DE202017002454U1

DE202017002454U1 - Modulares Luftfracht-Container-Baukastensystem (Modulare ULD-Container)

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Publication number: DE202017002454U1
Application number: DE202017002454.3U
Authority: DE
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Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2017-06-19
Anticipated expiration: 2027-05-04

Abstract

Geschützt werden soll ein modulares Baukastensystem zum Aufbau von Luftfracht-Containern, bestehend aus den Einzelmodulen: – Bodenelement (BE) – Vorderwand-Modul (VWM) mit Beladeöffnung, welche entweder mit Hilfe (a) einer aufrollbaren, textilverstärkten Kunststoffgewebe-Plane, (b) eines Netzes oder (c) einer aufklappbaren, starren Tür, (d) einer Rolltür verschlossen wird – Seitenwand-Modul (SWM) – geschlossenes Rückwand-Modul (RWM) – 4-teiliges und auseinander faltbarer Container-Balkon (CB) – Dach-Modul (DM) Das Baukastensystem ist gekennzeichnet durch: 1. seinen modularen und leicht zerlegbaren Aufbau, welches sich auf alle Flugzeug-Container übertragen lässt 2. die Verwendung der Leichtbauwerkstoffe Aluminium-, Magnesiumoder Kunststoff-Profilen sowie Aluminium-/Magnesium-Blechen, Kunststoffplatten oder flexiblen textilverstärkten Kunststoffgeweben (z. B. Gurtband, Kevlar, ...) zur Fertigung der flächigen Einzelmodule 3. das hybride Fügen [Kleben + Nieten, Verschrauben, Clinchen, ...] bzw. schweißtechnische Fügen der flächigen Wandelemente (VWM, RWM, SWM, CB) sowie des Dachmoduls (DM) mit den entsprechenden Rahmenprofilen sowie verstärkend wirkender Eckverbinder 4. ggfs. einer Strukturierung der flächigen Wandelemente (VWM, RWM, SWM, CB) sowie des Dachmoduls (DM) durch Sicken zur Erhöhung der elastischen und plastischen Stabilität bei Biege- und Punktbeanspruchung 5. die formschlüssige/-stabile, jedoch leicht zu lösende Verbindung der vorgefertigten Einzelmodule mittels Schnell-, Exzenter-, Einbau-Spannverschluss oder Steckverbindungen 6. die Möglichkeit zum schnellen Austausch der Einzelmodule und einem damit verbundenen einfachen Umbau der Luftfracht-Container in Flugzeughersteller-übergreifende Standard-ULDs (z. B. LD1 in LD3, 2 × LD3 in LD6, 2 × LD2 in LD8, ...) 7. die auffaltbaren Container-Balkons in diversen Größen (z. B. CB-LD1, CB-LD3, ...), besteht aus 4 Teilsegmente, die mittels eines scharnier-artigen Faltmechanismus zusammengefügt werden

Description

Stand der Technik:
90% des heutigen Fluggepäcks werden mit Hilfe von ULDs (Unit Load Devices) – entweder mit Hilfe von Luftfracht-Containern oder auf Paletten befördert. Durch die Verwendung von ULDs ergeben sich folgende Vorteile:

(1) Mit Hilfe von ULDs können größere Frachtmengen in eine Einheit gebündelt werden, welches die Beladung vereinfacht, Beladezeiten reduziert und somit die Betriebskosten der Fluggesellschaften minimiert.
(2) ULDs erlauben die bestmögliche Nutzung des zur Verfügung stehenden Laderaums.
(3) Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Containern gegenüber Paletten ist der Schutz des Frachtgut bzw. des Flugzeuginnenraums während des Transports, sowie die Vermeidung unbefugten Zugriffs auf die Ladung während der Bodenzeiten bzw. bei Flugzeugwechsel. Konventionelles Fluggepäck wird daher zum überwiegenden Teil in ULD-Containern transportiert – Sonderfracht eher auf Paletten.

