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Die
Erfindung richtet sich auf ein Kabinen-Dachelement einer Bedienerkabine
einer Arbeitsmaschine, das eine Schaumstoffschicht und ein Verstärkungsmaterial
aufweist.
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Die
Erfindung betrifft ein Kabinen-Dachelement wie z. B. für eine Fahrer-/Maschinenführer-Kabine,
das gut geeignet ist für
die Verwendung an einer Arbeitsmaschine wie etwa einem Baugerät (z. B. einem
hydraulischen Bagger), einer Hubmaschine (z. B. einem Gabelstapler)
und einer Landwirtschaftsmaschine (z. B. einem Traktor).
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Beispiele
für Arbeitsmaschinen
und insbesondere Arbeitsfahrzeuge schließen Baugeräte (z. B. hydraulische Bagger),
Landwirtschaftsmaschinen (z. B. Traktoren) und Hubmaschinen ein.
Diese Maschinen haben eine Bedienerkabine, die in einer oberen Position
des Fahrzeugkörpers
angebracht ist und in welcher der Bediener zum Bedienen der Maschine sitzt. Üblicherweise
hat die Bedienerkabine einer Baumaschine, die z. B. für Erdbewegungen
und Baggertätigkeiten
verwendet wird, eine hermetisch geschlossene Struktur, um den Bediener
vor fallenden Objekten, Regen, Wind, Staub und Umgebungslärm zu schützen. Das
Dach der Bedienerkabine schafft ein gutes äußeres Erscheinungsbild und
schützt
den Bediener vor fallenden Objekten. Für den Fall von Baumaschinen
werden Tiefbauarbeiten und Basis-Bauarbeiten, die Erdaushub- und
Zerstörungsarbeiten
einschließen,
oft auf unebenem Grund ausgeübt.
Tätigkeiten
auf einer unbefestigten Baustelle wie etwa schrägem Untergrund, werden mit
schiefem Fahrzeugkörper
ausgeführt.
Unter solchen Umständen
ist das Risiko eines Überrollens
des Fahrzeugkörpers
gegeben.
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Aus
diesem Grund, da es solche Bewegungen gibt, sind Arbeitsmaschinenhersteller
verpflichtet, die Bedienerkabine so aufzubauen, dass eine geringere
Rahmenverformung auftritt, und das der Bediener in der Bedienerkabine
geschützt
werden kann, sogar wenn der Fahrzeugkörper überrollt, und eine Verkippungslast
der Bedienerkabine auferlegt wird.
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Dementsprechend
müssen
die Rahmen der Bedienerkabine stabil gebaut sein. Da die Anzahl
der Verstärkungselemente
steigt, die insbesondere im Dach eingebaut werden, können konventionelle Blechstrukturen
die Anforderungen im Bereich der Funktionen und des Designs des äußeren Gehäuses nicht
erfüllen.
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Als
ein Ansatz zur Lösung
dieses Problems sind Kabinendächer
vorgeschlagen worden, die aus einem Kunststoff-Strukturelement zusammengesetzt sind,
wie etwa in der
japanischen Kokai
Patentveröffentlichung
Nr. 9-2326 offenbart. Dieser Dachstruktur-Zusammenbau,
der aus Kunststoff-Strukturelementen
zusammengesetzt ist, wird durch Gießen gebildet, um den oberen
Teil der Bedienerkabine zu umgeben und hermetisch abzuschließen, und
ist mit einem Flansch ausgestattet, um das Dach mit dem Rahmen zu
verbinden, der die Skelettstruktur der Bedienerkabine darstellt.
Eine Mehrzahl von Metallstäben
ist in dem Flansch eingebettet und ein aufgeschäumtes Material ist integral
mit dem Flansch verschmolzen, um den Verbindungsbereich abzudichten.
Gemäß dieser
Veröffentlichung
wird eine Fassung für
eine Beleuchtungsvorrichtung geschaffen, wobei die Fassung integral
in dem vorderen Ende des Dachstruktur-Zusammenbaus vorgesehen ist, der
aus einem Kunststoff-Strukturelement zusammengesetzt ist, und die
Notwendigkeit eines Lackierens wird durch die Herstellung des Daches
aus einem Kunststoffmaterial vermieden, sodass ein verbessertes
Erscheinungsbild erhalten werden kann.
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Eine
andere Bedienerkabine wurde von der
japanischen
Kokai Patentveröffentlichung
Nr. 10-8500 vorgeschlagen, gemäß der die Seiten- und Dachplatten,
die den Rahmen umschließen,
aus Kunststoff-Gussteilen gebildet sind, wobei der Rahmen der Bedienerkabine
aus Stahlrahmen errichtet wurde. In dieser Stand-der-Technik-Bedienerkabine ist
eine Dachplatte vorgesehen, in der eine Mehrzahl von Stahlstäben, die
in spezifischen Intervallen ausgerichtet sind, und ein gewobener
Metalldraht wird in Kombination als Verstärkungsmaterialien verwendet und
unter Verwendung eines Olefin-basierten Harzes integriert. Eine
andere Bedienerkabine wurde durch die
japanische Kokai Patentveröffentlichung
Nr. 2000-273910 vorgeschlagen, in welcher der Kabinendach-Körper aus
Kunststoff hergestellt ist und Speicherteile integral in dem Dach
ausgebildet sind.
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Der
Dachstruktur-Zusammenbau, der in der
japanischen
Kokai Patentveröffentlichung
Nr. 9-2326 offenbart ist, wird vollständig aus Kunststoffguss gebildet.
Jedoch ist da, wo der Dachbereich nur aus Kunststoffmaterial gebildet
ist, kann das Dach leicht brechen, wenn ein schweres Lastobjekt
darauf fällt, trotz
der Verbesserungen der Mittel zum Anbringen des Daches an den Metallrahmen,
der Halteschienenstruktur und der Befestigungsstruktur für die Beleuchtungsvorrichtung.
Daher ist es schwierig zu sagen, ob dieser Dachzusammenbau einen
zuverlässigen
Schutz für
den Bediener schaffen kann. Außerdem
ist dieser Dachzusammenbau in der Struktur kompliziert, was zu höheren Produktionskosten
führt.
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Der
in der
japanisch Kokai Patentveröffentlichung
Nr. 10-8500 offenbarte
Stand der Technik kann eine verbesserte Festigkeit gegen fallende
Objekte schaffen, weil metallische Verstärkungselemente integral in
der Fläche
eingegossen sind, die den Dachbereich darstellt, allerdings leiden
die Bedienerkabine-Paneele dieses Typus an den Problemen der geringen
Wetterbeständigkeit
und der unbefriedigten Lärmisolation.
Wenn diese Paneele zum Aufbauen des äußeren, umgebenden Teils einer
vollständig
geschlossenen Bedienerkabine verwendet werden, ist die Bedienerkabine
anfällig
für Lärm, der
von außen eindringt,
insbesondere in dem Bereich nahe der Lärmquellen wie etwa dem Motor
und dem Hydraulikmotor. Während
es Forderungen an die Wärmeisolation zum
Zweck der Luftklimatisierung und an die Festigkeit gibt, Stößen von
außen
Stand zu halten, hat dieser Stand der Technik nicht den Punkt erreicht, an
dem diese Anforderungen erfüllt
sind, außer
der Verstärkungsmaßnahme.
