DE102013101584B4

DE102013101584B4 - Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau und Nutzfahrzeugaufbau oder Nutzfahrzeug mit einem derartigen Bodenelement

Info

Publication number: DE102013101584B4
Application number: DE102013101584.0A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bayer; Thomas Eschey
Original assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Current assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: DE102013101584A1

Abstract

Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau mit einer Tragschicht (20) und einer Deckschicht (10), die einen größeren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten als die Tragschicht (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Deckschicht (10) höchstens der Masse der Tragschicht (20) entspricht derart, dass eine Scherkraft zwischen der Deckschicht (10) und der Tragschicht (20), die im Gebrauch durch eine thermisch bewirkte Längenänderung der Deckschicht (10) erzeugt wird, kleiner als die Haltekraft eines Kompensationsmittels ist, das die Deckschicht (10) mit der Tragschicht (20) verbindet, wobei das Kompensationsmittel ein Klebstoff ist, der eine Haltekraft aufweist, die bei einer Umgebungstemperatur von +20°C wenigstens 16 MPa beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau sowie einen Nutzfahrzeugaufbau oder ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Bodenelement.
Zum Transport von temperaturempfindlichen Gütern werden in der Praxis Nutzfahrzeuge eingesetzt, die isolierende Laderaumbegrenzungen aufweisen. Ein kritischer Punkt bei derartigen Fahrzeugen ist das Bodenelement, das einerseits ausreichend isolierend sein soll und andererseits eine hohe Stabilität aufzuweisen hat, um das Ladegut zu tragen. Besondere Herausforderungen ergeben sich für das Bodenelement, wenn die Beladung des Nutzfahrzeugaufbaus beispielsweise mittels Gabelstaplern erfolgt. Diese bringen eine zusätzliche, punktuelle Last auf das Bodenelement auf, so dass sich hohe Anforderungen an den Schichtaufbau des Bodenelements ergeben.
Darüber hinaus ist es in der Lebensmittellogistik erforderlich, dass der Laderaum gut zu reinigen ist. Daher kommen in der Praxis als oberste Deckschicht für ein Bodenelement meist Metallpaneele zum Einsatz. Diese liegen auf einer Tragschicht auf, die meist aus einem isolierenden Schaummaterial oder aus einem tragfähigen stützenden Material, beispielsweise Holz, gebildet ist. Diese Materialpaarung bringt allerdings den Nachteil mit sich, dass ihr Verhalten im Wesentlichen einem Bimetall ähnelt. Dies begründet sich darin, dass die Deckschicht einen anderen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten als die darunter liegende Tragschicht aufweist. So besteht die Gefahr, dass sich die Deckschicht aufgrund der unterschiedlichen Temperatur im Laderaum und außerhalb des Nutzfahrzeugs verformt und insbesondere von der Tragschicht abhebt. Dieses unerwünschte Verhalten des Bodenelements zeigt sich insbesondere beim Befahren des Bodenelements mit einem Gabelstapler. In der Folge entstehen Unebenheiten in der Deckschicht bzw. Risse, in welchen sich Schmutz ansammeln kann. Dies ist bei Lebensmitteltransporten unerwünscht.
AT 279 668 B beschreibt eine Mehrschichtplatte für Kühlfahrzeuge, die zwei Deckschichten und einen dazwischen angeordneten Schaumstoffkern aufweist. Um eine gute Verbindung zwischen Deckschicht und Schaumstoffkern zu erzielen, werden Verstärkungsmatten eingesetzt. DE 100 85 095 T1 offenbart eine Bodenplatte aus zwei Deckschichten und einer zwischen den Deckschichten angeordneten Schaumschicht, wobei Abdichtungen vorgesehen sind, die ein Eindringen von Feuchtigkeit in einen Holzrahmen eines Fahrzeugs zu vermeiden. EP 2 363 337 A1 befasst sich mit einer Verbundplatte aus zwei Deckschichten und einer Kernschicht, die möglichst dünn und leicht sein soll, wobei dennoch gute thermische Isolationseigenschaften erreicht werden. Dies geht jedoch zu Lasten der Stabilität.
