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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Luftfrachtcontainer, welcher über integral ausgebildete Module verfügt. Beispielsweise handelt es sich um einen Luftfrachtcontainer vom Typ AKE, wie dieser bspw. auf der Website www.acsinvents.com beschrieben und dargestellt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Die Gestaltung von Luftfrachtcontainern muss vielen unterschiedlichen Randbedingungen Rechnung tragen: Die Luftfrachtcontainer sollen ein möglichst geringes Gewicht besitzen, um den Kerosinverbrauch sowie den CO2-Ausstoß zu reduzieren, wodurch Ressourcen und Kosten eingespart werden können und ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird. Die Luftfrachtcontainer sollen ein möglichst großes Nutzvolumen aufweisen, um möglichst viel Fracht darin transportieren zu können. Die Luftfrachtcontainer müssen mit einer Art Türöffnung ausgestattet sein, um das Be- und Entladen der Fracht zu ermöglichen. Die Luftfrachtcontainer müssen auch rauen Einsatzbedingungen Stand halten können. So müssen Beschädigungen des Luftfrachtcontainers beim Be- und Entladen einerseits und während des Transports des Luftfrachtcontainers in dem Luftfahrzeug selbst oder auf dem Weg von und zu dem Luftfahrzeug vermieden werden. Die Außenkontur des Luftfrachtcontainers muss sich gut in einen Luftfrachtraum des Luftfahrzeugs einpassen lassen, um eine gute Raumausnutzung zu gewährleisten. Weitere Anforderungen betreffen beispielsweise das Verhalten des Luftfrachtcontainers in einem Crashfall, in welchem beispielsweise abknickende oder absplitternde Bestandteile nicht zu einer Beschädigung des Luftfahrzeugs und/oder Verletzung von Passagieren führen dürfen. Unter Umständen muss auch eine Feuerfestigkeit des Luftfrachtcontainers gewährleistet werden.
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Ein herkömmlicher Luftfrachtcontainer vom Typ AKE ist in der Patentanmeldung
DE 40 33 174 A1 beschrieben. Der Luftfrachtcontainer ist grundsätzlich quaderförmig ausgebildet, wobei allerdings im Bereich einer unteren seitlichen Ecke abweichend zu einer Quaderform eine Abschrägung vorgesehen ist derart, dass hier die Seitenwand mit einer vertikalen Wandung und einer abgeschrägten Wandung gebildet ist. Diese Abweichung von einer Quaderform ermöglicht eine gute Anpassung an einen Frachtraum mit entsprechend abgeschrägter oder gekrümmter Seitenwand. Gemäß
DE 40 33 174 A1 ist der Luftfrachtcontainer mit einer sich im Bereich der Kanten des Luftfrachtcontainers erstreckenden Rahmenstruktur gebildet. Die Rahmenstruktur ist hier mit Hohlflanschen gebildet, an welchen mittels geeigneter Befestigungsbolzen oder Niete Wandungen des Luftfrachtcontainers bildende Leichtmetallbleche befestigt sind.
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DE 43 31 835 C2 beschreibt die Problematik, dass bei mit Leichtmetallblechen gebildete Luftfrachtcontainer Schäden in 80% der Fälle durch die Gabel eines Gabelstaplers verursacht werden, welche schlimmstenfalls die Wandung ”durchsticht”. Das Patent schlägt vor, geschichtete Wandungen einzusetzen, bei welchen eine gewellte Blechschicht zwischen zwei planen Blechschichten angeordnet ist. Hierdurch soll die Widerstandsfähigkeit der Wandungen und damit des Luftfrachtcontainers gegenüber Beschädigungen durch die Gabel eines Gabelstaplers deutlich reduziert werden, ohne dass es zu einer gravierenden Erhöhung des Gewichts kommt. Andererseits soll der schichtweise Aufbau zu verbesserten akustischen Eigenschaften des Containers sowie einer verbesserten thermischen Isolierung führen.
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Auch
DE 698 17 155 T2 offenbart eine Einfassung von Wandungen eines Luftfrachtcontainers in rahmenartige Profile, welche einen U-förmigen Querschnitt besitzen, welcher die Randbereiche der Wandung umfasst. Die Profile sind mit Hakenelementen ausgestattet, mittels welchen benachbarte Wände lösbar miteinander verbunden werden können. Eine Bodenwand des Luftfrachtcontainers ist mit einem Ladesockel gebildet, an welchem sich die Seitenwände für montierten Luftfrachtcontainer abstützen. Andererseits können mehrere Wände innerhalb des Ladesockels und einer Abdeckung aufeinander gestapelt aufgenommen werden. Weiterhin schlägt die Druckschrift vor, Seitenwände geteilt mit einer oberen Wandung und einer unteren Wandung auszubilden, wobei die obere und untere Wandung über ein H-förmiges Kopplungsprofil miteinander verbunden sind, welches oberhalb bzw. unterhalb des Querschenkels des H einen unteren Randbereich der oberen Wandung bzw. einen oberen Randbereich der unteren Wandung aufnimmt.
