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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugkabinen. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Fahrzeugkabinen, die als Außen- und Innenhaut Holzverbundplatten aufweisen.
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Fahrzeugkabinen gemäß dem Stand der Technik werden oftmals aus glasfaserverstärken Kunststoff Sandwichwerkstoffen (GFK) bzw. anderweitig faserverstärkten Kunststoffen mit zwischengeordneter Isolierung aufgebaut, insbesondere im Bereich für Fahrzeug- bzw. Individualkabinen im Off-Road-Bereich. Bei diesen Kabinen kann es gerade beim Einsatz abseits von befestigten bzw. geteerten Straßen bei Felsberührungen oder Kontakt mit anderen harten Objekten (z.B. Ästen, o.ä.) zu schweren Schäden an der Kabine kommen, wenn die Außenhaut der Belastung nicht standhält und reißt bzw. bricht. In den sodann entstandenen Schaden kann ggf. Wasser eindringen und das innenliegende Schaummaterial beschädigen, was häufig eine kostenintensive Reparatur notwendig macht bzw. in entlegenen Gebieten abhängig vom Schaden, große Probleme bereiten kann. Auch kann sich durch einen solchen bzw. auch flächigen Fremdkontakt die Außen- und / oder Innenhaut von der Isolierung ablösen. Darüber hinaus sind diese Kabinen in ihrer Herstellung kostenintensiv und die verarbeiteten Werkstoffe sind nicht nachwachsend.
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Einen gattungsgemäßen Wohnkabinenaufsatz in Sandwichbauweise offenbart die Schrift
DE202005013982U1 . Eine weitere Leerkabine in Sandwichbauweise wird im „Forum-Buschtaxi“ offenbart: Schneckenhaus - Wohnkabine auf dem Lux, 04.10.2013. http://forum.buschtaxi.org/schneckenhaus-wohnkabine-auf-dem-luxt42597.html [abgerufen am 11.08.2014].
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Die vorliegende Erfindung hat es daher zur Aufgabe, eine Fahrzeugkabine bereit zu stellen, die unempfindlich gegen mechanische Einflüsse und kostengünstig in der Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugkabine gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkabine gemäß Anspruch 7 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung hat eine Fahrzeugkabine zum Gegenstand, welche eine Außenhaut aus Holzverbundplatten umfasst. Daneben können für die Außenhaut auch beschichtet Holzverbundplatten zum Einsatz kommen. Profile verbinden die Holzverbundplatten der Außenhaut an den Stoßkanten miteinander, wobei das jeweilige Profil für die jeweilige Stoßkante einen einteiligen Querschnitt aufweist und die Platten der Außenhaut mit dem Profil verbunden werden. Diese Verbindung kann durch eine Verschraubung der Platte mit dem Profil erfolgen, durch ein Verkleben oder einer Kombination von beidem.
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Weiterhin weist die Fahrzeugkabine eine Innenhaut aus Holzverbundplatten auf, die mit einer Schaumisolierung verklebt sind, welche zwischen der Außenhaut und der Innenhaut angeordnet ist. Dabei wird die Schaumisolierung sowohl mit der Außenhaut, als auch mit der Innenhaut verklebt. Diese Verklebung kann bevorzugt vollflächig erfolgen. Daneben ist die jeweilige Verklebung mit sowohl der Außenhaut als auch der Innenhaut hoch- und / oder dauerelastisch, unter Verwendung des Klebstoffes für die Verklebung der Platten der Außenhaut mit der Schaumisolierung. Bevorzugt weißt die Schaumisolierung im Bereich des Kabinenbodens eine größere Dicke auf, als bei den Kabinenwänden.
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Ein vorgenannter Aufbau hat den Vorteil, dass Holzverbundplatten kostengünstig, aber hochgradig widerstandfähig gegen mechanische Belastungen sind. Zudem bestehen sie zum überwiegenden Teil aus einem nachwachsenden Rohstoff. Weiterhin ermöglicht die Verwendung von Profilen zum Verbinden der Außenhautplatten einen raschen Aufbau der Kabine und spart somit Arbeitskosten. Die mit sowohl der Außen- als auch der Innenhaut verklebte Isolierung gewährleistet ein gutes Raumklima und mildert äußere, im Off-Road-Bereich oft extreme, Temperatureinflüsse ab. Eine hoch- bzw. dauerelastische Verklebung mit sowohl der Außenhaut, als auch der Innenhaut gewährleistet die dauerhafte Verklebung zwischen den Häuten und der Schaumisolierung, da sich diese auch unter Extrembedingungen, wie zum einen im Falle eines Fremdkontaktes der Kabine, selbst bei punktueller bzw. flächenmäßig begrenzter (Stoß-) Belastung, nicht lösen. Zum anderen steigert die oben genannte Verklebung die Stabilität der Fahrzeugkabine. Eine mögliche Verschraubung der Außenhaut durch die Profile steigert die Stabilität noch einmal zusätzlich. Auch wird durch die oben genannte Verklebung ein Abreißen der Isolierung durch unterschiedliche Ausdehnungen von sowohl der Außenhaut, als auch der Innenhaut unter wechselnden Temperatureinflüssen verhindert.