Aus DE 32 49 252 T1 ist eine Verbundplatte für Kühlanhänger bekannt, die flexibel ist, um einer plastischen Verformung vorzubeugen. Die Flexibilität erhöht jedoch das Risiko, dass sich die Deckschicht aus Aluminium wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der verschiedenen Materialien von der Kunststoff-Kernschicht ablöst. Das Problem der thermisch bedingten Ablösung der Deckschichten hat DE 27 12 977 A1 erkannt und schlägt vor, Dehnungsprofilierungen in die Deckschichten einzubringen. Das geht jedoch zulasten der Stabilität. Insbesondere beim Befahren einer solchen Verbundplatte mit einen Gabelstapler, was beim Beladen von Nutzfahrzeugen oft erforderlich ist, kann sich die Deckschicht stark verformen dabei von der Kernschicht lösen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau anzugeben, das eine gute Stabilität und Dauerfestigkeit aufweist. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Nutzfahrzeugaufbau bzw. ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Bodenelement anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Bodenelement durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und im Hinblick auf den Nutzfahrzeugaufbau oder das Nutzfahrzeug durch den Gegenstand des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau mit einer Tragschicht und einer Deckschicht anzugeben, die einen größeren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten als die Tragschicht aufweist. Dabei ist die Masse der Deckschicht derart angepasst, dass eine Scherkraft zwischen der Deckschicht und der Tragschicht, die im Gebrauch durch eine thermisch bewirkte Längenänderung der Deckschicht erzeugt wird, kleiner als die Haltekraft eines Kompensationsmittels ist, das die Deckschicht mit der Tragschicht verbindet.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht also darin, die Masse der Deckschicht, die Beschaffenheit der Tragschicht und die Art des Kompensationsmittels derart aufeinander abzustimmen, dass die Deckschicht dauerhaft und fest mit der Tragschicht verbunden bleibt. Insbesondere bewirkt die Deckschicht, dass Schubkräfte, Zugkräfte und Druckkräfte aus dem Laderaum zuverlässig in eine darunterliegende Schicht des Bodenelements eingeleitet werden. Die Kräfte werden also derart durch das Bodenelement aufgenommen, dass ein dauerhaft stabiles Bodenelement geschaffen ist. Dadurch wird verhindert, dass sich die Deckschicht von der Tragschicht ablöst. In der Folge weist die Erfindung den Vorteil auf, dass auf diese Weise ein dauerhaft stabiles, gut isolierendes und dauerhaft mit einer glatten Ladefläche versehenes Bodenelement bereitgestellt wird.
Vorzugsweise verbindet das Kompensationsmittel die Deckschicht fest, insbesondere stoffschlüssig und/oder vollflächig mit der Tragschicht. Das Kompensationsmittel kann ausschließlich zwischen der Deckschicht und der Tragschicht angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung ist nicht vorgesehen, dass das Kompensationsmittel die Deckschicht und/oder die Tragschicht durchgreift. Insbesondere durch eine vollflächige Verbindung der Deckschicht mit der Tragschicht wird eine gute Dauerfestigkeit erreicht. Dabei können die Deckschicht und die Tragschicht unterschiedlich große, einander zugewandte Oberflächen aufweisen. Als vollflächig wird der Kontakt im Rahmen der Anmeldung verstanden, wenn sich das Kompensationsmittel über die gesamte Kontaktfläche zwischen Deckschicht und Tragschicht erstreckt.
Bei der Erfindung ist das Kompensationsmittel ein Klebstoff. Konkret kann ein Zweikomponenten-Klebstoff, beispielsweise auf Polyurethanbasis, zum Einsatz gelangen. Erfindungsgemäß weist das Kompensationsmittel, insbesondere der Klebstoff, eine Haltekraft bzw. eine Zugscherfestigkeit auf, die bei einer Umgebungstemperatur von +20°C wenigstens 16 MPa, insbesondere wenigstens 17 MPa, insbesondere wenigstens 18 MPa, insbesondere 18,5 MPa, beträgt. Es hat sich gezeigt, dass derartige Zugscherfestigkeiten für einen stabilen und dauerfesten Aufbau des Bodenelements besonders zweckmäßig sind. Bei einer Umgebungstemperatur von -20°C weist das Kompensationsmittel vorzugsweise eine Zugscherfestigkeit von etwa 24 MPa auf. Bei einer Umgebungstemperatur von -80°C kann das Kompensationsmittel eine Zugscherfestigkeit von etwa 5 MPa, insbesondere 5,2 MPa, umfassen. Das Kompensationsmittel kann ferner eine Zugfestigkeit von etwa 18 MPa aufweisen.
