DE202020105789U1 - Safety cabin for a mobile home or motorhome with highly stable walls, which preferably comprise natural fibers - Google Patents
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Abstract
Sicherheitskabine (1) für ein Wohn- bzw. Reisemobil (2) umfassend einen hinter einem Fahrerhaus (4) anordenbaren Teil der Sicherheitskabine (1), dadurch gekennzeichnet, dass
Wände (9, 23, 24, 25) der Sicherheitskabine (1) mindestens eine Lage eines faserverstärkten Kunststoff-gewebes und/oder -geleges umfassen, wobei eine Lage entlang einer Querrichtung aufeinanderfolgende Schichten aufweist, wobei direkt aufeinanderfolgende Schichten zueinander unterschiedliche Faserorientierungen aufweisen,
wobei die Lage in seitlichen Außenwänden (23) in einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung vorderen Bereich (6) der Kabine bevorzugt mindestens drei bis neun Schichten umfasst,
wobei die Lage in den seitlichen Außenwänden (24) in einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung hinteren Bereich (7) der Kabine bevorzugt eine bis fünf Schichten umfasst,
wobei an einem Übergang vom vorderen Bereich (6) der Kabine zum hinteren Bereich (7) der Kabine quer zu einer Längsrichtung der Kabine eine Zwischenwand (9) angeordnet vorliegt,
wobei die Zwischenwand (9) eine Lage enthaltend bevorzugt drei bis neun Schichten umfasst
wobei die Faserverstärkung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Glasfasern und/oder Naturfasern.
Safety cabin (1) for a mobile home or mobile home (2) comprising a part of the safety cabin (1) which can be arranged behind a driver's cab (4), characterized in that
Walls (9, 23, 24, 25) of the safety cabin (1) comprise at least one layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric, one layer having successive layers along a transverse direction, with directly successive layers having different fiber orientations from one another,
wherein the layer in lateral outer walls (23) in a front area (6) of the cabin with respect to an intended main direction of travel preferably comprises at least three to nine layers,
wherein the layer in the lateral outer walls (24) in a rear area (7) of the cabin with respect to an intended main direction of travel preferably comprises one to five layers,
wherein a partition (9) is arranged at a transition from the front area (6) of the cabin to the rear area (7) of the cabin transversely to a longitudinal direction of the cabin,
wherein the intermediate wall (9) comprises a layer containing preferably three to nine layers
wherein the fiber reinforcement is selected from the group comprising carbon fibers, aramid fibers, glass fibers and / or natural fibers.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil umfassend einen hinter dem Fahrerhaus anordenbaren Teil der Sicherheitskabine, wobei Wände der Sicherheitskabine mindestens eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder - geleges umfassen. Eine Lage weist dabei entlang einer Querrichtung aufeinanderfolgende Schichten auf. Direkt aufeinanderfolgende Schichten weisen dabei unterschiedliche Faserorientierungen auf. Die Lage in den seitlichen Außenwänden in einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung vorderen Bereich der Kabine umfasst bevorzugt mindestens drei bis neun Schichten. In einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung hinteren Bereich der Kabine umfasst die Lage in den seitlichen Außenwänden bevorzugt eine bis fünf Schichten. Zudem liegt an einem Übergang vom vorderen Bereich der Kabine zum hinteren Bereich der Kabine quer zu einer Längsrichtung der Kabine eine Zwischenwand angeordnet vor, wobei die Zwischenwand eine Lage enthaltend drei bis neun Schichten umfasst. Ferner ist die Faserverstärkung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Glasfasern und/oder Naturfasern.The invention relates to a safety cabin for a mobile home or motorhome comprising a part of the safety cabin that can be arranged behind the driver's cab, the walls of the safety cabin comprising at least one layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or layer. A layer here has successive layers along a transverse direction. Layers following one another have different fiber orientations. The position in the lateral outer walls in a front area of the cabin with respect to an intended main direction of travel preferably comprises at least three to nine layers. In a rear area of the cabin in relation to an intended main direction of travel, the layer in the lateral outer walls preferably comprises one to five layers. In addition, at a transition from the front area of the cabin to the rear area of the cabin, there is an intermediate wall arranged transversely to a longitudinal direction of the cabin, the intermediate wall comprising a layer containing three to nine layers. Furthermore, the fiber reinforcement is selected from the group comprising carbon fibers, aramid fibers, glass fibers and / or natural fibers.
Hintergrund und Stand der TechnikBackground and prior art
Im Handel sind unterschiedliche Bauformen von Wohnmobilen erhältlich, aktuell sind das vor allem Alkovenmobile, teilintegrierte Wohnmobile, (voll-) integrierte Wohnmobile, Liner und/oder Kastenwagen. Allen bis auf den Kastenwagen ist gemein, dass Hersteller von Wohnmobilen die Fahrgestelle mit Führerhaus oder nur die Fahrgestelle erwerben und dann mit einem Aufbau/Anbau versehen, der Freizeit-, Urlaubs-, Campingzwecken, etc. dienlich ist. Selten wird der gesamte Aufbau von einem Fahrzeughersteller übernommen. Im Fall der oben genannten Fahrzeugtypen wird der Aufbau vorrangig aus einem Holz-Fachwerk, Alu-Sandwich und/oder GFK-Monocoque hergestellt. Die verwendeten Materialien sind meist ein Materialmix aus XPS-Schäumen, EPS-Schäumen, PU-Schäumen, etc., die mit Platten aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) und/oder Aluminium oder Holz oder sonstigen Materialen zu einem Sandwich aufgebaut werden. Dieser Aufbau ist preiswert und weist eine gute Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse auf. Allerdings bietet er den Insassen bauartbedingt nur einen geringen bis gar keinen Schutz vor den Folgen eines eventuellen Unfalles, da die Konstruktion dafür keine oder nur unzureichende mechanische Eigenschaften vorhält. Dabei wurde in der Vergangenheit davon ausgegangen, dass stabilitäts- und/oder sicherheitserhöhende Maßnahmen kostspielig sowie aufwendig sind und das Gewicht der Fahrzeuge enorm erhöhen.Different types of mobile homes are available in stores, currently these are mainly alcove mobile homes, partially integrated mobile homes, (fully) integrated mobile homes, liners and / or panel vans. All but the panel van have in common that manufacturers of mobile homes purchase the chassis with driver's cab or just the chassis and then add a structure / attachment that is useful for leisure, holiday, camping, etc. The entire structure is rarely taken over by a vehicle manufacturer. In the case of the vehicle types mentioned above, the body is primarily made of a timber framework, aluminum sandwich and / or GRP monocoque. The materials used are usually a material mix of XPS foams, EPS foams, PU foams, etc., which are built into a sandwich with panels made of glass fiber reinforced plastic (GRP) and / or aluminum or wood or other materials. This structure is inexpensive and has good resistance to weathering. However, due to the design, it offers the occupants little or no protection from the consequences of a possible accident, since the design has no or only inadequate mechanical properties. In the past, it was assumed that measures to increase stability and / or safety are costly and time-consuming and increase the weight of the vehicles enormously.
Der Aufbau eines solchen Reisemobils genügt den heutigen Anforderungen an Insassenschutz hinter der B-Säulenkonstruktion nicht. Insbesondere bei einem Seitenaufprall oder einem Überschlag des Reisemobils führt eine solche Konstruktion zu schwerwiegenden Schäden, woraus beträchtlicher Personenschaden entstehen kann, wenn sich Insassen im hinteren Bereich des Reisemobils aufhalten.The structure of such a motorhome does not meet today's requirements for occupant protection behind the B-pillar construction. In particular in the event of a side impact or a rollover of the motor home, such a construction leads to serious damage, which can result in considerable personal injury if occupants are in the rear area of the motor home.
Die in dem Dokument beschrieben Verstärkungselemente sind nur in der Karosserie eingebracht, insbesondere in den Rahmen der Karosserie. Dabei erreichen diese Verstärkungselemente in Ihrer Gesamtheit weiterhin nicht den geforderten Sicherheitsstandard für Wohn- und Reisemobile.The reinforcement elements described in the document are only incorporated in the body, in particular in the frame of the body. As a whole, these reinforcement elements still do not achieve the required safety standard for mobile homes and motorhomes.
Wie bereits für die anderen Dokumente erwähnt, erreicht eine solche Ausführung nicht den nötigen Sicherheitsstandard, um Passagiere im Bereich der Wohnkabine zu transportieren. Da nur der Bodenbereich verstärkt ist, würde ein seitlicher Aufprall trotzdem zu schweren Schäden der Wohnkabine führen. Insbesondere die Wände umfassen keine Verstärkungselemente, sodass diese bei einem seitlichen Aufprall und/oder Überschlag wenig Schutz bieten.As already mentioned for the other documents, such a design does not achieve the necessary safety standard to transport passengers in the area of the living room. Since only the floor area is reinforced, a side impact would still lead to serious damage to the living area. In particular, the walls do not include any reinforcement elements, so that they offer little protection in the event of a side impact and / or rollover.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wohn- bzw. Reisemobil ohne die Nachteile des Standes bereitzustellen.The object of the invention is to provide a mobile home or motorhome without the disadvantages of the stand.
Insbesondere war es eine Aufgabe der Erfindung ein Wohn- bzw. Reisemobil bereitzustellen, welches ohne großen konstruktiven Mehraufwand und ohne (wesentliche) Erhöhung des Fahrzeuggewichts die Sicherheit des Fahrzeugs enorm zu verbessern. Dabei sollten auch die Herstellungskosten und/oder Nachrüstungskosten möglichst gering gehalten werden.In particular, it was an object of the invention to provide a mobile home or motorhome, which can enormously improve the safety of the vehicle without a great deal of additional structural effort and without (substantial) increase in the vehicle weight. It should also include the manufacturing costs and / or Retrofitting costs are kept as low as possible.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil umfassend einen hinter einem Fahrerhaus anordenbaren Teil der Sicherheitskabine, dadurch gekennzeichnet, dass Wände der Sicherheitskabine mindestens eine Lage eines faserverstärkten Kunststoff-gewebes und/oder -geleges umfassen, wobei eine Lage entlang einer Querrichtung aufeinanderfolgende Schichten aufweist, wobei direkt aufeinanderfolgende Schichten zueinander unterschiedliche Faserorientierungen aufweisen, wobei die Lage in seitlichen Außenwänden in einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung vorderen Bereich der Kabine bevorzugt mindestens drei bis neun Schichten umfasst, wobei die Lage in den seitlichen Außenwänden in einem in Bezug auf eine vorgesehene Hauptfahrtrichtung hinteren Bereich der Kabine bevorzugt eine bis fünf Schichten umfasst, wobei an einem Übergang vom vorderen Bereich der Kabine zum hinteren Bereich der Kabine quer zu einer Längsrichtung der Kabine eine Zwischenwand angeordnet vorliegt, wobei die Zwischenwand eine Lage enthaltend bevorzugt drei bis neun Schichten umfasst, wobei die Faserverstärkung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern und/oder Naturfasern. Überraschend hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass die Synergie aller Merkmale zu einem technischen Gesamterfolg führt. Die hier aufgezeigte Sicherheitskabine des Wohn- bzw. Reisemobils zeigt besonders vorteilhaft verbesserte Eigenschaften in Bezug auf die Sicherheit der Passagiere. Die Passagiere bzw. Insassen der Sicherheitskabine sind im besonderen Maße bspw. bei Überschlägen des Fahrzeugs, bei seitlich und hinten auftretenden Unfällen geschützt. Zudem führt der Aufbau überraschend vorteilhaft zu einer guten Wärmeisolation innerhalb der Kabine sowie zu verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der Lautstärke innerhalb der Kabine.In a first aspect, the invention relates to a safety cabin for a mobile home or motorhome comprising a part of the safety cabin that can be arranged behind a driver's cab, characterized in that the walls of the safety cabin comprise at least one layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric, with one Layer has successive layers along a transverse direction, wherein directly successive layers have mutually different fiber orientations, the layer in lateral outer walls in a front area of the cabin with respect to an intended main direction of travel preferably comprises at least three to nine layers, the layer in the lateral outer walls preferably comprises one to five layers in a rear area of the cabin with respect to an envisaged main direction of travel, with one at a transition from the front area of the cabin to the rear area of the cabin transversely to a longitudinal direction of the cabin Intermediate wall is present, the intermediate wall preferably comprising a layer comprising three to nine layers, the fiber reinforcement being selected from the group comprising carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers and / or natural fibers. Surprisingly, it has been found to be advantageous that the synergy of all features leads to an overall technical success. The safety cabin of the mobile home or motorhome shown here shows particularly advantageously improved properties with regard to the safety of the passengers. The passengers or occupants of the safety cabin are protected to a special degree, for example in the event of the vehicle rolling over, in the event of accidents occurring to the side and rear. In addition, the structure surprisingly advantageously leads to good thermal insulation within the cabin and to improved properties with regard to the volume within the cabin.
In einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in dem vorderen Bereich genauso viele Schichten umfasst sind wie in dem hinteren Bereich.In a preferred further embodiment, the safety cabin is characterized in that just as many layers are included in the front area as in the rear area.
In einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in dem vorderen Bereich mehr Schichten umfasst sind als in dem hinteren Bereich. Besonders vorteilhaft wirkt hierbei der hintere Bereich der Sicherheitskabine als Deformationszone bzw. Knautschzone bei Auffahrunfällen von hinten, wodurch die Unfallenergie im besonders hohen Maße aufgenommen wird und die Sicherheit von Passagieren im vorderen Bereich steigt.In a preferred further embodiment, the safety cabin is characterized in that more layers are included in the front area than in the rear area. The rear area of the safety cabin acts particularly advantageously as a deformation zone or crumple zone in rear-end collisions, as a result of which the accident energy is absorbed to a particularly high degree and the safety of passengers in the front area increases.
Erfindungsgemäß sind Außenwände bevorzugt dadurch definiert, dass sie die Sicherheitskabine umschließen. Hierbei umfasst die Sicherheitskabine bevorzugt drei Außenwände:
- - zwei in Bezug auf die Hauptfahrrichtung seitlich (parallel zur Hauptfahrtrichtung) angeordnete Außenwände und
- - eine am Heck des Fahrzeugs (quer zur Hauptfahrtrichtung) angeordnete Außenwand, die eine Verbindung zu beiden seitlichen Außenwänden darstellt.
- - two outer walls arranged laterally in relation to the main direction of travel (parallel to the main direction of travel) and
- - An outer wall arranged at the rear of the vehicle (transversely to the main direction of travel), which represents a connection to both lateral outer walls.
Die Längsrichtung der Kabine bzw. Sicherheitskabine ist bevorzugt die Richtung der Hauptfahrtrichtung.The longitudinal direction of the cabin or safety cabin is preferably the direction of the main direction of travel.
Erfindungsgemäß sind die aufeinanderfolgenden Schichten einer Lage bevorzugt entlang einer Querrichtung angeordnet. Die Querrichtung ist dabei besonders bevorzugt die Richtung, die quer zur Längsrichtung bzw. Längsachse einer Wand liegt. Dabei liegt die Querrichtung in den seitlich angeordneten Außenwänden quer zur Hauptfahrtrichtung und in der am Heck angeordneten Außenwand sowie in der Zwischenwand parallel zur Hauptfahrtrichtung.According to the invention, the successive layers of a layer are preferably arranged along a transverse direction. The transverse direction is particularly preferably the direction that is transverse to the longitudinal direction or longitudinal axis of a wall. The transverse direction in the laterally arranged outer walls is transverse to the main direction of travel and in the outer wall arranged at the rear and in the partition wall parallel to the main direction of travel.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die seitlichen Außenwände bevorzugt eine Vorder- und eine Rückseite. Die Vorderseite einer Außenwand eines Wohn- und Reisemobils ist bevorzugt die nach innen in den Innenraum der Sicherheitskabine gerichtete Fläche. Die Rückseite einer Außenwand ist dementsprechend bevorzugt die nach außen gerichtete Fläche.In a further embodiment of the invention, the lateral outer walls preferably comprise a front and a rear. The front of an outer wall of a mobile home and motorhome is preferably the surface directed inward into the interior of the safety cabin. The rear side of an outer wall is accordingly preferably the surface facing outwards.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Außenwand aus mehreren Wandteilen und/oder aus mehreren aufeinanderfolgenden Wänden bestehen. Bevorzugt ist die Außenwand aus einer Vorder- bzw. einer Rückwand ausgestaltet. Die Vorderseite der Außenwand umfasst bevorzugt eine Vorderwand. Die Rückwand befindet sich bevorzugt an der Rückseite der Außenwand.In a further embodiment of the invention, the outer wall can consist of several wall parts and / or of several successive walls. The outer wall is preferably designed from a front wall or a rear wall. The front of the outer wall preferably comprises a front wall. The rear wall is preferably located on the back of the outer wall.
Erfindungsgemäß ist die Hauptfahrtrichtung bevorzugt die Richtung, in der das Fahrzeug anhand der Straßenverkehrsordnung in überwiegender Zeit bevorzugt bewegt wird. In einigen Ausführungen des Dokuments wird die Hauptfahrtrichtung auch einfach als Fahrtrichtung abgekürzt.According to the invention, the main direction of travel is preferably the direction in which the vehicle is preferably moved for the most part on the basis of the road traffic regulations. In some versions of the document, the main direction of travel is also simply abbreviated as the direction of travel.
Erfindungsgemäß sind direkt aufeinanderfolgende Schichten bevorzugt so ausgestaltet, dass sie unmittelbar nebeneinander - ohne eine Zwischenschicht - angeordnet vorliegen.According to the invention, layers directly following one another are preferably designed in such a way that they are arranged directly next to one another - without an intermediate layer.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil, wobei in mindestens einem Bereich der Kabine mindestens ein stabilisierendes Deformationselement aus faserverstärktem Kunststoff und/oder Metallschaum umfasst, welches bevorzugt zumindest teilweise in einem äußeren Bereich der Sicherheitskabine vorliegt, wobei die Faserverstärkung und/oder der Metallschaum konfiguriert ist für eine Erhöhung einer Festigkeit (bevorzugt einer Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und/oder Biegezugfestigkeit) der Sicherheitskabine und/oder eine Umwandlung von kinetischer Energie (bevorzugt in Spannungsarbeit und/oder Verformungsarbeit) bei einem zumindest teilweisen unelastischen Stoß der Sicherheitskabine. wobei in mindestens einem Bereich der Kabine mindestens ein stabilisierendes Deformationselement eingebracht vorliegt.In a further aspect, the invention relates to a safety cabin for a mobile home or motorhome, wherein in at least one area of the cabin comprises at least one stabilizing deformation element made of fiber-reinforced plastic and / or metal foam, which is preferably at least partially in an outer area of the safety cabin, with the fiber reinforcement and / or the metal foam is configured to increase a strength (preferably a tensile strength, compressive strength, flexural strength and / or flexural tensile strength) of the safety cabin and / or a conversion of kinetic energy (preferably into tension work and / or deformation work) in an at least partial inelastic shock of the safety cabin. wherein at least one stabilizing deformation element is present in at least one area of the cabin.
Eine Sicherheitskabine unterscheidet sich gegenüber einem gewöhnlichen Aufbau bevorzugt dadurch, dass ein Deformationselement in für die Sicherheit besonders sensiblen Bereichen vorliegt. Dadurch soll die Stabilität des Aufbaus bei einem Unfall erhöht werden und dessen Verhalten als Knautschzone verbessert werden. Dafür werden zunächst bevorzugt geeignete, besonders sensible Bereiche bestimmt. Außerdem soll das Deformationselement selber geeignete physikalische Eigenschaften aufweisen. Das Element umfasst faserverstärkten Kunststoff, z. B. eine stabile Platte, ein Vierkant oder Rundelement oder eine wabenförmige Struktur aus faserverstärktem Kunststoff, welches bevorzugt laminiert wird/ist und so ein in die Kabine eingebrachtes Deformationselement aus faserverstärktem Kunststoff bildet. Bevorzugt ist der faserverstärkte Kunststoff dabei kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) und/oder umfassend Verstärkungen aus Aramidfasern.A security cabin preferably differs from a conventional structure in that a deformation element is present in areas that are particularly sensitive for security. This is intended to increase the stability of the structure in the event of an accident and to improve its behavior as a crumple zone. For this purpose, suitable, particularly sensitive areas are first determined. In addition, the deformation element itself should have suitable physical properties. The element comprises fiber reinforced plastic, e.g. B. a stable plate, a square or round element or a honeycomb structure made of fiber-reinforced plastic, which is / is preferably laminated and thus forms a deformation element made of fiber-reinforced plastic that is introduced into the cabin. The fiber-reinforced plastic is preferably carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) and / or comprising reinforcements made from aramid fibers.
Die Sicherheitskabine umfasst bevorzugt die äußeren Bereiche, z. B. die Außenwände des Aufbaus und/oder der Karosserie des Wohn- bzw. Reisemobils. Auch die gesamte Karosserie, die Fahrgastzelle und/oder der Aufbau bzw. die Kabine kann bevorzugt mit Sicherheitskabine gemeint sein. Auch weitere Elemente, wie z. B. das Chassis (Fahrgestell) und Innenwände, können umfasst sein.The safety cabin preferably comprises the outer areas, e.g. B. the outer walls of the structure and / or the body of the mobile home or motorhome. The entire body, the passenger cell and / or the structure or the cabin can also preferably be meant by the safety cabin. Other elements, such as B. the chassis (chassis) and interior walls can be included.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass die Sicherheitskabine das Fahrerhaus umfasst, insbesondere bei vollintegrierten Mobilen. Es kann ebenso bevorzugt sein, dass die Kabine nur den Teil des Mobils umfasst, der nicht zum Fahrerhaus gehört. Eine Sicherheitskabine unterscheidet sich von einer gewöhnlichen Kabine bzw. Fahrgastzelle eines Wohn- und/oder Reisemobils bevorzugt dadurch, dass die Sicherheit der Kabine gegenüber diesen erhöht ist, insbesondere durch Einbringen mindestens eines Deformationselements.It can furthermore be preferred that the safety cabin comprises the driver's cab, in particular in the case of fully integrated mobiles. It can also be preferred that the cab only includes that part of the mobile that does not belong to the driver's cab. A safety cabin differs from a normal cabin or passenger cell of a mobile home and / or motorhome, preferably in that the security of the cabin is increased in relation to it, in particular by introducing at least one deformation element.
