DE102021128315A1

DE102021128315A1 - Fahrzeugaufbau, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, Baukastensystem zur Herstellung eines solchen Fahrzeugaufbaus sowie Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102021128315A1
Application number: DE102021128315.9A
Authority: DE
Inventors: Günter Birle
Original assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Current assignee: Koegel Trailer GmbH and Co KG
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugaufbau, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, mit einem Boden (10), der wenigstens zwei Querträger (11) aufweist, die zwischen einer unteren Deckschicht (12) und einer oberen Deckschicht (13) angeordnet sind, wobei ein zwischen den Querträgern (11) ausgebildeter Zwischenraum (14) durch ein thermisch isolierendes Schaummaterial ausgefüllt ist, wobei wenigstens einer der Querträger (11) durch einen I-Träger aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugaufbau, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung eines solchen Fahrzeugaufbaus, ein Herstellungsverfahren sowie die Verwendung des Baukastensystems in diesem Herstellungsverfahren.
Ein Fahrzeugaufbau der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus EP 2 025 582 B1 bekannt.
Bei dem bekannten Fahrzeugaufbau handelt es sich um einen Aufbau eines Kühlfahrzeugs, dessen Boden eine untere Deckschicht und eine obere Deckschicht aufweist. Zwischen der oberen Deckschicht und der unteren Deckschicht sind Querträger vorgesehen, die vorzugsweise aus Holz gebildet sind. Der Zwischenraum bzw. die Kammer zwischen den Querträgern wird durch ein thermisch isolierendes Schaummaterial ausgefüllt. Damit soll erreicht werden, dass eine im Innenraum des Fahrzeugaufbaus eingestellte Temperatur möglichst gut gehalten wird. Der Boden soll also gute thermisch isolierende Eigenschaften aufweisen.
Einen Boden eines ähnlichen Fahrzeugaufbaus offenbart EP 3 090 926 B1 . Dabei ist ergänzend vorgesehen, dass die aus Holz ausgebildeten Querträger bereichsweise Aussparungen aufweisen, in welche das Schaummaterial eindringen kann. Die Querträger sind also lokal geschwächt, wobei ein Kompromiss zwischen einer guten Stabilität und einer verbesserten Isolierung gefunden werden soll. Eine gute Stabilität ist beispielsweise zur Befahrung des Bodens mit Gabelstaplern zwingend erforderlich. Die EP 3 090 926 B1 hat erkannt, dass eine Schwächung der Querträger dazu führt, dass die Wärmeleitung durch den Boden reduziert wird, da ein größerer Anteil an isolierendem Schaummaterial im Boden vorhanden ist. Im Ergebnis soll die Isolationswirkung des Bodens gegenüber dem vorherigen Stand der Technik zwar verbessert sein, ist jedoch noch nicht zufriedenstellend optimiert.
Es besteht folglich ein Bestreben dahingehend, die isolierende Wirkung eines Bodens eines Fahrzeugaufbaus, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, weiter zu verbessern, wobei gleichzeitig eine ausreichende Stabilität gewährleistet sein soll.
Insofern ist es Aufgabe der Erfindung, die bestehenden Technologien weiter zu entwickeln und insbesondere einen Fahrzeugaufbau anzugeben, der eine verbesserte Bodenstabilität bei zusätzlich verbesserter thermischer Isolierwirkung aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Baukastensystem zur Herstellung eines solchen Fahrzeugaufbaus, ein Herstellungsverfahren und die Verwendung eines Baukastensystems zur Herstellung eines solchen Fahrzeugaufbaus anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Fahrzeugaufbau durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das Baukastensystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 15, im Hinblick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 17 und im Hinblick auf die Verwendung des Baukastensystems durch den Gegenstand des Patentanspruchs 18 gelöst.
Konkret beruht die Erfindung auf dem Gedanken, einen Fahrzeugaufbau, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, anzugeben, der einen Boden umfasst, welcher wenigstens zwei Querträger aufweist. Die Querträger sind zwischen einer unteren Deckschicht und einer oberen Deckschicht angeordnet. Ein zwischen den Querträgern ausgebildeter Zwischenraum ist durch ein thermisch isolierendes Schaummaterial ausgefüllt. Erfindungsgemäß ist wenigstens einer der Querträger durch einen I-Träger aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet.
Bei der Erfindung ist wenigstens einer der Querträger als I-Träger ausgebildet. Im Wesentlichen weist der Querträger also ein I-Profil bzw. Doppel-T-Profil auf. Dieses I-Profil erstreckt sich über die gesamte Länge des Querträgers. Im Wesentlichen weist der Querträger also ein konstantes Querschnittsprofil auf. Das Schließt jedoch nicht aus, dass teilweise Durchbrechungen vorgesehen sein können. Die Bildung des Querträgers als I-Träger hat den besonderen Vorteil, dass der Zwischenraum zwischen den Querträgern, also der mit dem thermisch isolierenden Schaummaterial ausgefüllte Zwischenraum bzw. die zwischen den Querträgern ausgebildete Kammer, vergrößert wird. Umgekehrt wird das Volumen des Querträgers reduziert. Insbesondere die Wärmeübertragungsmasser, die die beiden Deckschichten miteinander verbindet, wird deutlich verkleinert. Dazu trägt auch das Material des Querträgers, nämlich das faserverstärkte Kunststoffmaterial, bei. Faserverstärkte Kunststoffmaterialien weisen nämlich eine geringe Wärmeleitung auf. Ein weiterer Vorteil ist die Feuchteunempfindlichkeit des Kunststoffmaterials im Vergleich zu bspw. Holz.