Standard-Luftfracht-Container finden als „Lower Deck Container” (LD) Einsatz im Cargo-Bereich von Großraum-Passagierflugzeugen (Wide Body Aircraft) bzw. als „Lower Deck” und „Main Deck Container” (M) in Frachtmaschinen.
Herkömmliche Standard-„Lower Deck Container” (z. B. LD1, 2, 3, 6, 8, ...) bestehen aus einer festen Aluminium-Bodenplatte, einem festem Aluminium-Rahmen sowie Containerwänden aus Aluminium. Die neue Generation von Leichtbau-Container variiert die Werkstoffe Aluminium, Kunststoff („Light Weight Container” von PalNet) sowie Textil-Gewebe („Ultralite” von Nordisk).
Die Netto-Gewichte für z. B. einem LD3, dem meist eingesetzten Container, liegen zwischen 55 kg (Wänden aus textil-verstärkten Kunststoffgeweben), 64 kg (Wänden aus festem Kunststoff) und 78–82 kg für einen zu 100% aus Aluminium gefertigten Container.
Beschreibung:
Wie oben erwähnt werden in der heutigen Zeit ca. 90% aller über den Luftweg transportierten Waren mittels ULD schnell und sicher verladen/befördert. Herkömmliche Luftfracht-Container (LD) weisen jedoch folgende Nachteile auf:

(1) ULDs sind bei „Nichtgebrauch” unhandlich und nehmen viel Platz ein.
(2) ULDs unterliegen starken Beanspruchungen und zeigen nach zum Teil kurzen Einsatzzeiten entsprechend starke Gebrauchsspuren und müssen komplett ersetzt werden. Die International Air Transport Association (IATA) beziffert die heutigen, weltweiten Ersatz-/Reparaturkosten auf mehr als 300 Mio. US$ pro Jahr.

Zu [0005](1): An jedem Flughafen ist in der Regel eine Überkapazität an Luftfracht-Containern vorhanden, um den Bedarf auch zu Stoßzeiten abzudecken und um aufwendige und kostspielige „Leertransporte” über den Land- oder Luftweg zu vermeiden. Ungenutzte Container stehen bedingt durch das begrenzte Raumangebot auf Flughäfen häufig ungeschützt in dafür vorgesehenen Außenbereichen des Flughafens oder es werden zusammenfaltbare Luftfracht-Container, die bereits Ende der 1990er Jahre entwickelt wurden ( DE29801224U1 , EP0822152 , EP1061009 , EP20080724258 ), eingesetzt. Solche zusammenklappbaren Container werden nicht zerlegt, sondern basieren meist auf komplex gestalteten Faltmechanismen. Sie sind aufwendig in ihrer Montage und lassen sich bei Beschädigung, ebenso wie fest montierte Luftfracht-Container, nur komplett austauschen.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein modular aufgebautes Luftfracht-Container-Baukastensystem mit den Einzelelementen (1):

1) Bodenelement (BE) => (1)
2) Vorderwand-Modul (VWM) => (2)
3) Seitenwand-Modul (SWM) => (3)
4) Rückwand-Modul (RWM) => (4)
5) Container-Balkon (CB) => (5)
6) Dach-Modul (DM) => (6)