Durch die Verwendung mindestens eines stabilisierenden Deformationselementes kann die Sicherheit der Passagiere zum Schutz vor Unfällen entscheidend verbessert werden. Dabei können bevorzugt durch fachmännische Auswertung geeignete Bereiche der Kabine bestimmt werden, welche besonders unfallanfällig sind, für die Stabilität der Kabine besonders bedeutend sind und/oder aus anderen Gründen eine besondere Signifikanz für die Unfallsicherheit haben. Diese Bestimmung kann vor allem durch Auswertung von Crashtests und/oder theoretischen Berechnungen vorgenommen werden. Eines oder mehrere Deformationselemente können dabei an jeweils geeigneter Stelle/ geeigneten Bereichen angebracht werden. Es kann sich aber auch um ein durchgehendes Deformationselement handeln, welches z. B. mehrere geeignete Bereiche umfasst.The use of at least one stabilizing deformation element can decisively improve the safety of the passengers for protection against accidents. In this case, suitable areas of the cabin can preferably be determined by professional evaluation, which are particularly prone to accidents, are particularly important for the stability of the cabin and / or have special significance for accident safety for other reasons. This determination can be made primarily by evaluating crash tests and / or theoretical calculations. One or more deformation elements can be attached at a suitable location / suitable area. But it can also be a continuous deformation element, which z. B. comprises several suitable areas.
Das Deformationselement erhöht dabei die Sicherheit bei Unfällen, bevorzugt durch seine Stabilitäts- und/oder Festigkeitseigenschaften, durch eine bevorzugte Zug- und/oder Druckfestigkeit, durch ein bevorzugtes E-Modul und/oder durch sonstige relevante Eigenschaften. Diese Eigenschaften des Elements stehen sowohl für sich als auch in einem, bevorzugt synergistischem Wechselspiel mit den übrigen Elementen der Kabine. So können bevorzugt die gesamten Eigenschaften der Kabine über die Bereiche des Deformationselements hinaus im gewünschten Sinne beeinflusst werden.The deformation element increases safety in the event of accidents, preferably through its stability and / or strength properties, through a preferred tensile and / or compressive strength, through a preferred modulus of elasticity and / or through other relevant properties. These properties of the element stand both on their own and in a preferably synergistic interplay with the other elements of the cabin. In this way, the entire properties of the cabin can preferably be influenced in the desired sense beyond the areas of the deformation element.
Hierzu wird das Deformationselement in die Sicherheitskabine eingebracht. Das bedeutet insbesondere, dass das Deformationselement mit den anderen Elementen der Sicherheitskabine so zusammenwirken kann, dass es die Stabilität und/oder die Unfallsicherheit erhöht. Zum Beispiel kann das Deformationselement an einer inneren und/oder äußeren Fläche der Sicherheitskabine auf- und/oder eingebracht werden, z. B. durch eine Verbindung (Fügung) durch bspw. Aufkleben, Aufnieten, Verschweißen, Festschrauben, Festnageln, Verlöten, Vulkanisieren, Laminieren, eine magnetische Verbindung, eine Saugverbindung, eine Klemmverbindung und/oder allgemein eine Kraft- bzw. formschlüssige Verbindung.For this purpose, the deformation element is introduced into the safety cabin. This means in particular that the deformation element can interact with the other elements of the safety cabin in such a way that it increases the stability and / or the accident safety. For example, the deformation element can be applied and / or introduced on an inner and / or outer surface of the safety cabin, e.g. B. by a connection (joining) by gluing, riveting, welding, screwing, nailing, soldering, vulcanizing, lamination, a magnetic connection, a suction connection, a clamping connection and / or generally a non-positive or positive connection.
Bevorzugt liegt das Deformationselement zumindest teilweise in einem äußeren Bereich der Sicherheitskabine vor. Das bedeutet insbesondere, dass der äußere Bereich das Deformationselement umfasst oder sogar im Wesentlichen bzw. teilweise aus diesem gebildet ist. Ebenso kann es sein, dass das Deformationselement z. B. Teile eines Querträgers und/oder einer inneren Wand innerhalb der Kabine ist, jedoch sind auch dann Teile des Deformationselements in dem äußeren Bereich umfasst, z. B. an den Verbindungselementen des Deformationselement zum äußeren Bereich. Dieses kann bspw. entsprechend abgewinkelt sein und/oder Verbindungsflächen aufweisen, so dass eine stabile Verbindung mit dem äußeren Bereich ermöglicht wird.The deformation element is preferably at least partially present in an outer area of the safety cabin. This means in particular that the outer area comprises the deformation element or is even essentially or partially formed from it. It can also be that the deformation element z. B. parts of a cross member and / or an inner wall within the cabin, but are also parts of the Deformation elements in the outer area comprises, e.g. B. on the connecting elements of the deformation element to the outer area. This can, for example, be correspondingly angled and / or have connection surfaces so that a stable connection with the outer area is made possible.
Ein äußerer Bereich umfasst bevorzugt alle Elemente der Sicherheitskabine, die eine Außenfläche dieser umfassen, z. B. die Außenwände.An outer area preferably comprises all elements of the safety cabin that comprise an outer surface thereof, e.g. B. the outer walls.
Die Faserverstärkung und/oder der Metallschaum ist bevorzugt konfiguriert für eine Erhöhung einer Festigkeit, bevorzugt einer Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und/oder Biegezugfestigkeit, der Sicherheitskabine und eine Umwandlung von kinetischer Energie, bevorzugt in Spannungsarbeit und/oder Verformungsarbeit, bei einem zumindest teilweisen unelastischen Stoß der Sicherheitskabine. Das bedeutet, dass das faserverstärkte und/oder Metallschaum umfassende Deformationselement an den entsprechenden Stellen eingebracht wird und die Faser und/oder der Metallschaum zum einen die entsprechenden Eigenschaften, bei der Faserverstärkung entlang der Längsrichtung der Faser, selber aufweisen, zum anderen die Ausrichtung der Fasern und/oder des Metallschaums so vorgenommen wird, dass diese Eigenschaften bei der Erhöhung der Festigkeit der Kabine und/oder der Umwandlung von kinetischer Energie bei einem Stoß aufgrund eines Unfalls zum Tragen kommen.The fiber reinforcement and / or the metal foam is preferably configured to increase a strength, preferably a tensile strength, compressive strength, flexural strength and / or flexural tensile strength, of the safety cabin and a conversion of kinetic energy, preferably into tension work and / or deformation work, with an at least partially inelastic Bump of the safety booth. This means that the deformation element comprising fiber-reinforced and / or metal foam is introduced at the appropriate points and the fiber and / or metal foam on the one hand have the corresponding properties themselves in the case of fiber reinforcement along the longitudinal direction of the fiber, and on the other hand the alignment of the fibers and / or the metal foam is made in such a way that these properties come into play in increasing the strength of the cabin and / or converting kinetic energy in the event of an impact due to an accident.
Zum einen soll bevorzugt die Stabilität und/oder Festigkeit, mindestens von Bereichen der Kabine erhöht werden, zum anderen soll die bei einem Unfall entstehende Energie bevorzugt so aufgenommen und/oder geleitet werden, dass diese möglichst für die Insassen minimiert wird. Erkenntnisse aus Crashtests und/oder Berechnungen werden bevorzugt verwendet, um geeignete Bereiche zum Einbringen eines Deformationselements zu identifizieren.On the one hand, the stability and / or strength of at least areas of the cabin should preferably be increased; on the other hand, the energy generated in an accident should preferably be absorbed and / or conducted in such a way that it is minimized as far as possible for the occupants. Findings from crash tests and / or calculations are preferably used to identify suitable areas for introducing a deformation element.
Bei Unfällen spielen häufig insbesondere zwei Faktoren eine Rolle: zum einen bevorzugt die Stabilität einer Fahrgastzelle, Karosserie und/oder Sicherheitskabine. Diese ist insbesondere dafür geeignet, den Insassen einen wohldefinierten Überlebensraum zu sichern, bei dem ein Insasse im Wesentlichen in der Relativposition innerhalb des Fahrzeugs, in der er sich vor dem Unfall befunden hat, zu belassen und/oder vor Teilen der Fahrgastzelle, Karosserie und/oder Sicherheitskabine sowie vor anderen Gegenständen aus dem Inneren und/oder Äußeren der Fahrgastzelle, Karosserie und/oder Sicherheitskabine zu schützen. Des Weiteren soll eine Fahrgastzelle, Karosserie und/oder Sicherheitskabine zur Erhöhung der Sicherheit vorteilhafterweise eine Deformationszone bzw. Knautschzone aufweisen. Diese soll die kinetische Energie bei einem Unfall, welche auch bei hoher Stabilität der Fahrgastzelle, Karosserie und/oder Sicherheitskabine eine große Gefahr für die Insassen darstellt, im Wesentlichen und/oder mindestens teilweise in Verformungsenergie bzw. -arbeit des Materials umwandeln. Diese Eigenschaft soll im Folgenden bevorzugt (Energie-) Umwandlungsfähigkeit genannt werden. Der Fachmann weiß, dass beide Eigenschafen dabei bevorzugt in einer Abhängigkeit und/oder einem Wechselspiel zueinander stehen können. Die vorgenannten Eigenschaften spielen bevorzugt bei der Durchführung von Crashtests eine besondere Rolle und können durch geeignete Materialeigenschaften im gewünschten Sinne beeinflusst werden. Ein Fachmann weiß, wie er z. B. Weichheit, Bruchdehnung, Zugfestigkeit, E-Modul und/oder Stabilität sowie eine bevorzugte Richtungsabhängigkeit von Sicherheitskabine, Deformationselement(en) bzw. von diesen umfassten Komponenten auswählen muss, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Ebenso können diese Eigenschaften wie auch eine generelle Erhöhung der Unfallsicherheit durch Crashtests gemessen und/oder theoretisch berechnet werden.In accidents, two factors in particular often play a role: on the one hand, the stability of a passenger cell, body and / or safety cabin is preferred. This is particularly suitable for ensuring the occupants a well-defined survival space in which an occupant is essentially left in the relative position within the vehicle in which he was before the accident and / or in front of parts of the passenger compartment, body and / or safety cabin and to protect against other objects from the interior and / or exterior of the passenger compartment, body and / or safety cabin. Furthermore, a passenger cell, body and / or safety cabin should advantageously have a deformation zone or crumple zone to increase safety. This is intended to essentially and / or at least partially convert the kinetic energy in the event of an accident, which represents a great danger for the occupants even with high stability of the passenger cell, body and / or safety cabin, into deformation energy or work of the material. In the following, this property should preferably be referred to as the (energy) conversion ability. The person skilled in the art knows that both properties can preferably be dependent on and / or interplay with one another. The aforementioned properties preferably play a special role when performing crash tests and can be influenced in the desired sense by suitable material properties. A person skilled in the art knows how to B. softness, elongation at break, tensile strength, modulus of elasticity and / or stability as well as a preferred directional dependency of the safety cabin, deformation element (s) or components comprised by these must be selected in order to achieve the desired properties. These properties as well as a general increase in accident safety can also be measured and / or theoretically calculated by means of crash tests.