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Die Patentanmeldungen
WO 2006/086830 A1 und
WO 2008/131886 A2 betreffen zusamenlegbare Luftfrachtcontainer, in welchen benachbarte Wandungen über Gelenke, Scharniere und/oder Führungen miteinander verbunden sind.
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DE 696 16 182 T2 beschäftigt sich mit dem Einsatz plattenförmiger faserverstärkter Kunststoffe für Wandungen eines Luftfrachtcontainers. Die Wandungen werden von Rahmen getragen. Vorgeschlagen wird hier auch der Einsatz von zwei parallelen Wandungen im Bereich einer Seitenwand des Luftfrachtcontainers unter Ausbildung eines Zwischenraums, in welchem ein Trocknungsmittel, eine wärmeisolierende Schicht, ein flammenhemmendes Material u. ä. angeordnet werden kann.
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Das Patent
US 4,799,600 offenbart einen Luftfrachtcontainer mit einem Gehäuse aus Kunststoff, welches integral mittels eines Rotationsformens hergestellt ist. Zusätzliche Versteifungen oder Verstärkungen sind im Bodenbereich sowie im Umgebungsbereich einer Türöffnung vorgesehen. Das Patent schlägt vor, im Bereich der Seitenwände des Luftfrachtcontainers Sollbruchstellen oder Sollknickstellen vorzusehen, welche eine Strukturdeformation ermöglichen, um zu vermeiden, dass in einem Crashfall der unter der Passagierkabine angeordnete Luftfrachtcontainer den Zwischenboden durchstößt und die Passagiere verletzt. Der Luftfrachtcontainer besitzt hier beidseitig über die Bodenwand überstehende, der Rumpfkrümmung angepasste Seitenwände mit Abschrägungen.
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Schließlich ist aus dem gattungsbildenden Patent
DE 44 08 193 C1 ein Luftfrachtcontainer bekannt, welcher ein geringes Leergewicht besitzt, ein geringes Ladevolumen bei einem Leertransport aufweisen soll und der durch einen modularen Aufbau an unterschiedliche Flugzeuggrößen anpassbar sein soll. Der Luftfrachtcontainer ist nicht wie zuvor erläutert mit einem rahmenartigen Traggerüst und Wandungen aus Metall hergestellt. Vielmehr besteht der Luftfrachtcontainer aus drei modulartigen Kunststoffformteilen, nämlich zwei Seitenformteilen, einem mittleren Formteil und einer rechteckigen Bodenplatte. Ein Seitenformteil ist schalen- oder wannenförmig ausgebildet mit einer Abschrägung, während das andere Seitenformteil ebenfalls wannen- oder schalenförmig ausgebildet ist mit quaderförmiger Außenkontur. Das mittlere Formteil besteht aus einer rechteckigen Deckenwandung, von welcher sich eine Vorderwandung und eine rechteckige Rückwandung senkrecht nach unten zur Bodenplatte erstrecken. In der Vorderwandung vom Boden ausgehende Ausschnitt mit der Kontur eines auf den Kopf gestellten U vorgesehen, so dass mit der von dem mittleren Formteil ausgebildeten Vorderwandung eine Türöffnung begrenzt ist, die beispielsweise mittels einer aufrollbaren Plane verschließbar ist. Zur Befestigung der Formteile aneinander und mit der Bodenplatte können randseitige Löcher oder Bohrungen an den Formteilen vorhanden sein, über welche dann eine Verschraubung erfolgen kann. Vorgeschlagen wird auch, die Ränder der Formteile mit einem Außenflansch auszustatten, um die Befestigung der Formteile aneinander und an der Bodenplatte zu ermöglichen. Die lösbaren Schraubenverbindungen können zum Leertransport gelöst werden, um den Luftfrachtcontainer in die drei Formteile und die Bodenplatte zu zerlegen. Um die Stapelbarkeit zu erleichtern, weisen die drei Formteile vorzugsweise Formschrägen auf. Da das mittlere Formteil und das Seitenformteil, welches die Abschrägung besitzt, keine rundum geschlossene Wandung aufweisen, können ihre Wandungen auch in gewissem Ausmaß biegbar sein, womit die Stapelbarkeit erleichtert werden soll. Durch die schalenförmige Ausbildung sollen die Seitenformteile eine hohe Formstabilität aufweisen, die unter Umständen auch durch den Formwinkel für die anderen Formteile herbeigeführt werden kann. Je nach Kombination unterschiedlicher Formteile, insbesondere nach Verwendung der Seitenformteile, kann ein Luftfrachtcontainer für Flugzeuge mit unterschiedlichen Breiten gebildet werden. Bei großen Flugzeugen, bei welchen zwischen Containern, die mit einer Abschrägung ausgestattet sind und welche an den Flugzeuglängsseitenwänden angeordnet sind, noch mindestens ein Container in der Mitte Platz hat, kann aus zwei ohne Abschrägungen ausgestatteten Seitenformteilen und einem mittleren Formteil ein quaderförmiger Container zusammengebaut werden und verwendet werden. Bei kleineren Flugzeugen, bei welchen nur ein Luftfrachtcontainer zwischen den Flugzeugseitenwänden Platz hat, kann ein Luftfrachtcontainer mit zwei Seitenformteilen gebildet werden, welche jeweils eine Abschrägung aufweisen mit dazwischen angeordnetem unverändertem mittleren Formteil. Bei einem derartigen Luftfrachtcontainer ist somit die Bodenplatte beidseitig von den Seitenformteilen überragt ist. Die Kunststoffformteile bestehen vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. ABS, Polyamid, Polyacetat, Polyphenylenoxid, Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, PVC oder Polyurethan. Der Kunststoff kann dabei zur Verstärkung Kurzfasern aufweisen, beispielsweise aus Glas- oder Kohlenstoff, wobei diese Kurzfasern beispielsweise 3 cm lang sein können. Die Fasern können in Hauptbelastungsrichtung orientiert sein. Als besonders geeignetes Kunststoffmaterial wird Polycarbonatharz genannt, welcher im Handel insbesondere unter der Kennzeichnung ”IMPAX” oder ”LEXAN” vertrieben wird. Möglich ist, dass dem Kunststoff Zusatzstoffe beigesetzt sind, die diesen unbrennbar machen. Die Formteile sind vorzugsweise durch Tiefziehen hergestellt, während auch andere Formverfahren, wie beispielsweise ein Blasformen, möglich sind.