Konkreter kann die gewünschte
Festigkeit erreicht werden, wobei allerdings das Arbeitsumfeld nicht
nur durch das Eingießen
von Verstärkungsmaterialien
befriedigend verbessert werden kann. Die
japanische Kokai Patentveröffentlichung
Nr. 2000-273910 lehrt lediglich die Bereitstellung von
Taschen zum Aufbewahren von kleinen Dingen, Papieren oder dergleichen,
wobei die Taschen gebildet werden, wenn das Dachstruktur-Element
aus Kunststoff gebildet wird, empfiehlt allerdings keine Maßnahmen
zur Verbesserung des Arbeitsumfeldes.
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Ein
gattungsgemäßes Kabinen-Dachelement
ist aus der
US 6,618,944
B1 bekannt. Dieses Dokument offenbart ein Fahrzeugdach
in Sandwichbauweise, bei der eine innere, Verstärkungselemente in Form einer
Metallschicht aus einem Streckgitter aus Aluminium aufweisende Schicht
von zwei Schaumstoffschichten überdeckt
ist.
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Die
Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
oben beschriebenen Situation gemacht, und daher ist eine Aufgabe
der Erfindung, ein Kabinen-Dachelement für eine Arbeitsmaschine zu schaffen,
das mit verbesserten Maßnahmen
zum Schutz des Bedieners vor umgebenden Elementen ausgestattet ist,
lärmisolierend
ist und zur gleichen Zeit eine gute ökonomische Effizienz und ein
gutes Design hat.
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Die
vorstehende Aufgabe wird gelöst
durch ein Kabinen-Dachelement
einer Bedienerkabine einer Arbeitsmaschine, das eine Schaumstoffschicht und
ein Verstärkungsmaterial
aufweist, wobei das Verstärkungsmaterial
eine auf einer inneren Fläche der
Schaumstoffschicht angeordnete Eisenverstärkungsplatte umfasst.
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In
der Erfindung ist ein Kunststoffmaterial mit hoher mechanischer
Festigkeit aufgeschäumt,
um ein Paneel zu bilden, in dem ein Verstärkungsmaterial enthalten ist,
wodurch die Festigkeit eines resultierenden Kabinen-Dachelementes gegenüber äußeren Kräften verbessert
werden kann, Wärmeisolations/-dämpfungseffekte
durch das Aufschäumen
erreicht werden können,
eine Gewichtsreduktion unterstützt
werden kann und ein gutes Design erzielt werden kann, weil das Kunststoffmaterial
in eine gewünschte äußere Form
gegossen wird. Zusätzlich
ist es möglich,
gewünschte
Elemente und Teile einzugießen,
sodass die Anzahl der Teile reduziert werden kann, was zu einer
verbesserten Effizienz beim Zusammenbau des Kabinen-Dachelementes
führt.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein Kabinen-Dachelement einer Arbeitsmaschine vorgesehen,
welches ein Dachelement einer Bedienerkabine einer Arbeitsmaschine
ist und welches einen Schaum aufweist, der durch Aufschäumen eines Kunststoffmaterials
gebildet wird, und in dem ein Verstärkungsmaterial bestehend aus
einer Eisenplatte enthalten ist.
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In
der Erfindung ist ein Kunststoffmaterial mit hoher mechanischer
Festigkeit aufgeschäumt,
um ein Paneel zu bilden, in dem die Eisenplatte als Verstärkungsmaterial
enthalten ist, wodurch ein stabiles Paneel hergestellt werden kann,
wobei die eingebettete Eisenplatte wegen ihres Masseeffekts die
Funktion der Lärmisolation
hat und der Wärmeisolations/-dämpfungseffekt
der aufgeschäumten
Schicht zu einer Verbesserung des Umfeldes der Bedienerkabine führt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kabinen-Dachelement einer Arbeitsmaschine bereitgestellt,
in dem eine Geräusch
absorbierende Schicht auf einer inneren Fläche der Verstärkungsplatte
ausgebildet ist. Sie ist an einer Oberfläche des Schaums ausgebildet
ist, der durch Aufschäumen
eines Kunststoffmaterials gebildet wird, wobei die Oberfläche des
Schaums an der Seite der Dachhimmel-Oberfläche, d. h. der unteren Fläche des
Dachelements, der Bedienerkabine angeordnet ist.
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In
der Erfindung ist eine Geräuschabsorptions-Funktionsschicht
an der Dachhimmel-Oberflächenseite
ausgebildet und diese Geräuschabsorptions-Funktionsschicht
ist aus einem dicken Material zusammengesetzt, wodurch ein verbesserter
Geräuschabsorptions-Effekt
erreicht wird und dem Erscheinungsbild der Dachoberfläche ein
weiches Gefühl
verliehen wird. Zusätzlich
zu einem erhöhten Freiheitsgrad
bei der Ausbildung der äußeren Form des
Daches, welches unter Verwendung eines aufgeschäumten Harzmaterials erhalten
wird, kann die Funktionalität
des gesamten Kabinen-Dachelementes verbessert werden und der Gestaltungseffekt
seines Erscheinungsbildes kann verbessert werden.
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In
jedem Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass das Kunststoffmaterial,
das aufgeschäumt
werden soll, ein Polyurethanharz ist. Ein Verwenden eines Polyurethanharzes
macht es möglich,
Reaktionsspritzguss anzuwenden (dies ist eine der Niedrigdruck-Gusstechniken
und wird mit "RIM Verfahren" abgekürzt), sodass
das Geräuschabsorptionsmaterial
leicht in dem Schaum integriert werden kann, der aus einem weichen
Material hergestellt ist. Auch ein schlagfestes Element kann leicht
eingebaut werden und die äußere Form
des Kabinen-Dachelementes kann frei gestaltet werden, sodass die
Festigkeit des Dachs zum Aushalten einer Kipplast und fallender
Objekte (welche ein besonderes Problem sind) sichergestellt werden
kann, wohingegen ein Geräuschisolations-/-absorptionseffekt,
ein Wärmisolationseffekt
und ein gutes Design erzielt werden können. Da das Niedrigdruck-Gussverfahren zum Herstellen
des Kabinen-Dachelementes eingesetzt werden kann, wird es zusätzlich möglich, beim
Gießen
eine Harz-Gussform zu verwenden und damit die Kosten der Gussform
zu reduzieren und dadurch kann eine erhebliche Kostenreduktion im
Vergleich zum Stand der Technik erzielt werden.
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Vorzugsweise
ist die hochfeste organische Faser aus der Gruppe ausgewählt, die
einzelne Polyamidfasern, polyesterbasierte hochfeste Fasern, Karbonfasern
und jede Kombination davon enthält. Durch
die Verwendung von einem derartigen Verstärkungsmaterial setzt die Faserkomponente
des Materials eine gute Haftfähigkeit
in Bezug auf das gegossene Harz ein, sodass das gegossene Harz nicht
dick wird und ein verbesserter Durchschlag-Widerstand kann für die Versteifung
sichergestellt werden.
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Vorzugsweise
hat die Eisenplatte genug Festigkeit, um Schlägen Stand zu halten, die durch fallende
Objekte verursacht werden, und sie ist größer in ihrer Abmessung als
ein strukturelles Element zum Halten der Festigkeit der Bedienerkabine.
Entsprechend ist die Eisenplatte nicht dünn, sondern kann innerhalb
eines erlaubten Bereiches verdickt sein (z. B. 3.2 mm bis 4.5 mm,
wodurch die Festigkeit der Eisenplatte sichergestellt werden kann).