Es kann ebenso bevorzugt sein, durch Verwendung von Deformationselementen nur eine Eigenschaft der Sicherheitskabine, vorzugsweise nur die Stabilität bzw. Festigkeit oder nur die Umwandlung kinetischer Energie in andere, bevorzugt für die Passagiere unschädliche Energieformen umzuwandeln.It can also be preferred to use deformation elements to convert only one property of the safety cabin, preferably only the stability or strength or only the conversion of kinetic energy into other forms of energy that are preferably harmless to the passengers.
Insbesondere sollen jedoch beide Eigenschaften in geeignetem Maße, vorteilhafterweise zur Erhöhung der Passagiersicherheit, erhöht werden.In particular, however, both properties should be increased to a suitable extent, advantageously to increase passenger safety.
Ein Fachmann weiß, wie moderne Crashtest durchgeführt werden und welche Mess- und Auswertmethoden zum Einsatz kommen. Durch Crashtests kann vorteilhafterweise festgestellt werden, wo das Einbringen eines Deformationselements die Stabilität der Kabine in gewünschtem Maße und/oder besonders stark erhöht und inwiefern die Sicherheit durch das Einbringen erhöht wird. Dabei können bevorzugt Bereiche besonders relevant sein, die statistisch häufig bei Unfällen in Mitleidenschaft gezogen werden und/oder Bereiche, die für die Statik der Kabine und/oder als Knautschzone besonders bedeutend sind. Zur Bestimmung dieser Bereiche können bevorzugt sowohl Unfallstatistiken, physikalische (Computer-) Analysen und/oder theoretische Berechnungen als auch Crashtests herangezogen werden. Dabei können Crashtests beispielsweise mit und ohne Deformationselement bzw. Sicherheitskabine zu Vergleichszwecken durchgeführt werden.A specialist knows how modern crash tests are carried out and which measurement and evaluation methods are used. By means of crash tests it can advantageously be determined where the introduction of a deformation element increases the stability of the cabin to the desired extent and / or particularly strongly and to what extent the introduction increases safety. Areas that are statistically frequently affected in the event of accidents and / or areas that are particularly important for the statics of the cabin and / or as a crumple zone can preferably be particularly relevant. To determine these areas, accident statistics, physical (computer) analyzes and / or theoretical calculations as well as crash tests can preferably be used. In this case, crash tests can be carried out, for example, with and without a deformation element or safety cabin for comparison purposes.
Diese Berücksichtigung von Crashtests und/oder theoretischen Überlegungen zur Identifikation geeigneter Bereiche (sicherheitsrelevanter Bereiche) für ein Deformationselement wird auch bevorzugt Analyse zur Festlegung sicherheitsrelevanter Bereiche genannt. Bei dieser Analyse sollen insbesondere Stabilität und/oder Umwandlungsfähigkeit untersucht werden.This consideration of crash tests and / or theoretical considerations for the identification of suitable areas (safety-relevant areas) for a deformation element is also preferred analysis for determining safety-relevant areas Called areas. In this analysis, stability and / or convertibility should be examined in particular.
Diese vorgenannten Eigenschaften, insbesondere Stabilität/Festigkeit und/oder Umwandlungsfähigkeit sollen eine Sicherheitskabine und/oder ein Deformationselement und dessen sicherheitsverstärkende Wirkung für ein Wohn- und/oder Reisemobil besonders charakterisieren. Bevorzugt umfasst die Bedeutung des Substantives „Sicherheit“ bzw. des Adjektivs „sicher“ in Verbindung mit einer Charakterisierung der Sicherheitskabine und/oder dem Deformationselement diese Eigenschaften.These aforementioned properties, in particular stability / strength and / or convertibility, are intended to particularly characterize a safety cabin and / or a deformation element and its safety-enhancing effect for a mobile home and / or motorhome. The meaning of the noun “safety” or the adjective “safe” in connection with a characterization of the safety cabin and / or the deformation element preferably includes these properties.
Eine Erhöhung einer Festigkeit, bevorzugt einer Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und/oder Biegezugfestigkeit der Sicherheitskabine kann insbesondere durch eine hohe Zugfestigkeit der zur Faserverstärkung verwendeten Fasern und/oder des verwendeten Metallschaumes sowie durch ein hohes E-Modul der Fasern und/oder des Metallschaumes erreicht werden. Diese (Faser-) Eigenschaften sind insbesondere entlang einer Faserlängsrichtung hoch. Durch Bündelung geeigneter Faser, Einbettung in eine geeignete Kunststoffmatrix und/oder die Ausrichtung der Fasern in mindestens eine Richtung können diese Fasereigenschaften auch die genannten Eigenschaften der Sicherheitskabine beeinflussen. Auch die Eigenschaften des Metallschaumes können in geeigneter Weise angepasst werden. Ebenso ist auch die Umwandlung von kinetischer Energie bevorzugt in Spannungsarbeit und/oder Verformungsarbeit bei einem zumindest teilweisen unelastischen Stoß der Sicherheitskabine, also einem Unfall des Wohn- bzw. Reisemobils durch die Fasern und/der den Metallschaum in vorgenannter Weise beeinflussbar. Die relevante Eigenschaft der Faser und/oder des Metallschaumes ist jedoch in diesem Fall bevorzugt die Bruchdehnung dieser Faser und/oder des Metallschaumes, das bedeutet insbesondere die relative Längendehnung einer Faser bzw. des Metallschaumes in Prozent (%), bevor es zu einem Bruch bzw. Riss kommt. Diese wird bevorzugt ebenfalls durch die Zähigkeit der Faser und/oder des Metallschaumes bestimmt und/oder beeinflusst. Ebenso kann bei der Umwandlung die teilweise Umwandlung kinetischer Energie in Reibunqsarbeit bevorzugt sein.An increase in strength, preferably tensile strength, compressive strength, flexural strength and / or flexural tensile strength of the safety cabin can be achieved in particular through a high tensile strength of the fibers used for fiber reinforcement and / or the metal foam used and through a high modulus of elasticity of the fibers and / or the metal foam become. These (fiber) properties are particularly high along a longitudinal direction of the fiber. By bundling suitable fibers, embedding them in a suitable plastic matrix and / or aligning the fibers in at least one direction, these fiber properties can also influence the properties of the safety cabin mentioned. The properties of the metal foam can also be adapted in a suitable manner. Likewise, the conversion of kinetic energy into work of tension and / or work of deformation in the event of an at least partially inelastic impact of the safety cabin, i.e. an accident in the motorhome or motorhome, can be influenced in the aforementioned manner by the fibers and / or the metal foam. The relevant property of the fiber and / or the metal foam, however, in this case is preferably the elongation at break of this fiber and / or the metal foam, which means in particular the relative elongation of a fiber or the metal foam in percent (%) before it breaks or Crack is coming. This is preferably also determined and / or influenced by the toughness of the fiber and / or the metal foam. The partial conversion of kinetic energy into frictional work can also be preferred in the conversion.
Aber auch weitere Eigenschaften (des Deformationselements) können bevorzugt sein zur Erhöhung der (Unfall-) Sicherheit, wie z. B eine niedrige Brennbarkeit und/oder Entflammbarkeit. Zur Beurteilung können beispielsweise der Flammpunkt, der Brennpunkt, und/oder die Zündtemperatur herangezogen werden.But other properties (of the deformation element) can also be preferred to increase (accident) safety, such as, for. B low flammability and / or flammability. For example, the flash point, the focal point and / or the ignition temperature can be used for assessment.
Bevorzugt ist eine Sicherheitskabine und/oder ein Deformationselement schwer brennbar und/oder nach
Dafür können eine Sicherheitskabine und/oder ein Deformationselement beispielsweise ein Flammschutzmittel und/oder schwer brennbare Materialien umfassen, wie z. B. bestimmte Fasermaterialien und/oder Metallschäume umfassen.For this purpose, a safety cabin and / or a deformation element can include, for example, a flame retardant and / or non-combustible materials, such as. B. certain fiber materials and / or metal foams.
Durch Deformationselemente, welche in geeigneten Bereichen der Sicherheitskabine eingebracht vorliegen, kann die Unfallsicherheit bevorzugt synergistisch erhöht werden. Dabei ist das Deformationselement bevorzugt zusätzlich in eine bestehende Fahrgastzelle und/oder Karosserie eingebracht. Ebenso kann das Deformationselement jedoch auch ein Karosserie- oder Strukturbauteil der Sicherheitskabine sein.By means of deformation elements which are present in suitable areas of the safety cabin, the accident safety can preferably be increased synergistically. The deformation element is preferably also introduced into an existing passenger cell and / or body. Likewise, however, the deformation element can also be a body or structural component of the safety cabin.
Bevorzugt sind Deformationselemente auch nachrüstbar. So kann ohne großen Aufwand ein bereits hergestelltes Fahrzeug sicherer gemacht werden. Es werden Ressourcen gespart.Deformation elements can preferably also be retrofitted. In this way, a vehicle that has already been manufactured can be made safer without much effort. Resources are saved.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Deformationselement ein Vlies, z. B. umfassend Kohlenstofffasern in eine Kunststoffmatrix. Dieses kann entweder beim Bau der Sicherheitskabine oder in einem Nachrüstprozess an geeigneter Stelle ein- bzw. angebracht werden. Das Ein- bzw. Anbringen kann, insbesondere bei einem Nachrüsten, durch automatisiertes oder manuelles Laminieren geschehen.In a preferred embodiment, the deformation element comprises a fleece, e.g. B. comprising carbon fibers in a plastic matrix. This can either be installed or attached at a suitable point during the construction of the safety cabin or in a retrofitting process. The introduction or attachment can be done by automated or manual lamination, in particular when retrofitting.
Ein Deformationselement kann vorzugsweise ein flächiges Element sein und/oder umfassen. Flächiges Element bedeutet bevorzugt, dass es im Wesentlichen eine Ausdehnung entlang zweier Dimensionen hat und insbesondere nur eine unwesentliche Ausdehnung in zu dieser Ebene senkrechten Richtung.A deformation element can preferably be and / or comprise a flat element. Flat element preferably means that it essentially has an extension along two dimensions and, in particular, only an insignificant extension in the direction perpendicular to this plane.
Unter dem Begriff „Metallschaum“ wird vorzugsweise eine dreidimensionale, metallische, zelluläre Struktur mit einem wesentlichen Volumenanteil an mit Luft gefüllten Poren verstanden. Metallschäume sowie deren Herstellung sind dem Fachmann bekannt. Metallschaum oder poröser metallischer Werkstoff beschreibt vorzugsweise aufgeschäumte metallische Werkstoffe. Metallschäume besitzen insbesondere durch Poren und Hohlräume bedingt eine geringere Dichte als massive Metalle aus dem gleichen Material, weisen vorteilhafterweise jedoch gleichzeitig eine hohe (spezifische) Steifigkeit und/oder Festigkeit auf. Insbesondere ermöglichen Metallschäume eine erhöhte Absorptionsfähigkeit kinetischer Energie, z. B. bei Verwendung in einer Karosserie bzw. Sicherheitskabine bei einem Unfall/Aufprall des Fahrzeugs. Metallische Schäume zeigen somit bevorzugt ein gutes bzw. erhöhtes mechanisches Energieabsorptionsvermögen.The term “metal foam” is preferably understood to mean a three-dimensional, metallic, cellular structure with a substantial volume fraction of pores filled with air. Metal foams and their production are known to the person skilled in the art. Metal foam or porous metallic material preferably describes foamed metallic materials. Metal foams have a lower density than solid metals made of the same material, in particular due to pores and cavities, but advantageously at the same time have a high (specific) rigidity and / or strength. In particular, metal foams allow increased kinetic energy absorption capacity, e.g. B. when used in a body or safety cabin in the event of an accident / impact of the vehicle. Show metallic foams thus preferably a good or increased mechanical energy absorption capacity.