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US 3,972,437 offenbart einen Frachtcontainer, welcher aus einer Vielzahl von Bauelementen besteht. An einer mit mehreren Rahmenprofilen gebildeten Rahmenkonstruktion sind plattenartige Wandungen befestigt. Hierbei verfügt die Rahmenkonstruktion (neben den Rahmenelementen im Bereich der Kanten des Frachtcontainers, die der Verbindung der unterschiedlichen Wandungen dienen) über zwei vertikale Pfosten, welche sowohl auf einer Bodenplatte als auch an einem deckenseitigen Rahmenelement befestigt sind. Die vertikalen Pfosten dienen dem Anschlagen einer Tür.
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US 3,955,700 offenbart einen Frachtcontainer, welcher den Spezifikationen gemäß einer Norm LD3 genügen soll. Hierbei verfügt der Frachtcontainer über ein integrales, in grober Näherung kubisches einstückiges Gehäuse, welches mit Fiberglas verstärkt ist und eine Öffnung für eine horizontal geteilte Tür besitzt. Das Gehäuse und die Tür werden auf eine Bodenpalette aufgesetzt und mit dieser über Flansche und Nieten verbunden.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftfrachtcontainer vorzuschlagen, welcher hinsichtlich
- – des Gewichts,
- – des Montage- und Demontageaufwands,
- – der mechanischen Beanspruchungen,
- – des Fertigungsaufwands und/oder
- – der Bildung einer dauerfesten Begrenzung einer Türöffnung
verbessert ist.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei der folgenden Beschreibung der Erfindung wird als ”...wand” eine Wand des Luftfrachtcontainers bezeichnet, wobei diese entsprechend ihrer Orientierung bei montiertem Luftfrachtcontainer und bestimmungsgemäßer Verwendung des Luftfrachtcontainers als ”Bodenwand”, ”Seitenwand”, ”abgeschrägte Wand”, ”Deckenwand” oder ”vertikale Wand” bezeichnet wird. Andererseits wird für die Kennzeichnung der Wandungen einzelner Module auch der Begriff ”Wandung” verwendet, wobei sich eine Kennzeichnung einer Wandung als ”Basiswandung” oder als ”Seitenwandung” lediglich auf das Modul bezieht, so dass eine Seitenwandung eine Seitenwandung des Moduls ist, welche nicht zwingend für den Luftfrachtcontainer eine Seitenwand bilden muss.
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Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass gemäß
DE 44 08 193 C1 die modulare Ausgestaltung des Luftfrachtcontainers von Vorteil ist. Auch die integrale Ausbildung der Module gemäß
DE 44 08 193 C1 hat sich als vorteilhaft erwiesen. Auch andere hinsichtlich
DE 44 08 193 C1 beschriebene Vorteile können durchaus im Rahmen der vorliegenden Erfindung Einsatz finden.