Ferner zeichnen sich faserverstärkte Kunststoffmaterialien durch eine besonders hohe Festigkeit bei geringem Gewicht aus. Insofern wird ein zusätzlicher Vorteil erreicht. Der erfindungsgemäße Fahrzeugaufbau ist durch die Verwendung von Querträgern aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial besonders leicht, wodurch sich die zu transportierende Nutzlast entsprechend erhöht. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Querträger trägt also zum Leichtbau bei, bietet eine ausreichende Stabilität für den Boden des Fahrzeugaufbaus und erhöht die thermische Isolationswirkung des Fahrzeugaufbaus.
Der I-Träger kann konkret einen Obergurt, einen Untergurt und einen den Obergurt und den Untergurt verbindenden Steg aufweist. Zwischen dem Obergurt und dem Untergurt jeweils kanalartig ausgebildete, insbesondere durch den Steg getrennte, Aufnahmeräume können mit dem Schaummaterial gefüllt sein. Die Aufnahmeräume bilden dabei jeweils einen Teil eines Zwischenraums bzw. einer Kammer, der bzw. die mit dem Schaummaterial befüllt ist.
Der Obergurt und der Untergurt können jeweils die gleiche Breite aufweisen. Mit dem Steg bilden der Obergurt und der Untergurt im Wesentlichen zwei gespiegelte U-Profile, deren Aufnahmeräume vollständig mit dem Schaummaterial gefüllt sind. Insgesamt ist somit im Vergleich zum Stand der Technik eine größere Fläche des Bodens mit dem Schaummaterial belegt, wodurch sich die thermische Isolationswirkung des Bodens erhöht. Der von der Ladung auf die obere Deckschicht des Bodens aufgebrachte Druck wird über dem Obergurt, und den Steg und den Untergurt auf die untere Deckschicht übertragen und so auf die gesamte Bodenfläche gleichmäßig verteilt. Damit bieten die I-Träger eine ausreichende Stabilität für den Fahrzeugaufbau.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Obergurt und/oder der Untergurt jeweils auf einer dem Steg gegenüber angeordneten Seite eine Klebenut aufweisen, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Querträgers erstreckt. Die Klebenut weist vorzugsweise eine Breite auf, die größer als die Breite des Stegs ist. Anstelle einer einzigen Klebenut kann auch vorgesehen sein, dass entlang des Obergurts oder des Untergurts mehrere einzelne Nuten vorgesehen sein. Die Nuten erstrecken sich vorzugsweise in Längsrichtung des Querträgers. Die Klebenut bzw. die Klebenuten ermöglichen es, Klebstoff aufzunehmen, der für die Verbindung zwischen dem Querträger und einer der Deckschichten sorgt. Das faserverstärkte Kunststoffmaterial des Querträgers bietet es an, die Verbindung zwischen dem Querträger und den Deckschichten durch eine Verklebung zu ermöglichen. Dies ist in der Montage mit wenig Zeitaufwand verbunden und reduziert so die Herstellungskosten.
Der Querträger, insbesondere der durch den I-Träger aus faserverstärktem Kunststoffmaterial gebildete Querträger, kann an einem Längsende eine Ausnehmung aufweisen, die mit dem Schaummaterial durchschäumt ist. Konkret kann die Ausnehmung im Steg des Querträgers ausgebildet sein. Die Ausnehmung bildet eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Zwischenräumen, die zwischen jeweils zwei Querträgern ausgebildet sind. So kann beim Eindringen des Schaummaterials das Schaummaterial von einem Zwischenraum zwischen zwei Querträgern in einen benachbarten Zwischenraum zwischen zwei Querträgern übertreten. Dies erleichtert den Herstellungsvorgang für den Boden des Fahrzeugaufbaus.
Um eine hohe Festigkeit und Stabilität des Querträgers zu gewährleisten, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Querträger, insbesondere der Steg, nur eine einzige durchschäumte Ausnehmung aufweist. Die Ausnehmung kann ferner zum Längsende des Querträgers bzw. des Stegs hin offen sein. Eine solche Ausnehmung lässt sich besonders einfach realisieren und stellt sicher, dass das Schaummaterial von einem Zwischenraum zwischen zwei Querträgern in den benachbarten Zwischenraum zwischen zwei Querträgern gut übertreten kann.
Der Querträger, insbesondere der Steg, kann außerdem wenigstens eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Kabelkanals aufweisen. In Fahrzeugaufbauten, insbesondere von Kühlfahrzeugen, sind verschiedene elektrische oder pneumatische Leitungen sowie gegebenenfalls Kraftstoffleitungen unterzubringen. Dazu eignet sich der Boden, wobei entsprechende Kabelkanäle vorgesehen sind. Diese können durch die Querträger hindurchgeführt werden.
Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung näher am Untergurt als am Obergurt angeordnet. Konkret kann die Durchgangsöffnung direkt an den Untergurt angrenzen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass über der Durchgangsöffnung einerseits ausreichend Schaumstoffmaterial angeordnet ist, um eine Wärmebrücke zu vermeiden. Wenn der Kabelkanal nahe am Untergurt angeordnet ist, ist zwischen dem Kabelkanal und einer Außenumgebung der Temperaturunterschied vergleichsweise gering, wodurch verhindert wird, dass sich im Kabelkanal Kondenswasser bildet. Zusätzlich bewirkt die Position der Durchgangsöffnung im unteren Bereich des Stegs, dass oberhalb der Durchgangsöffnung die Stabilität des Querträgers hoch ist, was sich positiv auf die Gesamtstabilität des Bodens auswirkt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Querträger mit seinen Längsenden jeweils mit einem Längsträger verbunden ist, insbesondere der Längsträger und der Obergurt des Querträgers formschlüssig verbunden sind. Der Boden umfasst also vorzugsweise Längsträger, insbesondere zwei Längsträger, die an den Längsenden der Querträger angeordnet sind. Die Längsträger verlaufen vorzugsweise rechtwinklig zu den Querträgern.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist am Längsträger ein Haltesteg angeordnet. Der Haltesteg erstreckt sich von dem Längsträger weg in Richtung des Querträgers. Im montierten Zustand überlappt der Haltesteg des Längsträgers den Obergurt des Querträgers. Dadurch ist eine formschlüssige Verbindung in vertikaler Richtung gebildet.