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Die Verwendung eines Klebstoffes, der lebensmittelgeeignet bzw. für die Verwendung im Lebensmittelbereich geeignet ist, wirkt sich positiv und wünschenswert auf das Raumklima in der Fahrzeugkabine aus. Weiterhin kann für die Verklebung der Außenhaut mit der Schauisolierung ein anderer Klebstoff zum Einsatz kommen, als für die Verklebung von Schauisolierung und Innenhaut. Dies kommt zum Beispiel in Betracht, wenn für die Außenhaut ein Klebstoff verwendet wird, der zwar in abgebundenen Zustand ebenfalls hochflexibel, aber nicht für die Verwendung im Lebensmittelbereich zugelassen ist. In diesem Falle kann ein lebensmittelgeeigneter Kleber für die Verklebung zwischen Schaumisolierung und Innenhaut zum Einsatz kommen, der weniger flexibel ist, als der Klebstoff für die Verklebung zwischen Außenhaut und Schaumisolierung. Somit würde die bei einer aufgebrachten Belastung stärker in Anspruch genommene Verklebung zwischen Außenhaut und Schaumisolierung mit einem mechanisch belastbareren Klebstoff erfolgen, als die für das Raumklima wichtigere, jedoch im Belastungsfall weniger in Anspruch genommene Verklebung zwischen Innenhaut und Schaumisolierung.
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Eine Einteilige Ausführung der jeweiligen Platten für die jeweiligen Außenseiten der Außenhaut hat zum Vorteil, dass das Risiko eines Wassereintritts deutlich reduziert wird.
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Eine Einteilige Ausführung der jeweiligen Platten für die Innenseite verbessert sowohl die Stabilität, als auch die räumliche Anmutung in der Fahrzeugkabine.
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Eine durchgängige Beschichtung, welche auf die Kabine nach der Komplettierung der Außenseiten aufgebracht wird, erhöht die Widerstandfähigkeit der Kabine in Bezug auf Wassereinbrüche und mechanische Belastungen (Kratzer, Steinschläge, etc.) deutlich. Hier kommen insbesondere flüssige Beschichtungen in Betracht, die durch herkömmliche Auftragungsverfahren aufgebracht werden (Spritzen, Rollen, etc.) und dann bevorzugt eine elastische abriebfeste Schicht bilden, die flächig die Platten der Außenhaut und die Profile bedeckt. Damit wird insbesondere Wasser die Möglichkeit genommen, an den Profilkanten einzudringen. Weiterhin kommen bei einer Beschichtung der Kabine auch mehrteilige Außenhautplatten für eine Seitenwand in Betracht, da die jeweiligen Stoßkanten ebenso versiegelt werden. Somit kann der Aufbau der Kabine wiederum günstiger erfolgen, da ggf. auf kostengünstige Standartmaße der Platten zurückgegriffen werden kann.
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Ein schrittweises Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkabine hat einige Vorteile. Durch das Verbinden der Holzverbundplatten der Außenhaut mit den Profilen entsteht bereits im ersten Herstellungsschritt eine in sich stabile Rohkabine, die dann durch die im zweiten Schritt auf die Innenseite der Platten der Außenhaut durch Verklebung aufgebrachte Isolierung weiter an Stabilität gewinnt. Die Verklebung gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erfolgt bevorzugt vollflächig. Im folgenden Herstellungsschritt werden die Holzverbundplatten der Innenhaut an der Schaumisolierung bzw. den Platten der Außenhaut befestigt. Diese Befestigung erfolgt bevorzugt ebenfalls durch eine vollflächige Verklebung mit der Schaumisolierung. Durch diesen letzten Herstellungsschritt erlangt die Fahrzeugkabine ihre endgültige Festigkeit bzw. Steifigkeit. Im Anschluss kann die Fahrzeugkabine noch wie obenstehend durchgängig mit einer Beschichtung versehen werden. Weiterhin können verschiedene dauer- und / oder hochflexible Klebstoffe für die jeweilige Verklebung von Außen- bzw. Innenhaut mit der Schaumisolierung zum Einsatz kommen.