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Allerdings haben der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen zu dem Ergebnis geführt, dass das Modul gemäß
DE 44 08 193 C1 , welches als mittleres Formteil bezeichnet ist, gravierende Nachteile mit sich bringt: Dieses als mittleres Formteil bezeichnete Modul besitzt eine Wandung, welche einen Teil der Vorderwand des Luftfrachtcontainers bildet. Die Wandung besitzt (wie oben erläutert) einen U-förmigen Ausschnitt, so dass die Wandung selbst im Wesentlichen aus einem U-förmigen Streifen besteht, wobei der Querschenkel des U an die Deckenwand anschließt, während die beiden parallelen Längsschenkel des U sich von dem Querschenkel nach unten zur Bodenwand erstrecken. Diese Wandung in der Form eines U-förmigen Streifens verfügt über eine reduzierte Steifigkeit, welche zwar in
DE 44 08 193 C1 als vorteilhaft hinsichtlich einer Flexibilität für eine Stapelung der Module beschrieben ist, in der Praxis aber zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit führt. Schlimmstenfalls können die parallelen Schenkel des U-förmigen Streifens abknicken, womit u. U. das gesamte Modul unbrauchbar wird. Andererseits ist die Wandung insbesondere im Bereich der Längsschenkel des U im Begrenzungsbereich der Türöffnung zu verstärken, damit die Türöffnung bei dem wiederholten Be- und Entladen, unter Umständen einer sperrigen Fracht, nicht beschädigt wird (eine derartige Verstärkung ist in
DE 44 08 193 C1 nicht angesprochen). Andererseits muss auch eine Versteifung von der Türöffnung abgewandten Ränder der Längsschenkel des U erfolgen, da hier eine dauerhafte Verbindung mit den benachbarten Formteilen erfolgen soll. Letztendlich erfordert somit diese Gestaltung des mittleren Formteils eine aufwändige Auslegung und Konstruktion des mittleren Formteils, insbesondere im Bereich der Seitenschenkel der U-förmigen Wandung.
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Eine weitere Erkenntnis der vorliegenden Erfindung ist, dass die Montage und Demontage des mittleren Formteils mit den Seitenformteilen gemäß
DE 44 08 193 C1 erfordert, dass auch Schrauben zu montieren und demontieren sind, welche die Seitenschenkel der U-förmigen streifenförmigen Wandung mit den Seitenformteilen verbinden.
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In diesem Spannungsfeld schlägt die Erfindung vor, dass der Luftfrachtcontainer mit einem Modul gebildet ist, welches integral ausgebildet ist mit (zumindest) zwei Wandungen. Eine Wandung bildet (zumindest einen Teil) einer Seitenwand des Luftfrachtcontainers, während die andere Wandung (zumindest einen Teil) der Vorderwand des Luftfrachtcontainers bildet. Zumindest die die Vorderwand des Luftfrachtcontainers bildende Wandung besitzt eine integral ausgebildete Versteifung. Während gemäß
DE 44 08 193 C1 als derartige Versteifung allenfalls die Außenflansche des Seitenformteils angesehen werden können, die der Befestigung des mittleren Formteils im Bereich der U-förmigen Seitenschenkel der streifenförmigen Wandung dienen, begrenzt erfindungsgemäß die Versteifung eine Türöffnung des Luftfrachtcontainers. Dies bedeutet, dass gegenüber der aus
DE 44 08 193 C1 bekannten Ausführungsform die parallelen Seitenschenkel der U-förmigen streifenförmigen Wandung vollständig entfallen können.
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Während gemäß
DE 44 08 193 C1 der Übergang von dem Seitenformteil zu der Türöffnung des mittleren Formteils über
- – eine Versteifung des Seitenformteils,
- – Befestigungsbereiche des Seitenformteils,
- – Befestigungsschrauben zwischen Befestigungsbereichen des Seitenformteils und des mittleren Formteils,
- – Befestigungsbereiche im äußeren Randbereich der Seitenschenkel des mittleren Formteils,
- – Versteifungen des äußeren Randbereiches der Seitenschenkel und
- – zusätzliche Versteifungen im Begrenzungsbereich der Türöffnung
erfolgen musste, erfordert dieser Übergang erfindungsgemäß lediglich die Ausbildung einer Versteifung im Begrenzungsbereich der Türöffnung.
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Andererseits erübrigt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung u. U. auch eine Demontage und Montage eines Teils von Befestigungselementen wie Schrauben, wie dies erforderlich ist gemäß
DE 44 08 193 C1 , wenn die parallelen Seitenschenkel der U-förmigen Wandung mit den Seitenformteilen verbunden werden müssen.
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Erfindungsgemäß ist das Modul ”wannenartig” ausgebildet. In diesem Fall besitzt das Modul eine Basiswandung und sich unter einem Winkel von den Rändern der Basiswandung erstreckende Seitenwandungen. Ein derartige Modul ist für sich genommen bereits sehr verwindungssteif ausgebildet. Des weiteren kann ein derartiges wannenartiges Modul unter Umständen auf einfache Weise gefertigt werden, insbesondere mittels Tiefziehen, Spritzgießen u. ä.
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Erfindungsgemäß ist der Luftfrachtcontainer mit einem weiteren Modul gebildet, welches integral ausgebildet ist mit mindestens zwei zueinander abgewinkelten Wandungen. Eine Wandung besitzt in einem äußeren Randbereich eine Versteifung. Die Türöffnung des Luftfrachtcontainers ist in diesem Fall begrenzt sowohl durch einen versteiften Randbereich der Wandung des erstgenannten Moduls als auch durch einen versteiften Randbereich des weiteren Moduls. Die Bildung der Türöffnung mit versteiften Randbereichen mehrerer Module erweitert die Gestaltungsmöglichkeiten für Luftfrachtcontainer unterschiedlicher Größen und unterschiedlicher Türöffnungen.