Die Längsträger sind vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet.
Generell gilt, dass das faserverstärkte Kunststoffmaterial, insbesondere der Querträger und/oder der Längsträger, glasfaserverstärkt sein kann. Alternativ ist es auch möglich, dass das faserverstärkte Kunststoffmaterial kohlefaserverstärkt ist. Aus Kostengründen ist eine Glasfaserverstärkung bevorzugt.
Der Längsträger, insbesondere beide Längsträger, weist vorzugsweise einen Seitensteg auf, an dem der Querträger anliegt. Insbesondere kann der Querträger mit dem Seitensteg verklebt sein. Der Seitensteg erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Höhe des Querträgers.
Der Querträger liegt bei einer Variante des Fahrzeugaufbaus direkt an dem Seitensteg an. Bei einer weiteren Variante des Fahrzeugaufbaus ist vorgesehen, dass der Längsträger einen Seitensteg aufweist, der einen Abstandsflansch umfasst, wobei der Querträger, insbesondere der Obergurt, an dem Abstandsflansch anliegt, so dass zwischen dem Seitensteg und dem Querträger ein Spalt verbleibt. Bei dieser Variante ist der Längsträger also so gestaltet, dass der Querträger nicht an dem Seitensteg direkt anliegt, sondern an einem Abstandsflansch, der vorzugsweise einstückig mit dem Seitensteg ausgebildet ist.
Die beiden vorhergenannten Varianten haben unterschiedliche Zielsetzungen. Generell sind zwei verschiedene Fahrzeugaufbauten voneinander zu unterscheiden. Einerseits werden Fahrzeugaufbauten mit isolierendem Schaummaterial als Allzweck-Kühlfahrzeugaufbauten eingesetzt, beispielsweise für den Transport von Blumen oder Lebensmitteln, die bei gemäßigten Kühltemperaturen befördert werden sollen. Andererseits werden solche Fahrzeugaufbauten als Tiefkühlfahrzeugaufbauten ausgeführt, bei welchen dauerhaft Minustemperaturen gehalten werden müssen. Um diesen unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, werden die Laderaumbegrenzungen, insbesondere Seitenwände, solcher Fahrzeugaufbauten mit unterschiedlicher Dicke ausgeführt. Für einen Tiefkühlfahrzeugaufbau ist eine dickere Seitenwand mit entsprechend mehr Schaummaterial als für einen Allzweck-Kühlfahrzeugaufbau erforderlich. Da die Außenmaße von Fahrzeugaufbauten gesetzlich begrenzt sind, wirkt sich die unterschiedliche Dicke der Seitenwände auf die Innenmaße aus. Insofern sind für unterschiedliche Fahrzeugvarianten üblicherweise unterschiedlich lange Querträger erforderlich, um die unterschiedlichen Wandstärken zwischen einem Tiefkühlfahrzeugaufbau und einem Allzweck-Kühlfahrzeugaufbau auszugleichen. Dies führt jedoch zu einer hohen Bauteilvarianz, die zu hohen Herstellungskosten führt.
Die unterschiedlichen Längsträger, die bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sind, ermöglichen es nun, identische Querträger für beide Fahrzeugaufbauvarianten einzusetzen. Für Tiefkühlfahrzeugaufbauten werden lediglich Längsträger benötigt, an deren Seitensteg der Querträger direkt anliegt. Die Innenraumbreite ist damit verringert, so dass mehr Platz für entsprechende dickere Seitenwände eines Tiefkühlfahrzeugaufbaus vorhanden ist. Für einen Fahrzeugaufbau, der als Allzweck-Kühlfahrzeugaufbau ausgestaltet ist, werden hingegen Längsträger eingesetzt, die den Abstandsflansch umfassen. Wenn der Abstandsflansch am Obergurt anliegt, verbreitert der Abstandsflansch im Wesentlichen die Innenseite des Fahrzeugaufbaus, so dass eine größere Nutzfläche zur Verfügung steht, wobei die Außenmaße des Fahrzeugaufbaus wegen der dünneren Seitenwände beibehalten werden. Der zwischen dem Seitensteg eines solchen Längsträgers und dem Querträger verbleibende Spalt kann dann mit einem Hartschaumstreifen oder einem Holzstreifen gefüllt sein. Konkret kann also ein Hartschaumstreifen oder ein Holzstreifen in dem Spalt angeordnet sein. Der Hartschaumstreifen oder der Holzstreifen kann mit dem Längsträger, insbesondere dem Seitensteg und/oder dem Querträger verklebt sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Spalt ausgeschäumt ist.