Durch das Auswählen
einer geeigneten Abmessung zum mechanischen Verbinden der Eisenplatte
mit dem Rahmen der Bedienerkabinenstruktur, kann der Zusammenbau
der Struktur erleichtert werden. Zusätzlich können Befestigungsteile, die
zum Befestigen des Kabinen-Dachelementes
mit dem Bedienerkabinen-Strukturrahmen verwendet werden, mit der
verbundenen Eisenplatte im Vorfeld durch Schweißen oder dergleichen verbunden
werden. Dieses führt
zu einer verbesserten Verarbeitbarkeit beim Gießen.
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Vorzugsweise
ist die äußere Oberfläche des Kabinen-Dachelementes derart
gekrümmt,
dass sie sich nach oben wölbt
und das Verstärkungsmaterial ist
so in dem Kabinen-Dachelement enthalten, dass es sich entlang der
gekrümmten
Oberfläche
erstreckt. In dieser Anordnung kann eine Druckspannung in dem Kabinen-Dachelement
erzeugt werden, wenn z. B. ein fallendes Objekt auf es auftrifft,
sodass eine gesteigerte Schlagfestigkeit erzielt werden kann. Diese
Anordnung bewirkt auch einen ästhetischen
Effekt auf das Erscheinungsbild der Bedienerkabine.
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Vorzugsweise
ist die Geräusch
absorbierende Schicht von einem Polyurethan-Schaum, einem Schaum
aus Polyolefin-basiertem
Material, einer PET Faser, einer Glasfaser oder irgendeiner Kombination
davon ausgebildet. Es ist bevorzugt, die Fläche der Geräuschabsorptions-Funktionsschicht
mit einem Flächenmaterial
mit hoher Porosität
abzudecken, das aus Baumwollstoff, Nylonstoff und Filzstoff ausgewählt ist.
Durch das Abdecken der Geräuschabsorptions-Funktionsschicht
mit einem Flächenmaterial
mit hoher Porosität
kann ein dekorativer Effekt auf die Oberfläche und insbesondere die innere
Oberfläche
der Bedienerkabine bewirkt werden, um das Arbeitsumfeld zu verbessern,
und die Geräuschabsorptions-Fähigkeit der Funktionsschicht kann
verbessert werden.
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Vorzugsweise
ist die Oberfläche
der Geräusch
absorbierenden Schicht mit einem dünnen thermoplastischen Flächenmaterial
abgedeckt. In dieser Anordnung kann die Fläche der Geräusch absorbierenden Schicht
geprägt
werden, was einen zusätzlichen
dekorativen Effekt bietet und einen gewünschten taktilen Eindruck,
sodass das Design weiter verbessert werden kann.
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Vorzugsweise
ist das Kabinen-Dachelement der Erfindung mit Befestigungsteilen
gegossen, die in den Kabinen-Dachelement-Verbindungsbereich eingebettet sind,
welcher mit dem Strukturrahmen der Bedienerkabine zu verbinden ist,
und passende Befestigungselemente werden mit den Befestigungsteilen
durch den Strukturrahmen hindurch in Eingriff gebracht, wenn die
Bedienerkabine zusammengebaut wird, wodurch das Kabinen-Dachelement
in den Strukturrahmen integriert werden kann. Da die Befestigungsteile,
die für
den Zusammenbau der Bedienerkabine verwendet werden, im Vorfeld
durch Einsatzgießen
gebildet sind, kann ein Zusammenbau einfach durch Eingriff der passenden
Befestigungselemente ausgeführt
werden, was zu einer Verbesserung der Arbeitseffizienz führt. Zusätzlich können die Befestigungsteile
und die passenden Befestigungselemente versenkt sein, was ebenfalls
einen wünschenswerten
Designeffekt schafft.
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Vorzugsweise
sind das enthaltene Verstärkungsmaterial
und der Geräuschabsorbierer,
der an der Seite der Dachhimmel-Fläche vorgesehen
ist, in den Schaum integriert. Es wird auch bevorzugt, dass das
Kabinen-Dachelement durch Reaktionsspritzguss eines Polyurethanharzes
ausgebildet wird. In dieser Anordnung kann das verstärkte, hochfeste,
dicke Kabinen-Dachelement leicht hergestellt werden, um eine gewünschte äußere Form
und eine Struktur mit Funktionen zu erhalten, die für das Arbeitsumfeld geeignet
sind, in dem die Arbeitsmaschine verwendet wird. Zusätzlich erlaubt
das Niedrigdruck-Gussverfahren das Verwenden eines Harz-Gussstempels, was
maßgeblich
die Kosten des Gussstempels sichert, woraus sich eine Kostenreduktion
ergibt.
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In
der Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Guss-Überzugsschicht
oder eine farbgestaltete laminierte Schicht an der äußeren Oberflächenseite
des Kabinen-Dachelementes ausgebildet ist. In dieser Anordnung ist
die Guss-Überzugsschicht
oder die farbgestaltete laminierte Schicht in die äußeren Oberfläche des
Kabinen-Dachelementes integriert, das durch das Niedrigdruck-Gussverfahren
gebildet ist, sodass die Vorbehandlung (z. B. das Entfernen von
Gussteil-Lösemitteln
und das Schleifen) unnötig wird,
die üblicherweise
beim Farbgestalten von gewöhnlich
gegossenen Produkten gefordert ist. Als Ergebnis hiervon kann eine
weitere Kostenreduktion erwartet werden und das Originalerscheinungsbild
der Fläche
kann ohne Beschädigen
der äußeren Dekoration
beibehalten werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anhängende
Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung sind:
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1 eine
perspektivische Gesamtansicht einer Bedienerkabine eines Arbeitsfahrzeugs,
an dem ein Kabinen-Dachelement
angebracht ist, das gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist,
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2 eine
Schnittansicht, die einen Längsschnitt
eines Kabinen-Dachelementes darstellt,
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3 eine
Schnittansicht, die einen Längsschnitt
des Kabinen-Dachelementes gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt,
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4 einen
vergrößerten Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt,
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5 ein
vergrößerter Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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6 ein
vergrößerter Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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7 ein
vergrößerter Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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8 ein
vergrößerter Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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9 ein
vergrößerter Teilschnitt,
der die interne Struktur des Kabinen-Dachelementes gemäß einer
siebten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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10(a) und 10(b) Schnittansichten, die
Beispiele der Gießverfahren
für das
Kabinen-Dachelementes gemäß der Ausführungsformen darstellen.
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Bezugnehmend
auf die anhängende
Zeichnung wird im Folgenden ein Kabinen-Dachelement für die Verwendung
in einer Arbeitsmaschine gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine perspektivischen Gesamtansicht einer Bedienerkabine eines Arbeitsfahrzeugs, an
der ein Kabinen-Dachelement
angebracht ist, das gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist. 2 ist eine
Längsschnitt-Ansicht des
Kabinen-Dachelementes gemäß der ersten
Ausführungsform.
