahmen

Bei der Integration ging es mir nicht nur um Stabilität, sondern auch darum, dass die gesamte Rahmengeometrie darauf abgestimmt ist. So ein Detail macht man nicht einfach „nebenbei“. Es war mir wichtig, dass die Brackets nicht nur stabil befestigt sind, sondern dass die Lasten verteilt werden und der gesamte Rahmen diese Kräfte sauber aufnimmt.

Warum ich mir diesen Aufwand mache

Klar, diese Teile sind aufwendig in der Herstellung, aber am Ende des Tages sind sie eine Lebensversicherung. Ich baue dieses Auto, weil es mir Spaß macht und ich einen gewissen Anspruch an mich selbst habe. Es reicht mir nicht, wenn etwas nur „ausreichend“ ist – ich will, dass es richtig gut ist.

Ein Vergleich mit den Großen

Um zu zeigen, was möglich ist: Unten in der Bildergalerie habe ich ein Bild eines LMP1-Rennwagens aus dem Jahr 2019 eingefügt. Hier sieht man, wie moderne 24-Stunden-Renner diesen Bereich gestalten. Die Brackets dieser Fahrzeuge sind für Belastungen von ±35 G ausgelegt – das ist natürlich eine andere Liga, aber es zeigt, worauf es ankommt: Belastungsgerechte Konstruktionen sind der Schlüssel zur Sicherheit und Performance.

Fazit: Keine Kompromisse bei Sicherheit und Stabilität

Ich weiß, dass das alles viel Arbeit war, aber am Ende freue ich mich jedes Mal, wenn ich diese Teile anschaue und weiß, dass sie funktionieren – und zwar so, wie sie sollen.
Nur Erwin hat immer rumgeflucht, wegen der vielen Knotenbleche 🙂

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Rohre

Zunächst möchte ich kurz auf die unterschiedlichen Rohre eingehen, aus denen mein Gitterrohrrahmen besteht.
Für meinen Rahmen habe ich 25CrMo4 Rohre verwendet, die im Rennsport weit verbreitet sind. Diese Rohre sind bei spezialisierten Händlern für den Motorsportbereich gut verfügbar. Ich habe meine bei motorsport-metall.de gekauft, der Web Shop gehört zur Firma TENNANT GmbH. Die Rohre werden in den Längen 4 -6m angeboten.
Der oft von Replika Erbauern verwendete Baustahl hat eine Zugfestigkeit von 300-400 N/mm², die Zugfestigkeit von 25CrMo4 liegt zwischen 800-1000N/mm² also mehr als doppelt so viel!
Diese höhere Festigkeit macht 25CrMo4 ideal für Anwendungen, die eine hohe Belastbarkeit erfordern, wie z.B. im Motorsport.

Verwendete Rohrdimensionen

Ich habe hauptsächlich Rohre mit den Dimensionen 40×2 mm und 25×2 mm verwendet, die eine gängige Größe im Rahmenbau darstellen. Rückblickend hätten vielleicht auch 35×2 mm Rohre ausgereicht. Allerdings hätte ich dann eine komplett neue Variante des Rahmens konstruieren und vor allem simulieren müssen, was mir zu viel Aufwand gewesen wäre.
Zu Beginn wog mein Rahmen bei den ersten Entwürfen im CAD-Programm etwa 160 kg. Nach über 100 neuen Entwürfen mit Optimierungen und Simulationen konnte ich das Gewicht mit den 40er Rohren auf etwa 98 kg reduzieren. Die 35er Rohre sind ungefähr 14 % leichter, wodurch ich auf etwa 85 kg gekommen wäre. Dafür den gesamten Aufwand, alles noch einmal zu machen, wollte ich nicht auf mich nehmen.

Für die Zugstreben zur Aussteifung wurden die 25×2 mm Rohre verwendet. Die beiden Seitenkästen habe ich oben aus 30x30x2 mm Vierkantrohren gebaut, während die gebogenen Rippen aus 30x15x2 mm Rohren bestehen. Diese Seitenkästen tragen nicht zur Steifigkeit des eigentlichen Rahmens bei und sind daher so einfach wie möglich gehalten.

Präzises Schneiden der Rohre

Wie bereits in dem entsprechenden Beitrag der Rubrik „Konstruktion“ beschrieben, habe ich alle Rohre mit einer Laser-CNC-Maschine schneiden lassen. Ein großer Dank geht an Alex, der meinen CAD-Daten sogar noch kleine rechteckige Nasen hinzugefügt hat, die in entsprechende Ausschnitte im Gegenstück greifen. Das hat das Ausrichten zusätzlich vereinfacht – eine super Idee!
Außerdem musste ich eine Explosionszeichnung des Rahmens anfertigen und jedes Rohr mit einer Nummer versehen. Diese Nummern hat Alex dann beim Schneiden in die einzelnen Rohre mit dem Laser eingraviert. An einigen Rohren war die Gravur jedoch schlecht lesbar, was langwieriges Suchen zur Folge hatte, um herauszufinden, wo sie hingehören. Der Rahmen besteht aus fast 100 Rohren, da verliert man schnell die Übersicht.

Schweißen des Rahmens

Vielleicht noch ein paar Worte zum Schweißen.
Ich selbst kann nur Schutzgasschweißen (MAG) und das nicht besonders gut. Üblicherweise wird aber an solchen Rahmen das WIG-Verfahren angewendet. Hier habe ich dann auf die Hilfe meines Freundes Erwin zurückgegriffen, einem Rentner mit viel Zeit und reichlich Erfahrung. Ihm beim Schweißen zuzusehen war eine wahre Freude. Nicht nur, dass die Schweißnähte eine wie die andere aussehen, sondern besonders, wie er schweißt.
Erst die eine Hälfte eines Rohrs anschweißen, dabei biegt es sich in Richtung Schweißnaht, dann abkühlen lassen und die zweite Hälfte schweißen. Und wie durch Zauberhand biegt sich das Rohr wieder zurück in die Ausgangslage – Wahnsinn! Dazu braucht es jahrzehntelange Erfahrung.

Spannungsfreies Glühen des Rahmens

Eigentlich wollte ich den Rahmen nach dem Schweißen noch spannungsfrei glühen lassen. Aber erstens habe ich keinen Ofen gefunden, in den mein Rahmen gepasst hätte, und zweitens war das in der Zeit, als bei uns die Energiepreise explodiert sind. Die Anbieter haben ihre Preise innerhalb weniger Monate fast verdreifacht.

Fazit

Um einen solchen Rahmen zu bauen, braucht es schon einiges an Fähigkeiten und Wissen, wobei es dahingestellt ist, ob man das wirklich so Aufwendig wie ich das gemacht habe, umsetzten muss.
Ich jedenfalls bin mit dem Ergebnis mehr als zufrieden und bedanke mich noch einmal ganz ausdrücklich bei Erwin und Alex!

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