Insofern besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung darin, ein Baukastensystem zur Herstellung von zwei unterschiedlichen Fahrzeugaufbauvarianten anzugeben, wobei das Baukastensystem mehrere identische untere Deckschichten, mehrere obere Deckschichten, mehrere identische Querträger, mehrere identische erste Längsträger und mehrere identische zweite Längsträger umfasst. Die ersten Längsträger sind dabei einer ersten Fahrzeugaufbauvariante und die zweiten Längsträger einer zweiten Fahrzeugaufbauvariante zugeordnet. Die unteren Deckschichten sowie die Querträger sind jeweils beiden Fahrzeugaufbauvarianten zugeordnet. Auf diese Weise erhöht sich der Anteil an Gleichteilen in der Produktion, da für alle Fahrzeugaufbauvarianten die gleichen unteren Deckschichten und Querträger eingesetzt werden können. Lediglich die Längsträger und oberen Deckschichten unterscheiden sich je nach Fahrzeugaufbauvariante.
Insofern ist es bevorzugt, wenn die erste Fahrzeugaufbauvariante ein Tiefkühlfahrzeugaufbau mit einem Längsträger ist, dessen Seitensteg direkt an dem Querträger anliegt. Die zweite Fahrzeugaufbauvariante kann ein Allzweck-Kühlfahrzeugaufbau mit einem Längsträger sein, der einen Abstandsflansch umfasst, welcher an dem Querträger so anliegt, dass zwischen dem Seitensteg und dem Querträger ein Spalt verbleibt.
Die obere Deckschicht kann zwei Lagen aufweisen. Eine erste Lage kann als Stabilitätslage und eine zweite Lage kann als Schutzlage bezeichnet werden. Die Stabilitätslage umfasst beispielsweise eine Holzplatte und die Schutzlage eine Aluminiumplatte bzw. einen Aluminiumbelag. Die Schutzlage ist auf einer Außenseite der Stabilitätslage angeordnet. Anders gesagt bedeckt die Schutzlage die Stabilitätslage. Es ist denkbar, dass bei der oberen Deckschicht die Schutzlage breiter ist als die Stabilitätslage.
Die obere Decklage unterscheidet sich je nach Fahrzeugaufbauvariante. Bei dem Tiefkühlfahrzeugaufbau ist die Stabilitätslage breiter als die Schutzlage, da die Wandstärke der Seitenwand größer ist. Bei dem Allzweckkühlfahrzeugaufbau ist die Wandstärke kleiner. Um die unterschiedlichen Wandstärken bei gleichbleibender Stabilitätslage auszugleichen, werden andere Längsträger als bei der Tiefkühlfahrzeugvariante verwendet. Die Längsträger des Allzweckkühlfahrzeugaufbaus sind vorzugsweise breiter. Damit wird die geringere Wandstärke ausgeglichen. Um einen möglichst nahtlosen Übergang zu ermöglichen, kann daher die Schutzlage, also der Aluminiumbelag, breiter als die Stabilitätslage sein und in Richtung der Seitenwand über diese hinausragen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Fahrzeugaufbaus, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:

a. Bereitstellen von wenigstens zwei Querträgern aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial,
b. Anordnen der Querträger zwischen einer oberen Deckschicht und einer unteren Deckschicht und Verkleben der Querträger mit den Deckschichten zur Bildung einer Bodenstruktur und
c. Ausfüllen eines zwischen den Querträgern ausgebildeten Zwischenraums mit isolierendem Schaummaterial.

Die Bodenstruktur kann zum Ausfüllen des zwischen den Querträgern ausgebildeten Zwischenraums mit isolierendem Schaummaterial in einer Presse angeordnet sein. Damit wird verhindert, dass sich die Deckschichten aufgrund der Ausdehnung des Schaummaterials von den Querträgern abheben. Bei einer Variante einer Bodenstruktur, bei welcher einzelne Querträger Ausnehmungen aufweisen, die durchschäumt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Bodenstruktur vor dem Einfüllen des Schaummaterials gekippt angeordnet wird. Insbesondere kann die Bodenstruktur so gekippt werden, dass die Längsträger zu einer Horizontalen winklig angeordnet sind. Dabei wird das Schaummaterial vorzugsweise von einer oberen Seitenkante der Bodenstruktur befüllt, wobei an einem weiter unten angeordneten Längsende des Querträgers die Ausnehmung vorgesehen ist. Das Schaummaterial kann so entlang der Deckschicht und der Querträger nach unten fließen, dort über die Ausnehmung in einen weiteren Zwischenraum zwischen zwei Querträgern übertreten und diesen Zwischenraum dann von unten nach oben befüllen.
Zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung vorzugsweise ein zuvor beschriebenes Baukastensystem eingesetzt. Die zur Herstellung des Fahrzeugaufbaus benötigen Materialien werden also dem Baukastensystem entnommen, wobei für die Herstellung eines Tiefkühlfahrzeugaufbaus ein erster Längsträger aus dem Baukastensystem entnommen wird, wogegen zur Herstellung eines Allzweck-Kühlfahrzeugaufbaus ein zweiter Längsträger aus dem Baukastensystem entnommen wird.