Bevorzugt werden Aluminium oder Aluminiumlegierungen aufgrund der geringen Dichte geschäumt. Unter Verwendung geeigneter Treibmittel ist es vorzugsweise ebenfalls möglich, Schäume aus Kupfer, Zink, Blei oder Stahl/Eisen herzustellen. Metallschäume werden bevorzugt aus Metallpulver und einem Metallhydrid, z. B. dem Titandihydrid, hergestellt. Beide Pulver werden vorzugsweise gemischt und durch Sintern und/oder Strangpressen zu einem Vormaterial verdichtet, welches dann insbesondere auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls erhitzt wird, wobei das z. B. Titandihydrid bevorzugt gasförmigen Wasserstoff freisetzt und das Gemenge aufschäumt. Es ist vorzugsweise ebenso möglich Metallschäume durch Einblasen von Gas in eine Metallschmelze herzustellen, wobei die Schmelze bevorzugt durch Zugabe fester Bestandteile schäumbar gemacht wurde. Für Aluminiumlegierungen werden z. B. zur Stabilisierung 10-20 Vol.-% Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid zugegeben. Auch die Zugabe von Calcium ist vorzugsweise möglich. Hierbei bildet sich insbesondere eine Legierung, wodurch vorteilhafterweise die Viskosität erhöht und/oder die Schmelze stabilisiert wird. Ebenso ist vorzugsweise die Herstellung von Metallschaum durch das Schlickerreaktionsschaumsinter-Verfahren (SRSS-Verfahren) möglich, insbesondere für die Herstellung von Eisen-, Stahl- und/oder Nickelschaum. Bei diesem Verfahren wird bevorzugt mittels durch die Reaktion von Säure mit dem jeweiligen Metallpulver gebildeten Wasserstoff ein Schlicker geschäumt, durch weitere Reaktionsprodukte bevorzugt ein Abbinden der Schaumstruktur erreicht, welche anschließend bevorzugt in einer Form getrocknet und/oder unter reduzierender Atmosphäre bzw. im Vakuum gesintert. Für niedrigschmelzende Metalle (Aluminium, Zink und/oder Blei) existiert vorzugsweise eine Herstellungsmethode für offenporige Metallschäume durch Gießen mit Salz. Das flüssige Aluminium, Zink und/oder Blei wird bevorzugt gemeinsam mit Kristallsalz (NaCI) gegossen, wobei z. B. nach mechanischer Nachbehandlung das Salz ausgewaschen wird. Dabei werden insbesondere die Salzkörner und/oder ihre Kontaktstellen durch Poren ersetzt. Bei dieser Herstellungstechnologie sind vorzugsweise die Poren im Wesentlichen miteinander verbunden (offen). Ein solcher Metallschaum hat vorteilhafterweise eine Porosität von 50 bis 65 % und einstellbare Porengrößen von 0,2 mm bis 4 mm.Aluminum or aluminum alloys are preferably foamed due to their low density. Using suitable blowing agents, it is preferably also possible to produce foams from copper, zinc, lead or steel / iron. Metal foams are preferably made from metal powder and a metal hydride, e.g. B. the titanium dihydride produced. Both powders are preferably mixed and compacted by sintering and / or extrusion to form a starting material, which is then heated in particular to a temperature above the melting point of the metal, the z. B. titanium dihydride preferentially releases gaseous hydrogen and the mixture foams. It is preferably also possible to produce metal foams by blowing gas into a metal melt, the melt preferably being made foamable by adding solid constituents. For aluminum alloys z. B. 10-20 vol .-% silicon carbide or aluminum oxide added for stabilization. The addition of calcium is also preferably possible. In this case, in particular, an alloy is formed, which advantageously increases the viscosity and / or stabilizes the melt. Likewise, the production of metal foam by the slip reaction foam sintering process (SRSS process) is preferably possible, in particular for the production of iron, steel and / or nickel foam. In this process, a slip is preferably foamed by means of hydrogen formed by the reaction of acid with the respective metal powder, and further reaction products preferably set the foam structure, which is then preferably dried in a mold and / or sintered under a reducing atmosphere or in a vacuum. For low-melting metals (aluminum, zinc and / or lead) there is preferably a production method for open-pore metal foams by casting with salt. The liquid aluminum, zinc and / or lead is preferably poured together with crystal salt (NaCl), where z. B. after mechanical aftertreatment, the salt is washed out. In particular, the grains of salt and / or their contact points are replaced by pores. In this production technology, the pores are preferably essentially connected to one another (open). Such a metal foam advantageously has a porosity of 50 to 65% and adjustable pore sizes of 0.2 mm to 4 mm.
Auch Verbundmetallschaum (eng.: Composite metal foam; CMF) ist vorzugsweise von dem verwendeten Begriff Metallschaum umfasst. Verbundmetallschaum wird bevorzugt aus metallenen Hohlkugeln in einer festen Matrix eines anderen Metalls, wie Stahl in Aluminium, gebildet. CMF weist insbesondere ein 5- bis 6-fach erhöhtes Festigkeits-Dichte-Verhältnis und/oder eine mehr als 7-mal höhere Energieabsorption als andere Metallschäume auf und ist daher besonders vorteilhaft. Besonders bevorzugt ist z. B. die Verwendung eines Kevlar- und/oderAramid-Metallschaum(-Keramik)-Verbundwerkstoffes.Composite metal foam (CMF) is also preferably included in the term metal foam. Composite metal foam is preferably formed from hollow metal spheres in a solid matrix of another metal, such as steel in aluminum. In particular, CMF has a strength-to-density ratio that is 5 to 6 times higher and / or more than 7 times higher energy absorption than other metal foams and is therefore particularly advantageous. Particularly preferred is z. B. the use of a Kevlar and / or aramid metal foam (ceramic) composite material.
Insbesondere die gemeinsame Verwendung von mindestens einem Deformationselement umfassend faserverstärkten Kunststoff und Metallschaum oder die Kombination von Deformationselementen wobei jeweils mindestens ein Element faserverstärkten Kunststoff und jeweils ein Element Metallschaum umfasst ist bevorzugt. Dabei ergeben sich vorteilhafterweise synergistische Effekte bezüglich der Sicherheit der Kabine bei Unfällen aufgrund der sich auf synergistische und verbesserte Weise sich ergänzenden Materialeigenschaften von faserverstärktem Kunststoff und Metallschaum.In particular, the joint use of at least one deformation element comprising fiber-reinforced plastic and metal foam or the combination of deformation elements, with at least one element each comprising fiber-reinforced plastic and one element each comprising metal foam, is preferred. This advantageously results in synergistic effects with regard to the safety of the cabin in the event of accidents due to the material properties of fiber-reinforced plastic and metal foam, which complement each other in a synergistic and improved manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Sicherheitskabine weist das Deformationselement eine Zugfestigkeit von mehr als 2000 MPa (Megapascal), bevorzugt mehr als 3000 MPa und insbesondere mehr als 3500 MPa auf. Es war überraschend, dass durch die offenbaren Zugfestigkeiten eine stark verbesserte Sicherheit der Kabine erreicht werden konnte. Somit ist das Deformationselement besonders stabil gegenüber Zugbelastungen. Diese spielen bei Unfällen eine große Rolle. So wird auf überraschende Weise die Sicherheit der ganzen Kabine erhöht, sogar in Bereichen, wo kein Deformationselement vorliegt. Dabei weiß ein Fachmann, dass Materialtabellen Eigenschaften wie Dichte, Zugfestigkeit und E-Modul auflisten und kann daher aus solchen Listen geeignete Materialien heraussuchen. Dabei kann es bevorzugt sein, dass die Materialeigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit und/oder E-Modul, isotrope Eigenschaften sind. Ebenso kann es jedoch bevorzugt sein, dass diese Eigenschaften anisotrop sind und nur in mindestens eine bestimmte Richtung innerhalb des Materials vorliegen bzw. sich in verschiedene Richtungen innerhalb des Materials unterscheiden. So kann eine sehr individuelle Anpassung des Deformationselements vorgenommen werden, wofür bevorzugt eine Analyse zur Festlegung sicherheitsrelevanter Bereiche herangezogen wird.In a preferred embodiment of the safety cabin, the deformation element has a tensile strength of more than 2000 MPa (megapascals), preferably more than 3000 MPa and in particular more than 3500 MPa. It was surprising that the apparent tensile strengths made it possible to achieve a greatly improved safety of the cabin. The deformation element is therefore particularly stable against tensile loads. These play a major role in accidents. In this way, the safety of the entire cabin is surprisingly increased, even in areas where there is no deformation element. A person skilled in the art knows that material tables list properties such as density, tensile strength and modulus of elasticity and can therefore search for suitable materials from such lists. It can be preferred that the material properties, in particular tensile strength and / or modulus of elasticity, are isotropic properties. However, it can also be preferred that these properties are anisotropic and are only present in at least one specific direction within the material or differ in different directions within the material. In this way, the deformation element can be adapted very individually, for which purpose an analysis is preferably used to determine safety-relevant areas.
Häufig ist es vor allem bei Deformationselementen umfassend kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff so, dass insbesondere entlang einer Faserrichtung eine besonders hohe Zugfestigkeit und/oder ein E-Modul erreicht werden kann. Dies kann zur gezielten Beeinflussung der bevorzugt anisotropen Stabilität und/oder Umwandlungsfähigkeit verwendet werden. So können durch gezielt entlang bestimmter Richtungen verlegte Fasern die gewünschten Eigenschaften entlang dieser Richtung maßgeschneidert erreicht werden, insbesondere ohne dass eine große Gewichtszunahme durch die Fasern verursacht wird, wie sie bspw. durch im Wesentlichen isotrop verlegte Fasern auftreten würde. Die (anisotropen) Eigenschaften können bevorzugt auch durch einen Tensor beschrieben werden.Often, especially in the case of deformation elements comprising carbon fiber-reinforced plastic, a particularly high tensile strength and / or a modulus of elasticity can be achieved in particular along one fiber direction. This can be used to specifically influence the preferably anisotropic stability and / or convertibility. Thus, the desired properties can be achieved in a tailor-made manner along certain directions, in particular without the fibers causing a large increase in weight, such as that caused by essentially isotropic, for example misplaced fibers would occur. The (anisotropic) properties can preferably also be described by a tensor.
