DE102014004117A1

DE102014004117A1 - Nutzfahrzeugaufbau mit Isolationsstruktur

Info

Publication number: DE102014004117A1
Application number: DE102014004117.4A
Authority: DE
Inventors: Gerald Heinke; Reinhard Beelmann; Peter Engemann
Original assignee: Schmitz Cargobull AG
Current assignee: Schmitz Cargobull AG
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-09-24

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Nutzfahrzeugaufbau (2), insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Anhängers, eines Muldenfahrzeugs, einer Kippermulde oder Sattelaufliegers, mit einer thermischen Isolationsstruktur (8) zur thermischen Isolierung eines Laderaums (3). Um auf einem erhöhten Temperaturniveau zu transportierende Güter zuverlässig vor einem übermäßigen Auskühlen schützen zu können, ist vorgesehen, dass die Isolationsstruktur (8) wenigstens eine Schicht (9) aus einem mineralischen Isolationsmaterial (10) und wenigstens eine Schicht (11) aus einem geschäumten Kunststoff (12) umfasst und dass die wenigstens eine Schicht (9) des mineralischen Isolationsmaterials (10) dem Laderaum (3) zugewandt und die wenigstens eine Schicht (11) des geschäumten Kunststoffs (12) dem Laderaum (3) abgewandt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutzfahrzeugaufbau, insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Anhängers, eines Muldenfahrzeugs, einer Kippermulde oder Sattelaufliegers, mit einer thermischen Isolationsstruktur zur thermischen Isolierung eines Laderaums. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Nutzfahrzeugaufbaus.
Nutzfahrzeuge im Sinne der Erfindung werden insbesondere zum Transport von Gütern im öffentlichen Straßenverkehr eingesetzt. Im Falle von Lastkraftwagen oder dergleichen sind die Nutzfahrzeuge selbst angetrieben. Es sind aber auch verschiedene Arten von Anhängern bekannt, die von einem Zugfahrzeug gezogen werden. Zum Transport von Gütern weisen die Nutzfahrzeuge sogenannte Nutzfahrzeugaufbauten auf, die hierfür den Laderaum zur Verfügung stellen, wobei der Laderaum abgeschlossen oder offen sein kann. Dies hängt ab von dem jeweiligen Nutzfahrzeugaufbau.
Bei sogenannten Planenaufbauten ist der Laderaum durch wenigstens eine seitliche Plane verschließbar. Kann die Plane längs des Nutzfahrzeugs verschoben werden, spricht man von einem sogenannten Curtainsider. Bei Kofferaufbauten ist der Laderaum durch feste Wände verschlossen, die regelmäßig als mehrschichtige Paneele ausgebildet sind. Kofferaufbauten werden daher beispielsweise zum Trockentransport feuchtigkeitsempfindlicher Güter eingesetzt. Zwischen äußeren Decklagen der Paneele kann eine Kernlage aus geschäumtem Kunststoffvorgesehen sein, die thermisch isolierend wirkt. Kofferaufbauten werden daher oft für Kühltransporte von temperaturempfindlichen Gütern eingesetzt. Daneben gibt es noch Pritschenaufbauten, die nach oben und teilweise auch zur Seite offen sind, den Laderaum also nicht umschließen. Gleiches gilt für sogenannte Muldenaufbauten.
Diese dienen beispielsweise der Aufnahme von Schüttgütern, wie Erde, Sand, Bauschutt, Asphalt, Abfall und dergleichen. Die Mulde dieser Nutzfahrzeuge ist dabei mehr oder weniger wannenförmig ausgebildet. Eine Untergruppe dieser Muldenaufbauten stellen Kippermulden dar. Diese können gegenüber dem Chassis des Nutzfahrzeugs zu wenigstens einer Seite angehoben, also gekippt, werden, um die Mulde in dieser Richtung unter Ausnutzung der Schwerkraft zu leeren. Meist weisen Kippermulden an der Rückseite Klappen auf, die entriegelt werden können und im entriegelten Zustand beim Kippen der Mulde aufschwenken, so dass die Ladung aus der Mulde hinter das Nutzfahrzeug rutschen kann.
In Fällen, in denen Güter gekühlt transportiert werden sollen oder in Fällen, in denen Güter mit erhöhter Temperatur vor dem Auskühlen geschützt werden sollen, kommen Nutzfahrzeuge mit wenigstens einer Isolationsstruktur zum Einsatz. Die Isolationsstruktur ist dabei zwischen dem Laderaum des Nutzfahrzeugaufbaus und der Außenseite des Nutzfahrzeugaufbaus vorgesehen. Diese Isolationsstruktur ist ein oder mehrschichtig aufgebaut und umfasst wenigstens ein thermisch isolierendes Material.
Während die Nutzfahrzeugaufbauten für Kühltransporte sehr hohe energetische Standards erreichen, ist dies für Nutzfahrzeuge für den Transport von Gütern mit hohen Temperaturen nicht in gleicher Weise der Fall. Dies gilt beispielsweise für Schlacken, Metalle, Asphalt und dergleichen. Die von Nutzfahrzeugaufbauten bekannten Isolationsmaterialien sind bei hohen Temperaturen nicht oder nur bedingt einsetzbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Nutzfahrzeug und das Verfahren jeweils der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auf einem erhöhten Temperaturniveau zu transportierende Güter zuverlässig vor einem übermäßigen Auskühlen geschützt werden können.
Diese Aufgabe ist bei einem Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Isolationsstruktur wenigstens eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial und wenigstens eine Schicht aus einem geschäumten Kunststoff umfasst und dass die wenigstens eine Schicht des mineralischen Isolationsmaterials dem Laderaum zugewandt und die wenigstens eine Schicht des geschäumten Kunststoffs dem Laderaum abgewandt ist.
Die Erfindung hat erkannt, dass die thermische Isolierung von Nutzfahrzeugaufbauten für den Transport von warmen oder heißen Gütern durch eine mehrschichtige Isolationsstruktur verbessert werden kann, die wenigstens eine Schicht eines mineralischen Isolationsmaterials und wenigstens eine Schicht eines geschäumten Kunststoffs aufweist. Die Schicht des mineralischen Isolationsmaterials weist eine hohe Temperaturbeständigkeit und Langlebigkeit auf. Bei geringen Temperaturen ist das mineralische Isolationsmaterial jedoch weniger effizient. Hier werden mit geschäumten Kunststoffen, die bei geringeren Temperaturen ausreichend temperaturstabil sind, bessere Isolationswirkungen erreicht. Neben der reinen Isolationsfähigkeit der Schichten der Isolationsstruktur spielen aber auch das Gewicht, der Preis und der Fertigungsaufwand eine Rolle. Die Erfindung hat erkennt, dass sich auch hinsichtlich dieser Faktoren Vorteile ergeben, wenn wenigstens eine Schicht eines mineralischen Isolationsmaterials und wenigstens eine Schicht eines geschäumten Kunststoffs kombiniert werden. Dabei können die Schichtdicken insbesondere an den Temperaturverlauf über die Isolationsstruktur abgestimmt werden, insbesondere wenn die Art und die Temperaturen der zu transportierenden Güter im Grundsatz bekannt sind. Die Temperatur nimmt dabei von der Seite des Laderaums zu der dem Laderaum abgewandten Seite der Isolationsstruktur ab.
Der Einfachheit halber bietet es sich an, wenn die Isolationsstruktur nur eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial und/oder nur eine Schicht eines geschäumten Kunststoffs aufweist. Je nach den Anforderungen des Einzelfalls kann hiervon aber zugunsten etwa einer besseren Isolierung oder einer höheren thermischen Widerstandsfähigkeit abgewichen werden. Dabei ist es denkbar, dass zwischen wenigstens zwei Schichten aus mineralischem Isolationsmaterial eine Schicht aus einem geschäumten Kunststoffvorgesehen ist und umgekehrt. Dabei können die Schichten mineralischer Isolationsmaterialien und/oder geschäumter Kunststoffe aus den gleichen Materialien oder aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. Besonders bevorzugt wird es aber grundsätzlich sein, wenn mehrere Schichten jeweils unterschiedlicher mineralischer Isolationsmaterialien und/oder mehrere Schichten unterschiedlicher geschäumter Kunststoffe aneinander angrenzend vorgesehen sind. Mit anderen Worten können auf der Außenseite der Isolationsstruktur mehrere geschäumte Kunststoffschichten aus demselben Kunststoff oder unterschiedlichen Kunststoffen vorgesehen sein, während alternativ oder zusätzlich auf der dem Laderaum zugewandten Seite der Isolationsstruktur mehrere Schichten aus einem oder unterschiedlichen mineralischen Isolationsmaterialien vorgesehen sein können.
Die einzelnen Schichten müssen dabei nicht streng gegeneinander abgegrenzt sein, sondern können teilweise ineinander übergehen. Zum Beispiel kann in wenigstens einer Schicht eines mineralischen Isolationsmaterials wenigstens eine Aussparung, bedarfsweise eine Reihe regelmäßig in der Schicht des mineralischen Isolationsmittels verteilter Aussparungen, vorgesehen sein. In der wenigstens einen Aussparung kann dann überschüssiges Material der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff aufgenommen werden. Der Kunststoff der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff kann aber auch in den angrenzenden Randbereich der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial eindringen und die dort gegebenenfalls vorhandene Porosität wenigstens teilweise ausfüllen.
Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Nutzfahrzeugaufbaus ist die wenigstens eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial flexibel ausgebildet. Dies erlaubt die Anpassung der Isolationsstruktur an den zu isolierenden Bereich des Nutzfahrzeugaufbaus, insbesondere an die zu isolierende Wand des Laderaums. Die Isolationsstruktur muss dann nicht zwingend in der zu montierenden Form der Isolationsstruktur gefertigt werden. Es ist stattdessen eine kostengünstige ebene Fertigung und eine anschließende Umformung der Isolationsstruktur möglich, um diese an die jeweilige Montagesituation anpassen zu können. In diesem Zusammenhang ist es daher insbesondere zweckmäßig, wenn die wenigstens eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial biegbar ist Dann kann die Isolationsstruktur problemlos an gekrümmte oder gebogene Wände oder dergleichen angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial komprimierbar ausgebildet sein. Auf diese Weise können Unebenheiten der zu isolierenden Wand ausgeglichen und ein im Wesentlichen vollflächiges Anliegen der Isolationsstruktur an der zu isolierenden Wand sichergestellt werden. Es kann aber auch ein Ausgleich für den Fall bereitgestellt werden, dass die isolierende Wand im Betrieb nicht formstabil ist, sondern etwa im beladenen und unbeladenen Zustand des Nutzfahrzeugs eine unterschiedliche Form aufweist. Auf diese Weise kann nicht bloß eine vollflächige Anlage der Isolationsstruktur, insbesondere der wenigstens einen mineralischen Isolationsschicht an der zu isolierenden Wand des Nutzfahrzeugaufbaus bereitgestellt, sondern auch eine Beschädigung oder ein Ablösen der Isolationsstruktur vermieden werden.
Das wenigstens eine mineralische Isolationsmaterial ist vorzugsweise ein Fasermaterial. Diese Materialien sind leicht, isolieren gut und sind verhältnismäßig flexibel. Dabei kommen insbesondere Mineralwollen zum Einsatz, die zudem langlebig und kostgünstig in der Herstellung sind. Dabei bietet sich aus Gründen der Verarbeitbarkeit und wegen der stoffspezifischen Eigenschaften insbesondere die Verwendung von Steinwolle und/oder Glaswolle an.
Alternativ oder zusätzlich kann auf der dem Laderaum abgewandten Seite der Isolationsstruktur eine Decklage vorgesehen sein. Diese kann dem Schutz der Isolationsstruktur gegen mechanische Einwirkungen von außen dienen und einschichtig sowie insbesondere mehrschichtig aufgebaut sein. Insbesondere eine angrenzende Schicht aus einem geschäumten Kunststoff kann durch die äußere Decklage zuverlässig gegen Beschädigung geschützt werden. Der geschäumte Kunststoff besitzt typischerweise eine geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Einwirkungen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine, bedarfsweise an die Decklage angrenzende, Schicht eines mineralischen Isolationsmaterials vor Beschädigungen geschützt werden. Dabei bietet es sich aus Kostengründen und aus Gründen des Gewichts an, wenn die Deckschicht wenigstens überwiegend aus Kunststoff, Kunststofffolie, Holz und/oder Metall, vorzugsweise Aluminium oder Stahl, gebildet ist. Eine Kunststofffolie kann beispielsweise einem optisch ansprechenden Abschluss dienen und leicht zu reinigen sein. Andere Materialien können beispielsweise punktuell eingeleitete Kräfte besser verteilen. Bei den Metallen ist Aluminium insbesondere wegen seines Gewichts bevorzugt.
Unabhängig von dem überwiegend für die Decklage verwendeten Material bietet es sich grundsätzlich an, wenn die Decklage wenigstens eine Dampfbarriereschicht aufweist. Auf diese Weise wird vermieden, dass Feuchtigkeit in die Isolationsstruktur eindringt und sich die Haltbarkeit und/oder die Isolationswirkung der Isolationsstruktur verringert. Dabei sollte insbesondere der Eintritt von Feuchtigkeit in die äußeren und kältern Schichten der Isolationsstrukturen vermieden werden, die vorzugsweise aus geschäumtem Kunststoff gebildet werden. Die wenigstens eine Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial gibt eindringende Feuchtigkeit dagegen leichter wieder ab, und zwar wegen der offenen grobporigeren Struktur des mineralischen Isolationsmaterials und/oder der höheren Temperatur beim Betrieb des Nutzfahrzeugs.
Hinsichtlich der Verarbeitbarkeit und der thermischen Isolation ist es bevorzugt, wenn der geschäumte Kunststoff aus Polyurethan gefertigt ist. Grundsätzlich sind aber auch andere geschäumte Kunststoffe denkbar.
Um die Isolationsstruktur einfach und dauerhaft am Nutzfahrzeug befestigen zu können, kann in der wenigstens einen Schicht des geschäumten Kunststoffs und/oder des mineralischen Isolationsmaterials wenigstens ein Montageelement eingelassen sein. Das Montageelement dient dann der Befestigung der Isolationsstruktur am Nutzfahrzeug. Daher reicht es grundsätzlich aus, wenn das Montageelement abschnittsweise vorgesehen ist. Dabei bietet es sich insbesondere an, wenn das wenigstens eine Montageelement randnah in Bezug auf die Isolationsstruktur vorgesehen ist. Da die Schicht des geschäumten Kunststoffs regelmäßig stabiler und steifer ist als die Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial, bietet es sich insbesondere an, das Montageelement wenigstens teilweise in einer Schicht eines geschäumten Kunststoffs vorzusehen. Unabhängig davon ist es bevorzugt, wenn das Montageelement aus Holz, Kunststoff und/oder Metall gebildet ist. Auf diese Weise kann ein steifes Montageelement bereitgestellt werden, das alternativ oder zusätzlich leicht, etwa durch Verschrauben, mit dem Nutzfahrzeug verbunden werden kann.
Ein bevorzugtes Verhältnis zwischen Herstellungskosten Wärmeleitung, Gewicht und Dicke der Isolationsstruktur kann grundsätzlich erhalten werden, wenn die wenigstens eine Schicht aus einem mineralischen Isolationsmaterial jeweils oder gesamt eine Schichtdicke zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise 40 mm und 150 mm, weiter vorzugsweise 50 mm und 120 mm, aufweist. Alternativ oder zusätzlich bietet es sich aus denselben Gründen an, wenn die wenigstens eine Schicht aus einem geschäumten Kunststoff jeweils oder gemeinsam eine Schichtdicke zwischen 5 mm und 50 mm, vorzugsweise 10 mm und 40 mm, weiter vorzugsweise 15 mm und 25 mm, aufweist. Dabei ist es grundsätzlich bevorzugt, wenn die Decklage eine Schichtdicke zwischen 0,1 mm und 3 mm, vorzugsweise 0,3 mm und 2 mm, insbesondere 0,5 mm und 1 mm, aufweist. Dann kann eine ausreichende Steifigkeit und/oder ein ausreichender Schutz gegenüber äußeren Einwirkungen bereitgestellt werden.
Die wenigstens eine Isolationsstruktur kann wenigstens abschnittsweise entlang einer den Laderaum begrenzenden Wand vorgesehen sein. Dann werden die Erwärmung weiterer Bauteile des Nutzfahrzeugaufbaus und der entsprechende Wärmeabfluss vermieden, so dass das Temperaturniveau des zu transportierenden Guts möglichst lange und/oder konstant aufrechterhalten werden kann. Die Vorzüge der Isolationsstruktur werden insbesondere dann genutzt, wenn die den Laderaum begrenzende Wand gebogen, gekrümmt und/oder geknickt ausgebildet ist. Die Isolationsstruktur kann nämlich einfach und flexibel an eine derartige Wand angepasst werden. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass die Isolationsstruktur vollflächig entlang der den Laderaum begrenzenden Wand vorgesehen ist. Dies ist hinsichtlich der thermischen Isolation optimal. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine abschnittsweise Anbringung der Isolationsstruktur ausreichend sein kann und aufgrund des geringeren konstruktiven Aufwands zu bevorzugen ist. Insbesondere können nicht flächige Abschnitte oder Abschnitte, die bedarfsweise zugänglich sein müssen, nicht mit einer Isolationsstruktur versehen werden.
Günstige Verhältnisse zwischen Herstellungskosten Wärmeleitung, Gewicht und Dicke der Isolationsstruktur können im Übrigen erhalten werden, wenn die Isolationsstruktur einen Wärmedurchgangskoeffizient (k-Wert) von kleiner 1 W/m²K, vorzugsweise kleiner 0,7 W/m²K, insbesondere kleiner 0,5 W/m²K, und/oder einen Wärmedurchgangswiderstand (R-Wert) von wenigstens 1 m²K/W, vorzugsweise wenigstens 1,5 m²K/W, insbesondere 2 m²K/W, aufweist. Dabei bietet es sich zur Gewichts- und Kosteneinsparung insbesondere an, wenn die Wärmeleitfähigkeit (λ) des geschäumten Kunststoffs weniger als 0,04 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,03 W/mK, insbesondere weniger als 0,025 W/mK beträgt. Die Wärmeleitfähigkeit (λ) der Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial kann alternativ oder zusätzlich zum Schutze der Kunststoffschicht weniger als 0,07 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,06 W/mK, insbesondere weniger als 0,055 W/mK betragen.
Die eingangs genannte Aufgabe ist zudem durch ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst, bei dem die wenigstens eine Schicht aus geschäumtem Kunststoff durch Verkleben und/oder Anschäumen dauerhaft mit der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial verbunden wird.
Dies ermöglicht eine einfache, schnelle und kostengünstige Verbindung zwischen der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff und der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial. Sofern mehrere Schichten aus geschäumtem Kunststoff oder mehrere Schichten aus mineralischem Isolationsmaterial vorgesehen sind, können diese mehreren Schichten mit den jeweils angrenzenden Schichten durch Verkleben und/oder Anschäumen dauerhaft verbunden sein.
Das Verkleben kann dabei durch einen separaten Klebstoff besorgt werden, der zwischen die miteinander zu verklebenden Schichten gebracht wird. Dann bietet es sich an, wenn die wenigstens eine Schicht aus geschäumtem Kunstsoff vor dem Verkleben mit der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial bereits geschäumt und insbesondere ausgehärtet bzw. ausreagiert ist. Grundsätzlich kann auch der wenigstens eine geschäumte und/oder zu schäumende Kunststoff die Verklebung mit der angrenzenden Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial bereitstellen, so dass auf einen separaten Klebstoff verzichtet werden kann. Bedarfsweise kann jedoch ein Haftvermittler zwischen den zu verklebenden Schichten vorgesehen werden. In diesem Zusammenhang wird unter einem Anschäumen der Schicht des geschäumten Kunststoffs verstanden, dass das Material zur Bildung der geschäumten Kunststoffschicht im ungeschäumten, teilgeschäumten und/oder noch nicht abschließend ausgehärteten bzw. ausreagierten Zustand auf die angrenzende Schicht des mineralischen Isolationsmaterials aufgebracht wird und sodann an der mineralischen Isolationsschicht schäumt und/oder aushärtet. Auf diese Weise kann bei hinreichend affinen Materialien eine Verklebung zwischen beiden Schichten erreicht werden, ohne dass es eines Klebstoffs bedarf.
Durch das Anschäumen kann aber alternativ oder zusätzlich zur zuvor beschriebenen stoffschlüssigen Verbindung auch eine formschlüssige Verbindung zwischen der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff und der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial auch eine formschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die dem geschäumten Kunststoff zugewandte Seite der Schicht des mineralischen Isolationsmaterials nicht glatt, sondern insbesondere offenporig ist. Dann kann der zu schäumende Kunststoff in die Randschicht des mineralischen Isolationsmaterials eindringen und dort aushärten. Bei Verwendung einer Mineralwolle oder einem anderen faserigen mineralischen Material kann der zu schäumende Kunststoff in den Zwischenraum zwischen den Fasern eindringen und die Fasern im Randbereich der Schicht des mineralischen Isolationsmaterials bedarfsweise mehr oder weniger umschließen, bevor der Kunststoff aushärtet oder ausreagiert. Es entsteht so eine dauerhafte und feste formschlüssige Verbindung zwischen den ineinander übergehenden Randbereichen der beiden miteinander verbundenen Schichten aus geschäumtem Kunststoff und mineralischem Isolationsmaterial.
Die wenigstens eine Schicht aus geschäumtem Kunststoff kann auf ihrer zur Außenseite des Nutzfahrzeugaufbaus weisenden Seite mit einer äußeren Decklage verbunden werden. Die Verbindung wird dabei der Einfachheit halber durch Verkleben bereitgestellt. Hiezu kann ein Klebstoff verwendet werden. Es kann aber auch durch Anschäumen der äußeren Decklage eine direkte Verbindung zwischen der Decklage und der Schicht aus geschäumtem Kunststoff bereitgestellt werden, so dass ein Klebstoff und das Aufbringen des Klebstoffs entbehrlich sind.
Um die Herstellung insgesamt einfacher und flexibler gestalten zu können, bietet es sich an, wenn die Isolationsstruktur erst nach dem Verbinden der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff und der wenigstens einen Schicht aus mineralischem Isolationsmaterial am Nutzfahrzeugaufbau montiert wird. Dann kann die Herstellung der Isolationsstruktur von deren Montage am Nutzfahrzeugaufbau entkoppelt werden. Insbesondere für den Fall, dass die Isolationsstruktur nicht in ebener Form, sondern gebogen, gekrümmt und/oder geknickt am Nutzfahrzeug vorgesehen wird, kann die Fertigung der Isolationsstruktur bedarfsweise in ebener Form mit einem ebenen Schichtaufbau erfolgen. Die Formgebung kann dann erst später erfolgen, wobei dann auch erst später festgelegt werden muss, an welchem Nutzfahrzeugaufbau die Isolationsstruktur tatsächlich verbaut wird. Dadurch können Fertigungskosten eingespart werden.
In diesem Zusammenhang kann eine nachträgliche Umformbarkeit und/oder Anpassbarkeit an das jeweilige mit der Isolationsstruktur zu versehende Nutzfahrzeug in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass vor dem Anschäumen der wenigstens einen Schicht aus geschäumtem Kunststoff wenigstens ein Formkörper in der entsprechenden Schicht vorgesehen wird. Nach dem Anschäumen der wenigstens einen geschäumten Kunststoffschicht und vor dem Montieren der Isolationsstruktur kann der wenigstens eine Formkörper wieder entfernt werden, wobei der Formkörper dann Freiräume zurücklässt. Diese erlauben dann ein Umformen der Isolationsstruktur, ohne dass in den Freiräumen zu viel überschüssiges Material vorhanden ist, welches das Umformen erschweren oder verhindern würde. Aus diesem Grunde bietet es sich besonders an, wenn es sich bei dem wenigstens einen Formkörper wenigstens teilweise um einen keilförmigen Formkörper handelt. Letztlich wird die Isolationsstruktur im Bereich des entfernten Formkörpers umgeformt, insbesondere umgebogen und/oder geknickt, und in diesem umgeformten Zustand am Nutzfahrzeugaufbau montiert.
Ganz grundsätzlich können auch nicht ebene, den Laderaum begrenzende Wände einfach und schnell mit einer Isolationsstruktur versehen werden, wenn die Form der Isolationsstruktur vor oder während des Montierens an die Form der den Laderaum begrenzenden Wand des Nutzfahrzeugaufbaus angepasst wird. Je später diese Anpassung im Montageprozess des Nutzfahrzeugs erfolgt, desto höher ist die Flexibilität der Herstellung, desto mehr Gleichteile können verwendet werden und desto geringer sind die Lagerhaltungs- und Transportkosten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
1 ein Nutzfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugaufbau in Form einer Kippermulde in einer perspektivischen Ansicht,
2A–C den Nutzfahrzeugaufbau aus 1 in einer vertikalen Schnittansicht quer zur Längserstreckung des Nutzfahrzeugaufbaus entlang der Schnittebene II-II aus 1 sowie zwei Verbindungsbereiche der Isolationsstruktur,
3A–C alternative Verbindungsbereiche für die Montage der Isolationsstruktur am Nutzfahrzeugaufbau und
4A–D die Isolationsstruktur des Nutzfahrzeugs aus 1 in unterschiedlichen Zuständen während dessen Fertigung.
In der 1 ist ein Nutzfahrzeug 1 mit einem Nutzfahrzeugaufbau 2 in Form einer Kippermulde mit einem Laderaum 3 z. B. für den Transport von Gütern bei erhöhter Temperatur dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um Asphalt bei einer Temperatur von etwa 200°C handeln. Das vordere Ende des Nutzfahrzeugaufbaus 2 kann über einen Hydraulikzylinder gegenüber dem Chassis 4 des Nutzfahrzeugs 1 angehoben werden. Die geladenen Güter rutschen dann durch eine während des Transports verschlossene Klappe 5 am hinteren Ende des Nutzfahrzeugaufbaus 2 bzw. der Mulde 6 vom Nutzfahrzeug 1. Die Mulde 6 wird durch eine den Laderaum 3 begrenzende Wand 7 gebildet. Bei dem Nutzfahrzeugaufbau 2 in Form der Kippermulde besteht die Besonderheit darin, dass die den Laderaum 3 begrenzende Wand 7 im Querschnitt gewölbt bzw. gebogen ist.
Damit die zu transportierenden Güter während des Transports nicht übermäßig abkühlen, ist auf der Außenseite der den Laderaum 3 begrenzenden Wand 7 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 eine Isolationsstruktur 8 zur thermischen Isolierung des Laderaums 3 montiert, wie dies insbesondere in der 2A im Querschnitt dargestellt ist. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Isolationsstruktur 8 ist der Einfachheit halber dreilagig aufgebaut, obwohl grundsätzlich weitere Lagen in Frage kämen.
Angrenzend an die den Laderaum 3 begrenzende Wand 7 weist die Isolationsstruktur 8 eine Schicht 9 aus einem flexiblen mineralischen Isolationsmaterial 10 in Form von Steinwolle auf. Die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 ist komprimierbar vorgesehen. Wenn sich die Mulde 6 im beladenen Zustand lokal ausdehnt, kann dies von der Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 ausgeglichen werden, ohne dass die Isolationsstruktur 8 an sich Schaden nimmt. Zudem ist die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 biegbar ausgebildet, um die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 um eine Wölbung des Nutzfahrzeugaufbaus 2 herum biegen zu können. Die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 weist beim dargestellten und insoweit bevorzugten Nutzfahrzeugaufbau 2 eine Schichtdicke zwischen 60 mm und 100 mm, insbesondere zwischen 70 mm bis 90 mm auf.
An die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 schließt sich eine Schicht 11 aus einem geschäumten Kunststoff 12 in Form von Polyurethan an, an deren Außenseite eine äußere Decklage 13 aus Aluminium vorgesehen ist. Das Aluminium sorgt für eine zufriedenstellende Schlagzähigkeit für den Fall von mechanischen Einwinkungen von außen und für eine Dampfbarriere, die einem Eindringen von Feuchtigkeit in die Schicht 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 entgegenwirkt. Die Schichtdicke der Schicht 11 des geschäumten Kunststoffs 12 beträgt beim dargestellten und insoweit bevorzugten Nutzfahrzeugaufbau 2 zwischen 10 mm und 30 mm, insbesondere etwa 20 mm. Dagegen ist die Aluminiumschicht der äußeren Decklage 13 zwischen 0,5 mm und 1 mm, insbesondere etwa 0,8 mm dick Die äußere Decklage 13 kann an ihrer Außenseite bedarfsweise noch eine Lackschicht oder wenigstens eine Kunststofffolie aufweisen.
Beim dargestellten und insoweit bevorzugten Nutzfahrzeugaufbau 2 ist die äußere Decklage 13 durchgängig vorgesehen. Die Schicht 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 und die Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 ist dagegen wenigstens abschnittsweise unterbrochen. Die Isolationsstruktur 8 ist beim dargestellten und insoweit bevorzugten Nutzfahrzeugaufbau 2 mehrfach geknickt, wodurch die angrenzenden Abschnitte der unterbrochenen Schichten 9, 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 und mineralischem Isolationsmaterial 10 in den Knickbereichen 14 der Isolationsstruktur 8 vorzugsweise ein Anlage aneinander kommen.
Die Montage der Isolationsstruktur 8 ist in der 2B–C im Detail dargestellt. Die Isolationsstruktur 8 kann sich im Verbindungsbereich gemäß IIB der 2A an ein Profil 15, bedarfsweise Hohlprofil des Nutzfahrzeugaufbaus 2 angrenzen, wie dies in der 2B dargestellt ist. Der Nutzfahrzeugaufbau 2 weist an dieser Stelle ein Profil 15, insbesondere Hohlprofil, auf, an dem ein Winkel 16 montiert ist. Die Isolationsstruktur 8 ist unter diesen Winkel 16 geschoben und damit an der den Laderaum 3 begrenzenden Wand 7 positioniert. Nahe des Rands der Isolationsstruktur 8 ist in der Schicht 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 ein Montageelement 17 in Form einer Metallplatte, insbesondere Aluminiumplatte, eingebettet, die mit dem Winkel 16 beispielsweise verschraubt oder vernietet ist, um die Isolationsstruktur 8 dauerhaft in Position zu halten. In der 2C ist der dem in der 2B dargestellten Rand gegenüberliegende Rand der Isolationsstruktur 8 im Verbindungsbereich IIC der 2A dargestellt. Dort ist kein Profil, sondern lediglich ein Winkel 18 an der den Laderaum 3 begrenzenden Wand 7 vorgesehen. Die Verwendung eines Profils und der Verzicht auf ein Profil sind grundsätzlich jeweils wahlweise möglich. Nahe des Rands der Isolationsstruktur 8 ist ein Montageelement 17 in die Schicht 11 des geschäumten Kunststoffs 12 eingebracht, das mit dem Winkel verschraubt ist.
In der 3A ist eine alternative Ausgestaltung des Verbindungsbereichs zwischen Isolationsstruktur 8 und Nutzfahrzeug 2 dargestellt. In dem Verbindungsbereich ist ein Profil 19 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 vorgesehen, das flacher als das Profil 15 gemäß 2B ausgebildet ist. In diesem Falle kann der Winkel 20 gegenüber dem Profil 19 nach außen vorstehen, um so einen entsprechenden Längenausgleich zu schaffen. Auch in diesem Fall ist der Winkel 20 mit einem Montageelement 17 verbunden.
Alternativ dazu kann unter Verzicht auf das Montageelement 17 und bedarfsweise den Winkel 16, 18, 20 eine seitlich gegenüber den Schichten 9, 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 und mineralischem Isolationsmaterial 10 vorstehende äußere Decklage 13 vorgesehen sein, wie dies beispielhaft in der 3B dargestellt ist. Der seitlich vorstehende Abschnitt 21 der äußeren Decklage 13 kann dann überlappend zu dem Profil 15 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 ausgerichtet und sodann mit dem Profil 15 verbunden, insbesondere verschraubt werden.
In der 3C ist eine ähnliche Montagesituation dargestellt, bei der ein Profil 19 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 flacher ausgebildet ist. In diesem Falle kann zwischen dem Profil 19 und dem seitlich vorstehenden Abschnitt 21 der äußeren Decklage 13 ein die Distanz zwischen dem Profil 19 und der äußeren Decklage 13 ausgleichendes Ausgleichselement 22 vorgesehen sein. Die Decklage 13 kann dann mit dem Ausgleichselement 22 verschraubt oder vernietet sein. Zudem kann auf ein in die Isolationsstruktur 8 integriertes Montageelement 17 verzichtet werden.
Je nach dem zu isolierenden Nutzfahrzeugaufbau 2 kann die äußere Decklage 13 bedarfsweise an lediglich einer Seite oder aber an mehreren Seiten seitlich gegenüber den Schichten 9, 11 aus dem geschäumten Kunststoff 12 und dem mineralischen Isolationsmaterial 10 vorstehen, um an den entsprechenden Rändern mit dem Nutzfahrzeugaufbau 2 verbunden zu werden.
Grundsätzlich kann im Verbindungsbereich zwischen dem Nutzfahrzeugaufbau 2 und der Isolationsstruktur 8 auch ein weiteres oder separates, nicht dargestelltes Montagehilfsmittel vorgesehen sein. Z. B. kann ein sogenanntes Spannband über den Verbindungsbereich gebracht werden, so dass dieses sowohl einen Randbereich der Isolationsstruktur 8 als auch einen Randbereich eines angrenzenden Profils 15, 19 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 überdeckt. Das Montagehilfsmittel kann dann mit der Isolationsstruktur 8 und dem Profil 15, 19 des Nutzfahrzeugaufbaus 2 verbunden, beispielsweise verschraubt, vernietet und/oder verschweißt werden.
Die Fertigung der Isolationsstruktur 8 kann grundsätzlich auf verschiede Arten erfolgen. Nicht dabei kann beispielsweise eine äußere Decklage 13 mit einer Schicht 11 aus geschäumtem und ausgehärtetem bzw. ausreagiertem Kunststoff 12 verklebt werden. Für den Fall, dass die Isolationsstruktur 8 nicht in einer ebenen Form, sondern umgeformt, am Nutzfahrzeugaufbau 2 vorgesehen wird, setzt sich die Schicht 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 vorzugsweise aus mehreren separaten Segmenten 23 des geschäumten Kunststoffs 12 zusammen. Auch die Schicht 9 aus mineralischem Isolationsmaterial 10 ist aus einzelnen Segmenten 24 zusammengesetzt. Die entsprechenden Segmente 24 der Schicht 9 aus mineralischem Isolationsmaterial 10 werden dann vorzugsweise mit den entsprechenden Segmenten 23 der Schicht 11 aus geschäumtem Kunststoff 12 verklebt, und zwar mit einem entsprechenden Klebstoff. Anschließend wird die Isolationsstruktur 8 umgeformt und am Nutzfahrzeug 2 montiert. Im alternativen Falle einer ebenen, den Laderaum 3 begrenzenden Wand 7 kann auf ein entsprechendes Umformen und einzelne Segmente 23, 24 einzelner Schichten 10, 12 verzichtet werden.
In den 4A–D ist eine alternative Art der Fertigung der Isolationsstruktur 8 dargestellt. Es wird eine Schicht 9 aus mehreren Segmenten 24 eines mineralischen Isolationsmaterials 10 bereitgelegt. Zwischen den Segmenten 24 wird jeweils ein Formkörper 25 positioniert, dessen Höhe der gemeinsamen Dicke der Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 und der Schicht 11 des geschäumten Kunststoffs 12 entspricht. Die Formkörper 25 verjüngen sich zudem in Richtung der Schicht 11 des geschäumten Kunststoffs 12 bzw. der äußeren Decklage 13, die in einem Abstand zur Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 positioniert wird. In den Zwischenraum 26 zwischen der Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 und der äußeren Decklage 13 wird vor oder nach dem Positionieren der äußeren Decklage 13 der zu schäumende Kunststoff 27 eingebracht. Dieser schäumt auf und dringt dabei auch in den Randbereich der Schicht 9 des mineralischen Isolationsmaterials 10 ein. Beim Aushärten bzw. Ausreagieren des geschäumten Kunststoffs 12 bildet sich daher ein Formschluss zwischen beiden Schichten 10, 12.
Zudem verklebt der geschäumte Kunststoff 12 direkt und unter Verzicht auf eine separate Klebstoffschicht mit der äußeren Decklage 13.
Die Formkörper 25 können sodann entnommen werden, wodurch keilförmige Spalte 28 in der Isolationsstruktur 8 entstehen. Diese sind in der 4C dargestellt. Anschließend kann die Isolationsstruktur 8 an den Stellen der keilförmigen Spalte 28 umgebogen oder geknickt werden. Dort entstehen entsprechende Knickbereiche 14, wie dies beispielhaft in der 4D dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Form der Isolationsstruktur 8 bedarfsweise an die Form der zu isolierenden und an den Laderaum 3 angrenzenden Wand 7 angepasst werden.

Claims

Nutzfahrzeugaufbau (2), insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Anhängers, eines Muldenfahrzeugs, einer Kippermulde oder Sattelaufliegers, mit einer thermischen Isolationsstruktur (8) zur thermischen Isolierung eines Laderaums (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsstruktur (8) wenigstens eine Schicht (9) aus einem mineralischen Isolationsmaterial (10) und wenigstens eine Schicht (11) aus einem geschäumten Kunststoff (12) umfasst und dass die wenigstens eine Schicht (9) des mineralischen Isolationsmaterials (10) dem Laderaum (3) zugewandt und die wenigstens eine Schicht (11) des geschäumten Kunststoffs (12) dem Laderaum (3) abgewandt ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schicht (9) aus einem mineralischen Isolationsmaterial (10) flexibel, insbesondere komprimierbar und/oder biegbar ausgebildet, ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens mineralische Isolationsmaterial (10) ein Fasermaterial, insbesondere Mineralwolle, vorzugsweise Steinwolle oder Glaswolle ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsstruktur (8) auf der dem Laderaum (3) abgewandten Seite einer äußeren Decklage (13) wenigstens überwiegend aus Kunststoff, Kunststofffolie, Holz und/oder Metall, vorzugsweise Aluminium oder Stahl, gebildet ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (13) wenigstens eine Dampfbarriereschicht aufweist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Kunststoff (12) aus Polyurethan gefertigt ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der wenigstens einen Schicht (9, 11) des geschäumte Kunststoffs (12) und/oder des mineralischen Isolationsmaterials (10) abschnittsweise, vorzugsweise randnah, ein Montageelement (17) aus Holz, Kunststoff und/oder Metall eingelassen ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schicht (9) aus einem mineralischen Isolationsmaterial (10) jeweils oder gesamt eine Schichtdicke zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise 40 mm und 150 mm, weiter vorzugsweise 50 mm und 120 mm, aufweist, dass die wenigstens eine Schicht (11) aus einem geschäumten Kunststoff (12) jeweils oder gemeinsam eine Schichtdicke zwischen 5 mm und 50 mm, vorzugsweise 10 mm und 40 mm, weiter vorzugsweise 15 mm und 25 mm, aufweist und/oder dass die Decklage (13) eine Schichtdicke zwischen 0,1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 2 mm, insbesondere 0,5 mm bis 1 mm, aufweist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Isolationsstruktur (8) wenigstens abschnittsweise entlang einer den Laderaum (3) begrenzenden, vorzugsweise gebogenen gekrümmten und/oder geknickten, Wand (7) vorgesehen ist.
Nutzfahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsstruktur (8) einen Wärmedurchgangskoeffizient (k-Wert) von kleiner 10,7 W/m²K, vorzugsweise kleiner 0,7 W/m²K, insbesondere kleiner 0,5 W/m²K, aufweist, die Isolationsstruktur (8) einen Wärmedurchgangswiderstand (R-Wert) von wenigstens 1 m²K/W, vorzugsweise wenigstens 1,5 m²K/W, insbesondere 2 m²K/W, aufweist, die Wärmeleitfähigkeit (λ) des geschäumten Kunststoffs (12) weniger als 0,04 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,03 W/mK, insbesondere weniger als 0,025 W/mK, beträgt und/oder die Wärmeleitfähigkeit (λ) des mineralischem Isolationsmaterials (10) weniger als 0,07 W/mK, vorzugsweise weniger als 0,06 W/mK, insbesondere weniger als 0,055 W/mK, beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Nutzfahrzeugaufbaus (2), insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Anhängers, eines Muldenfahrzeugs, einer Kippermulde oder eines Sattelaufliegers, mit einer thermischen Isolationsstruktur (8) zur thermischen Isolierung eines Laderaums (3), wobei die Isolationsstruktur (8) wenigstens eine Schicht (9) aus einem mineralischen Isolationsmaterial (10) und wenigstens eine Schicht (11) aus einem geschäumten Kunststoff (12) umfasst, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die wenigstens eine Schicht (11) aus geschäumtem Kunststoff (12) durch Verkleben und/oder Anschäumen dauerhaft mit der wenigstens einen Schicht (9) aus mineralischem Isolationsmaterial (10) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die wenigstens eine Schicht (11) aus geschäumtem Kunststoff (12) mit einer äußeren Decklage (13) verbunden, vorzugsweise verklebt, wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, bei dem die Isolationsstruktur (8) nach dem Verbinden der wenigstens einen Schicht (11) aus geschäumtem Kunststoff (12) und der wenigstens einen Schicht (9) aus mineralischem Isolationsmaterial (10) am Nutzfahrzeugaufbau (2) montiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem vor dem Anschäumen der wenigstens einen Schicht (11) aus geschäumtem Kunststoff (12) wenigstens ein, vorzugsweise keilförmiger, Formkörper (25) vorgesehen wird, bei dem der Formkörper (25) nach dem Anschäumen der wenigstens einen Schicht (11) aus geschäumtem Kunststoff (12) und vor dem Montieren der Isolationsstruktur (8) entfernt wird, bei dem die Isolationsstruktur (8) im Bereich des entfernten Formkörpers (25) umgeformt, insbesondere umgebogen und/oder geknickt, wird und bei dem die Isolationsstruktur (8) im umgeformten Zustand am Nutzfahrzeugaufbau (2) montiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Form der Isolationsstruktur vor oder während dem Montieren an einer den Laderaum begrenzenden Wand des Nutzfahrzeugs an die entsprechende Form der Wand angepasst wird.