Bei einer Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Längsträger mit der unteren Deckschicht verklebt wird. Dadurch wird eine bessere Stabilität erreicht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen

1 eine perspektivische Ansicht einer Bodenstruktur eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
2 eine Vergrößerung der Bodenstruktur gemäß 1;
3 einen Querschnitt durch einen Teil einer Bodenstruktur eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel;
4 eine perspektivische Ansicht eines Querträgers der Bodenstruktur gemäß 3;
5 eine perspektivische Ansicht einer Bodenstruktur eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Längsträger für einen Tiefkühlfahrzeugaufbau;
6 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Längsträger für einen Allzweck-Kühlfahrzeugaufbau;
7 eine Querschnittsansicht eines Tiefkühlfahrzeugaufbaus nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
8 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Allzweck-Kühlfahrzeugaufbaus nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
9 eine perspektivische Ansicht einer Bodenstruktur eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel und
10 eine perspektivische Ansicht einer Bodenstruktur eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel

1 zeigt einen Boden 10, insbesondere eine Bodenstruktur, eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufbaus. Als Bodenstruktur werden die strukturellen Bauteile des Bodens 10 bezeichnet, also im Wesentlichen der Boden 10 ohne das isolierende Schaummaterial. Konkret zeigt 1 den vorderen Teil einer Bodenstruktur eines Bodens 10 für einen Sattelauflieger, wobei auch die Königszapfenaufnahme 30 erkennbar ist.
Der Boden 10 umfasst eine untere Deckschicht 12, auf welcher mehrere Querträger 11 angeordnet sind. Die Querträger 11 sind in unterschiedlichen Abständen zueinander vorgesehen, wobei im Bereich der Königszapfenaufnahme 30 eine dichtere Anordnung von Querträgern 11 vorgesehen ist. In diesem Bereich des Sattelaufliegers werden besonders hohe Kräfte übertragen, was zusätzliche Anforderungen an die Stabilität des Bodens 10 stellt. Die erforderliche, erhöhte Stabilität wird dadurch erreicht, dass mehrere Querträger 11, konkret jeweils drei Querträger 11 zu beiden Seiten der Königszapfenaufnahme 30, unmittelbar aneinander anliegend auf der unteren Deckschicht 12 angeordnet werden.
Der Boden 10 umfasst ferner eine obere Deckschicht 13, die in den 1 und 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Die obere Deckschicht 13 liegt üblicherweise auf den Querträgern 11 auf.
In 1 ist auch erkennbar, dass die Querträger 11 als I-Träger bzw. Doppel-T-Träger ausgebildet sind. Die Querträger 11 erstrecken sich im Wesentlichen über nahezu die gesamte Breite der unteren Deckschicht 12. Jeder Querträger weist jeweils zwei Durchgangsöffnungen 21 auf. Die Durchgangsöffnungen 21 sind an den Längsenden 22 des Querträgers 11 angeordnet. Durch die Durchgangsöffnungen 21 erstreckt sich jeweils ein Kabelkanal 23, der vorzugsweise über die ganze Längsrichtung des Bodens 10 durchgängig ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt erstreckt sich der Kabelkanal 23 bis zu den Stützbeinen des Fahrzeugaufbaus, insbesondere eines Sattelaufliegeraufbaus. Die Stützbeine sind in der Fahrzeugaufbauhälfte angeordnet, die nicht an das Heck des Fahrzeugaufbaus angrenzt. Die Stützbeine dienen zum Abstellen des Fahrzeugaufbaus, wenn dieser nicht mit einem Zugfahrzeug gekoppelt ist. Anders gesagt erstreckt sich der Kabelkanal 23 vorzugsweise zwischen einer Bodenvorderseite und den Stützbeinen des Fahrzeugaufbaus. Die Länge des Kabelkanals 23 beträgt vorzugsweise zwischen zwei und vier Meter, insbesondere 3,6 Meter.
Am stirnseitigen Ende des Bodens 10 ist ein Endquerträger 31 vorgesehen, der im Unterschied zu den Querträgern 11 kein I-Profil, sondern vielmehr ein Rechteckprofil aufweist. Auch der Endquerträger 31 umfasst zwei Durchgangsöffnungen 21 in welche jeweils der Kabelkanal 23 mündet.
Die Querträger 11 weisen ferner an einem Längsende 22 jeweils eine Ausnehmung 20 auf. Die Ausnehmung 20 ist als kreisrunde Öffnung ausgebildet. Andere Formen sind möglich. Der Zweck der Ausnehmung 20 besteht darin, einen Durchgang für Schaummaterial zu schaffen. So kann Schaummaterial in die Zwischenräume 14 zwischen den Querträgern 11 eingefüllt werden und über die Ausnehmungen 20 jeweils in den benachbarten Zwischenraum 14 fließen. Auf diese Weise wird eine schnelle und gleichmäßige Füllung der Bodenstruktur mit Schaummaterial bewirkt.
In 2 wird das I-Profil der Querträger 11 nochmals deutlicher erkennbar. Insbesondere weist jeder Querträger 11 einen Obergurt 15 und einen Untergurt 16 auf. Der Obergurt 15 und der Untergurt 16 sind durch einen Steg 17 miteinander verbunden. Der Querträger 11 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Sowohl der Obergurt 15, als auch der Untergurt 16, weisen jeweils eine Klebenut 19 auf. Die Klebenut 19 ist jeweils zur Deckschicht 12, 13 hin offen und kann einen Klebstoff aufnehmen, der den Querträger 11 mit der jeweiligen Deckschicht 12, 13 fest verbindet. Wie in 2 erkennbar ist, erstreckt sich die Klebenut 19 über die gesamte Länge des Querträgers 11. Ergänzend kann der Querträger 11 mit der unteren und/oder oberen Deckschicht 12, 13 verschraubt sein. Insbesondere kann im Steg 17 eine Gewindebohrung vorgesehen sein, die sich durch den Untergurt 16 und/oder den Obergurt 15 in den Steg erstreckt und eine Schraube aufnimmt, welche durch die untere Deckschicht 12 oder die obere Deckschicht 13 mit dem Querträger 11 verbunden ist.