Die flächigen Einzelelemente bestehen aus den Leichtbauwerkstoffen Aluminium-/Magnesium-Blech, Kunststoff-Platten oder flexiblen textil-verstärkten Kunststoffgeweben (z. B. Kevlar, Gurtband, ...), welche mittels Rahmenprofilen aus Aluminium, Magnesium oder Kunststoff verstärkt werden. Die Blech-/Plattenelemente weisen eine Dicke zwischen 0,4 mm und 10 mm auf und können ggfs. zu deren Stabilitätsverbesserung bei Biegeund Punktbeanspruchung mit Sicken (d. h. rinnen-artigen Vertiefungen deren Tiefe gegenüber ihrer Länge klein ist), versehen werden.
Die flächigen Einzelelemente werden formschlüssig mit den entsprechenden Rahmenprofilen mittels hybrider Fügeverbindungen [Kleben + Nieten, Verschrauben, Clinchen, Schließringbolzen, ...] und/oder schweißtechnisch miteinander verbunden.
Die einzelnen Module werden miteinander mit Hilfe von (Schnell-)Spann-, Exzenter- (15a) bzw. Einbauspann-Verschlüssen (15b) sowie Steckverbindungen oder einer Kombination der verschiedenen Verbindungsarten selbsttragend und formstabil, jedoch mit einigen Handgriffen leicht lösbar, miteinander verbunden (8).
Zu [0005](1): Das hier beschriebene modulare Luftfracht-Container-Baukastensystem ermöglicht eine(n) schnellen Zusammenbau bzw. Demontage mit wenigen Handgriffen. Verglichen mit fest montierten, leeren ULDs ermöglichen modular aufgebaute Luftfracht-Container durch Reduzierung ihres Betriebsvolumens eine sichere und kompakte Lagerung auf Flughäfen und stellen eine deutliche Verbesserung bei der logistischen Verteilung und einem damit verbundenen Transport über den Luft- bzw. Landweg dar.
Zu [0005](2): Zusätzlich ermöglicht das modulare Luftfracht-Container-Baukastensystem einen schnellen Austausch einzelner, defekter Container-Segmente und reduzieren somit den kostenintensiven Ersatz kompletter ULDs bzw. aufwendiger Reparaturen durch darauf spezialisierte Fachwerkstätten.
Zur bestmöglichen Ausnutzung des flugzeugspezifischen Raumangebots werden die ULDs in verschiedenen, genormten Standard-Varianten (z. B. LD1, 2, 3, 6, 8, ...) angeboten. Modulare Container im Baukastensystem bieten über die in [0005](1) und [0005](2) genannten Vorteile zusätzlich die Möglichkeit einer einfachen und schnellen Anpassung bestimmter ULD-Varianten an das Innenraumangebot des Frachtraumes unterschiedlicher Flugzeugmodelle. So kann beispielsweise durch den symmetrischen Aufbau der Container Balkon (CB) sowohl links- als auch rechtsseitig angebracht werden. Auch kann zur besseren Beladung des Luftfracht-Containers das geschlossene Rückwand-Modul (RWM) durch ein mit einer Beladeöffnung versehenes Vorderwand-Modul (VWM) ersetzt werden. Insbesondere lassen sich modular aufgebaute Luftfracht-Container lediglich durch den Austausch des Container-Balkons und des Dach-Moduls in unterschiedliche ULDs umwandeln.
Beispielsweise lassen sich, wie in (2) dargestellt, Boeing-spezifische LD1-Container (A) in Flugzeughersteller-übergreifende LD3s (B) oder, wie in (3) aufgezeigt, 2 × LD3s (B) in einen LD6-Container umgestalten, welcher die komplette Flugzeugbreite ausfüllt.
(2): Beim „Umbau” eines LD1 in einen LD3 mit baugleichem Vorder-(VWM), Seiten-(SWM)/Rückwand-Modul (RWM) und Bodenelement (BE) unterscheiden sind lediglich die Container-Balkone CB-LD1 (5a) bzw. CB-LD3 (5b) sowie das 30 cm kürzere, jedoch gleich breite Dach-Modul (6b).
(3): Der die komplette Flugzeugbreite ausfüllende LD6 bestehend aus 2 baugleichen LD3-Containern (B) mit je einem links- bzw. rechtsseitig montiertem Container-Balkon CB-LD3 gleichem Aufbaus (5b).
Im folgenden wird die Erfindung anhand einzelner Beispiele und mittels angeführter Zeichnungen näher erläutert:
Bodenelement (BE)
Das Bodenelement entspricht dem Stand der Technik herkömmlicher ULDs, welches entweder als Bodenelement für den Transport mit Rollwagen oder für den Transport mit Gabelstaplern ausgelegt ist. Hierbei wird die tragende Struktur idealer Weise aus Aluminium – die Bodenplatte aus den Leichtmetallen Aluminium oder Magnesium bzw. Kunststoff gefertigt.