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In dem wannenartigen Modul können die Seitenwandungen grundsätzlich sämtlich oder einzeln vertikal zur Basiswandung orientiert sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Winkel mindestens einer sich von einem Rand der Basiswandung erstreckenden Seitenwandung geringfügig um einen Formwinkel größer als 90°, so dass sich das wannenartige Modul mit der Entfernung von der Basiswandung weg öffnet. Eine derartige Ausgestaltung ist einerseits vorteilhaft für eine Entformbarkeit des wannenartigen Moduls aus einer entsprechenden Form. Andererseits kann mittels der Neigung der Seitenwandungen eine Stapelbarkeit mehrerer gleicher Module mit einem geringen Stapelvolumen gewährleistet werden. Unter ”geringfügig größer als 90°” wird insbesondere ein Winkelbereich zwischen 90° und 96°, insbesondere 91° bis 95° verstanden. Beispielsweise kann der Winkel 94° (+/–1°) betragen.
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Für die Verbindung der einzelnen Module miteinander gibt es vielfältige Möglichkeiten. Eine Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, dass benachbarte Module in Randbereichen der Wandungen miteinander im Bereich der Versteifungen verklebt, verschraubt und/oder vernietet sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Module stapelbar sein. Diese Stapelbarkeit betrifft möglicherweise die Stapelbarkeit eines Moduls mit gleichen Modulen anderer Luftfrachtcontainer. Ebenfalls möglich ist, dass ein Modul mindestens einem anderen Modul desselben Luftfrachtcontainers stapelbar ist.
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Die Module können aus mindestens einem beliebigen Material gebildet sein, wobei auch geschichtete Werkstoffe verwendet werden können. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Modul mit einem Faserverbundwerkstoff gebildet. Beispielsweise kann es sich um Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern handeln, welche in einer duroplastischen oder thermoplastischen Matrix eingebunden sind. Versteifungen der Wandungen können erzielt werden durch zusätzliche Lagen oder Verdickungen des Faserverbundwerkstoffs im Bereich der Versteifungen oder durch versteifende angeformte oder eingelegte Zusatzelementen.
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Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag ist ein Bodenmodul vorhanden. Dieses ist mit einer Bodenplatte und einem umlaufenden Rahmen gebildet.
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Grundsätzlich gibt es für die Teilungsebenen der Module des Luftfrachtcontainers beliebige Möglichkeiten, wobei die Teilungsebene eben, gekrümmt oder auch abgewinkelt ausgebildet sein kann. Vorzugsweise findet eine horizontale oder vertikale Teilungsebene der Module Einsatz. Gemäß einem Vorschlag der Erfindung sind die vertikalen Wände des Luftfrachtcontainers von zwei Modulen gebildet, die in einer horizontalen Teilungsebene geteilt sind. Demgemäß bildet ein unteres Modul die unteren Teile der vertikalen Wände des Luftfrachtcontainers (oder ergänzend auch eine abgeschrägte Wand), während ein oberes Modul ausschließlich die oberen Teile der vertikalen Wände ausbildet (oder ergänzend auch eine Deckenwand des Luftfrachtcontainers).
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Ebenfalls möglich ist, dass ein Modul die Deckenwand und zwei benachbarte und zueinander rechtwinklige vertikale Wände ausbildet. Eine derartige Form besitzt für sich genommen bereits eine hohe Verwindungssteifigkeit. Andererseits ist eine gute Stapelbarkeit mehrerer derartiger Module gegeben, bei welcher die außenliegenden Seiten der Deckenwand und der vertikalen Wände eines Moduls anliegen an den entsprechenden innenliegenden Seiten des nächsten Moduls, wobei die Module lediglich um die Wandstärke der Module versetzt sind. Somit ergibt sich eine Stapelung dieser Module mit einem sehr geringen Stapelvolumen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
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1 zeigt in einer räumlichen Explosionsdarstellung einen Luftfrachtcontainer, welcher mit zwei horizontal geteilten Modulen und einem Bodenmodul gebildet ist.
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2 zeigt in einer räumlichen Explosionsdarstellung einen Luftfrachtcontainer, welcher mit einem Bodenmodul und zwei weiteren Modulen gebildet ist.
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3 zeigt in einer räumlichen Explosionsdarstellung einen Luftfrachtcontainer, welcher mit einem Bodenmodul und drei weiteren Modulen gebildet ist.
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4 zeigt in einer räumlichen Darstellung ein wannenartiges Modul eines Luftfrachtcontainers gemäß 3.
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5 zeigt in einer räumlichen Darstellung das Stapeln mehrerer Module gemäß 4.
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6 zeigt in einer räumlichen Darstellung eine Abwandlung des Moduls gemäß 4 mit zur Erhöhung der Stapelbarkeit geneigten, nach außen divergierenden Seitenwandungen.
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7 zeigt in einer räumlichen Darstellung mehrere gestapelte Module gemäß 6.
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8 zeigt in einer räumlichen Darstellung ein Bodenmodul, wie diese Einsatz findet in einem Luftfrachtcontainer gemäß 1 bis 3.