Um die auftretenden Scherkräfte zwischen Deckschicht und Tragschicht bereits im Vorfeld zu reduzieren, ist vorzugsweise vorgesehen, die Masse der Deckschicht gegenüber der Masse der Tragschicht zu reduzieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen der Masse der Deckschicht und der Masse der Tragschicht höchstens 1, insbesondere höchstens 0,8, insbesondere höchstens 0,65, insbesondere höchstens 0,5, beträgt. Mit anderen Worten entspricht die Masse der Tragschicht vorzugweise der Masse der Deckschicht (Verhältnis 1:1). Der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Deckschicht kann wenigstens um das 2-fache, insbesondere wenigstens um das 2,5-fache, insbesondere wenigstens um das 2,75-fache, größer als der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Tragschicht sein. Wenn die Tragschicht aus Holz gebildet ist, wird der thermische Längenausdehnungskoeffizient entlang der Faserrichtung ermittelt. Grundsätzlich wird im Rahmen der Anmeldung als thermischer Längenausdehnungskoeffizient ein thermischer Ausdehnungkoeffizient verstanden, der in Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugaufbaus ermittelt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht zumindest zwischen zwei Längsrändern eine durchgehend flache Unterseite aufweist, die vollflächig auf der Tragschicht aufliegt. Durch den Verzicht auf aus dem Stand der Technik bekannte Stützmittel, die einteilig mit der Deckschicht ausgebildet sind und sich in unterhalb der Deckschicht angeordnete Schichten des Bodenelements erstrecken, wird die Masse der Deckschicht vorteilhaft reduziert. Dies trägt im Übrigen nicht nur zur Dauerfestigkeit des Bodenelements bei, sondern ermöglicht auch eine höhere Nutzlast des Nutzfahrzeugs, da sich durch die reduzierte Masse der Deckschicht das Eigengewicht des Nutzfahrzeugs verringert.
Die Deckschicht kann sich über die gesamte Breite der Tragschicht erstrecken. Die Breite der Deckschicht und der Tragschicht kann identisch sein. Es ist auch möglich, dass die Deckschicht die Tragschicht in der Breite überragt.
Vorzugsweise ist die Deckschicht und/oder die Tragschicht durch eine oder mehrere Platten gebildet, wobei die mehreren Platten entlang von Längskanten fest, insbesondere formschlüssig und/oder stoffschlüssig, miteinander verbunden sind. Vorzugsweise liegen die einzelnen Platten vollflächig und flach auf der Tragschicht auf. Die Platten weisen allenfalls an den Außenrändern der gesamten Deckschicht Bauteile auf, die nach unten ragen und insbesondere auf Höhe der Tragschicht angeordnet sind. Grundsätzlich ist es vorgesehen, dass die Deckschicht zwischen den Längsrändern eine durchgehend flache Unterseite aufweist.
Die Platte oder die Platten der Deckschicht können aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Aluminium bietet eine geringe Dichte und somit eine reduzierte Masse. Die Platte oder die Platten der Tragschicht können aus Holz, Glasfaserverbundwerkstoff (GFK) oder aus Kohlefaserverbundwerkstoff (CFK) gebildet sein.
Die Deckschicht weist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Schichtdicke auf, die kleiner als eine Schichtdicke der Tragschicht ist. Dies dient einerseits der Reduktion der Masse der Deckschicht gegenüber der Tragschicht und ermöglicht außerdem die Erhöhung einer lichten Innenhöhe eines mit dem Bodenelement ausgestatteten Nutzfahrzeugs.
Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Bodenelement wenigstens eine Verstärkungsschicht umfasst, die unmittelbar unterhalb der Tragschicht angeordnet und mit der Tragschicht verbunden, insbesondere verklebt, ist. Die Verstärkungsschicht kann aus demselben oder einem anderen Material als die Tragschicht ausgebildet sein.
Die Deckschicht kann zumindest in einen Randbereich auf der Verstärkungsschicht aufliegen, insbesondere fest mit der Verstärkungsschicht verbunden sein. Mit anderen Worten kann die Deckschicht zumindest in einem Randbereich auf der Verstärkungsschicht direkt aufliegen. So kann der Randbereich der Deckschicht verstärkt werden, beispielsweise um einen Winkel, insbesondere einen Rammschutzwinkel, aufzunehmen, der auf das Bodenelement einwirkende Kräfte in eine Seitenwand eines Nutzfahrzeugs einleiten kann.
Ferner kann das erfindungsgemäße Bodenelement eine Isolierschicht aufweisen, die unterhalb der Verstärkungsschicht angeordnet ist. Die Isolierschicht kann ein Isoliermaterial und ein Traggerüst aufweisen. Das Traggerüst kann beispielsweise ein Leiterrahmen oder ein aus Längs- und Querträgern gebildeter Rahmen eines Nutzfahrzeugaufbaus, beispielsweise eines Sattelaufliegers, sein.