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Figurenliste
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Weitere Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen ersichtlich, welche nur beispielhaft und nicht beschränkend in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird. In den Figuren ist:
- 1 eine perspektivische Ansicht des schematischen Aufbaus der Kabine an einem der Profile;
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht des Aufbaus der 1;
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In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder ähnliche Elemente bzw. Bauteile.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Es wird anfänglich Bezug genommen auf die 1, in welcher der schematische Aufbau der Fahrzeugkabine dargestellt ist. Hier bei handelt es sich nur um einen kleinen Ausschnitt anhand dessen das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten erklärt wird. Zwei Holzverbundplatten der Außenhaut 1 einer Fahrzeugkabine sind in ein Profil 2 gesteckt, welches einen einteiligen Querschnitt aufweist, d.h. durchgängig ist. Die Stirnkanten der Holzverbundplatten der Außenhaut 1 sollten vor Einbringung in das Profil gegen eindringende Feuchtigkeit geschützt werden, wenn dort unbehandeltes Material der Holzverbundplatte vorliegt. Weiterhin ist eine zusätzliche Abdichtung zwischen der der Holzverbundplatte der Außenhaut 1 und dem Profil 2 an dessen Ende(n) im Bereich der Einsteckung zu bevorzugen. Hierdurch kann eine Kapillarwirkung zwischen der eingesteckten Holzverbundplatte der Außenhaut und dem umgebenden Profil verhindert werden, siehe Detail „Y“ in 1. Als Dichtmittel kommt zum Beispiel ein auf silanmodifizierten Polymeren basierender Dicht- / Klebstoff in Betracht.
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Die Holzverbundplatten der Außenhaut 1 werden durch das Profil 2 mit Schrauben 5 über dessen jeweilige Länge mehrfach verschraubt (beispielhaft nur eine Verschraubung gezeigt). Die zur Schraube 5 gehörige Mutter und eventuelle Scheiben ist / sind in den Figuren nicht gezeigt. Bevorzugt ist das Profil 2 aus Aluminium gefertigt. Weiterhin sind die Schrauben, Scheiben und Muttern aus rostfreiem Stahl, sodass deren Korrosion vermieden werden kann. Die Praxis hat gezeigt, dass es auch über längere Zeiträume zu keiner Kontaktkorrosion zwischen den Schrauben 5 und dem Profil 2 aufgrund der unterschiedlichen Materialpaarung kommt bzw. diese so gering ausfällt, dass die eventuellen Nachteile durch die Vorteile der einzelnen Materialien überwogen werden. Bevorzugt werden die Köpfe der Schrauben 6 (Schlossschrauben) an der Außenseite der Kabine angebracht, um eine Manipulation der jeweiligen Verschraubung zu verhindern. Daneben kann die Platte der Außenhaut 1 anstelle der Verschraubung unter alleiniger Verwendung von Klebstoff in das Profil 2 eingeklebt werden, oder der Klebstoff zusätzlich zur Verschraubung verwendet werden. Im Falle des Einsatzes von Klebstoff kann dieser ebenso die Versiegelung der Schnittkanten der Platte bewirken.
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Auf die Innenseite(n) der Außenhaut (d.h. der Seite(n) der Platte(n) der Außenhaut, welche am Profil 2 zueinander bzw. zum Innenraum der Kabine weisen) wird bevorzugt vollflächig die Schaumisolierung 4 aufgeklebt. Bevorzugt ist die Schaumisolierung 4 als Plattenmaterial aus Extruderschaum oder auch PU-Schaum gefertigt. Die Dicke der Schauisolierung 4 kann abhängig von den späteren Einsatzanforderungen der Kabine gewählt werden. Bevorzugt kommt in der Bodenisolierung eine größere Materialdicke der Schaumisolierung zum Einsatz, als bei den übrigen Seiten der Kabine. Daneben kommt bevorzugt als Klebstoff ein im abgebundenen Zustand dauer- und / oder hochelastischer POP (Polyoxypropylen) Klebstoff zum Einsatz. Ein weiterer Klebstoff kann ein dauer- und / oder hochelastischer Polyurethan-Klebstoff sein.