Es kann auch bevorzugt sein, dass Deformationselement über das E-Modul zu beschreiben, z. B. können für das im Wesentlichen verwendeten Material E-Module größer 50 GPa (Gigapascal), bevorzugt größer 90 GPa bevorzugt sein. Es kann ebenso bevorzugt sein, dass das E-Modul weniger als 90 GPa, besonders bevorzugt weniger als 50 GPa beträgt.It can also be preferred to describe the deformation element via the modulus of elasticity, e.g. B. E-modules greater than 50 GPa (gigapascals), preferably greater than 90 GPa, can be preferred for the material essentially used. It can also be preferred that the modulus of elasticity is less than 90 GPa, particularly preferably less than 50 GPa.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Fasern der Faserverstärkung und/oder der Metallschaum eine Zugfestigkeit von mindestens 2.700 MPa, bevorzugt mindestens 2.850 MPa, stärker bevorzugt mindestens 3.000 MPa, und insbesondere mindestens 3.500 MPa und/oder ein Elastizitätsmodul von mindestens 70 GPa, bevorzugt mindestens 100 GPa, stärker bevorzugt mindestens 230 GPa und insbesondere mindestens 370 GPa und/oder eine Bruchdehnung von mindestens 0,7 %, bevorzugt mindestens 1,5 %, stärker bevorzugt mindestens 2,7 % und insbesondere mindestens 3,5 % in bevorzugt mindestens eine Richtung auf. Auf diese Weise können die vorstehend genannten Eigenschaften besonders gut erreicht werden. Ein Fachmann weiß dabei, wie diese Eigenschaften zu erzielen sind, beispielsweise durch geeignetes Fasermaterial und/oder Faserdicken und/oder Anzahl der miteinander zu einem sogenannten Faserbündel und/oder Roving verbundenen Fasern. Vorteilhafterweise weisen die Metallschäume bzw. der Metallschaum ebenso vorstehend für die Fasern der Faserverstärkung genannte Eigenschaften auf. Diese Eigenschaften und die daraus resultierenden Vorteile sind für den Fachmann erkennbar ebenso auf die Eigenschaften eines Metallschaumes übertragbar. Bei Faserverstärkungen bezieht sich die mindestens eine Richtung auf eine Längsrichtung mindestens einer Faser. Bei dem Metallschaum bezieht sich die Richtung bevorzugt auf eine Vorzugsrichtung. Bei einem Metallschaum können genannte Eigenschaften auch besonders bevorzugt in zwei oder drei Raumrichtungen des Deformationselements gegeben sein.In a further, preferred embodiment of the invention, the fibers of the fiber reinforcement and / or the metal foam have a tensile strength of at least 2,700 MPa, preferably at least 2,850 MPa, more preferably at least 3,000 MPa, and in particular at least 3,500 MPa and / or a modulus of elasticity of at least 70 GPa , preferably at least 100 GPa, more preferably at least 230 GPa and in particular at least 370 GPa and / or an elongation at break of at least 0.7%, preferably at least 1.5%, more preferably at least 2.7% and in particular at least 3.5% in preferably at least one direction. In this way, the properties mentioned above can be achieved particularly well. A person skilled in the art knows how to achieve these properties, for example by using suitable fiber material and / or fiber thicknesses and / or the number of fibers connected to one another to form a so-called fiber bundle and / or roving. Advantageously, the metal foams or the metal foam also have the properties mentioned above for the fibers of the fiber reinforcement. These properties and the advantages resulting therefrom are recognizable to the person skilled in the art and can also be transferred to the properties of a metal foam. In the case of fiber reinforcements, the at least one direction relates to a longitudinal direction of at least one fiber. In the case of the metal foam, the direction preferably relates to a preferred direction. In the case of a metal foam, the properties mentioned can also be given particularly preferably in two or three spatial directions of the deformation element.
Insbesondere die Zugfestigkeit und/oder das E-Modul bzw. der diese Eigenschaften beschreibende Tensor dienen bevorzugt der Charakterisierung der Stabilität und/oder Umwandlungsfähigkeit des Deformationselements. Vor allem die Umwandlungseigenschaften können durch eine Anisotropie der Stabilitätseigenschaften durch eine Vorzugsrichtung der Leitung der bei einem Unfall auf das Deformationselement übertragenen Energie positiv beeinflusst werden.In particular, the tensile strength and / or the modulus of elasticity or the tensor describing these properties preferably serve to characterize the stability and / or convertibility of the deformation element. Above all, the conversion properties can be positively influenced by anisotropy of the stability properties through a preferred direction of the line of the energy transferred to the deformation element in the event of an accident.
Es kann auch bevorzugt sein, das Deformationselement über die Dichte zu beschreiben. Beispielsweise kann eine Dichte des für das Deformationselement im Wesentlichen verwendeten Materials bevorzugt zwischen 1 und 2 g/cm3 betragen. So können besonders leichte Deformationselemente bereitgestellt werden, welche den Verbrauch eines Wohn- und/oder Reisemobils nicht signifikant erhöhen, nur geringe Energiekosten (Treibstoff) verursachen und die Umwelt schonen.It can also be preferred to describe the deformation element via the density. For example, a density of the material essentially used for the deformation element can preferably be between 1 and 2 g / cm 3 . In this way, particularly light deformation elements can be provided which do not significantly increase the consumption of a mobile home and / or motorhome, only cause low energy costs (fuel) and protect the environment.
Begriffe wie im Wesentlichen, ungefähr, etwa, ca. etc. beschreiben bevorzugt einen Toleranzbereich von weniger als ± 40%, bevorzugt weniger als ± 20%, besonders bevorzugt weniger als ± 10 %, noch stärker bevorzugt weniger als ± 5% und insbesondere weniger als ± 1%. Ähnlich beschreibt bevorzugt Größen die ungefähr gleich sind. Teilweise beschreibt bevorzugt zu mindestens 5 %, besonders bevorzugt zu mindestens 10 %, und insbesondere zu mindestens 20 %, in einigen Fällen zu mindestens 40 %.Terms such as essentially, approximately, about, etc. preferably describe a tolerance range of less than ± 40%, preferably less than ± 20%, particularly preferably less than ± 10%, even more preferably less than ± 5% and in particular less than ± 1%. Similarly, preferably describes sizes that are approximately the same. Partly describes preferably at least 5%, particularly preferably at least 10%, and in particular at least 20%, in some cases at least 40%.
Auch eine Flächendichte zur Beschreibung des im Wesentlichen verwendeten Materials kann bevorzugt sein. Z. B. kann für dieses Material eine Flächendichte zwischen 100 g/cm2 und 300 g/cm2 und insbesondere zwischen 200 g/cm2 und 220 g/cm2 bevorzugt sein. Bevorzugt sind die Deformationselemente im Wesentlichen flächig. Daher kann insbesondere die Flächendichte geeignet sein, besonders leichte Deformationselemente zu beschreiben, welche durch ihr geringes Gewicht leicht nachrüstbar sind, ohne das die Motorisierung und/oder Auslegung des Fahrwerks geändert werden müsste.A surface density for describing the material essentially used can also be preferred. For example, a surface density between 100 g / cm 2 and 300 g / cm 2 and in particular between 200 g / cm 2 and 220 g / cm 2 can be preferred for this material. The deformation elements are preferably essentially flat. The surface density in particular can therefore be suitable for describing particularly light deformation elements which, due to their low weight, can easily be retrofitted without having to change the motorization and / or design of the chassis.
Ganz besonders bevorzugt ist ein Deformationselement, welches entweder die Kombination dieser bevorzugten Stabilitäts- und Dichteeigenschaften selber aufweist und/oder das im Wesentlichen umfasste Material. So kann ohne wesentliche Gewichtszunahme die Sicherheit der Kabine stark verbessert werden.A deformation element is very particularly preferred which either has the combination of these preferred stability and density properties itself and / or the material essentially comprised. In this way, the safety of the cabin can be greatly improved without a significant increase in weight.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Deformationselement eine Ausdehnung von mindestens 1 - 300 cm in eine Richtung. Ein Deformationselement kann innerhalb dieser Größenordnung viele bevorzugt unterschiedliche Ausdehnungen aufweisen, je nachdem, ob es sich z. B. um ein Element der Außenwand der Sicherheitskabine handelt (bevorzugte Größen 55 cm - 250 cm) oder um stabilisierende Einzelelemente, wie z. B. das Winkelelement (bevorzugte Größen 5 cm - 110 cm). Es war überraschend, das bei einem Deformationselement dieser Größen die Sicherheit entscheidend verbessert werden konnte. In a preferred embodiment of the invention, the deformation element has an extension of at least 1-300 cm in one direction. A deformation element can have many preferably different dimensions within this order of magnitude, depending on whether it is, for. B. is an element of the outer wall of the safety cabin (preferred sizes 55 cm - 250 cm) or stabilizing individual elements such. B. the angle element (
Bevorzugt hat das Deformationselement, insbesondere ein flächiges Deformationselement, eine Fläche von weniger als 6 m2. Außenwände weisen typischerweise Flächen im Bereich 2 m2 bis 6 m2 auf, während z. B. Winkelelemente eher 25 cm2 bis 1,5 m2 groß sind.The deformation element, in particular a flat deformation element, preferably has an area of less than 6 m 2 . Outer walls typically have areas in the range 2 m 2 to 6 m 2 , while z. B. angle elements are more likely 25 cm 2 to 1.5 m 2 in size.
Ebenso kann bevorzugt sein, dass das (flächige) Deformationselement eine Dicke von weniger als 30 cm, bevorzugt weniger als 20 cm, stärker bevorzugt weniger als 10 cm, noch stärker bevorzugt weniger als 5 cm, ganz stark bevorzugt 2 cm oder weniger und insbesondere 1 cm oder weniger aufweist. Solche Elemente sind besonders leicht herzustellen.It can also be preferred that the (flat) deformation element has a thickness of less than 30 cm, preferably less than 20 cm, more preferably less than 10 cm, even more preferably less than 5 cm, very much preferably 2 cm or less and in particular 1 cm or less. Such elements are particularly easy to manufacture.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Sicherheitskabine umfasst das Deformationselement kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff.In a further preferred embodiment of the safety cabin, the deformation element comprises carbon fiber reinforced plastic.
Ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist dem Fachmann bekannt und umfasst bevorzugt Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff und einer Kunststoffmatrix, welche die Fasern bettet. Mit Kunststoff ist vorteilhafterweise ein Werkstoff gemeint, welcher Polymere umfasst. Da die Fasern vorteilhafterweise eine höhere Steifigkeit als die Matrix aufweisen, wird einwirkende Last bzw. Kraft bevorzugt entlang der Fasern geleitet.A carbon fiber reinforced plastic is known to the person skilled in the art and preferably comprises reinforcing fibers made of carbon and a plastic matrix which embeds the fibers. Plastic advantageously means a material which comprises polymers. Since the fibers advantageously have a higher rigidity than the matrix, the load or force acting is preferably directed along the fibers.
Eine Faser ist insbesondere ein lineares, längliches Gebilde, das aus einem Faserstoff besteht und eine Faserform aufweist, wobei die Längsform z. B. glatt oder kraus und die Querschnittsform beispielsweise rund oder eckig ist. Mit Fasern sind vor allem dünne Fäden von bevorzugt einigen Mikrometern Durchmesser bezeichnet. Aber auch dickere und/oder dünnere Fasern sind bekannt und können zum Einsatz kommen.A fiber is in particular a linear, elongated structure which consists of a fiber material and has a fiber shape, the longitudinal shape z. B. smooth or frizzy and the cross-sectional shape is round or square, for example. Fibers are primarily used to denote thin threads, preferably a few micrometers in diameter. But thicker and / or thinner fibers are also known and can be used.