Vorderwand-Modul (VWM) (Fig. 4)
Das Vorderwand-Modul wird in der Regel mit einer Beladeöffnung versehen, welche entweder mit Hilfe (a) einer aufrollbaren, textilverstärkten Kunststoffgewebe-Plane (inkl. Verschlussgurten), (b) eines Netzes, (c) einer aufklappbaren, starren Tür oder (d) einer Rolltür (10) verschlossen wird. Das VWM besteht aus einem Aluminium-, Magnesium- oder Kunststoff-Profilrahmen (7) und wird mittels Steckverbindungen bzw. (Schnell-)Spannverschlüssen (8) mit dem Bodenelement bzw. Seitenwand-Modulen formschlüssig, jedoch leicht trennbar, verbunden. Zur Stabilitätsverbesserung wird das VWM in seinen Ecken mit zusätzlichen Verstärkungsecken (9) versehen.
Seitenwand-Modul (SWM)/Rückwand-Modul (RWM) (Fig. 5)
Seitenwand- sowie Rückwand-Module sind flächige Wandverkleidungen, die wie oben beschrieben, aus einem zentralen Aluminium-, Magnesium-Blech- bzw. Kunststoff-Platten- oder textilverstärktem Planen-Element (11) bestehen, welches mit Profilrahmen, vorzugsweise aus den Leichtbauwerkstoffen Aluminium, Magnesium oder Kunststoff (7) formschlüssig verstärkt wird. Wie auch das Vorderwand-Modul, werden auch die Seitenwand- sowie Rückwand-Module mittels Steckverbindungen bzw. (Schnell-)Spannverschlüssen (8) mit dem Bodenelement bzw. Vorderwand-Modul formschlüssig verbunden. Auch die Seitenwand- sowie Rückwand-Module werden zur Stabilitätsverbesserung in ihren Ecken mit zusätzlichen Verstärkungsecken (9) versehen.
Zur besseren Beladung des Luftfracht-Containers kann das Rückwand-Modul alternativ auch durch ein Vorderwand-Modul (VWM) ersetzt werden.
Container-Balkon (CB) (Fig. 6)
Der Container-Balkon, ein 4-teiliges Seitenwand-Modul, ist der Flugzeuginnenwand zugewandt und folgt zur maximalen Ausnutzung des Laderaums der Flugzeugkontur. Die Konstruktion entspricht dem Seiten- bzw. Rückwand-Modul. Die beiden „Seitenflügel” (12) sowie das untere Seitenteil (13) sind über eine Art „Scharnier” (14) beweglich miteinander verbunden. Hierdurch kann der Container Balkon zusammengelegt und bei Nichtgebrauch einfacher verstaut bzw. bei einer ggfs. notwendigen logistischen Verteilung über den Luft- bzw. Landweg besser transportiert werden. Durch den einfachen und schnellen Austausch der CBs mit entsprechenden Dach-Modulen wird mit wenigen Handgriffen z. B. aus einem Boeing-spezifischen LD1-Container ein Flugzeughersteller-übergreifender LD3-Container (2) oder aus zwei LD3 ein LD6-Container (3).
Dach-Modul (DM) (Fig. 7)
Das Dach-Modul ist eine ebenso flächige Verkleidung, bestehend aus einem zentralen Aluminium-, Magnesium-Blech- bzw. Kunststoff-Platten-Element (11), welche die einzelnen, vertikalen Module (VWM, SWM, RWM, CB) mit Hilfe von (Schnell-)Spann-, Einbau- bzw. Exzenter-Spannverschlüssen (15a) formschlüssig und sicher, jedoch mit wenigen Handgriffen schnell und leicht lösbar, verbindet.
(8): Durch die Verwendung von Spannvorrichtungen (15b) lassen sich größere Toleranzabweichungen aus der Fertigung oder des Einsatzes wirkungsvoll und einfach kompensieren.
Die einzelnen Module können zum besseren Schutz gegen Abrieb an ihren Kontaktflächen mit Dichtelemente aus Kunststoff versehen werden.
Das modular aufgebaute Luftfracht-Container-Baukastensystem ermöglicht den Zusammenbau nachfolgender Standard-ULDs basierend auf den Basiselementen:
Bodenelement (BE) => (1)
Vorderwand-Modul (VWM) => (2)
Rückwand-Modul (RWM) => (4)
zusätzlich werden benötigt:

– LD1 mit Container-Balkon links oder rechts (halbe Flugzeugbreite): Seitenwand-Modul (SWM) => (3), Dach-Modul (DM-LD1) => (6) und Container-Balkon (CB-LD1) => (5a) (siehe 2)
– LD3 mit Container-Balkon links oder rechts (halbe Flugzeugbreite): Seitenwand-Modul (SWM) => (3), Dach-Modul (DM-LD3) => (6) und Container-Balkon (CB-LD3) => (5b) (siehe 2)
– LD6 mit Container-Balkon links- und rechts (komplette Flugzeugbreite): 2 × LD3 mit rechts- sowie linksseitigen Container-Balkonen (siehe 3)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 29801224 U1 [0006]
EP 0822152 [0006]
EP 1061009 [0006]
EP 20080724258 [0006]