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Die
Bedienerkabine 1 mit dem Kabinen-Dachelement gemäß der ersten
Ausführungsform
weist auf: einen Bedienerkabine-Strukturrahmen 2,
der von Strukturmaterialien gebildet ist, um eine gewünschte äußere Größe zu haben,
ein Paneel, das den Bedienerkabine-Strukturrahmen 2 umschließt und das
zumindest 4 Seiten bildet, und ein Kabinen-Dachelement 10,
das auf einem oberen Teil 2' aufliegt
und integral durch Befestigungselemente mit diesem verbunden ist,
welcher obere Teil 2' die oberen
Kanten des Bedienerkabine-Strukturrahmens 2 bildet. Das
Paneel, das die äußeren, umfänglichen Seitenflächen der
Bedienerkabine 1 ausmacht, weist auf: ein vorderes Fenster 3,
das an der vorderen Seite angeordnet ist, ein Seitenfenster 4,
das so an der rechten Seite angeordnet ist, dass es zu dem Arbeitsgerät hin weist,
und ein hinteres Fenster 5, das an der oberen Hälfte der
Rückseite
angeordnet ist. Auf der linken Seite sind ein Ausgang 6,
eine Tür 7 und ein Fenster 8 vorgesehen,
das am oberen Teil der hinteren Hälfte von der linken Seite angeordnet
ist. Der Bediener, der auf einem Bedienersitz (nicht dargestellt)
innerhalb der Kabine 1 sitzt, kann die Maschine bedienen,
während
er die Umgebung durch die Fenster visuell kontrolliert.
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Das
Kabinen-Dachelement 10, das die oberen Fläche der
oberen Struktur der Bedienerkabine 1 ausmacht, ist so angebracht,
dass der Rand des Dachelementes 10 mit der Kontur der oberen
Kante des Paneels zusammenpasst, das die Bedienerkabine 1 umschließen. Das
Kabinen-Dachelement 10 ist aus einem Paneel aufgebaut,
das aus einem aufgeschäumten
Harz ausgebildet ist und die gewünschte Dicke
und die unten beschriebene Struktur aufweist.
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Das
Kabinen-Dachelement 10 ist wie in 2 illustriert
ausgebildet, welche einen Längsschnitt
des Kabinen-Dachelementes 10 zeigt.
Konkreter ist ein Kunststoffmaterial aufgeschäumt, um einen Schaum (ein Schaumteil
bzw. eine Basismaterialschicht 11) zu bilden, der eine
gewünschte
Dicke hat, und dieser Schaum ist in einem Paneel erzeugt, das eine
gewünschte
Dimension für
ein Kabinen-Dachelement aufweist. Ein Netz oder Gewebe, das aus
einer hochfesten organischen Faser hergestellt ist, ist als Verstärkungsmaterial 13 enthalten und
erstreckt sich durch das Paneel hindurch. Ein Rand 12 des
Paneels ist abgeflacht, sodass das Paneel mit dem oberen Rand des
Bedienerkabine-Strukturrahmens 2 verbunden ist. An einer
Mehrzahl von Positionen in einem Verbindungsbereich 14 des
Paneels ist eine Mutter (ein Befestigungsteil) 15 eingebettet.
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Als
Kunststoff-Schaummaterial zum Ausbilden der Basismaterialsschicht 11 (des
Schaums), die ein Hauptkörper
des Kabinen-Dachelementes 10 ist, wird ein Polyurethan-Harz
verwendet. Das Kabinen-Dachelement 10 ist integral durch
Aufschäumen gebildet,
bei dem das RIM-Verfahren (Reaktionsspritzguss) und eine gewünschte Gussform
(später beschrieben)
eingesetzt werden. Das enthaltene Verstärkungsmaterial 13 ist
ein Material in Form eines Netzes oder Gewebes, das durch Weben
einer Polyamid-Einzelfaser (z. B. eine nicht verdrillte Faser, wie etwa
eine Angelschnur), einer Polyester-basierten hochfesten Faser, einer
Karbonfaser oder irgendeiner Kombination hiervon hergestellt ist.
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Das
Verstärkungsmaterial 13 ist
plastisch verformt, mit seinem Zentrum nach oben gewölbt und ist
integral in dem Schaummaterial enthalten, sodass das Kabinen-Dachelement 10 eine
gekrümmte
obere Fläche 20 hat,
die sich in ihrem Zentrum nach oben wölbt. Mit dieser Anordnung kann
eine Verlagerung des Verstärkungsmaterials 13 in
Richtung der Dicke während
des Gießens
verhindert werden, sodass das Material 13 in der mittleren
Position im Hinblick auf die Richtung der Dicke positioniert werden
kann. Ferner wird, wenn ein durch ein fallendes Objekt verursachter
Aufschlag auftritt, eine Druckspannung auftreten, wodurch die Schlagfestigkeit
des Kabinen-Dachelementes 10 vergrößert wird. Die nach oben gewölbte Form
erzeugt auch einen guten Gestaltungseffekt für das Erscheinungsbild der
Bedienerkabine.
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3 zeigt
einen Längsschnitt
eines Kabinen-Dachelementes,
das gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist. Die grundlegende Struktur des Kabinen-Dachelementes
dieser ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
ist die gleiche wie die der vorher beschriebenen Ausführungsform,
außer
dass die erste Ausführungsform der
Erfindung eine Eisenplatte als Verstärkungsmaterial verwendet. Somit
sind in dieser Ausführungsform
den Teilen, die identisch mit oder ähnlich denen der vorher beschriebenen
Ausführungsform
sind, die gleichen Bezugszeichen gegeben worden und eine detaillierte
Beschreibung hiervon wird weggelassen (das Gleiche gilt für die zweite
bis siebte Ausführungsform).
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Ein
Kabinen-Dachelement 10A der ersten Ausführungsform der Erfindung hat
eine gewünschte äußere Dimension
und ist integral aus einem aufgeschäumten Harz gebildet und enthält eine
Eisenplatte als Verstärkungsmaterial 16,
deren Größe in einen derartigen
Bereich fällt,
der dem Kabinen-Dachelement 10A erlaubt, mit dem Bedienerkabine-Strukturrahmen 2 verbunden
zu werden. Die Eisenplatte ist 3,2 bis 4,5 mm dick und hat eine
gekrümmte,
nach oben gewölbte
Fläche.
Die Dicke der Eisenplatte wird unter anderem entsprechend der Größe der Bedienerkabine
bestimmt. Wenn eine derartige Eisenplatte in der Basismaterialschicht 11 als
Verstärkungsmaterial 16 enthalten
ist, kann das Kabinen-Dachelement 10A nicht nur stärker verstärkt werden,
sondern auch der Geräuschisolationseffekt
zum Ausschließen
von Lärm
von Außen
kann Dank der Masse der Eisenplatte weiter verbessert werden.
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Durch
das integrale Anbringen der Mehrzahl von Muttern 15 an
der Eisenplatte durch Schweißen oder
der Gleichen im Vorfeld, um sie in dem Verbindungsbereich 14 anzubringen,
der mit dem Bedienerkabine-Strukturrahmen 2 verbunden werden
soll, kann die Eisenplatte durch die Muttern 15 in einer ordnungsgemäßen Position
gehalten werden, wenn das Paneel mit der dazwischen liegenden Eisenplatte
gegossen wird, sodass das Positionieren der Eisenplatte erleichtert
werden kann. Obwohl es wünschenswert
ist, dass die Eisenplatte, die zwischen dem Schaum (der Basismaterialschicht 11)
angeordnet ist, keine Durchgangslöcher hat, kann eine befriedigende
Verbindung durch die Verwendung von Polyurethanen als aufgeschäumtem Harz
erreicht werden, sodass sich die Eisenplatte nicht während der Verwendung
ablöst.