Unterhalb der Isolierschicht kann eine Schichtverbundplatte angeordnet sein, die zur Krafteinleitung in einen Fahrzeugrahmen, insbesondere dem Längsträger eines Fahrzeugrahmens angepasst ist. Die Schichtverbundplatte leitet die in das Bodenelement eingekoppelten Schubkräfte, Zugkräfte und Druckkräfte in den Fahrzeugrahmen, insbesondere die Längsträger eines Nutzfahrzeugaufbaus, ein.
Gemäß einem nebengeordneten Aspekt beruht die Erfindung auf dem Gedanken, einen Nutzfahrzeugaufbau, insbesondere Isolierkofferaufbau, oder ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Kühlsattelauflieger mit einem zuvor beschriebenen Bodenelement anzugeben. Die im Zusammenhang mit dem Bodenelement genannten vorteilhaften Weiterbildungen, Wirkungen und Vorteile der Erfindung gelten gleichermaßen für den Nutzfahrzeugaufbau bzw. das Nutzfahrzeug.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen

1 Eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Bodenelements im montierten Zustand eines Nutzfahrzeugaufbaus;
2 eine Querschnittsansicht von Deckschicht- und Tragschichtplatten für das Bodenelement gemäß 1.

Das erfindungsgemäße Bodenelement bzw. der Bodenaufbau ist durch einen Mehrschichtaufbau gekennzeichnet. Insbesondere umfasst das Bodenelement eine Tragschicht 20 und eine Deckschicht 10, wobei die Deckschicht 10 auf der Tragschicht 20 angeordnet ist. Die Deckschicht 10 ist mit der Tragschicht 20 durch ein Kompensationsmittel verbunden, das beispielsweise als Klebstoff ausgebildet sein kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich das Kompensationsmittel bzw. der Klebstoff über die gesamte Oberfläche der Tragschicht 20 erstreckt, so dass sich eine vollflächige Verbindung zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 ergibt.
Die Deckschicht 10 ist vorzugsweise aus mehreren Deckschichtplatten 11 gebildet, die horizontal und quer zur Längsrichtung des Nutzfahrzeugaufbaus fest miteinander verbunden sind. Die Deckschichtplatte 11 weist ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, wobei an Längskanten 12 der Deckschichtplatte 11 jeweils Formschlussprofile 17 angeordnet sind. Die Längskanten 12 der Deckschichtplatte 11 umgreifen eine Tragschichtplatte 21, die mit der Deckschichtplatte 11 durch das Kompensationsmittel verbunden ist. Die Formschlussprofile 17 sind zumindest dazu angepasst, Kräfte in queraxialer Richtung des Nutzfahrzeugaufbaus bzw. quer zur Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs aufzunehmen.
Die Deckschichtplatte 11 bzw. die Deckschicht 10 weist an einer Oberseite 19, die einen Ladeboden des Nutzfahrzeugaufbaus bildet, mehrere, in regelmäßigen Abständen angeordnete Rippen 16 auf. Die Rippen 16 bewirken einerseits ein Unterspülen von Ladegut mit Kühlluft und bilden zusätzlich eine rutschhemmende Oberfläche. Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen 16 in Längsrichtung des Nutzfahrzeugaufbaus.
Die Tragschicht 20 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch mehrere Tragschichtplatten 21 gebildet, die durch die Formschlussprofile 17 bzw. die Längskanten 12 der Deckschichtplatten 11 voneinander getrennt sind. Die Tragschicht 20 ist durch die Formschlussprofile 17 unterbrochen.
Wesentlich ist, dass die Deckschicht 10 insgesamt eine Masse aufweist, die derart angepasst ist, dass eine Scherkraft zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 kleiner als eine Haltekraft des Kompensationsmittels ist. Durch die Wahl des Materials für die Deckschicht 10 und die Tragschicht 20 und die Schichtdicken der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 sowie durch Verwendung eines geeigneten Kompensationsmittels kann effizient verhindert werden, dass sich die Deckschicht 10 von der Tragschicht 20 löst.
Die Deckschicht 10 ist dem Laderaum des Nutzfahrzeugaufbaus direkt zugewandt. Vorzugsweise ist die Deckschicht 10 aus Aluminium oder einer AluminiumLegierung gebildet. Konkret können mehrere Deckschichtplatten 11 aus einem Aluminium-Werkstoff vorgesehen sein, die, wie in 2 dargestellt, formschlüssig miteinander verbindbar sind. Alternativ oder zusätzlich können die Deckschichtplatten 11 miteinander verschweißt und/oder verklebt und/oder klemmverbunden sein. Vorzugsweise sind die Deckschichtplatten 11 als Aluminium-Strangpressprofile ausgebildet.