Alternativ ist es denkbar, dass die Gewindebohrung im Steg 17 oder aber auch im Ober- bzw. im Untergurt 17,16 angeordnet ist. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Querträger 11 an der entsprechenden Stelle eine örtliche Verdickung aufweist.
Die Querschnittsansicht gemäß 3 zeigt nochmals deutlich, wie die Klebenut 19 einen Schlitz zwischen dem Obergurt 15 bzw. Untergurt 16 und der oberen Deckschicht 13 bzw. unteren Deckschicht 12 bereitstellt. Der Schlitz kann durch Klebstoff ausgefüllt sein und so die Klebeverbindung zwischen dem Querträger 11 und der jeweiligen Deckschicht 12, 13 herstellen. In 3 ist auch gut erkennbar, dass zwischen dem Obergurt 15 und dem Untergurt 16 entlang des Stegs 17 zwei gegenüberliegende Aufnahmeräume 18 ausgebildet sind. Diese Aufnahmeräume 18 werden vollständig mit dem Schaummaterial befüllt. Als einzige Wärmebrücke bleibt somit lediglich der Steg 17, der jedoch relativ dünn ist sowie ein faserverstärktes Kunststoffmaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit aufweist. Insgesamt wird durch diese Maßnahmen also die Isolationswirkung des Bodens 10 verbessert.
Die obere Deckschicht 13 und die untere Deckschicht 12 können jeweils eine Holzplatte 32 aufweisen, die an ihren Außenseiten, also gegenüberliegend des Querträgers 11 jeweils mit einem Aluminiumblech bedeckt sind. Alternativ sind andere Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise kann die obere Deckschicht 13 einen Aluminiumbelag und die untere Deckschicht 12 einen Kunststoffbelag, insbesondere aus Glasfaser-Kunststoff, umfassen. Es ist ferner möglich, dass die untere Deckschicht 13 einen Belag aus Stahl oder Aluminium umfasst. Weitere Materialen und Materialkombinationen sind denkbar.
4 zeigt in perspektivischer Ansicht die Querträger 11 aus 3. Der Querträger 11 weist bei dieser Variante eine Ausnehmung 20 an einem Längsende 22 auf, die zum Längsende 22 hin offen ist. Eine solche Ausnehmung 20 lässt sich leicht realisieren und schränkt die Stabilität des Querträgers 11 nicht schwerwiegend ein.
Ferner ist in 4 die Durchgangsöffnung 21 erkennbar, die sich durch den Steg erstreckt. Die Durchgangsöffnung 21 ist näher am Untergurt 16 als am Obergurt 15 angeordnet. Konkret grenzt die Durchgangsöffnung 21 an den Untergurt 16 an. Das hat mehrere Vorteile. Einerseits bleibt der Querträger 11 so in diesem Bereich, insbesondere oberhalb der Durchgangsöffnung 21 sehr stabil. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Durchgangsöffnung 21 mittig entlang der neutralen Faser verläuft. Andererseits ist der Kabelkanal 23, der durch die Durchgangsöffnung 21 geführt wird, zum Laderaum hin gut isoliert, da sich über den Kabelkanal 23 ausreichend Schaummaterial ausbilden kann. Die Temperaturunterschiede zwischen dem Inneren des Kabelkanals 23 und einer Umgebung außerhalb des Fahrzeugaufbaus sind daher relativ gering, so dass vermieden wird, dass sich im Kabelkanal 23 Kondenswasser bildet, das die darin geführten Leitungen beschädigen könnte. Ferner ist die Anordnung der Durchgangsöffnung 21 angrenzend an den Untergurt 16 vorteilhaft, da sich ein Kabelkanal 23, der durch die Durchgangsöffnung 21 geführt ist, auf dem Untergurt 16 abstützen kann.
5 zeigt einen seitlichen Ausschnitt einer Bodenstruktur eines Bodens 10, wobei der Boden 10 eine untere Deckschicht 12 aufweist, auf welcher die Querträger 11 aufliegen. Die Querträger 11 sind insbesondere mit der unteren Deckschicht 12 verklebt. An ein Längsende 22 des Querträgers 11 ist ein Längsträger 24 vorgesehen. Der Längsträger 24 weist im Wesentlichen ein Z-Profil auf, dessen Schenkel rechtwinklig zu einem Seitensteg 25 ausgebildet sind. Konkret weist der Längsträger 24 einen Seitensteg 25 auf, der sich vertikal erstreckt, und an welchem die Querträger 11 anliegen. Ferner ist ein Auflageflansch 26 vorgesehen, der sich entlang des Untergurts 16 bis zu dessen seitlichem Rand erstreckt. Der Auflageflansch 26 dient zum Verkleben des Längsträgers 24 mit der unteren Deckschicht 12. Auf einer der unteren Deckschicht 12 zugewandten Seite des Auflageflanschs 16 weist der Längsträger 24 eine Klebenut 19 auf, die Klebestoff zur Klebeverbindung des Längsträgers 24 mit der unteren Deckschicht 12 aufnehmen kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 liegt der Querträger 11 mit seinem Längsende 22 direkt am Seitensteg 25 an. So bleibt im Randbereich, insbesondere im Bereich des Auflageflanschs 26 ausreichend Platz für eine vergleichsweise dicke Seitenwand 34, die insbesondere bei Tiefkühlfahrzeugaufbauten erforderlich ist. Dabei überlappt insbesondere ein Haltesteg 37 des Längsträgers 24 den Obergurt 15 des Querträgers 11, um eine formschlüssige Verbindung in vertikaler Richtung zu bilden und/oder um eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Verkleben, zwischen dem Längsträger 24 und dem Querträger 11 zu bilden.