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4 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur des Kabinen-Dachelementes, das gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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In
dem Kabinen-Dachelement 10B der zweiten Ausführungsform
der Erfindung sind eine Guss-Überzugsschicht 18 und
eine Geräuschabsorptionsschicht
(Geräuschabsorptions-Funktionsschicht) 19 ausgebildet,
zusätzlich
zu dem beschriebenen Verstärkungsmaterial
(13 oder 16) und den eingebetteten Muttern 15.
Die Guss-Überzugsschicht 18 ist
an der Seite der Kabinenhimmel-Flächen 17 des Kabinen-Dachelementes 10B positioniert,
wohingegen die geräuschabsorbierende
Schicht 19 mit einer geeigneten Dicke auf der Seite der
inneren Fläche
der Guss-Überzugsschicht 18 ausgebildet
ist, wobei die Schichten 18, 19 integral in dem
Schaum (der Basismaterialschicht 11) sind. Als Material
für die
geräuschabsorbierende
Schicht 19 kann ein Polyurethanschaum (welcher das gleiche
Harz-Material ist, das überwiegend
das Kabinen-Dachelement bildet), ein Schaum aus einem Polyolephin-basierten Material,
eine PET-Faser (Polyethylenthereftalat), eine Glasfaser oder irgendeine
Kombination davon verwendet werden. Die geräuschabsorbierende Schicht 19 wird
mit einer gewünschten
Dicke gebildet und erstreckt sich durch das Kabinen-Dachelement hindurch
und wird durch das aufgeschäumte
Harz integriert. Da geeignete Poren in der geräuschabsorbierenden Schicht 19 während des
Gießens
gebildet werden können,
kann durch das Einsetzen der obigen Materialien der geräuschabsorbierenden
Schicht 19 eine angemessene Flexibilität gegeben werden, wobei die
geräuschabsorbierende
Schicht 19 ihren Form-Beibehaltungseffekt
aufrechterhalten kann, während
sie als ein Geräuschabsorbierer
funktioniert, sodass sie in den gegossenen aufgeschäumten Harzbereich
integriert werden kann, ohne davon abgelöst zu werden, sogar wenn sie
eine äußere Kraft aufnimmt.
Das Dicke-Verhältnis
der geräuschabsorbierenden
Schicht 19 zur Basismaterialschicht 11 (bestehend
aus dem Schaum) ist willkürlich
in Abhängigkeit
von der Geräuschabsorptions-Fähigkeit, dem Design und anderen
Faktoren des verwendeten Maschinentyps bestimmt (das gleiche gilt
für die
folgenden Ausführungsformen).
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Durch
Plissieren der Oberfläche
der Pressform korrespondierend zu der Dachfläche 17 des Kabinen-Dachelementes 10B kann
die Guss-Überzugsschicht 18 im
Prozess des Gießens
plissiert werden, sodass ein Gegenstand mit einer plissierten Dachfläche 17 hergestellt
werden kann und dadurch ein verbesserter ästhetisch Effekt erwartet werden
kann. Als Material für
die Guss-Überzugsschicht 18 wird
ein thermoplastischer Elastomer (thermoplastischer Gummi) oder der
gleichen verwendet, welcher ein Mustern ermöglicht und das Ausbilden einer
Oberflächenschicht
mit einem weichen taktilen Eindruck ermöglicht.
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5 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur eines Kabinen-Dachelementes, das gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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Das
Kabinen-Dachelement 10C der dritten Ausführungsform
der Erfindung ist als ein einzelnes Stück ausgebildet, indem ein Schichtmaterial 21,
das aus einem Olefin-basierten Schaum mit einer lederähnlichen
Fläche
hergestellt ist (zum Beispiel "PEF", das von Toray Industries,
Inc. produziert wird) anstelle der Guss-Überzugsschicht 18 des
Kabinen-Dachelementes 10B der zweiten Ausführungsform
der Erfindung angeordnet ist, und das Schichtmaterial 21 ist
an die geräuschabsorbierende
Schicht 19 laminiert, um in den Schaumharz integriert zu
werden.
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Bei
dem Kabinen-Dachelement 10C mit einer derartigen Struktur
hat die Kabinenhimmelfläche 17 einen
taktilen Eindruck von weichem Leder und eine schöne äußere Oberfläche. Andere Beispiele eines
lederähnlichen
Flächenmaterials 21 enthalten Olefin-basierte
Materialien mit einer Dicke von 0,1 bis 0,6 mm und Chloroethylen
(PVC) basierte Materialien.
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6 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur des Kabinen-Dachelements, das gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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Das
Kabinen-Dachelement 10D der zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist als ein einzelnes Stück ausgebildet, bei dem ein
Fliestuch 22 aus zum Beispiel PET-Faser an der Position
der Kabinenhimmelfläche 17 anstelle
der Guss-Überzugsschicht 18 oder
der lederähnlichen
Schicht 21 des in den vorangegangenen Ausführungsformen
beschriebenen Kabinen-Dachelementes
ausgebildet ist und das Fliestuch 22 ist in dem Schaum
(der Basismaterialschicht 11) zusammen mit der geräuschabsorbierenden Schicht 19 integriert.
In dieser Anordnung ist das Fliestuch 22 an der Seite der
Kabinenhimmelfläche 17 positioniert
und daher kann ein Kabinen-Dachelement mit einer Faseroberfläche leicht
erreicht werden. Es sei angemerkt, dass ein Stoffmaterial (Gewebe
oder Tuch) mit einer Luftdurchlässigkeit
wie etwa ein Baumwollstoff oder Nylonstoff anstelle des Fliestuches 22 verwendet
werden kann.
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7 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur eines Kabinen-Dachelementes, das gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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In
dem Kabinen-Dachelement 10E der fünften Ausführungsform der Erfindung ist
eine Eisenplatte (das Verstärkungselement 16)
auf der oberen Fläche
(äußeren Fläche) 20 angeordnet
und die Guss-Überzugsschicht 18 ist
auf der Kabinenhimmelfläche 17 integral
mit der Basismaterialschicht 11 und der absorbierenden
Schicht 19 ausgebildet. Die Guss-Überzugsschicht 18 ist
die gleiche wie die in den vorangegangenen Ausführungsformen Beschriebene und
daher kann der gleiche Effekt wie in den vorangegangenen Ausführungsformen
erreicht werden. Die Eisenplatte (das Verstärkungselement 16),
die vorgesehen ist, um die äußere Fläche 20 zu bilden,
fungiert auch als ein geräuschisolierendes Brett
und die Oberfläche
(die äußere Fläche 20)
der Eisenplatte kann farblich gestaltet werden (z. B. durch Lackieren),
um das Erscheinungsbild der Bedienerkabine zu schmücken.