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9 zeigt in einer räumlichen Darstellung mehrere gestapelte Bodenmodule gemäß 8.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Gemäß 1 verfügt der erfindungsgemäße Luftfrachtcontainer 1 über eine Bodenwand 2, eine Deckenwand 3, eine Vorderwand 4, eine Rückwand 5 (in 1 verdeckt), eine rechte Seitenwand 6, eine linke Seitenwand 7 und eine schräge Wand 8. Grundsätzlich spannen die Wände 2 bis 7 einen Quader auf, dessen linker Kantenbereich durch die schräge Wand 8 allerdings abgeschrägt ist. Die schräge Wand 8 erstreckt sich hierzu zwischen der Bodenwand 2 und der Seitenwand 6. Diese Abschrägung mittels der schrägen Wand 8 hat zur Folge, dass der linke Rand der Bodenwand 2 gegenüber dem linken Rand der Deckenwand 3 nach innen versetzt ist. Entsprechend erstreckt sich infolge der Abschrägung die linke Seitenwand 7 nicht bis zur Bodenwand. Die Vorderwand 4 erstreckt sich nicht über die gesamte Breite der Vorderseite des Luftfrachtcontainers 1. Vielmehr ergibt sich eine Türöffnung 9 an der Vorderseite des Luftfrachtcontainers 1, die unten durch die Bodenwand 2, oben durch die Deckenwand 3, rechts durch die rechte Seitenwand 6 und links durch die Vorderwand 4 begrenzt ist. Die Vorderwand 4 besitzt eine Breite, die der horizontalen Erstreckung der schrägen Wand 8 entspricht oder geringfügig größer ist als diese.
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Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Luftfrachtcontainer 1 mit einem Bodenmodul 10, einem unteren Modul 11 und einem oberen Modul 12 gebildet. Das untere Modul 11 und das obere Modul 12 sind durch eine horizontale ebene Teilungsebene getrennt. Das untere Modul 11 ist gebildet mit dem unteren Teil der rechten Seitenwand 6, dem unteren Teil der Rückwand 5, einem unteren Teil der linken Seitenwand 7 und der schrägen Wand 8. Hingegen ist das obere Modul 12 gebildet mit der Deckenwand 3, einem oberen Teil der rechten Seitenwand 6, einem oberen Teil der Rückwand 5 und einem oberen Teil der linken Seitenwand 7. Für das Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Türöffnung 9 begrenzt durch das Bodenmodul 10, das untere Modul 11 und das obere Modul 12.
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Das Bodenmodul 10 ist gebildet mit einer Bodenplatte 13 und einem im Randbereich der Bodenplatte 13 angeordneten Rahmen 14.
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Das untere Modul 11 stützt sich mit seinem unteren Rand sowohl an der Bodenplatte 13 als auch an dem Rahmen 14 ab, wobei hier eine Verbindung über Schrauben, Niete und/oder Verkleben erfolgen kann. Auf die obere Stirnseite des unteren Moduls 11 ist die untere Stirnseite des oberen Moduls 12 bündig aufgesetzt. Die Wandungen des unteren Moduls 11 und des oberen Moduls 12 gehen für nicht mit Formschrägen ausgestattete Module 11, 12 eben ineinander über, während für mit Formschrägen ausgestattete Module 11, 12 der Übergang über einen Knick erfolgt. Auch hier erfolgt eine Verbindung mittels Schrauben, Nieten, stoffschlüssiger Verbindung u. ä., wozu die Module auch überlappende Flansche oder Randbereiche besitzen können
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Beide Module 11, 12 besitzen jeweils eine Wandung 15, 16, welche gemeinsam die Seitenwand 7 bilden. Darüber hinaus besitzen die Module 11, 12 jeweils eine Wandung 17, 18, welche gemeinsam die Vorderwand 4 des Luftfrachtcontainers 1 bilden. Die die Vorderwand 4 des Luftfrachtcontainers 1 bildenden Wandung 17, 18 verfügen jeweils über eine an einem äußeren Rand angeordnete, integral ausgebildete Versteifung 19, 20. Mit der Wandung 17, 18 im Bereich der Versteifung 19, 20 ist die Türöffnung 9 des Luftfrachtcontainers 1 begrenzt.