In 6 ist eine alternative Variante eines Bodens 10 gezeigt, bei welcher der Längsträger 24 anders gestaltet ist. Die Variante gemäß 6 eignet sich für Fahrzeugaufbauten, die als Allzweck-Kühlfahrzeugaufbauten konzipiert sind. Solche Fahrzeugaufbauten weisen eine Seitenwand 34 auf, die im Wesentlichen schmaler als die Seitenwände 34 eines Tiefkühlfahrzeugaufbaus ausgebildet sind.
Der Längsträger 24 gemäß 6 umfasst einen Seitensteg 25, der im Bereich der unteren Deckschicht 12 einen Auflageflansch 26 trägt. Der Auflageflansch 26 ist im Wesentlichen analog zum Auflageflansch 26 des Längsträgers 24 gemäß 5 ausgebildet. Insbesondere weist der Auflageflansch 26 eine Klebenut 19 auf, die Klebstoff zur Verbindung des Längsträgers 24 mit der unteren Deckschicht 12 aufnehmen kann.
Im Bereich der oberen Deckschicht 13 weist der Längsträger 24 gemäß 6 einen Abstandsflansch 27 auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Abstandsflansche 27 vorgesehen, die dafür sorgen, dass zwischen dem Seitensteg 25 und dem Querträger 11 ein bzw. mehrere Spalte 28 vorliegen. Diese Spalte 28 können beispielsweise durch Hartschaumstreifen 29 oder durch Holzstreifen gefüllt sein. Alternativ können die Spalte 28 ausgeschäumt sein. Der oberste Abstandsflansch 27 ist im Wesentlichen als L-förmiges Hohlprofil ausgebildet, das eine Anlagefläche für das Längsende 22 des Querträgers 11 bildet. Ein mittlerer Abstandsflansch 27 ist im Wesentlichen als T-Profil ausgebildet, wobei ein Stamm des T-Profils rechtwinklig mit dem Seitensteg 25 verbunden ist. Ein Balken des T-Profils erstreckt sich parallel zum Seitensteg 25 und bilden einen Anschlag für das Längsende 22 des Querträgers 11. Ein unterer Abstandsflansch ist durch ein L-Profil gebildet, dessen langer Schenkel eine Verlängerung des Auflageflansches 26 bildet und rechtwinklig mit dem Seitensteg 25 verbunden ist. ein kurzer Schenkel des L-Profils verläuft parallel zum Seitensteg 25 und vorzugsweise fluchtend zum Balken des T-Profils des mittleren Abstandsflansches 27. Der Querträger 11 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 also durch drei Abstandsflansche 27 auf Abstand vom Seitensteg 25 gehalten. Insbesondere überlappt der Haltesteg 37, der am oberen Anstandsflansch 27 angeordnet ist, den Obergurt 15 des Querträgers 11. Die Überlappung bildet vorzugsweise einen Formschluss zwischen dem Längsträger 24 und dem Querträger 11 in vertikaler Richtung. Alternativ oder zusätzlich können der Längsträger 24, insbesondere der Haltesteg 37, und der Querträger 11 miteinander verklebt sein.
In den 7 und 8 sind weitere Varianten für die Längsträger 24 gezeigt. Dabei zeigt 7 einen Längsträger 24, der sich für Tiefkühlfahrzeugaufbauten eignet. Der Längsträger 24 umfasst einen Seitensteg 25 und einen Auflageflansch 26. Der Auflageflansch 26 dient bei dem Längsträger 24 jedoch dazu, den Querträger 11 aufzunehmen. Der Querträger 11 liegt mit seinem Längsende 22 direkt am Seitensteg 25 an.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 ist die Seitenwand 34 dünner als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 eignet sich daher für Allzweck-Kühlfahrzeugaufbauten, bei welchen eine höhere Innenraumtemperatur als bei Tiefkühlfahrzeugaufbauten toleriert wird.
Der Längsträger 24 in 8 umfasst einen Auflageflansch 26, auf welchem der Querträger 11 aufliegt. Ein Seitensteg 25 erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinklig vom Auflageflansch 26 aus und mündet in einen Abstandsflansch 27. Der Abstandsflansch 27 umfasst ein im Wesentlichen rechteckiges Hohlprofil, das vorzugsweise einstückig mit dem Seitensteg 25 ausgebildet ist. Der Abstandsflansch 27 dient dazu, eine Lücke zwischen der Seitenwand 34 und dem Querträger 11 zu überbrücken und kann für verschiedene Fahrzeugaufbauvarianten, insbesondere Tiefkühlfahrzeugaufbauten und Allzweck-Kühlfahrzeugaufbauten, eingesetzt werden. So kommen die gleichen Querträger für mehrere unterschiedliche Fahrzeugaufbauvarianten zum Einsatz, wodurch der Gleichteilanteil in der Produktion erhöht und damit die Herstellungskosten verringert werden.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Längsträger 24 einen Längssteg 35 umfasst. Der Längssteg 35 ist im eingebauten Zustand an dem der unteren Deckschicht 12 zugewandten Ende des Längsträgers 24 angeordnet. Anders gesagt ist der Längssteg 35 im eingebauten Zustand im Bereich des Untergurts 16 des Querträgers 11 angeordnet. Der Längssteg 35 erstreckt sich in Längsrichtung des Längsträgers 24. Der Längssteg 35 weist mehrere Aussparungen 36 auf. In der Aussparung 36 ist im zusammengebauten Zustand der Querträger 11 angeordnet. Konkret ist so eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Längssteg 24 und dem Untergurt 16 des Querträgers 11 gebildet.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Längsträger 24 und dem Querträger 11. In 10 ist der Längssteg 35 mittig auf dem Längsträger 24 angeordnet. Der Längssteg 35 erstreckt sich in Längsrichtung des Längsträgers 24 und weist Aussparungen 36 für den Querträger 11, insbesondere für den Steg 17 des Querträgers 11, auf.
Durch den Längssteg 35 und die Aussparungen 36 ist eine formschlüssige Verbindung in horizontaler Richtung zwischen dem Längsträger 24 und dem Querträger 11 realisierbar. Das vereinfacht den Zusammenbau der Bodenstruktur.
Bezugszeichenliste

10: Boden
11: Querträger
12: untere Deckschicht
13: obere Deckschicht
14: Zwischenraum
15: Obergurt
16: Untergurt
17: Steg
18: Aufnahmeraum
19: Klebenut
20: Ausnehmung
21: Durchgangsöffnung
22: Längsende
23: Kabelkanal
24: Längsträger
25: Seitensteg
26: Auflageflansch
27: Abstandsflansch
28: Spalt
29: Hartschaum-Streifen
30: Königszapfenaufnahme
31: Endquerträger
32: Holzplatte
33: Aluminiumblech
34: Seitenwand
35: Längssteg
36: Aussparung
37: Haltesteg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2025582 B1 [0002]
EP 3090926 B1 [0004]

Claims

Fahrzeugaufbau, insbesondere eines Kühlfahrzeugs, mit einem Boden (10), der wenigstens zwei Querträger (11) aufweist, die zwischen einer unteren Deckschicht (12) und einer oberen Deckschicht (13) angeordnet sind, wobei ein zwischen den Querträgern (11) ausgebildeter Zwischenraum (14) durch ein thermisch isolierendes Schaummaterial ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Querträger (11) durch einen I-Träger aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet ist.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der I-Träger einen Obergurt (15), einen Untergurt (16) und einen den Obergurt (15) und den Untergurt (16) verbindenden Steg (17) aufweist, wobei zwei zwischen dem Obergurt (15) und dem Untergurt (16) jeweils kanalartig ausgebildete, insbesondere durch den Steg (11) voneinander getrennte, Aufnahmeräume (18) mit dem Schaummaterial gefüllt sind.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurt (15) und/oder der Untergurt (16) jeweils auf einer dem Steg (17) gegenüber angeordnete Seite eine Klebenut (19) aufweisen, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Querträgers (11) erstreckt.
Fahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11), insbesondere der Steg (17), an einem Längsende (22) eine Ausnehmung (20) aufweist, die mit dem Schaummaterial durchschäumt ist.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11), insbesondere der Steg (17), nur eine einzige durchschäumte Ausnehmung (20) aufweist.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (20) zum Längsende (22) hin offen ist.
Fahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11), insbesondere der Steg (17), wenigstens eine Durchgangsöffnung (21) zur Aufnahme eines Kabelkanals (23) aufweist.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (21) näher am Untergurt (16) als am Obergurt (15) angeordnet ist, insbesondere direkt an den Untergurt (16) angrenzt.
Fahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11) mit seinen Längsenden (22) jeweils mit einem Längsträger (24) verbunden ist, insbesondere der Längsträger (24) und der Obergurt (15) des Querträgers (11) formschlüssig verbunden sind.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (24) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet ist.
Fahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das faserverstärkte Kunststoffmaterial glasfaserverstärkt ist.
Fahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (24) einen Seitensteg (25) aufweist, an dem der Querträger (11) anliegt.
Fahrzeugaufbau nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (24) einen Seitensteg (25) aufweist, der einen Abstandsflansch (27) umfasst, wobei der Querträger (11), insbesondere der Obergurt (15), an dem Abstandsflansch (27) anliegt, so dass zwischen dem Seitensteg (25) und dem Querträger (11) ein Spalt (28) verbleibt.
Fahrzeugaufbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (28) ein Hartschaum-Streifen (29) oder ein Holzstreifen angeordnet ist oder dass der Spalt (28) ausgeschäumt ist.
Baukastensystem zur Herstellung von zwei unterschiedlichen Fahrzeugaufbauvarianten, die jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind, umfassend mehrere identische untere Deckschichten (12), mehrere obere Deckschichten (13), mehrere identische Querträger (11), mehrere identische erste Längsträger (24) und mehrere identische zweite Längsträger (24), wobei die ersten Längsträger (24) einer ersten Fahrzeugaufbauvariante, die zweiten Längsträger (24) einer zweiten Fahrzeugaufbauvariante und die unteren Deckschichten (12) sowie die Querträger (11) jeweils beiden Fahrzeugaufbauvarianten zugeordnet sind.
Baukastensystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fahrzeugaufbauvariante ein Tiefkühlfahrzeugaufbau mit einem Längsträger (24) nach Anspruch 12 und die zweite Fahrzeugaufbauvariante ein Allzweckkühlfahrzeugaufbau mit einem Längsträger (24) nach Anspruch 13 ist.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugaufbaus nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: a. Bereitstellen von wenigstens zwei Querträgern (11) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, b. Anordnen der Querträger (11) zwischen einer oberen Deckschicht (13) und einer unteren Deckschicht (12) und Verkleben der Querträger (11) mit den Deckschichten (12, 13) zur Bildung einer Bodenstruktur, und c. Ausfüllen eines zwischen den Querträgern (11) ausgebildeten Zwischenraums (14) mit isolierendem Schaummaterial.
Verwendung eines Baukastensystems nach Anspruch 15 oder 16 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 17.