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8 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur eines Kabinen-Dachelementes, das gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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Das
Kabinen-Dachelement 10F der sechsten Ausführungsform
der Erfindung ist als ein einzelnes Stück gebildet, in dem eine Eisenplatte 16a auf der
oberen Fläche
(äußeren Fläche) 20 gebildet
ist, wohingegen die lederähnlich
Schicht 21 (zum Beispiel "PEF",
das von Tory Industries, Inc. produziert wird) an der Kabinenhimmelfläche 17 ausgebildet
ist und eine andere Eisenplatte ist als ein Verstärkungselement 16 zwischen
dem Schaum, der als Basismaterialschicht 11 dient, und
der inneren Fläche
der geräuschabsorbierenden
Schicht 19 enthalten. In dem Kabinen-Dachelement 10F mit
der obigen Struktur wird die obere Fläche 20 durch die Eisenplatte 16a gebildet,
eine andere Eisenplatte ist als Verstärkungsmaterial 16 eingesetzt
und außerdem
ist die geräuschabsorbierende
Schicht 19 vorgesehen. Folglich ist die Eisenplatte 16a ungeschützt an der Dachfläche und
fungiert sowohl als Verstärkungsmaterial
als auch als Geräuschisolator,
wohingegen das innenliegende Verstärkungsmaterial 16 ein
Festigkeits-Aufrechterhalten und geräuschisolierende Effekte erzeugt,
sodass weitere Verbesserungen erwartet werden können. Zusätzlich ist die Kabinenhimmelfläche 17 durch
ein lederähnliches
Schichtmaterial 21 gebildet, sodass ein schönes Inneres
erzielt werden kann, das einen weichen Eindruck vermittelt. Die
geräuschabsorbierende
Schicht 19 bewirkt ferner einen geräuschabsorbierenden Effekt zusätzlich zu
der Geräuschisolation,
die durch die Eisenplatten 16, 16a erzielt wird,
und bewirkt einen puffernden Effekt, um einer externen Kraft zu
widerstehen, die von der Seite der Dachfläche 17 aus wirkt.
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9 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
internen Struktur eines Kabinen-Dachelementes, das gemäß einer
siebten Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist.
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Das
Kabinen-Dachelement 10G der siebten Ausführungsform
der Erfindung ist als ein einzelnes Stück ausgebildet, bei dem eine
Guss-Überzugsschicht 18a auf
der Seite der äußeren Fläche 20 vorgesehen
ist, wohingegen die Fliesstoff-Schicht 22 an der Seite
der Kabinenhimmelfläche 17 vorgesehen ist
und bei dem die geräuschabsorbierende
Schicht 19 und das Verstärkungsmaterial 16 vorgesehen sind,
das aus einer in der Mitte des Kabinen-Dachelementes angeordneten
Eisenplatte besteht, wobei diese Elemente in die Basismaterialschicht 11 integriert
sind, welche aus einem aufgeschäumten
Harzmaterial hergestellt ist. In dem Kabinen-Dachelement 10G mit
der obigen Struktur ist die obere Fläche der Basismaterialschicht 11 mit
der Guss-Überzugsschicht 18a abgedeckt,
die an der äußeren Fläche 20 angeordnet
ist. Daher kann eine feste Lackfläche durch Verwenden eines Guss-Überzugmaterials
mit einem Farbton, der zur Lackierung der Bedienerkabine passt,
beim Gießen
erlangt werden. Dies eliminiert nicht nur den Bedarf für einen
abschließenden Lackierschritt
sondern auch eine Möglichkeit
der Abblätterung,
sodass die Instandhaltung des Äußeren über einen
großen
Zeitraum unnötig
wird. Neben den obigen Punkten können
die gleichen Funktionen und Effekte wie vorher beschrieben erreicht
werden. Die gleichen Effekte können
durch das Vorsehen einer lackierten, laminierten Schicht anstelle
einer Guss-Überzugsschicht 18a erzielt
werden, die auf der Seite der oberen Fläche 20 ausgebildet
ist, wobei die lackierte, laminierte Schicht durch Laminationsguss
einer gefärbten
Schicht ausgebildet wird.
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Anschließend werden
Beispiele für
Vorgehensweisen beim Herstellen von Kabinen-Dachelementen erläutert, die
in den vorangegangenen Ausführungsformen
beschrieben wurden. Das Gießen von
obigen Kabinen-Dachelementen wird mit einer Harz-Gussform und mit einer RIM-Gussmaschine ausgeführt. Wenn
ein Netz oder Stoff (Tuch oder Gewebe) aus hochfesten organischen
Fasern wie das Verstärkungsmaterial 13 einbezogen
wird, wird, wie in 10(a) dargestellt,
der Rand 13a des Netzes oder des Stoffes zwischen einem
oberen Gussformelement 31 und einem unteren Gussformelement 32 gehalten,
welche eine Gussform 30 (Harz-Gussform) darstellen, und
ein Harz-Material wird zum Gießen eingespritzt,
während
das Netz oder der Stoff gestreckt wird. Wenn eine das Verstärkungsmaterial 16 bildende
Eisenplatte einbezogen wird, wird die Eisenplatte (Verstärkungsmaterial 16)
mit ihrem äußeren Umfang
in die Gussform 30 eingesetzt, wie in 10(b) dargestellt. Dann wird Harz-Material eingespritzt,
um in die Form zu fließen,
während
die Eisenplatte durch die Befestigungsteile (zum Beispiel die eingebetteten
Muttern 15) an ihrer Peripherie abgestützt wird. Wenn eine Eisenplatte
als Verstärkungsmaterial 16 verwendet
wird, kann der Rand der Eisenplatte durch die Peripherie der Gussform 30 in einigen
Fällen
gequetscht werden. Im Folgenden werden Beispiele erläutert, die
mit der Art und Weise des Einbringens des Verstärkungsmaterials unter Verwendung
der Harz-Gussformen und der internen Strukturen der vorher beschriebenen
gegossenen Paneele verbunden sind.
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Beispiel 1
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Es
wird eine Harz-Gussform verwendet, die aus einem oberen und einem
unteren Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein Urethan-basiertes Überzugsmaterial
zum Ausbilden eines Überzugsfilms
wird im Vorfeld auf die Fläche
des oberen Gussformelements gesprüht, wobei die Fläche zu der
oberen Fläche
des Kabinen-Dachelementes korrespondiert. Dann wird ein Tuch mit
einer lederartigen Haut zu der Form des unteren Gussformelements
passend auf die Fläche
des unteren Gussformelements gelegt, wobei die Fläche zu der
Kabinenhimmelfläche
des Kabinen-Dachelementes korrespondiert und gegenüber der
Fläche
des oberen Gussformelements liegt. Das obige Tuch ist aus einem
Olefin-basierten Material (zum Beispiel "PEF",
das von der Toray Industries, Inc. produziert wird) hergestellt.
Eine Eisenplatte mit einer Dicke von 4,2 mm und einer Breite/Länge, die
lang genug ist, um die Eisenplatte auf den Bedienerkabine-Strukturrahmen
anzubringen, wird zwischen den zusammenpassenden Flächen des
oberen und des unteren Gussformelements eingesetzt, welche ihrerseits
eingespannt sind. Danach wird ein Polyurethanharz-Material mit zwei funktionalen
Gruppen und ein Ployurethanharz-Material mit drei funktionalen Gruppen
in die Gussformelemente durch eine RIM-Gussmaschine eingespritzt. Nach
dem reaktiven Aushärten
der Polyurethanharz-Materialien werden das obere und das untere Gussformelement
ausgespannt und das gegossene Produkt wird von den Gussformelemente
gelöst.