Es ist auch denkbar, dass die Deckschicht 10 aus einer durchgängigen Deckschichtplatte 11 gebildet ist, also der gesamte Ladeboden des Nutzfahrzeugaufbaus durch eine einzige Deckschichtplatte 11 geformt ist. Die Deckschicht 10 nimmt Schubkräfte, Zugkräfte und Druckkräfte aus der Beladung auf und leitet diese in die unterhalb angeordnete Tragschicht 20 weiter. Die Deckschicht 10 leitet die Schub-, Zug- und Druckkräfte aus der Beladung als Flächenlast in die Tragschicht 20 ein. Gleichzeitig schützt die wasserdichte Deckschicht 10 die unterhalb angeordnete Tragschicht 20 und weitere Bodenschichten vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen.
Das Kompensationsmittel zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 ist vorzugsweise ein Klebstoff. Der Klebstoff bzw. die Klebeschicht dient ebenfalls zur Übertragung der Schub-, Zug- und Druckkräfte, die durch thermische Ausdehnung der Deckschicht 10 entstehen.
Vorzugsweise ist der Nutzfahrzeugaufbau als Isolier-Aufbau gestaltet. Derartige Nutzfahrzeugaufbauten kommen insbesondere zum Transport von zu klimatisierenden Gütern, insbesondere zu kühlenden bzw. tiefgekühlten Gütern, zum Einsatz. Daher besteht ein Temperaturgefälle zwischen dem Laderaum im Inneren des Nutzfahrzeugaufbaus und der äußeren Umgebung. Beim Öffnen des Nutzfahrzeugaufbaus, beispielsweise beim Be- und Entladen, kommt es zu kurzfristigen Temperaturausgleichsvorgängen, so dass insbesondere die Deckschicht 10 hohen Temperaturschwankungen unterliegt. Dies führt zu einem thermisch bedingten Längenausdehnungsverhalten, das sowohl als Längung, als auch als Schrumpfung erkennbar sein kann. Folglich werden aus rein thermischen Gründen bereits Schubkräfte zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 wirksam, die zu einem Ablösen der Deckschicht 10 von der Tragschicht 20 führen können.
Das Kompensationsmittel ist daher erfindungsgemäß derart angepasst, dass Verschiebungen zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 ausgeglichen werden können, ohne die senkrecht zur Deckschicht 10 und zur Tragschicht 20 wirkende Haltekraft zu verlieren. Um den Verschiebeweg zwischen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 gering zu halten, ist konkret vorgesehen, die Masse der Deckschicht 10 im Verhältnis zur Masse der Tragschicht 20 entsprechend anzupassen. Insbesondere ist die Schichtdicke der Deckschicht 10 möglichst klein gewählt, um den Verschiebeweg zu reduzieren. Dabei ist die Schichtdicke der Deckschicht 10 dennoch ausreichend groß gewählt, um eine effiziente Lastaufnahme und Stabilität der Deckschicht 10 sicherzustellen.
Die Masse der Deckschicht 10 verhält sich zur Masse der Tragschicht 20 über die gesamte Bodenfläche vorzugweise im Verhältnis 1:1, d.h. die Massen der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 können gleich sein. Das Verhältnis zwischen der Masse der Deckschicht 10 und der Masse der Tragschicht 20 (Deckschicht/Tragschicht) beträgt vorzugsweise 1, insbesondere höchstens 0,8, insbesondere höchstens 0,65, insbesondere höchstens 0,5.
Die Deckschicht 10 weist vorzugsweise eine erheblich höhere Dichte als die Tragschicht 20 auf, so dass die Deckschicht 10 relativ dünn ausgebildet sein kann. Die Schichtdicken der Deckschicht 10 und der Tragschicht 20 sind unterschiedich. Insbesondere kann die Tragschicht 20 eine erheblich größere Schichtdicke aufweisen als die Deckschicht 10.
In konkreten Ausführungsformen ist das Kompensationmittel ein Zweikomponentenklebstoff auf Polyurethanbasis (Harz). Der Klebestoff kann einen Härter aufweisen, wobei das Volumenverhältnis zwischen Harz und Härter vorzugsweise etwa 3,7:1 beträgt. Das Gewichtsverhältnis kann etwa 5:1 betragen. Der Klebstoff kann eine Tropfzeit von 60min aufweisen. Die Zugscherfestigkeit des Klebstoffs beträgt vorzugweise 24 MPa bei einer Umgebungstemperatur von -20°C, 18,5 MPa bei einer Umgebungstemperatur von +20°C und 5,2 MPa bei einer Umgebungstemperatur von etwa +80°C. Die Viskosität des Klebstoffs kann im gemischten Zustand der beiden Klebstoffkomponenten etwa 8.000 mPa·s betragen. Der gemischte Klebstoff weist vorzugweise eine Dichte von etwa 1,41 g/cm³ auf.