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Beim Aufkleben der Schaumisolierung 4 ist darauf zu achten, dass die Schaumisolierung 4 bis bündig in das Profil 2 hinein reicht (wie in 1 und 2 gezeigt) und die Schraube(n) 5 ebenfalls abgedeckt bzw. an der jeweiligen Stelle in der Schaumisolierung 4 ausgespart werden. Somit können Kältebrücken von außen zum Inneren der Kabine vermieden werden, an welchen sich Kondensat absetzen und daher auf Dauer Schimmelbildung die Folge sein kann. Zu beachten ist ebenfalls, dass die Schaumisolierung 4 am Übergang der Platte der Außenhaut 1 auf das Profil 2 spaltfrei verklebt wird bzw. die Schaumisolierung 4 hier abgestuft wird (siehe 1, Bereich „X“), Ziel ist es keinen Spalt entstehen zu lassen, in dem sich aufgrund einer Kältebrücke Kondensat ansammeln kann.
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Auf die verklebte Schaumisolierung 4 ist die Holzverbundplatte der Innenhaut 3 aufgeklebt. Auch hier erfolgt die Verklebung bevorzugt, aber nicht zwingend vollflächig. Daneben kommt bei dieser Verklebung ebenfalls der bzw. bei Verwendung von zwei unterschiedlichen Klebstoffen ein dauer- und / oder hochelastische Klebstoff zum Einsatz.
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Bevorzugt ist die Holzverbundplatte der Innenhaut 3 -entsprechend der Außenhaut- pro Kabinenwand einstückig, da dies zusammen mit der bevorzugt vollflächigen Verklebung eine signifikante Stabilitätssteigerung der Kabine bewirkt. Darüber hinaus wird der optische Eindruck des Innenraumes der Kabine somit verbessert. Besonders zu bevorzugen ist die Behandlung der Innenhaut 3 der Kabine mit Präparaten, die es der Holzverbundplatte erlauben Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen und diese wieder abzugeben. Dies reduziert die Neigung zur Schimmelbildung und verbessert das Raumklima innerhalb der Kabine.
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Die Außenhaut 1 der Kabine kann zusätzlich noch mit einer weiteren Beschichtung versehen werden, die durchgängig auf bevorzugt alle Seiten bzw. Flächen der Kabine aufgebracht wird und somit die beschichteten Holzverbundplatten der Außenhaut 1 sowie die Profile in die sie eingebracht sind und deren Übergangskanten durchgehend zusätzlich abzudichten. Weiterhin verleiht die zusätzliche Beschichtung der Kabine ein einheitliches Aussehen und erhöht noch einmal die mechanische Widerstandfähigkeit der Fahrzeugkabine. Als Beschichtungen kommt eine Polyether, Polyamine und Polyisocyanate als Bindemittel verwendende Beschichtung in Betracht.
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Der oben genannte Aufbau einer Fahrzeugkabine eignet sich besonders für Kabinen, die in den Ladungsbereichen von Lieferwägen mit Pritsche (Pick-up) bzw. LKWs befestigt werden. In beiden Fällen kann die Kabine so beschaffen sein, dass sie abgesetzt werden kann bzw. Verzurrpunkte zur Verlastung im Ladungsbereich aufweist, oder im Gegensatz dazu fest bzw. nicht absetzbar mit dem Ladungsbereich verbunden ist.
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Im Folgenden soll der Ablauf der Herstellung einer Fahrzeugkabine wie obenstehend beschreiben werden. Zunächst werden die notwendigen Holzverbundplatten der Außenhaut 1, sowie die Profile 2 zugeschnitten. Die Schnittkanten der Holzverbundplatten der Außenhaut 1 werden bevorzugt vor dem Einbringen in das Profil versiegelt, jedoch kann für den Fall, dass zur Verbindung der Platten der Außenhaut 1 mit den Profilen 2 Klebstoff zum Einsatz kommt auf die Versiegelung der Schnittkanten verzichtet werden, da der Klebstoff diese Aufgabe übernimmt. Jedoch ist dann auf eine unbedingte vollflächige Benetzung der Schnittkanten mit Klebstoff zu achten. Weiterhin können die Platten der Außenhaut 1 zusätzlich oder ausschließlich durch eine Verschraubung mit Schrauben 5 durch die Profile 2 mit denselben fest verbunden werden. Im Falle einer alleinigen Verschraubung sind die Schnittkanten vorteilhafterweise zu versiegeln. Darüber hinaus kann sowohl geklebt, als auch geschraubt werden. Weiterhin kann eine Abdichtung zwischen den beiden Seiten der Außenhautplatte 1 und dem Profil 2 an dessen Ende ausgeführt werden, siehe Detail „Y“ in 1 und 2.