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Das untere Modul 11 ist in einem Horizontalschnitt in der Art eines offenen Rings ausgebildet, wobei die Öffnung des Rings eine Aussparung für die Türöffnung bildet. Das obere Modul 12 ist (bis auf eine rechteckige Aussparung für die Türöffnung 9) wannenartig ausgebildet, wobei die Deckenwand 3 mit einer Basiswandung 21 gebildet ist, von welcher sich unter einem Winkel α, insbesondere unter einem Winkel von 90°, Seitenwandungen 22, 15, 17 nach unten erstrecken.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Luftfrachtcontainers, bei welchem ein Bodenmodul 10 entsprechend 1 eingesetzt ist. Allerdings findet hier ein Modul 23 Einsatz, welches integral die linke Seitenwand 7, die schräge Wand 8 und die Vorderwand 4 ausbildet. Ein weiteres Modul 24 bildet integral die Deckenwand 3, die rechte Seitenwand 6 und die Rückwand 5 aus. In diesem Fall wird die Türöffnung 9 auf der linken Seiten begrenzt durch das Modul 23, nämlich die Versteifung 19 der Wandung 17, während die Türöffnung 9 oben begrenzt ist durch den vorderen Rand der Deckenwandung 3, rechts begrenzt ist durch den vorderen Rand der rechten Seitenwand 6 und unten begrenzt ist durch das Bodenmodul 10. Es versteht sich, dass auch die weiteren genannten Begrenzungen mit einer integral ausgebildeten Versteifung ausgestattet sein können.
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3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Luftfrachtcontainers 1, bei welcher auch ein Bodenmodul 10 entsprechend 1 und 2 eingesetzt ist. Ein wannenartiges Modul 25 beinhaltet integral die linke Seitenwand 7, die schräge Wand 8, die Vorderwand 4, eine Wandung 26, welche dem Teil der Deckenwand 3 entspricht, welcher das Bodenmodul 10 seitlich überragt, sowie eine Wandung 31 (in 3 verdeckt), welche dem Teil der Rückwand 5 entspricht, welcher das Bodenmodul 10 seitlich überragt. Der andere Teil der Deckenwand 3 ist von einer Wandung 27 gebildet, welche ein Modul 28 bildet. Schließlich ist ein Modul 29 mit der rechten Seitenwand 6 und einer Wandung 30 gebildet, welche dem Teil der Rückwand 5 entspricht, welche nicht auf der linken Seite über das Bodenmodul 10 hinausragt. Für das Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Türöffnung links begrenzt durch das Modul 25, nämlich hier durch die Wandung 17 im Bereich der Versteifung 19, oben begrenzt durch das Modul 28, rechts begrenzt durch das Modul 29, nämlich die Vorderkante der rechten Seitenwand 6 sowie unten begrenzt durch das Bodenmodul 10, ggf. mit entsprechenden Versteifungen.
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4 zeigt in räumlicher Einzelteildarstellung das Modul 25. Für dieses Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Wandungen 17, 26 und 31 vertikal zur Wandung 15, welche die linke Seitenwand 7 bildet. Hingegen ist die schräge Wand 8 unter einem Winkel von ca. 45° gegenüber der linken Seitenwand 7 abgewinkelt. Vorzugsweise beträgt die Abmessung 32 in Höhenrichtung des Luftfrachtcontainers 1.537 mm, während die Abmessung 33 in Tiefenrichtung des Luftfrachtcontainers 1.534 mm beträgt und die Abmessung 34 in Breitenrichtung des Luftfrachtcontainers 445 mm beträgt.
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5 zeigt das Stapeln und kompakte Anordnen mehrerer Module 25 gemäß 4 für einen demontierten Transport. Hierbei entspricht das Stapelvolumen zumindest der Summe der Volumina der Module 25, da die Module 25 nicht ineinander geschachtelt werden können. 5 zeigt die Stapelanordnung beispielhaft für das Stapeln der Module 25 in einem 40'' High Cube See-Container, welcher Abmessungen L × B × H = 12.040 × 2.345 × 2.695 m hat. Dieser kann mit 50 Modulen 25 gefüllt werden. Für die Stapelung gemäß 5 ergibt sich eine Abmessung 35 von 11,995 m, eine Abmessung 36 von 1,979 m und einer Abmessung 37 von 2,225 m.
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6 zeigt eine Abwandlung des Moduls 25, für welche die Wandungen 17, 26 und 31 mit einem Formwinkel 38 gegenüber einer vertikalen Ausrichtung zur Wandung 15 abgewinkelt sind derart, dass sich der Abstand der Wandungen 17, 26, 31 und der schrägen Wand 8 mit zunehmender Entfernung von der Wandung 15 vergrößert. Vorzugsweise beträgt in diesem Fall die Abmessung 34 in Breitenrichtung des Luftfrachtcontainers 445 mm, während die Abmessung 33 in Höhenrichtung des Luftfrachtcontainers 1.534 mm beträgt und die Abmessung 32 in Tiefenrichtung des Luftfrachtcontainers 1.537 mm beträgt.
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7 zeigt das Stapeln mehrerer gemäß 6 ausgestalteter Module 25, wobei sich angesichts der Formwinkel 38 die Module 25 ineinander schachteln lassen, wodurch sich ein deutlich verringertes Stapelvolumen ergibt.
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8 zeigt ein Bodenmodul 10 in räumlicher Einzelteildarstellung, welches mit der Bodenplatte 13 und dem Rahmen 14 gebildet ist. Vorzugsweise besitzt das Bodenmodul 10 eine Abmessung 39 von 1.534 mm, während die Abmessung 40 1.562 mm beträgt und eine Abmessung 41 in Höhenrichtung des Luftfrachtcontainers 89 mm beträgt.