Das Kompensationsmittel bzw. die Klebeschicht überträgt die Schub-, Zug- und Druckkräfte in die Tragschicht 20. Die Tragschicht 20 bildet einen tragenden Unterbau für die Deckschicht 10. Vorzugsweise ist die Tragschicht 20 aus Holz oder einem Faserverbundwerkstoff gefertigt. Beispielsweise kann die Tragschicht 20 einen Glasfaser-Verbundwerkstoff, insbesondere GFK, oder einen KohlefaserVerbundwerkstoff, insbesondere CFK, umfassen. Der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Tragschicht ist signifikant kleiner als der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Deckschicht 10. Mit anderen Worten ist der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Deckschicht 10 deutlich größer als der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Tragschicht 20. Insbesondere ist der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Deckschicht 10 wenigstens um das 2-fache, insbesondere wenigstens um das 2,5-fache, insbesondere wenigstens um das 2,75-fache, größer als der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Tragschicht 20.
Die Tragschicht 20 nimmt die Schub-, Zug- und Druckkräfte auf und leitet diese in eine darunterliegende Verstärkungsschicht 30 weiter. Die Verstärkungsschicht 30 ist unmittelbar unter der Tragschicht 20 angeordnet und mit der Tragschicht 20 verbunden. Die Verbindung zwischen der Tragschicht 20 und der Verstärkungsschicht 30 erfolgt vorzugsweise durch einen Klebstoff. Der Klebstoff kann, wie bereits bei der Klebeschicht zwischen Deckschicht 10 und Tragschicht 20, vollflächig zwischen der Tragschicht 20 und der Verstärkungsschicht 30 angeordnet sein. Es kann der gleiche Klebstoff verwendet werden der auch zur Verbindung von Deckschicht und Tragschicht eingesetzt wird.
Vorzugsweise ist die Verstärkungsschicht 30 durch mehrere Querträger 31 gebildet, die sich in regelmäßigen Abständen queraxial zur Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Die Querträger 31 können sich auf Längsträgern 43 abstützen, die in einer Isolierschicht 40 angeordnet sind. Die Längsträger 43 erstrecken sich in Längsrichtung des Nutzfahrzeugaufbaus. In queraxialer Richtung können mehrere Längsträger 43 in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sein. Insbesondere sind zumindest an den Seitenwänden 60 des Nutzfahrzeugaufbaus Längsträger 43 vorgesehen.
Zwischen den Längsträgern 43 sind Hohlräume ausgebildet, die durch ein Isoliermaterial 41 gefüllt sind. Das Isoliermaterial kann beispielsweise ein Isolierschaum, insbesondere ein Polyurethanschaum, sein. Das Isoliermaterial füllt vorzugsweise alle Freiräume zwischen den Längsträgern 43 und den Querträgern 31 aus.
Die Längsträger 43 und die Querträger 31 bilden gemeinsam ein Traggerüst 42, das in der Isolierschicht 40 angeordnet ist. Die Isolierschicht 40 ist also durch das Traggerüst 42 und das Isoliermaterial 41 gebildet. Das Traggerüst 42 überträgt die auf die Ladefläche des Bodenelements aufgebrachten Schub-, Zug- und Druckkräfte in eine darunterliegende Schichtverbundplatte 50, die die unterste Schicht des Bodenelements bildet. Die Schichtverbundplatte 50 ist mit dem Fahrzeugrahmen des Nutzfahrzeugaufbaus verbunden, so dass über die Schichtverbundplatte 50 die in das Bodenelement eingeleiteten Schub-, Zug- und Druckkräfte in den Fahrzeugrahmen abgeleitet werden. Die Schichtverbundplatte 50 dient als stützendes bzw. tragendes Gegenelement zur Deckschicht 10 und Tragschicht 20, so dass sich insgesamt ein selbsttragendes Bodenelement bildet.
Das Bodenelement ist insgesamt selbsttragend. Das bedeutet, dass das Bodenelement als vorgefertigtes Bauteil herstellbar ist. Insbesondere kann das Bodenelement vorgefertigt werden, bevor es mit einem Fahrgestell bzw. Fahrzeugrahmen kombiniert wird. Ebenso kann das Bodenelement vorgefertigt sein, bevor es mit Seitenwänden 60 kombiniert wird.