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Wenn alle Flächen der Außenhaut 1 mit den Profilen verbunden sind, ergibt sich eine bereits in sich stabile Außenhaut 1 der Fahrzeugkabine. Diese wird sodann von innen mit der Schaumstoffisolierung 4 beplankt.
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Die Beplankung der Innenseite der Fahrzeugkabine bzw. der Außenhaut 1 mit der Schaumisolierung 4 erfolgt durch eine Verklebung mit einem Klebstoff der dauer- und / oder hochelastisch ist. Bevorzugt ist diese Verklebung vollflächig. Beim Einbringen der Schaumstoffisolierung 4 muss darauf geachtet werden, dass die Profile 2 vollständig und spaltfrei mit der Schaumisolierung 4 verbunden sind. Hierzu sind gegebenen Falls die Schrauben- bzw. Muttern in der Schaumisolierung auszusparen. Darüberhinaus ist auf eine spaltfreie Anlage der Schaumisolierung bzw. eine Ausfüllung eines Spaltes durch Klebstoff an dem stufigen Übergang des Profils 2 auf die Platte der Außenhaut 1 zu achten. Wenn die Isolierung nicht bis in die Ecken der Profile 2 geführt werden soll, kann dieser Bereich z.B. auch unter Verwendung einer Sprühisolierung isoliert werden. Das Aufkleben der Schaumisolierung 4 auf die Platten der Außenhaut 1 versteift die Struktur der Fahrzeugkabine zusätzlich.
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Im nächsten Schritt werden auf die verklebte Schaumisolierung die Holzverbundplatten der Innenhaut 3 aufgebracht. Diese können durch die Schaumisolierung in die Platten der Außenhaut 1 geschraubt werden. Daneben können die Platten der Innenhaut 3 mit der Schaumisolierung verklebt werden. Diese Verklebung kann bevorzugt vollflächig erfolgen. Zum Einsatz kommt bevorzugt der Klebstoff aus der Verklebung der Schaumisolierung 4 mit den Platten der Außenhaut 1, oder bei Verwendung von zwei unterschiedlichen Klebstoffen ein anderer Klebstoff, der dauer- und / oder hochelastisch ist. Diese weitere Verklebung steift die Fahrzeugkabine um ein weiteres Mal deutlich aus und erhöht nochmals ihre Stabilität.
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Zuletzt kann vorzugsweise die gesamte Kabine mit einer zusätzlichen Beschichtung durchgängig beschichtet werden. Hier kommt bei dem vorliegenden Herstellungsverfahren insbesondere eine Polyether, Polyamine und Polyisocyanate als Bindemittel verwendende Beschichtung in Frage, welche durch Spritzen, Rollen oder Streichen aufgebracht wird. Die besten Ergebnisse werden erfahrungsgemäß durch einen Spritzauftrag erreicht. Die Beschichtung hat den Vorteil, dass noch einmal alle für einen Wassereinbruch kritischen Stellen abgedichtet werden und die Kabine zusätzlich eine robuste Beschichtung erhält, die weitestgehend verhindert, dass die Holzverbundplatten der Außenhaut 1 (unbeschichtet oder beschichtet) bei Fremdkontakt der Fahrzeugkabine im Einsatz Kratzer davon tragen, durch welche z.B. Feuchtigkeit in die Platten eindringen und diese beschädigen kann.
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Im Falle einer abschließenden Beschichtung der Fahrzeugkabine kann das Herstellungsverfahren so geändert werden, dass zum einen für die jeweilige Fläche der Außenhaut 1 mehrere Platten geschnitten werden, die jedoch bevorzugter Weise an den Kanten versiegelt werden. Zum anderen kann / können für die Platte(n) der Außenhaut 1 unbeschichtete Platten verwendet werden, da die Abdichtung durch die am Ende durchgängig aufgebrachte Beschichtung erfolgt.
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In den Figuren ist ein rechtwinkliges Profil dargestellt, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf rechtwinklige Profile beschränkt. Die voran genannten Vorteile und Merkmale der Erfindung müssen nicht in allen Ausführungsformen gleichzeitig vorhanden sein, sondern können untereinander beliebig kombiniert werden.