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Das
auf diese Art und Weise hergestellt Kabinen-Dachelement ist ein aufgeschäumtes Dachelement,
in dem seine äußere Fläche mit
einem Urethan-basierten Überzugsmaterial
durch ein In-Guss-Überziehen überzogen
wird, wobei eine Eisenplatte (mit einer Dicke von 4,2 mm) als eine
Verstärkungsplatte
einbezogen ist, und seine Kabinenhimmelfläche von einem Olefin-basierten
Schaum mit einer lederähnlichen
Haut ausgebildet wird. Der Bereich der Eisenplatte, der aus den
Rändern
des Schaums (Polyurethan) hervorsteht, ist mit Löchern (Bolzenlöchern oder
Schraubenlöchern)
an seinen Rändern
gestaltet, sodass der hervorstehende Bereich als eine Verbindung
zu einem Bedienerkabine-Strukturrahmen verwendet werden kann, wobei leichte
Anbringungsstrukturen erzielt werden.
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Beispiel 2
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Eine
Harz-Gussform wird verwendet, die aus einem oberen und einem unteren
Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein Urethan-basiertes Material zum
Ausbilden eines Überzugfilms
wird im Vorfeld auf die Fläche
(korrespondierend zu der äußeren Fläche) des
oberen Gussformelements aufgesprüht, wohingegen
ein PET-Flies an der gegenüberliegenden
Fläche
(korrespondierend zu der Kabinenhimmelfläche) des unteren Gussformelements
fixiert wird. Eine PET-Wolle, die als ein geräuschabsorbierendes Material
dient, wird über
das Flies gelegt. anschließend
wird eine Eisenplatte mit einer Dicke von 4,2 mm und einer Breite/Länge, die
lang genug ist, um die Eisenplatte auf dem Bedienerkabine-Strukturrahmen
zu montieren, zwischen den zusammenpassenden Flächen des oberen und des unteren
Gussformelements eingesetzt, die ihrerseits eingespannt sind. Danach
wird ein struktureller Polyurethanschaum in die Gussformelemente
eingespritzt, um ein RIM-Gießen
auszuführen.
Nach dem reaktiven Aushärten
des Polyurethanschaums werden die Gussformelemente ausgespannt und
das gegossene Produkt wird aus den Gussformelemente gelöst.
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Das
damit erhaltene Kabinen-Dachelement ist so strukturiert, dass seine
obere Fläche überzogen
ist, wohingegen seine Kabinenhimmelfläche mit einem Flies bedeckt
ist, eine geräuschabsorbierende Schicht
direkt unter der Kabinenhimmelfläche
angeordnet ist und sein innerer Bereich durch eine Eisenplatte verstärkt ist.
Der Bereich der Eisenplatte, der aus dem gegossenen Bereich herausragt,
ist mit Montierlöchern
versehen, die zum Anbringen des Fahrerhauses-Dachelementes an den
Bedienerkabine-Strukturrahmen
verwendet werden, vergleichbar mit Beispiel 1.
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Beispiel 3
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Eine
Harz-Gussform wird verwendet, die aus einem oberen und einem unteren
Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein PET-Flies ist an der Fläche (korrespondieren
zu der Kabinenhimmelfläche)
des unteren Gussformelements fixiert und eine Eisenplatte ist an
der damit zusammenpassenden Fläche
des unteren Gussformelements platziert. Dann wird ein Einspannen
mit Hilfe der Eisenplatte durchgeführt, um ein Aufschäumen/RIM-Gießen unter
Verwendung eines weichen Polyurethanharzes auszuführen, sodass
das weiche Polyurethanharz reagiert, um zwischen der Eisenplatte
und dem Flies auszuhärten, wobei
es integral die Eisenplatte und das Flies miteinander verbindet.
Danach wird ein Urethan-basiertes Überzugsmaterial für ein Überziehen
auf die Fläche
(korrespondierend zu der äußeren Fläche) des oberen
Gussformelements gesprüht.
Dieses obere Gussformelement wird über die äußere Fläche der Eisenplatte des vorherigen
Gussteils gelegt, um ein Einspannen auszuführen. Dann wird ein strukturelles Polyurethanharz
in die Gussformelemente eingespritzt, um ein Aufschäumen/RIM-Gießen auszuführen.
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Das
damit erhaltene Kabinen-Dachelement ist so strukturiert, dass ein
harter Polyurethanschaum mit einer Überzugsschicht auf der oberen
Fläche ausgebildet
ist, eine schlagfeste Schicht, die durch eine Eisenplatte gebildet
wird, in der Mitte ausgebildet ist und eine geräuschabsorbierende Schicht aus einem
weichen Polyurethanharz mit einem PET-Flies an seiner Oberfläche auf
der Seite der Kabinenhimmelfläche
ausgebildet ist. Der Bereich der aus dem gegossenen Bereich hervorstehenden
Eisenplatte wird genutzt, um das Kabinen- Dachelement mit dem Bedienerkabine-Strukturrahmen
zu verbinden.
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Beispiel 4
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Eine
Harz-Gussform wird verwendet, die aus einem oberen und einem unteren
Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein Urethan-basiertes Überzugsmaterial
zum Ausbilden eines Überzugsfilmes wird
im Vorfeld auf die Fläche
des oberen Gussformelements gesprüht (korrespondierend zu der äußeren Fläche). Dann
wird ein Tuch aus Olefin-basiertem Material mit einer lederähnlichen
Oberfläche
(z. B. "PEF", das von der Toray
Industries, Ltd. produziert wird), in die Form des unteren Gussformelements passend
auf die gegenüberliegende
Fläche
des unteren Gussformelements gelegt (korrespondierend zu der Kabinenhimmelfläche). Ein
Netz aus Polyamid-Einzelfasern (nicht verdrillten Fasern) wird zwischen
die zusammenpassenden Flächen
des oberen und des unteren Gussformelements gelegt, die ihrerseits
eingespannt sind. Danach werden ein Polyurethanharz-Material mit
zwei funktionalen Gruppen und ein Polyurethanharz mit drei funktionalen
Gruppen in die Gussformelemente durch eine RIM-Spritzmaschine eingespritzt.
Nach dem reaktiven Aushärten
der eingespritzten Polyurethanharz-Materialien werden die Gussformelemente
ausgespannt, um das gegossene Produkt davon zu entfernen.
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Das
auf diese Weise erhaltene Kabinen-Dachelement bewirkt einen guten
taktilen Eindruck und ist so strukturiert, dass seine obere Fläche mit
einem Urethan-basierten Überzugsmaterial
durch In-Guss-Überziehen überzogen
ist, ein Netz aus Polyamidfasern in der mittleren Position als Verstärkungsmaterial
vorgesehen ist und seine Kabinenhimmelfläche von einen Olyfin-basierten
Schaum mit einer lederähnlichen
Haut gebildet wird.
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Beispiel 5
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Es
wird eine Harz-Gussform verwendet, die aus einem oberen und einem
unteren Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein Urethan-basiertes Material
zum Ausbilden eines Überzugsfilmes
wird im Vorfeld auf die Fläche
(korrespondierend zu der äußeren Fläche) des
oberen Gussformelements gesprüht,
wohingegen ein PET-Flies an der gegenüberliegenden Fläche (korrespondierend
zu der Kabinenhimmelfläche)
des unteren Gussformelements fixiert wird. Dann wird eine PET-Wolle,
die als ein geräuschabsorbierendes
Material dient, über
das Flies gelegt. Anschließend
wird ein Netz aus Polyamid-Einzelfasern (nicht verdrillten Fasern)
zwischen den Zusammenpass-Flächen
des oberen und des unteren Gussformelements eingesetzt, die wiederum eingespannt
werden. Danach wird ein struktureller Polyurethanschaum in die eingespannten
Gussformelemente eingespritzt, wodurch ein RIM-Gießen ausgeführt wird.