1 zeigt einen Randbereich des Bodenelements, das mit einer Seitenwand 60 verbunden ist. Das Bodenelement weist die zuvor beschriebenen Einzelschichten auf. Zusätzlich ist in einem Randbereich 13 der Deckschicht 10 ein Hohlprofil 14 erkennbar, das sich auf der Verstärkungsschicht 30, insbesondere dem Querträger 31, abstützt. Die Deckschicht 10 bzw. Deckschichtplatte 11 umfasst also im Randbereich ein Randprofil, das im Wesentlichen eine Höhe aufweist, die der Höhe der Tragschichtplatte 21 entspricht. Das Randprofil ist vorzugsweise mit dem Querträger 31 fest verbunden, insbesondere verklebt.
Benachbart zum Hohlprofil 14 ist im Randbereich 13 der Deckschicht 10 eine U-förmige Schiene 15 erkennbar, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Deckschichtplatte 11 erstreckt. Die Schiene 15 ist vom Laderaum des Nutzfahrzeugaufbaus als Nut erkennbar. Die Schiene 15 dient zur Aufnahme einer Eingriffsnase 65 eines Rammschutzwinkels 62. Der Rammschutzwinkel 62 stabilisiert einerseits die Verbindung des Bodenelements mit der Seitenwand 60 und dient gleichzeitig als Schutz für die Seitenwand 60 vor einer Beschädigung. Insbesondere ermöglicht der Rammschutzwinkel 62 ein seitenwandnahes Befahren des Ladebodens mit einem Gabelstapler, wobei der Rammschutzwinkel 62 eine Beschädigung der Seitenwand 60 durch das Ladegut oder ein Beladefahrzeug verhindert.
Der Rammschutzwinkel 62 weist ein T-förmiges Profil, insbesondere Strangpressprofil, auf. Das T-förmige Profil des Rammschutzwinkels 62 umfasst einen Seitenwandschenkel 63 und einen senkrecht zum Seitenwandschenkel 63 angeordneten Bodenschenkel 64. Der Bodenschenkel 64 ist in der Einbaulage horizontal ausgerichtet. Der Seitenwandschenkel 63 erstreckt sich in der Einbaulage vertikal und ist mit der Seitenwand 60, insbesondere einer Innenseite der Seitenwand 60, fest verbunden. Der Seitenwandschenkel 63 erstreckt sich vorzugsweise bis in die Isolierschicht 40 und kann sich auf dem Längsträger 43 abstützen. Der Bodenschenkel 64 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass eine laderaumseitige Fläche des Bodenschenkels 64 mit der Ladefläche des Bodenelements fluchtet. Die Ladefläche ist dabei durch die Spitzen der Rippen 16 definiert. Als Ladefläche wird im Rahmen der Anmeldung also diejenige Fläche angesehen, auf welcher das Ladegut aufsteht. Üblicherweise steht das Ladegut auf den Rippen 16 auf.
Zusätzlich zum Rammschutzwinkel 62 ist die Seitenwand 60 durch einen äußeren Verbindungswinkel 61 mit dem Bodenelement fest verbunden. Der äußere Verbindungswinkel 61 kann ebenfalls als Strangpressprofil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der äußere Verbindungswinkel 61 als Aluminium-Strangpressprofil ausgebildet. Ähnliches gilt für den Rammschutzwinkel 62, der ebenfalls als Aluminium-Strangpressprofil ausgebildet sein kann.
Der äußere Verbindungswinkel 61 umfasst einen vertikalen Schenkel 61a, der sich über eine Außenfläche der Seitenwand 60 erstreckt. Ferner umfasst der äußere Verbindungswinkel 61 einen horizontalen Schenkel 61b, der sich über eine Unterseite des Bodenelements, insbesondere über eine Unterseite der Schichtverbundplatte 50 erstreckt. Der äußere Verbindungswinkel 61 dient einerseits zur Stabilisierung der Verbindung zwischen der Seitenwand 60 und dem Bodenelement und andererseits als Kantenschutz.
Aus 1 ist ferner erkennbar, dass die Seitenwand 60 auf der Schichtverbundplatte 50 des Bodenelements aufsteht. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass sich die Schichtverbundplatte 50 in queraxialer Richtung des Nutzfahrzeugaufbaus über die Isolierschicht 40, insbesondere über das Traggerüst 42 hinaus erstreckt. Mit anderen Worten weist die Schichtverbundplatte 50 eine Breite auf, die größer ist als die Breite der darüberliegenden Schichten, insbesondere als die Breite der Isolierschicht 40. Konkret überragt die Schichtverbundplatte 50 das Traggerüst 42 beidseitig, insbesondere in queraxialer Richtung des Nutzfahrzeugaufbaus. Die Schichtverbundplatte 50 überragt das Traggerüst 42 im Wesentlichen um die Breite der Seitenwand 60.