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9 zeigt das Stapeln von Bodenmodulen 10, wobei hier in zwei nebeneinander angeordneten Stapeln 42, 43 jeweils 25 Bodenmodule 10 übereinander gestapelt sind. Bei dieser Stapelung ergibt sich eine Breite 44 beider Stapel 42, 43 von 3,068 m sowie eine Tiefe 45 von 1,537 m sowie eine Höhe 46 von 2,225 m.
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Aus den
1 bis
3 können auch die Längen und Anordnungen sowie Orientierungen der Kontaktbereiche zwischen den einzelnen Modulen entnommen werden, welche auch mit den Bereichen übereinstimmen, in welchen eine Verbindung der Module miteinander erfolgen muss. Beispielsweise ergibt sich aus einem Vergleich von
3 mit der Ausgestaltung gemäß
DE 44 08 193 C1 , dass für die erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend
3 die Länge der Verbindungsbereiche zwischen dem Modul
25 bzw. dem seitlichen Formteil gemäß
DE 44 08 193 C1 mit den anderen Modulen um die Höhe des Luftfrachtcontainers verringert ist, woraus auch ein verringerter Montage- und Demontageaufwand resultiert.
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Sämtliche Wandungen und Module können mit einem geeigneten Formwerkzeug aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein. Eine Bildung von Versteifungen kann im Bereich sämtlicher oder lediglich eines Teils der Ecken oder Ränder der Wandungen erfolgen. Möglich ist, dass auch Versteifungen abseits der Ränder im Bereich der Wandungen vorhanden sind. Entsprechende Versteifungen können mittels zusätzlicher Lagen realisiert werden. Erfindungsgemäß kann sich eine Gewichtseinsparung von bis zu 20% gegenüber herkömmlichen Luftfrachtcontainern, wie diese insbesondere auf der Website www.acsinvents.com dargestellt sind, erzielt werden. Sämtliche Wandungen, Wände und Module haben vorzugsweise lediglich die Wandstärken sowie Profilstärken im Bereich der Versteifungen als Abmessungen. Vorzugsweise findet ein Formwinkel 38 von 4° +/– 1° Einsatz. Möglich ist auch, dass die integralen Module mit sandwichartigen Wandungen ausgebildet sind. Funktionen eines gemäß dem Stand der Technik eingesetzten Rahmens können in Kanten und Ränder der Wandungen. Größe und Design der Wandungen, Wände und Module sind typabhängig und von der Kontur des Flugzeugquerschnitts abhängig.
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Die Erfindung beruht auf einem Teilintegralkonzept für einen Luftfrachtcontainer 1. Ein separater Rahmen entfällt – vielmehr ist die Trag- und Versteifungsfunktion eines Rahmens gemäß dem Stand der Technik integriert in integral ausgebildete Versteifungen in den Ecken und Rändern der Wandungen, Wände und Module. Dadurch können zusätzliche Bauteile für die Bildung des Rahmens und zusätzliche Verbindungselemente entfallen. Das Gesamtgewicht und die Gesamtkosten können somit erfindungsgemäß deutlich reduziert werden. Eine Integration des Rahmens, nämlich die Ausbildung der Versteifungen, kann ohne ein Fügen stattfinden – vielmehr werden die Versteifungen lediglich durch Aufdickungen der Wandstärke erreicht. Verbindungselemente werden hier nur im Bereich der Trennstellen zwischen benachbarten Modulen benötigt. Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht eine schnelle und einfache Montage. Hierdurch können Arbeitsstunden eingespart werden. Durch eine sinnvolle Teilung der Module und Vorgabe von Schrägen oder Formwinkeln lassen sich die Module ineinander stellen oder stapeln. Das Transportieren einer Vielzahl von Modulen in einem größeren Transportbehälter ist damit möglich und gewährleistet eine Montage überall auf der Welt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftfrachtcontainer
- 2
- Bodenwand
- 3
- Deckenwand
- 4
- Vorderwand
- 5
- Rückwand
- 6
- rechte Seitenwand
- 7
- linke Seitenwand
- 8
- schräge Wand
- 9
- Türöffnung
- 10
- Bodenmodul
- 11
- unteres Modul
- 12
- oberes Modul
- 13
- Bodenplatte
- 14
- Rahmen
- 15
- Wandung
- 16
- Wandung
- 17
- Wandung
- 18
- Wandung
- 19
- Versteifung
- 20
- Versteifung
- 21
- Basiswandung
- 22
- Seitenwandung
- 23
- Modul
- 24
- Modul
- 25
- Modul
- 26
- Wandung
- 27
- Wandung
- 28
- Modul
- 29
- Modul
- 30
- Wandung
- 31
- Wandung
- 32
- Abmessung
- 33
- Abmessung
- 34
- Abmessung
- 35
- Abmessung
- 36
- Abmessung
- 37
- Abmessung
- 38
- Formwinkel
- 39
- Abmessung
- 40
- Abmessung
- 41
- Abmessung
- 42
- Stapel
- 43
- Stapel
- 44
- Breite
- 45
- Tiefe
- 46
- Höhe