Nach dem reaktiven Aushärten
des strukturellen Polyurethanschaums werden die Gussformelemente
geöffnet,
um das gegossene Produkt davon zu entfernen.
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Das
damit erhaltene Kabinen-Dachelement ist so strukturiert, dass seine
obere Fläche
mit einem Urethan-basierten
Material durch In-Guss-Überziehen überzogen
ist, wohingegen seine Kabinenhimmelfläche mit einem Flies abgedeckt
ist, eine geräuschabsorbierende
Schicht in der Mitte ausgebildet ist und der innere Teil durch eine
Polyamidfaser verstärkt
ist.
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Beispiel 6
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Es
wird eine Harz-Gussform verwendet, die aus einem oberen und einem
unteren Gussformelement zusammengesetzt ist. Ein PET-Flies wird
an der Fläche
(korrespondierend zu der Kabinenhimmelfläche) des unteren Gussformelements
fixiert. Ein Gewebe aus Polyamid-Einzelfasern (nicht verdrillten Fasern)
wird auf der Zusammenpass-Fläche
des unteren Gussformelements platziert und dann wird diese mit Hilfe
einer Eisenplatte eingespannt. Anschließend wird ein Aufschäumen/RIM-Gießen unter
Verwendung eines weichen Polyurethanharzes ausgeführt, sodass
der weiche Polyurethanschaum reagiert, um zwischen dem Gewebe aus
Polyamid-Einzelfasern und dem Fliesstoff auszuhärten, wodurch er diese Stoffe
miteinander verbindet. Die Eisenplatte, welche zum Assistieren des
Einspannens verwendet wurde, wird entfernt. Danach wird ein urethanbasiertes Überzugsmaterial
auf die Oberfläche
(korrespondierend zu der äußeren Fläche) des
oberen Gussformelements für
ein Überziehen
gesprüht
und dieses obere Gussformelements auf der Seite des Polyamidgewebes
des vorher gegossenen Teils eingespannt. Dann wird ein struktureller
Polyurethanharz zwischen das obere und das untere Gussformelement
eingespritzt, um ein Aufschäumen/RIM-Gießen auszuführen.
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Das
somit erhaltene Kabinen-Dachelement ist so strukturiert, dass eine
harte Polyurethan-Schaumschicht mit einer In-Guss-Überzugschicht
auf der oberen Fläche
ausgebildet ist, ein Tuch aus einer Polyamid-Einzelfaser mit einer Schlagfestigkeit
als Zwischenteil ausgebildet ist und eine geräuschabsorbierende Schicht,
die durch eine weiche Polyurethan-Schaumschicht ausgebildet wurde,
und ein PET-Flies,
das die Kabinenhimmelfläche bildet,
auf der Seite der Kabinenhimmelfläche ausgebildet sind.
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Die
Kabinen-Dachelemente, die in den obigen Beispielen erhalten wurden,
haben folgende Effekte. Dank der In-Guss-Überzugsschicht,
die auf der oberen Fläche
ausgebildet ist, ist die äußere Fläche des
gegossenen Produktes bereits in einem beschichteten Zustand, sodass
ein nach dem Gießen ausgeführtes Überziehen
unnötig
wird. Dieser Überzugsfilm
ist fest verbunden, sodass ein Abblättern des Films während des
Gebrauchs nicht auftritt. Zusätzlich
erlaubt die Ausbildung der obigen Überzugsschicht dem als Hauptkörper des
Kabinen-Dachelementes
dienenden Polyurethanschaum eine befriedigende Wetterbeständigkeit
aufzuweisen. Das Kabinen-Dachelement enthält ein schlagfestes Material zum
Verhindern von Schäden,
die durch fallende Objekte verursacht werden. Die Kabinen-Dachelemente mit
einer Eisenplatte darin weisen gute Schallisolationsfähigkeiten
auf, sodass von außen
eindringender Lärm
um bis zu 3 db reduziert werden kann. Die geräuschabsorbierende Schicht auf
der Seite der Kabinenhimmelfläche
vorzusehen, reduziert den Lärm um
bis zu 2 db, verglichen mit einem konventionellen Dach, das aus
Metallblech hergestellt ist. Durch das Abdecken der Fläche der
geräuschabsorbierenden Schicht
mit einem Flies oder lederähnlichen
Tuch kann ein verbesserter taktiler Eindruck und eine verbesserte
Qualität
des Erscheinungsbilds erzielt werden. Zusätzlich kann, da das Kabinen-Dachelement der
Erfindung aus einem Schaum gebildet ist, eine verbesserte Wärmeisolationseigenschaft
erzielt werden und das Arbeitsumfeld innerhalb der Bedienerkabine
kann verbessert werden.
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Neben
den oben beschriebenen Effekten hat die Erfindung den Effekt, eine
signifikante Herstellungskosten-Reduktion zu bewirken. Während z.
B. konventionell ein Spritz-Pressgießen für ein Laminationsgießen eines
weichen geräuschabsorbierenden Materials
auf ein thermoplastischen Harz (wie etwa Polypropylen) erforderlich
ist, setzt die Erfindung das RIM-Gießen von
Polyurethan ein, bei dem die Kosten der Gussform um eine Größenordnung
kleiner als die des Spritz-Pressgießens ist, da das RIM-Gießen unter
Verwendung von Polyurethan ein Niedrigdruck-Gießen ist.
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Wenn
mit dem Ziel der verbesserten Geräuschisolation und der Verstärkung eine
Eisenplatte in das Kabinen-Dachelement eingebaut ist, kann die Eisenplatte
durch die Schaumschicht vollständig
umschlossen sein oder alternativ mit ihrem Rand aus der Schaumschicht
wie oben beschrieben hervorstehend angeordnet sein. In diesem letzteren
Fall ist der hervorstehende Bereich mit Montierlöchern ausgestattet, um ein
Anbringen des Kabinen-Dachelementes an das obere Ende des Bedienerkabine-Strukturrahmens
zu ermöglichen,
und die äußere Fläche des hervorstehenden
Bereichs ist lackiert oder mit einem Abdeckmaterial abgedeckt, um
eine lange Lebensdauer zu sichern. Ferner ist es je nach Gießprozess möglich, dass
nur der Bereich, der mit dem oberen Ende des Bedienerkabine-Strukturrahmens verbunden
werden soll, hervorstehend gestaltet ist und der hervorstehende
Bereich kann mit Montagelöchern ausgestattet
sein. Obwohl eine Eisenplatte in dem Kabinen-Dachelement zum Geräuschisolieren und Verstärken in
der vorangegangenen Beschreibung vorgesehen ist, kann sie durch
andere Metallplatten ersetzt werden, solange diese den gleichen
Effekt haben.
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Da
das Kabinen-Dachelement aus einem aufgeschäumten Harz gegossen ist, ist
es möglich, Zubehörteile (nicht
dargestellt) der Bedienerkabine (ein Installationsteil für eine Beleuchtungsvorrichtung und
Verkabelungen) während
des Gießprozesses
in die Basismaterialschicht (die Schaumschicht) einzubetten. In
dieser Anordnung kann die Anzahl der Zusammenbauprozesse reduziert
werden und als Nebeneffekt kann ein Verbessern des Erscheinungsbildes
und der Qualität
des fertiggestellten Produktes erreicht werden. Selbstverständlich fällt ein
derartiges Arrangement in den Geltungsbereich der Erfindung.