Das Traggerüst 42 dient als Distanzhalter zwischen der Tragschicht 20 und der Schichtverbundplatte 50. Je nach Einsatzzweck des Nutzfahrzeugaufbaus können insbesondere die Längsträger 43 des Traggerüsts 42 unterschiedlich hoch ausgebildet sein. Für Nutzfahrzeugaufbauten, die zum Transport von Tiefkühlware eingesetzt werden, sind die Längsträger 43 vorzugsweise höher als bei Nutzfahrzeugaufbauten, die für einfach gekühlte bzw. leicht zu temperierende Güter eingesetzt werden. Die Höhe der Längsträger 43 bestimmt dabei die Höhe der Isolierschicht 40. Für Tiefkühltransporte ist eine hohe Isolierung, also eine große Schichtdicke der Isolierschicht 40 erforderlich, um energieeffizient die tiefen Temperaturen im Laderaum, die bis zu -18 oder -30 Grad betragen können, zu gewährleisten. Für den Transport von einfach zu temperierenden Gütern, beispielsweise für den Transport von Blumen, die bei niedrigen Plusgraden zu transportieren sind, ist eine reduzierte Isolierung ausreichend, so dass die Schichtdicke der Isolierschicht 40 entsprechend klein gestaltet sein kann. So kann das Leergewicht des Nutzfahrzeugaufbaus reduziert und entsprechend die Zuladung erhöht werden.
Bezugszeichenliste

10: Deckschicht
11: Deckschichtplatte
12: Längskante
13: Randbereich
14: Hohlprofil
15: Schiene
16: Rippe
17: Formschlussprofil
18: Unterseite
19: Oberseite
20: Tragschicht
21: Tragschichtplatte
30: Verstärkungsschicht
31: Querträger
40: Isolierschicht
41: Isoliermaterial
42: Traggerüst
43: Längsträger
50: Schichtverbundplatte
60: Seitenwand
61: Äußerer Verbindungswinkel
61a: Vertikaler Schenkel
61b: Horizontaler Schenkel
62: Rammschutzwinkel
63: Seitenwandschenkel
64: Bodenschenkel
65: Eingriffsnase

Claims

Bodenelement für einen Nutzfahrzeugaufbau mit einer Tragschicht (20) und einer Deckschicht (10), die einen größeren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten als die Tragschicht (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Deckschicht (10) höchstens der Masse der Tragschicht (20) entspricht derart, dass eine Scherkraft zwischen der Deckschicht (10) und der Tragschicht (20), die im Gebrauch durch eine thermisch bewirkte Längenänderung der Deckschicht (10) erzeugt wird, kleiner als die Haltekraft eines Kompensationsmittels ist, das die Deckschicht (10) mit der Tragschicht (20) verbindet, wobei das Kompensationsmittel ein Klebstoff ist, der eine Haltekraft aufweist, die bei einer Umgebungstemperatur von +20°C wenigstens 16 MPa beträgt.
Bodenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsmittel die Deckschicht (10) fest und/oder vollflächig mit der Tragschicht (20) verbindet.
Bodenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Deckschicht (10) wenigstens um das 2-fache größer als der thermische Längenausdehnungskoeffizient der Tragschicht (20) ist.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Deckschicht (10) über die gesamte Breite der Tragschicht (20) erstreckt.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (10) und/oder die Tragschicht (20) durch eine oder mehrere Platten (11, 21) gebildet ist, wobei die mehreren Platten (11, 21) entlang von Längskanten (12) fest miteinander verbunden sind.
Bodenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (11) oder die Platten (11) der Deckschicht (10) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sind.
Bodenelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (21) oder die Platten (21) der Tragschicht aus (20) Holz, GFK oder CFK gebildet sind.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (10) eine Schichtdicke aufweist, die kleiner als eine Schichtdicke der Tragschicht (20) ist.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Verstärkungsschicht (30), die unmittelbar unterhalb der Tragschicht (20) angeordnet und mit der Tragschicht (20) verbunden ist.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (10) in einem Randbereich (13) auf der Verstärkungsschicht (30) aufliegt.
Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Isolierschicht (40), die unterhalb der Verstärkungsschicht (30) angeordnet ist, wobei die Isolierschicht (40) ein Isoliermaterial (41) und ein Traggerüst (42) aufweist.
Bodenelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Isolierschicht (40) eine Schichtverbundplatte (50) angeordnet ist, die zur Krafteinleitung in einen Fahrzeugrahmen angepasst ist.
Nutzfahrzeugaufbau oder Nutzfahrzeug mit einem Bodenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche.