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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mulde für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine gattungsgemäße Mulde ist bspw. aus
DE 20 2012 104 724 U1 bekannt. Die Erfindung betrifft ferner ein Nutzfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik ist eine Mulde für ein Nutzfahrzeug bekannt, die eine Isolierung der Mulde ermöglicht.
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DE 20 2012 104 724 U1 zeigt einen Abschiebewagen zum Transport von heißem Schüttgut. Der Abschiebewagen weist eine Austrageeinrichtung auf, die das Austragen des heißen Schüttguts über eine Entladeöffnung ermöglicht. Die Austrageeinrichtung umfasst eine verschiebbare Abschiebewand. Ferner ist die Mulde isoliert ausgebildet. Hierbei können sowohl die Seitenwände und der Boden, als auch der Schiebeboden und die Abschiebewand isoliert ausgebildet sein.
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Damit heißes Gut in der Mulde über längere Strecken transportiert werden kann, ist an der Muldenwandung eine Isolierschicht angebracht, die den Wärmeverlust bzw. Abkühlung des heißen Guts reduziert. Um die Isolierschicht an der Wandung der Mulde befestigen zu können, wird im Stand der Technik ein Dämmstoff verwendet, der der erhöhten Temperatur der Wandung standhält. Dies führt zu hohen Herstellungskosten, da teures Isoliermaterial verwendet wird.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine wirksame und kostengünstige Isolierung der Mulde anzugeben.
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Die Erfindung wird mit Blick auf die Mulde für ein Nutzfahrzeug durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und mit Blick auf das Nutzfahrzeug durch den Gegenstand des Anspruchs 13 erfindungsgemäß gelöst.
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Die Erfindung beruht demnach darauf, eine Mulde für ein Nutzfahrzeug anzugeben, die eine Wandung und eine Isolierschicht aufweist. Die Isolierschicht ist mit der Außenseite der Wandung verbunden. Die erfindungsgemäße Mulde zeichnet sich dadurch aus, dass die Isolierschicht von der Wandung beabstandet angeordnet ist.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die beabstandete Anordnung der Isolierschicht diese selbst nicht im direkten Kontakt mit der Wandung der Mulde steht. An der Innenseite der Wandung befindet sich heißes Gut, insbesondere heißer Asphalt, welcher bis zu 200 °C heiß werden kann. Steht die Isolierschicht in direkten Kontakt mit der Wandung, erfordert diese eine Temperaturbeständigkeit der Isolierschicht bis zu einer Temperaturhöhe, die die Wandung beim Transport von heißem Gut erreichen kann. Durch die Beanstandung der Isolierschicht zu der Wandung, kann ein Isoliermaterial mit niedrigerer Temperaturbeständigkeit gewählt werden. Gleichzeitig kann durch diese Maßnahme auch ein kostengünstigeres Isoliermaterial zum Einsatz kommen. Die Verwendung von günstigem Isoliermaterial weist geringere Wartungskosten, niedrigeres zusätzliches Gewicht durch die Isolierschicht, gutes Fahrverhalten und eine hohe Stabilität bei sehr geringem Eigengewicht und damit verbunden ein Maximum an Nutzlast für die Mulde auf.
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Allgemein dient die Isolierschicht dazu, die Mulde und das darin befindliche Gut zu isolieren, und bildet die Wärmedämmung zwischen Wandung bzw. Mulde und Umgebungsluft.
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Die erfindungsgemäße Mulde kann für einen Muldenkipper ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung wird ein Sattelauflieger mit einer Mulde und ein Motorwagen mit einer Mulde offenbart und beansprucht. Die Mulde kann als Hinterkipper oder als Seitenkipper ausgebildet sein.
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Ferner wird ein Abschiebewagen mit einer erfindungsgemäßen Mulde offenbart und beansprucht.
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Die Wandung der Mulde kann aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung oder einem anderen Werkstoff, bspw. einem Verbundwerkstoff hergestellt sein. Eine Kombination verschiedener Werkstoffe ist möglich. Bspw. können der Boden der Wandung aus Stahl und die Seitenwände aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein.
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Die Mulde, insbesondere ihre Innenseite der Wandung, dient für das zu transportierende Gut als Auflagefläche. Die Außenseite der Wandung ist mit der Isolierschicht verbunden. Die Verbindung zwischen Isolierschicht und Wandung kann fest oder lösbar sein. Zweckmäßigerweise ist die Isolierschicht parallel zur Außenseite der Wandung, insbesondere parallel zur im Wesentlichen gesamten Außenseite der Wandung, beabstandet angeordnet.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorzugsweise enthält ein Zwischenraum, der durch die beabstandete Anordnung zwischen Wandung und Isolierschicht gebildet ist, ein Fluid und/oder einen Dämmstoff. Als Fluid kann hierbei Luft zum Einsatz kommen. Andere flüssige oder gasförmige Fluide sind möglich, die als zusätzliche Isolierung zwischen der Isolierschicht und der Wandung verwendet werden können.
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Der Zwischenraum kann zusätzlich zum Fluid einen Dämmstoff enthalten. Dabei kann der Zwischenraum nur bereichsweise entlang der Wandung mit Dämmstoff gefüllt sein und dämmstofffreie Abschnitte entlang der Wandung aufweisen, die mit Fluid, insbesondere mit Luft, gefüllt sind. Alternativ kann der gesamte Zwischenraum, d.h. der Zwischenraum entlang der gesamten Wandung, mit einem Dämmstoff gefüllt sein. Da Dämmstoffe üblicherweise porös oder faserhaltig sind, bildet sich im Dämmstoff eine ruhende Luftschicht aus, die isolierend wirkt.
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Der Dämmstoff kann beispielsweise Glaswolle umfassen. Ferner kann der Dämmstoff beispielsweise Mineralwolle umfassen. Es sind aber auch jegliche andere Dämmstoffe möglich, welche eine ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen, um in direktem Kontakt mit der Wandung zu stehen. Generell weist der Dämmstoff ein anderes Material als die Isolierschicht auf.
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Ein Vorteil dieses Zwischenraums besteht darin, dass dieser als Schutz für die Isolierschicht dient. Die Isolierschicht steht damit nicht in direktem Kontakt mit der Wandung. Die Isolierschicht selbst wird vor der hohen Temperatur der Wandung geschützt.
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Der Zwischenraum bietet ferner die Möglichkeit, den Wärmedurchgangskoeffizienten der gesamten Isolierung zu verbessern. Die gesamte Isolierung umfasst die Isolierschicht und den Zwischenraum. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist ein Maß für den Wärmestrom von einem Fluid (ein Gas oder eine Flüssigkeit) durch einen festen Körper in ein zweites Fluid aufgrund eines Temperaturunterschiedes zwischen den Fluiden.
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Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform, bei der die Isolierschicht einteilig ausgestaltet ist. Durch die einteilige Ausgestaltung der Isolierschicht werden Wärmebrücken vermieden. Die Isolierschicht bildet eine geschlossene Schicht an der Außenseite der Wandung. Dabei umschließt die einteilige Isolierschicht die gesamte Wandung der Mulde. Diese geschlossene, einteilige Schicht verhindert Wärmebrücken zwischen der Umgebung und der Außenseite der Mulde bzw. der Wandung. Somit wird durch die einteilige Ausgestaltung der Isolierschicht der Wärmedurchgangskoeffizient der gesamten Isolierung verbessert.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Isolierschicht mehrteilig ausgestaltet. Die Isolierschicht bildet einzelne Isolierelemente. Die einzelnen Isolierelemente sind entlang der Wandung angeordnet. Die einzelnen Isolierelemente können dabei im Bereich der Seitenwände der Mulde übereinander in Höhenrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können die einzelnen Isolierelemente der Seitenwände über einem einzigen oder mehreren Isolierelementen des Muldenbodens angeordnet sein. Im Bodenbereich der Mulde können die einzelnen Isolierelemente nebeneinander in Längs- und/oder Querrichtung der Mulde angeordnet sein. Generell sind dabei die einzelnen Isolierelemente parallel zur Außenseite der Wandung beabstandet angeordnet.
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Die einzelnen Isolierelemente vereinfachen im Vergleich zur einteiligen Ausgestaltung der Isolierschicht das Herstellungsverfahren sowie die Montage an der Wandung. Darüber hinaus ist es möglich, bei einer Beschädigung der Isolierschicht einzelne Isolierelemente abzunehmen oder auszuwechseln.
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Die Mulde selbst kann mehrteilig aufgebaut sein. Dabei können der Muldenboden und/oder die Seitenwände und/oder eine Stirnwand und/oder eine Rückwandklappe jeweils gesonderte Bauteile sein, die miteinander verbunden sind.
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Bei einem Abschiebewagen ist zumindest die Stirnwand beweglich ausgebildet.
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Bei Verwendung von unterschiedlichen Materialien für die Wandung, bspw. wenn einzelne Muldenteile, wie der Boden und die Seitenwände aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind, kann es zu unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Mulde kommen. Dies ist beispielsweise der Fall bei der Kombination von Aluminium und Stahl. Ein weiterer Vorteil der mehrteiligen Ausgestaltung der Isolierschicht besteht darin, eine Beschädigung der Isolierschicht zu vermeiden, die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen innerhalb der Mulde entstehen kann. Die Spannungen, die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen in der Wandung hervorgerufen werden, werden nicht auf die Isolierschicht übertragen sondern durch eine Relativbewegung der Isolierelemente untereinander ausgeglichen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Bereich zwischen den einzelnen Isolierelementen mit einer Blende abgedeckt. Die Abdeckung mittels der Blende kann fest oder lösbar ausgestaltet sein. Die Blende verringert das Risiko der Bildung von Wärmebrücken zwischen der Wandung und der Umgebung. Die Blende schließt und dichtet außerdem den Zwischenraum zwischen der Isolierschicht und der Wandung ab.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Abstandhalter mit der Wandung verbunden oder verbindbar. Die Isolierschicht ist an dem Abstandhalter befestigt. Der Abstandhalter dient dazu, die Isolierschicht beabstandet zur Wandung anzuordnen. Dabei unterstützt der Abstandhalter die Stabilität der Isolierschicht. Der Abstandhalter selbst ist dabei formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit der Wandung verbunden. Die Verbindung zwischen Abstandhalter und Wandung kann beispielsweise durch Schweißen oder Schrauben erfolgen. Die Isolierschicht wird mit dem Abstandhalter und nicht mit der Wandung verbunden. Dies führt zu einer vereinfachten Montage der Isolierschicht an der Mulde, denn die Isolierschicht muss nicht mehr direkt an der Mulde befestigt werden.
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Der Abstandhalter umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform Befestigungsstäbe. Die Befestigungsstäbe sind mit der Wandung verbunden. Zur Befestigung der Isolierschicht weisen die Befestigungsstäbe Öffnungen auf. Mit Hilfe der Öffnungen kann die Isolierschicht mit den Befestigungsstäben verbunden, insbesondere verschraubt oder zusammengesteckt, werden. An den Seitenwänden sind die Befestigungsstäbe in Höhenrichtung bzw. senkrecht montiert. Die Befestigungsstäbe können an den Seitenwänden parallel beabstandet angeordnet sein. Auch können die Befestigungsstäbe an den Seitenwänden der Mulde in Höhenrichtung parallel zueinander beabstandet angeordnet sein. Am Muldenboden sind die Befestigungsstäbe der Außenkontur der Mulde entsprechend abgekantet. Die Befestigungsstäbe sind am Muldenboden in paralleler Anordnung beabstandet befestigt. An der Stirnwand sind mehrere Befestigungsstäbe, insbesondere zwei Stäbe, horizontal angeordnet. Ein weiterer Befestigungsstab, insbesondere mehrere Befestigungsstäbe, kann senkrecht in der Mitte der Stirnwand angeordnet sein.
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Vorzugsweise umfasst der Abstandhalter Befestigungswinkel. Die Befestigungswinkel sind mit der Wandung verbunden. Zur Befestigung der Isolierschicht weisen die Befestigungswinkel Öffnungen auf. Mit Hilfe der Öffnungen kann die Isolierschicht mit den Befestigungswinkeln verbunden, insbesondere verschraubt oder zusammengesteckt, werden. Die Befestigungswinkel können an den Seitenwänden der Mulde oder an dem Verbindungsflansch, zwischen Seitenwand und Muldenboden, montiert sein. Um den Befestigungswinkel an dem Verbindungsflansch montieren zu können, weist der Befestigungswinkel Montagehilfsmittel, bspw. Längsschlitze auf, durch die ein Montagewerkzeug durchgeführt wird.
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Die Befestigungswinkel dienen als zusätzliche Sicherheit bei der Befestigung der Isolierschicht an der Wandung. Durch die zusätzliche Befestigung mittels der Befestigungswinkel kann so zum Beispiel im Bodenbereich der Mulde, der konstruktionsbedingt schwieriger zugänglich ist, zumindest teilweise auf Befestigungen verzichtet werden. Hierdurch wird die Montage der Isolierschicht kostengünstiger und weiter vereinfacht.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Buchse mit der Isolierschicht verbunden oder verbindbar. Die Buchse ist insbesondere eine wärmebeständige Buchse. Mit Hilfe der Buchse wird die Isolierschicht mit dem Abstandhalter verbunden. Dabei hat die Buchse zum einen die Funktion, die Isolierschicht mit dem Abstandhalter zu verbinden oder die Möglichkeit zu bieten, diese zu verbinden. Zum anderen dient die Buchse auch als Wärmeisolator. Die Buchse verhindert, dass die Isolierschicht den Abstandhalter direkt berührt und so der Temperatur des Abstandhalters und damit verbunden der Wandung ausgesetzt ist. Aus diesem Grund weist die Buchse eine höhere Wärmebeständigkeit, als die Isolierschicht auf. Beispielsweise kann die Buchse aus einem wärmebeständigen Kunststoff bestehen. Die Buchse kann mit der Isolierschicht verbindbar ausgestaltet sein. Hierbei kann beispielsweise die Isolierschicht eine Aussparung aufweisen, in die die Buchse eingesteckt wird. Durch das Montieren der Isolierschicht mittels der Buchse am Abstandhalter hält die eingesteckte Buchse die Isolierschicht in der gewünschten Position. Alternativ kann die Buchse fest mit der Isolierschicht verbunden sein. Insbesondere kann die Buchse in die Isolierschicht einlaminiert sein. Die feste Verbindung der Buchse mit der Isolierschicht hat den Vorteil, dass beim Festziehen der Schrauben die Isolierschicht nicht beschädigt wird. Das Drehmoment beim Schrauben wird nur auf die Buchse, nicht aber auf die Isolierschicht übertragen.
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Die Isolierschicht kann bei einer weiteren Ausführungsform eine Sandwichstruktur aufweisen. Die Sandwichstruktur umfasst dabei zwei tragende Deckschichten. Darüber hinaus ist zwischen den beiden tragenden Deckschichten ein Stützkern angeordnet. Dabei übernimmt der Stützkern unter anderem die Aufgabe, die beiden Deckschichten voneinander beabstandet anzuordnen. Der Vorteil der Sandwichstruktur besteht darin, dass die beiden Funktionen, Stabilität und Isolierung, auf die unterschiedlichen Materialschichten verteilt werden. Die beiden Deckschichten erzeugen die gewünschte Stabilität der Sandwichstruktur bzw. der Isolierschicht. Der Stützkern übernimmt die Funktion der Isolierung. Hierdurch kann die Materialauswahl der einzelnen Schichten der Sandwichstruktur optimal an ihre Funktion angepasst werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst zumindest eine der tragenden Deckschichten der Sandwichstruktur einen faserverstärkten Kunststoff. Der faserverstärkte Kunststoff kann insbesondere durch Glasfaser, Kohlenstofffaser, aber auch durch andere synthetische oder natürliche Fasern verstärkt werden. Der Vorteil des faserverstärkten Kunststoffs besteht darin, dass diese Materialwahl, für zumindest eine Deckschicht, der Sandwichstruktur die gewünschte Stabilität bietet. Dies nimmt ebenfalls positiven Einfluss auf die Stabilität der Isolierschicht. Auch wird durch die Verwendung von faserverstärkten Kunststoff das Eigengewicht der Isolierschicht reduziert.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Stützkern der Sandwichstruktur ein Isoliermaterial. Das Isoliermaterial kann dabei aus verschiedensten Isolierstoffen bestehen. Im Besonderen kann der Stützkern einen Isolierschaum umfassen. Der Isolierschaum kann dabei insbesondere aus einem Polyurethanschaum gebildet sein. Es ist auch möglich, dass der Stützkern eine Kombination aus Isolierschaum und anderen Isolierstoffen darstellt. Der Vorteil bei dieser Art der Isolierung besteht darin, dass ein kostengünstiges Isoliermaterial und/oder ein Isolierschaum zum Einsatz kommt, da dieser nicht für die Stabilität der Isolierschicht verantwortlich ist, sondern nur die Funktion der Isolierung übernimmt. Außerdem kann das Isoliermaterial und/oder der Isolierschaum eine Wärmebeständigkeit aufweisen, die niedriger ist, als bisher im Stand der Technik bekannt. Konkret ist die Wärmebeständigkeit so niedrig, dass das Isoliermaterial und/oder der Isolierschaum bei direktem Kontakt mit der bis zu 200 °C heißen Wandung der Mulde zerstört würde.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Nutzfahrzeug, insbesondere Muldenkipper oder Abschiebewagen jeweils mit einer Mulde, wobei die Mulde eine Wandung und eine Isolierschicht aufweist. Dis Isolierschicht ist mit der Außenseite der Wandung verbunden. Dabei ist die Isolierschicht von der Wandung beabstandet angeordnet. Die Vorteile eines derart isolierten Nutzfahrzeuges bestehen darin, dass eine einfache und kostengünstige Isolierung der Wandung ermöglicht werden kann. Das zusätzliche Gewicht, welches sich durch die Montage der Isolierschicht ergibt, kann reduziert werden. Dies führt zu einem guten Fahrverhalten und einer hohen Stabilität bei sehr geringem Eigengewicht und damit zu einer Maximierung der zulässigen Nutzlast. Zusätzlich ist es möglich die Mulde und das darin befindliche Gut mit einem Verdeck vor Nässe und/oder Wärmeverlust bzw. Abkühlung nach oben zu schützen.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:
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1: einen Schnitt der Seitenwand einer Mulde nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Bereich der Verbindungsstelle zweier Wandteile;
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2: einen Schnitt der Wandung nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Bereich der Seiten- und Bodenwand ohne Isolierschicht;
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3: einen Befestigungsstab nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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4: einen Befestigungswinkel nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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5: einen Schnitt der Seitenwand einer Mulde nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Bereich der Seiten- und Bodenwand gemäß 2 mit Isolierschicht;
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6: eine Detaildarstellung der beabstandet angeordneten Isolierschicht im Muldenbodenbereich gemäß 5;
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7: eine perspektivische Darstellung der Mulde mit Abstandhalter im Bereich der Stirnwand und im Bereich des Bodens nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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8: eine Detaildarstellung der Abstandhalter gemäß 7;
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9: eine perspektivische Darstellung einer Buchse nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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10: eine perspektivische Darstellung der Mulde mit einzelnen Isolierelementen im Bereich der Seitenwand und im Bereich des Bodens, wobei die Verbindungsstelle zwischen den einzelnen Isolierelementen mit einer Blende abgedeckt ist, nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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11: eine perspektivische Darstellung des Muldenbodens mit Isolierschicht nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
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12: perspektivische Darstellung der Seitenwand der Mulde mit Isolier schicht und Blende nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbei spiel.
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Die dargestellte Mulde kommt beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, insbesondere Muldenkipper oder Abschiebewagen zum Einsatz. Die Mulde dient zum Transport von heißem Gut, insbesondere von heißem Asphalt, welcher bis zu 200 °C heiß werden kann. Die Mulde besteht aus mehreren Einzelteilen. Sie weist einen Muldenboden, Seitenwände, eine Stirnwand und eine Rückwandklappe auf. Zumindest der Muldenboden, die Seitenwände und die Stirnwand bilden die Wandung 10 der Mulde. Die einzelnen Muldenbestandteile, insbesondere der Boden und die Seitenwände, bilden um einen Winkel von 90° abgekantete Verbindungsflansche. Die Verbindungsflansche zweier benachbarter Muldenteile sind in an sich bekannter Weise miteinander verbunden, bspw. verbolzt, und bilden Verbindungsstellen.
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1 zeigt einen Schnitt der Seitenwand einer Mulde nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Bereich der Verbindungsstelle zweier Wandteile. Um den Wärmeaustausch zwischen dem heißen Gut und der Wandung 10 und damit verbunden mit der Umgebung zu minimieren, ist an der Außenseite 11 der Wandung 10 eine Isolierschicht 20 beabstandet angeordnet. Die Isolierschicht 20 weist eine Innenseite auf, die der Wandung 10 der Mulde am nächsten ist und die Isolierschicht 20 begrenzt. Diese Innenseite ist von der Wandung 10 beabstandet. Somit steht die Innenseite der Isolierschicht 20 nicht in direktem Kontakt mit der Wandung 10.
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Durch die beabstandete Anordnung wird ein Zwischenraum 30 zwischen der Isolierschicht 20 und der Wandung 10 erzeugt. Dieser Zwischenraum 30 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Luft gefüllt. Der luftgefüllte Zwischenraum 30 stellt somit einen Freiraum dar. Dieser Freiraum kann auch mit einem Dämmstoff gefüllt sein. Der Zwischenraum 30 dient einerseits als Schutz für die Isolierschicht 20. Die Isolierschicht 20 steht nicht in direkten Kontakt mit der Wandung 10. Hierdurch wird die Isolierschicht 20 vor der hohen Temperatur der Wandung 10 geschützt, welche bis zu 200 °C heiß werden kann. Andererseits dient der Zwischenraum 30 als Wärmeisolator zwischen der Wandung 10 und der Isolierschicht 20. Der Wärmeverlust der Wandung 10 wird durch diese Maßnahme herabgesetzt. Dies führt zu einer Verbesserung des Wärmedurchgangskoeffizienten der Isolierung. Die gesamte, sich in Dickenrichtung erstreckende Isolierung besteht dabei aus der Isolierschicht 20 und dem Zwischenraum 30.
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Die Isolierschicht 20 ist in 1 mehrteilig ausgestaltet. Entlang der gesamten Außenseite 11 der Wandung 10 sind die einzelnen Isolierelemente 21, 22 parallel zur Wandung 10 beabstandet montiert, wie auch in 12 gezeigt ist. Es ist auch möglich, dass nur bereichsweise die Isolierschicht 20 an der Wandung 10 montiert ist. Andere Bereiche, wie zum Beispiel die Streben der Mulde, können alternativ auch nicht isoliert sein. Dies kann zum Beispiel durch eine unterschiedliche Dicke der Wandung 10 bedingt sein.
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Das erste Isolierelement 21 ist beabstandet von der Seitenwand der Mulde angeordnet. Somit ist das erste Isolierelement 21 der Form der Seitenwand angepasst und weist eine flache, gerade Form der Isolierschicht 20 auf. Das zweite Isolierelement 22 ist am Muldenboden beabstandet angeordnet, wie auch in 11 gezeigt. Somit ist das zweite Isolierelement 22 der Form des Muldenbodens angepasst und weist eine, entsprechend dem Muldenboden angepasste, geknickte Form auf. Die Isolierschicht 20, die im Bodenbereich der Mulde angeordnet ist, formt die unterschiedlichen Winkel des Muldenbodens nach und endet in einer senkrechten Ausrichtung der Isolierschicht 20 im Bereich der Seitenwand der Mulde. Beide Isolierelemente 21, 22 sind dabei übereinander in Höhenrichtung angeordnet. Damit wird die Montagefreundlichkeit der Isolierschicht 20 verbessert. Bei Beschädigung eines einzelnen Isolierelements 21, 22 kann dieses einfach abgenommen und ausgewechselt werden, ohne dabei die gesamte Isolierschicht 20 kostspielig zu ersetzen. Werden unterschiedliche Materialien, wie z.B. Stahl und/oder Aluminium, für die Wandung 10 verwendet, kann es während des Aufheizprozesses der Mulde zu unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Wandung 10 kommen. Durch die mehrteilige Isolierschicht 20, werden diese Wärmeausdehnungen nicht direkt auf die Isolierschicht 20 übertragen sondern durch eine Relativbewegung der Isolierelemente 21, 22 untereinander ausgeglichen. Der Bereich zwischen den einzelnen Isolierelementen 21, 22 ermöglicht diese Verschiebung. Somit kommt es zu keiner Rissbildung oder Beschädigung des einzelnen Isolierelements 21, 22 selbst.
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Die Wandung 10 ist mit einem Abstandhalter 40 verbunden. Die Isolierschicht 20 ist an dem Abstandhalter 40 befestigt und so beabstandet zur Wandung 10 angeordnet. Diese Anordnung, welche durch den Abstandhalter 40 ermöglicht wird, führt zu einer stabilen Verbindung zwischen Isolierschicht 20 und Wandung 10. Der Abstandhalter 40 umfasst dabei zumindest einen Befestigungsstab 41 und zumindest einen Befestigungswinkel 42. Der Befestigungsstab 41 ist an seinen beiden Enden um 90° gebogen und mit der Wandung 10 verschweißt oder anderweitig verbunden. In 3 ist ein nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gezeigter Befestigungsstab 41 zu sehen. Darüber hinaus weist der Befestigungsstab 41 Öffnungen 42 auf. Die Öffnungen 42 sind in einer parallelen Ebene zur Wandung 10 angeordnet. Mit Hilfe der Öffnungen 42, kann die Isolierschicht 20 mit den Befestigungsstäben 41 verschraubt oder anderweitig befestigt werden.
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Der Befestigungswinkel 45 ist mit dem Flansch, der zwischen Seitenwand und Muldenboden ausgebildet ist, verbolzt. Der Befestigungswinkel 45 ist um 90° gebogen und überlappt die Außenseite der unterseitigen Isolierschicht 20. In 4 ist ein nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gezeigter Befestigungswinkel 45 zu sehen. Somit ist das Isolierelement 22 durch den Befestigungswinkel 45 und den Befestigungsstab 41 gehalten und zwischen diesen beiden Bauteilen eingeklemmt. Der Befestigungswinkel 45 dient damit als zusätzliche Haltesicherung. Die im Bereich des Muldenbodens angeordnete Isolierschicht 20, wie in 5 gezeigt, wird durch den Befestigungswinkel 45 zusätzlich gehalten und stabilisiert.
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Einerseits aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit des Bodenbereichs der Mulde, andererseits wegen der zusätzlichen Sicherung mittels der Befestigungswinkel 45 können weniger Befestigungspunkte zwischen den Befestigungsstäben 41 und der Isolierschicht 20 im Muldenboden vorhanden sein, als im Bereich der Seitenwände. 6 zeigt als Detailansicht der 5, wie die Isolierschicht 20 am Muldenboden mittels des Befestigungsstabs 41 an der Wandung 10 beabstandet angeordnet ist. Im Rahmen der Montage wird in einem ersten Schritt, gemäß 2, die Abstandhalter 40 an der Wandung 10 montiert. In einem zweiten Schritt wird die Isolierschicht 20 an den Abstandhaltern 40 befestigt und somit die Wandung 10 isoliert.
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7 zeigt eine mehrteilige Mulde. Es sind die Stirnseite, der Muldenboden und eine Seitenwand dargestellt. Die Befestigungsstäbe 41, die an der Seitenwand der Mulde befestigt sind, sind mit der Wandung 10 parallel in Höhenrichtung verbunden. Im Bereich des Muldenbodens sind die Befestigungsstäbe 41 der Oberflächenform der Wandung 10 entsprechend abgekantet in paralleler Anordnung beabstandet befestigt. An der Stirnwand der Mulde sind jeweils auf beiden Seiten zwei Befestigungsstäbe 41 horizontal und dazwischen ein Befestigungsstab 41 vertikal in der Mitte angeordnet. Die Befestigungswinkel 45 sind mit dem Flansch zwischen Seitenwand und Muldenboden verbunden. Der Montageabstand zwischen den einzelnen Befestigungswinkeln 45 weist denselben Abstand auf, wie die Befestigungsstäbe 41 an der Seitenwand und am Muldenboden.
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8 zeigt eine Detailansicht der Abstandhalter 40 aus 7. Es wird gezeigt, dass der Befestigungswinkel 45 mit der Unterseite des Flansches verbunden ist. Der Befestigungswinkel 45 weist Öffnungen 46 auf. Diese Öffnungen 46 dienen zur Befestigung der Isolierschicht 20 an dem Befestigungswinkel 45. Darüber hinaus umfasst der Befestigungswinkel 45 Längsschlitze 47. Die Längsschlitze 47 ermöglichen den Zugang mit einem Werkzeug, um den Befestigungswinkel 45 mit dem Verbindungsflansch verbinden, insbesondere verbolzen, zu können. Das Werkzeug kann mit Hilfe der Längsschlitze 47 hinter den Befestigungswinkel 45 geführt werden, um so den Befestigungswinkel 45 mit der Wandung 10 zu verbinden.
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Die Isolierschicht 20 wird mit Hilfe von Buchsen 50 (s. 9) an den Abstandhaltern 40 befestigt. Die Buchse 50 ist insbesondere eine wärmebeständige Buchse 50. Durch die bessere Wärmebeständigkeit der Buchse 50, im Vergleich zur Isolierschicht 20, dient die Buchse 50 als Wärmeisolator zwischen dem Abstandhalter 40 und der Isolierschicht 20. Die Isolierschicht 20 steht nicht in direkten Kontakt mit dem Abstandhalter 40. Somit wird die Wärmeenergie des Abstandhalters 40 nicht direkt auf die Isolierschicht 20 übertragen. Die Buchse 50 ist entweder mit der Isolierschicht 20 fest verbunden oder mit der Isolierschicht 20 verbindbar. Im Besonderen kann die Buchse 50 in die Isolierschicht 20 einlaminiert sein. Der Vorteil des Einlaminierens der Buchse 50 in die Isolierschicht 20 besteht unter anderem darin, dass beim Festziehen der Schrauben die Isolierschicht 20 nicht beschädigt wird. Das Drehmoment des Schraubprozesses wird nur auf die Buchse 50, nicht aber auf die Isolierschicht 20 übertragen. Die Isolierschicht 20 kann alternativ eine Aussparung aufweisen, in die die Buchse 50 eingesetzt wird und so die Isolierschicht 20 mit dem Abstandhalter 40 verbinden.
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In 1, 10 und 12 wird gezeigt, wie der Bereich zwischen den einzelnen Isolierelementen 21, 22 mit einer Blende 25 abgedeckt wird. Die Blende 25 dient einerseits zum Schutz des Bereichs zwischen den einzelnen Isolierelementen 21, 22. Andererseits wird der Zwischenraum 30 zwischen Isolierschicht 20 und der Wandung 10 durch die Blende 25 abgeschlossen und/oder abgedichtet. Dieses Abdichten führt zu einer Vermeidung von Wärmebrücken zwischen der Wandung 10 und der Umgebung. Die Blende 25 kann den Bereich zwischen den einzelnen Isolierelementen 21, 22 fest bedecken. Die Blende kann alternativ auch lösbar diesen Bereich abdecken.
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Die Isolierschicht 20 weist eine Sandwichstruktur auf. Die Sandwichstruktur umfasst dabei zwei tragende Deckschichten. Zwischen den beiden tragenden Deckschichten ist ein Stützkern angeordnet. Die beiden Deckschichten sind für die Stabilität der Isolierschicht 20 verantwortlich. Der Stützkern übernimmt die Isolierfunktion der Isolierschicht 20.
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Im Besonderen kann die Deckschicht einen faserverstärkten Kunststoff umfassen. Der faserverstärkte Kunststoff kann durch Glasfaser, Kohlenstofffaser, aber auch durch andere synthetische oder natürliche Fasern verstärkt werden. Der Vorteil des faserverstärkten Kunststoffs besteht darin, dass diese Materialwahl der Sandwichstruktur und damit der Isolierschicht 20 die gewünschte Stabilität bietet. Gleichzeitig kann das Gesamtgewicht der Isolierschicht 20 durch Verwendung von faserverstärkten Kunststoff verringert werden.
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Der Stützkern wird durch ein Isoliermaterial und/oder einen Isolierschaum gebildet. Der Isolierschaum kann dabei insbesondere aus einem Polyurethanschaum gebildet sein. Bei dieser Art der Isolierung besteht der Vorteil darin, dass verhältnismäßig günstigeres Isoliermaterial und/oder Isolierschaum eingesetzt werden kann. Der Stützkern übernimmt keine Stabilitätsfunktion der Isolierschicht 20. Er dient zur Isolierung der Wandung 10.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wandung
- 11
- Außenseite
- 20
- Isolierschicht
- 21
- Isolierelement
- 22
- Isolierelement
- 25
- Blende
- 30
- Zwischenraum
- 40
- Abstandhalter
- 41
- Befestigungsstäbe
- 42
- Öffnung
- 45
- Befestigungswinkel
- 46
- Öffnung
- 47
- Längsschlitz
- 50
- Buchse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012104724 U1 [0001, 0003]