Eine Kohlenstoff-Faser kann beispielsweise graphitartig sp2-gebundenen Kohlenstoff umfassen.A carbon fiber can, for example, comprise graphite-like sp 2 -bonded carbon.
Bekannte und bevorzugte Kohlenstofffasertypen, bevorzugt auch als Carbonfasern bezeichnet, umfassen Fasern folgender Charakterisierungen: HT (High Tenacity) - hochfest, UHT (Ultra High Tenacity) - sehr hochfest, LM (Low Modulus), IM (Intermediate Modulus) - intermediate, HM (High Modulus) - hochsteif, UM (Ultra Modulus), UHM (Ultra High Modulus), UMS (Ultra Modulus Strength) und/oder HMS (High Modulus / High Strain) - hochsteif/hochfest. Diese Charakterisierungen entsprechen industriellen Standardbezeichnungen und sind dem Fachmann bekannt. So kann je nach Anforderung an Stabilität und/oder Umwandlungsfähigkeit eine geeignete Faser verwendet werden.Known and preferred types of carbon fibers, preferably also referred to as carbon fibers, include fibers of the following characterizations: HT (High Tenacity) - high strength, UHT (Ultra High Tenacity) - very high strength, LM (Low Modulus), IM (Intermediate Modulus) - intermediate, HM ( High Modulus) - highly rigid, UM (Ultra Modulus), UHM (Ultra High Modulus), UMS (Ultra Modulus Strength) and / or HMS (High Modulus / High Strain) - extremely rigid / high strength. These characterizations correspond to standard industrial designations and are known to the person skilled in the art. A suitable fiber can be used depending on the requirements for stability and / or convertibility.
Die Fasermaterialien der Kohlenstofffasern sind bspw. ausgesucht aus der Gruppe umfassen Rayon/Viskose (Zellulose), Polyacrylnitril (PAN), Pech, Polyethylenoxid (PEO) und/oder Polyvinylalkohol (PVA). Diese eignen sich für eine einfache und günstige Herstellung.The fiber materials of the carbon fibers are selected, for example, from the group comprising rayon / viscose (cellulose), polyacrylonitrile (PAN), pitch, polyethylene oxide (PEO) and / or polyvinyl alcohol (PVA). These are suitable for simple and inexpensive production.
Es kann auch bevorzugt sein, dass die Kohlenstofffasern ausgesucht sind aus der Gruppe umfassend Zellulose allgemein, Flachs, Hanf-Fasern, Sisal und/oder Holz. Auf diese Weise können besonders ökologisch verträgliche Deformationselemente hergestellt werden, welche gleichzeitig die Energie bei einem Unfall besonders gut aufnehmen und geeignet weiterleiten können (Umwandlungsfähigkeit).It can also be preferred that the carbon fibers are selected from the group comprising cellulose in general, flax, hemp fibers, sisal and / or wood. In this way, particularly ecologically compatible deformation elements can be produced, which at the same time can absorb the energy in an accident particularly well and pass it on in a suitable manner (convertibility).
Vorteilhafterweise kann eine Kohlenstoffaser auch ausgeseucht sein aus einer Gruppe umfassend Aramid, Poly(p-phenylen-2,6-benzobisoxazol) (PPBO), Polyester, Nylon, Ultra-High-Molecular-Weight-Polyethylen, Polyethylen und/oder Polymethylmethacrylat. Fasern dieser Vorzugsvariante sind besonders vielseitig, robust und/oder stabil und besitzen beispielsweise eine hohe Temperatur- und/oder Chemikalienresistenz, eine niedrige Brennbarkeit und andere vorteilhafte Eigenschaften.A carbon fiber can advantageously also be selected from a group comprising aramid, poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PPBO), polyester, nylon, ultra-high molecular weight polyethylene, polyethylene and / or polymethyl methacrylate. Fibers of this preferred variant are particularly versatile, robust and / or stable and have, for example, high temperature and / or chemical resistance, low flammability and other advantageous properties.
Der Kunststoff kann bevorzugt ein thermoplastisches, ein duroplastisches und/oder ein elastomeres Material umfassen. Thermoplasten sind leicht zu verarbeiten. Duroplasten sind bevorzugt auch unter hohen Temperaturen besonders stabil. Elastomere weisen insbesondere eine hohe Umwandlungsfähigkeit auf.The plastic can preferably comprise a thermoplastic, a thermosetting and / or an elastomer material. Thermoplastics are easy to process. Thermosets are preferably particularly stable even at high temperatures. Elastomers in particular have a high convertibility.
Der Kunststoff kann z. B. aus Harz und/oder Härter bestehen. Es können sowohl Kondensationsharze als auch Reaktionsharze verwendet werden, die im Unterschied zu ersteren in der Hauptsache ohne Abspaltung flüchtiger Komponenten, allein durch Polymerisation oder Polyaddition aushärten. Dadurch kann vorteilhafterweis eine Schädigung der Gesundheit von bei der Herstellung beteiligter Personen vermieden werden.The plastic can e.g. B. consist of resin and / or hardener. It is possible to use both condensation resins and reaction resins which, in contrast to the former, cure mainly through polymerization or polyaddition without splitting off volatile components. In this way, damage to the health of persons involved in the production can advantageously be avoided.
Unter Härter sind bevorzugt Materialien zu verstehen, die insbesondere gemeinsam mit dem verwendeten Harz zu einer Aushärtung zu einem festen Stoff, in erster Linie zu einem festen Kunststoff führen. Härter sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyamine, Aminaddukte, Polyaminoamide, Ketimine, Polyisocyanate, blockierte Isocyanate, Cyanguanidin, Amidine, Anhydride von Dicarbonsäuren, Carboxygruppen-haltige Polyesterharze, Dicarbonsäuren, Aldehyde, Ketone und/oder Divinylbenzole, Diallylphthalat und/oder Triglycidylisocyanurat. Diese sind besonders kostengünstig und leicht herzustellen.Hardeners are preferably to be understood as meaning materials which, in particular together with the resin used, lead to hardening to form a solid material, primarily a solid plastic. Hardeners are preferably selected from the group comprising polyamines, amine adducts, polyaminoamides, ketimines, polyisocyanates, blocked isocyanates, cyanguanidine, amidines, anhydrides of dicarboxylic acids, polyester resins containing carboxy groups, dicarboxylic acids, aldehydes, ketones and / or divinylbenzenes, diallyurigate lycidyl and / or triallyl isocyanate. These are particularly inexpensive and easy to manufacture.
Der Kunststoff und/oder Härter umfasst bevorzugt ein thermoplastisches Material und ist z. B. ausgesucht aus der Gruppe umfassend Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI), Polytetrafluorethen (PTFE) verwendet. Ebenso können in erster Linie duroplastische Materialien wie Epoxidharz (EP), ungesättigtes Polyesterharz (UP), Vinylesterharz (VE), Phenol-Formaldehydharz (PF), Diallylphthalatharz (DAP), Methacrylatharz (MMA), Polyurethan (PUR), Melaminharz (MF/MP) und/oder Harnstoffharz (UF). Dabei wird bevorzugt ein geeigneter Härter verwendet.The plastic and / or hardener preferably comprises a thermoplastic material and is, for. B. selected from the group comprising polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI), polytetrafluoroethene (PTFE). Primarily thermosetting materials such as epoxy resin (EP), unsaturated polyester resin (UP), Vinyl ester resin (VE), phenol-formaldehyde resin (PF), diallyl phthalate resin (DAP), methacrylate resin (MMA), polyurethane (PUR), melamine resin (MF / MP) and / or urea resin (UF). A suitable hardener is preferably used.
Elastomere umfassen bevorzugt Polymere. Elastomere sind beispielsweise Vulkanisate von Naturkautschuk und/oder Silikonkautschuk.Elastomers preferably comprise polymers. Elastomers are, for example, vulcanizates of natural rubber and / or silicone rubber.
Eine Herstellung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff kann bevorzugt folgende Schritte und/oder Elemente umfassen: Verwendung von Prepregs im Press- oder Autoklavverfahren (besonders hochwertiger und verbesserter Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff), Faserwickeln, Infusions- oder RTM-Verfahren (besonders kostengünstige Herstellung). CFK-Handlaminate (besonders einfach und gut nachrüstbare Deformationselemente).A production of carbon fiber reinforced plastic can preferably include the following steps and / or elements: Use of prepregs in the press or autoclave process (particularly high-quality and improved carbon fiber reinforced plastic), fiber winding, infusion or RTM processes (particularly inexpensive production). CFRP hand laminates (particularly simple and easy to retrofit deformation elements).
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist für eine Erhöhung der Sicherheit besonders geeignet und lässt sich gut verarbeiten und vielfältigen Formen anpassen. Die Ästhetik kann so ebenfalls erhöht werden. Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff verbindet in einzigartiger Weise geringes Gewicht und hohe Stabilität (E-Modul, Zugfestigkeit). Nicht umsonst ist die Verwendung dieser Materialien ansonsten im Wesentlichen aus Luft- und Raumfahrt sowie der Antiballistik bekannt. Es war jedoch überraschend, dass eine Verwendung für eine Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil Stabilität und Sicherheit entscheiden verbessert, ohne Gewicht, Verbrauch und Fahreigenschaften signifikant (wesentlich) zu verändern.Carbon fiber reinforced plastic is particularly suitable for increasing safety and can be easily processed and adapted to a wide variety of shapes. The aesthetics can also be increased in this way. Carbon fiber reinforced plastic uniquely combines low weight and high stability (modulus of elasticity, tensile strength). It is not for nothing that the use of these materials is otherwise known mainly from aerospace and antiballistics. However, it was surprising that a use for a safety cabin for a mobile home or motor home improves stability and safety without significantly (substantially) changing weight, consumption and driving properties.
Dabei ist besonders bevorzugt, geeignete/gewünschte Sicherheitseigenschaften durch eine fachmännische Ausrichtung und/oder Verlegung der Fasern zu erreichen. Diese orientiert sich insbesondere an der Analyse zur Festlegung sicherheitsrelevanter Bereiche.It is particularly preferred to achieve suitable / desired security properties through professional alignment and / or laying of the fibers. This is based in particular on the analysis to determine security-relevant areas.
Auch eine Nachrüstung von Deformationselementen in Form kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe ist besonders einfach, da diese häufig die Form von Matten aufweisen. Solche Matten können besonders einfach im Nachhinein in eine vorhandene Kabine an geeigneter Stelle eingebracht werden, z. B durch Laminieren.Retrofitting deformation elements in the form of carbon fiber reinforced plastics is also particularly easy, since these often have the shape of mats. Such mats can be introduced into an existing booth at a suitable location afterwards, e.g. B by lamination.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Faserverstärkung Naturfasern. Es hat sich überraschend gezeigt, dass das Verwenden von Naturfasern zu einer hohen Stabilität und demzufolge zu einer hohen Sicherheit der erfindungsgemäßen Sicherheitskabine führt. Darüber hinaus haben Naturfasern zusätzlich den enormen Vorteil, dass sie nachwachsend und biologisch abbaubar sind. Gerade im Hinblick auf die Umwelt und den Klimawandel ist eine ressourcenschonende und abfallschonende Produktion von Fahrzeugen von hoher Relevanz.In a preferred embodiment, the fiber reinforcement comprises natural fibers. It has been shown, surprisingly, that the use of natural fibers leads to a high level of stability and consequently to a high level of safety for the safety cabin according to the invention. In addition, natural fibers have the enormous advantage that they are renewable and biodegradable. Especially with regard to the environment and climate change, the resource-saving and waste-saving production of vehicles is of great relevance.
Naturgemäß ist das Ausgangsmaterial von Naturfasern in seinen Eigenschaften wesentlich inhomogener als synthetisch produzierte Fasern. Dementsprechend gilt es bevorzugt, durch geeignete Aufschlussverfahren oder eine Faserbehandlung die Eigenschaften der einzelnen Fasern zu vereinheitlichen. Die Qualität der Naturfasern, die Garnstärke und die Zwirnung sind bevorzugt hochtechnisiert, um optimale mechanische Eigenschaften im fertigen Verbundteil zu erzielen. Die Fasern werden bevorzugt speziell behandelt, um die Faser-Matrix-Grenzfläche zu optimieren.Naturally, the properties of the raw material used for natural fibers are much more inhomogeneous than synthetically produced fibers. Accordingly, it is preferable to standardize the properties of the individual fibers by means of suitable digestion processes or fiber treatment. The quality of the natural fibers, the yarn thickness and the twist are preferably highly technical in order to achieve optimal mechanical properties in the finished composite part. The fibers are preferably specially treated to optimize the fiber-matrix interface.
Die Herstellung von Naturfasern ist trotzdem wesentlich energieärmer als bspw. die Herstellung von Glas- oder Kohlefasern. Aber auch die Materialeigenschaften von Naturfasern weisen viele Vorteile auf, so sind sie zum Beispiel überaus leicht und weisen durch ihre Ausgestaltung eine besonders gute Akustik auf. Zusätzlich weisen Naturfaser eine hohe Steifigkeit auf und haben eine vorteilhaftes Ermüdungsverhalten. Ein bisher unterschätzter Aspekt bei der Verwendung von Naturfasern ist überraschend der, dass Naturfasern hervorragend Vibrationen dämpfen bzw. aufnehmen können, sodass Insassen in der erfindungsgemäßen Sicherheitskabine einem verbesserten ruhigen Fahrkomfort erleben. Neben all den beschrieben Vorteilen, lassen sich Naturfasern sehr gut weiterverarbeiten und insbesondere in kreative Designs integrieren, sodass die erfindungsgemäße Sicherheitskabine auch für junge und/oder designaffine Personen ästhetisch und ansprechend wirkt.The production of natural fibers is nevertheless significantly less energy-intensive than, for example, the production of glass or carbon fibers. But the material properties of natural fibers also have many advantages, for example they are extremely light and, thanks to their design, have particularly good acoustics. In addition, natural fibers are very stiff and have an advantageous fatigue behavior. A previously underestimated aspect of the use of natural fibers is surprisingly that natural fibers can dampen or absorb vibrations excellently, so that occupants in the safety cabin according to the invention experience improved quiet driving comfort. In addition to all the advantages described, natural fibers can be further processed very well and, in particular, integrated into creative designs, so that the safety cabin according to the invention also has an aesthetic and appealing effect for young and / or design-savvy people.
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff umfasst insbesondere eine Faserverstärkung in Form eines unidirektionalen und multiaxialen Geleges (bzw. Gewebes und/oder Vlies), welches insbesondere hochwertige Carbon-, Glas- und/oder Aramidfasern umfasst und mit Harz laminierbar ist. Ein solches ist vorteilhafterweise spätestens im laminierten Zustand hochfest, ultraleicht (Gewicht/Dichte), lässt sich bei einem Einbringen einfach drapieren, einfach verarbeiten und ist mit unterschiedlichsten Harzsystemen kompatibel.Carbon fiber reinforced plastic includes, in particular, fiber reinforcement in the form of a unidirectional and multiaxial scrim (or fabric and / or fleece), which in particular includes high-quality carbon, glass and / or aramid fibers and can be laminated with resin. This is advantageously high-strength, ultra-light (weight / density) at the latest in the laminated state, can be draped easily when it is introduced, easy to process and is compatible with a wide variety of resin systems.
Die Weiterverarbeitung kann insbesondere folgende Verfahren umfassen: Nasslaminieren, Pressen oder RTM (Resin Transfer Molding). Auch vorimprägnierte Materialien (Prepregs) sind bevorzugt.The further processing can in particular include the following processes: wet lamination, pressing or RTM (Resin Transfer Molding). Preimpregnated materials (prepregs) are also preferred.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff Aramide. Aramide sind bevorzugt Polyamide mit aromatischen Gruppen in der Hauptkette, bei denen mindestens 85 % der Amidgruppen direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind. Es können jedoch auch aromatische Polyamidimide umfasst sein. Bevorzugt sind Aramide ausgesucht aus der Gruppe umfassend meta-Aramide, para-Aramide und/oder para-Aramid-Copolymere. Aramide können Poly(p-phenylenterephthalamid) (PPTA, Handelsnamen: Kevlar, Twaron) und/oder Poly(m-phenylenisophthalamid) (PMPI, Handelsnamen: Nomex, Teijinconex) umfassen.In a preferred embodiment, the carbon fiber reinforced plastic comprises aramids. Aramids are preferably polyamides with aromatic groups in the main chain in which at least 85% of the amide groups are bonded directly to two aromatic rings. It can however, aromatic polyamide-imides may also be included. Aramids are preferably selected from the group comprising meta-aramids, para-aramids and / or para-aramid copolymers. Aramids can include poly (p-phenylene terephthalamide) (PPTA, trade names: Kevlar, Twaron) and / or poly (m-phenylene isophthalamide) (PMPI, trade names: Nomex, Teijinconex).
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Sigratex für das Deformationselement. Insbesondere ist die Verwendung von Sigratex H W215 -TW2/2 des Herstellers SGL Carbon bzw. gleichwertige Materialien anderer Hersteller bevorzugt, dass es überraschend gute Sicherheitseigenschaften aufweist. Diese können in Form von Gelegen, Geweben und/oder einem Vlies vorliegen und entsprechend bekannter und genannter Techniken in eine Sicherheitskabine eingebracht werden.The use of Sigratex for the deformation element is particularly preferred. In particular, the use of Sigratex H W215 -TW2 / 2 from the manufacturer SGL Carbon or equivalent materials from other manufacturers is preferred because it has surprisingly good safety properties. These can be in the form of non-woven fabrics, fabrics and / or a fleece and can be introduced into a safety cabin in accordance with known and named techniques.
Bevorzugt können in den Faserverstärkungen einzelne, feinste Fasern zu sogenannten Rovings zusammengefasst werden. Ein Faserroving ist bevorzugt ein Bündel, Strang und/oder Garn aus parallel angeordneten Fasern. Die Anzahl der zusammengefassten Fasern wird dabei insbesondere mit der Filamentzahl angegeben, welche bevorzugt direkt dieser Anzahl entspricht. Einheiten von Tausend Fasern werden dabei bevorzugt mit kabgekürzt, 50.000 Fasern in einem Roving entsprechen somit insbesondere 50 k.Individual, very fine fibers can preferably be combined into so-called rovings in the fiber reinforcements. A fiber roving is preferably a bundle, strand and / or yarn made of fibers arranged in parallel. The number of combined fibers is indicated in particular with the number of filaments, which preferably corresponds directly to this number. Units of a thousand fibers are preferably abbreviated to k, so 50,000 fibers in a roving correspond in particular to 50 k.
Die Feinheit wird bevorzugt in tex angegeben. tex entspricht insbesondere der Masse in Gramm pro tausend Meter Länge einer Faser bzw. eines Rovings. Durch die bevorzugten Parameter kann eine überraschend hohe Zugfestigkeit bzw. ein überraschend hohes E-Modul bei gleichzeitig geringem Gewicht und somit geringer Dichte erreicht werden. Die zu einem Roving zusammengefassten Fasern beeinflussen sich dabei synergistisch. Bevorzugt gilt für das Filament, (synonym: k-Zahl, Filamentanzahl) - je höher, desto stabiler die Faserverstärkung.The fineness is preferably given in tex. tex corresponds in particular to the mass in grams per thousand meters of length of a fiber or a roving. The preferred parameters enable a surprisingly high tensile strength or a surprisingly high modulus of elasticity to be achieved with low weight and thus low density at the same time. The fibers combined to form a roving influence each other synergistically. The following applies to the filament (synonym: k-number, number of filaments) - the higher, the more stable the fiber reinforcement.
Es können bevorzugt Faserverstärkungen verwendet werden, die Gelege, Gewebe und/oder Vliese umfassen. Gelege sind bevorzugt nichtgewebte Matten aus parallelen Carbonfasern, die durch Verbindungsmittel in ihrer Lage fixiert werden. Diese können bevorzugt sowohl unidirektional als auch multiaxial sein, was insbesondere bedeutet, dass alle Fasern und alle umfassten Schichten in eine Richtung orientiert sind (unidirektional) oder mehrere Orientierungsrichtungen umfassen (multiaxial). Gewebe umfassen bevorzugt gewebte Fasern wie bei Textilien und können z. B. die Form von Matten und/oder Gewebebändern aufweisen. Bei Vliesen werden bevorzugt kurze Fasern (z. B. unter 10 cm) umfasst. Dabei können die Fasern bevorzugt „filzartig“ miteinander verwebt sein. Es können bevorzugt isotrope Vliese (Faserrichtungen statistisch im Wesentlichen gleichverteilt) und/oder orientierte Vliese (Vorzugsrichtung der Fasern vorhanden) verwendet werden.It can preferably be used fiber reinforcements that comprise scrims, woven fabrics and / or nonwovens. Nonwoven mats made of parallel carbon fibers, which are fixed in their position by connecting means, are preferred. These can preferably be both unidirectional and multiaxial, which means in particular that all fibers and all layers included are oriented in one direction (unidirectional) or comprise several directions of orientation (multiaxial). Fabrics preferably comprise woven fibers as in textiles and can e.g. B. have the form of mats and / or fabric tapes. In the case of nonwovens, short fibers (e.g. less than 10 cm) are preferably comprised. The fibers can preferably be woven together in a “felt-like” manner. Isotropic nonwovens (fiber directions statistically essentially uniformly distributed) and / or oriented nonwovens (preferred direction of the fibers present) can preferably be used.
Bevorzugt können für alle genannten Faserverstärkungen verschiedene Fasertypen mit unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt werden, z. B.: Carbonfasern, bevorzugt umfassend HT-Fasern mit einer Filamentanzahl von 1.000 - 50.000, einer Zugfestigkeit von 3.500 MPa (Megapascal)oder höher, einem E-Modul von 230 GPa (Gigapascal) oder höher und/oder einer Bruchdehnung von 1,5% oder höher. Dabei gelten alle Eigenschaften bevorzugt pro Roving und/oder in Faserlängsrichtung. Ebenso können verwendete Carbonfasern bevorzugt HM-Fasern (Hochmodul) sein mit einer Filamentanzahl von 1.000 - 50.000, einer Zugfestigkeit von 2.700 MPa oder höher, einem E-Modul von 370 GPa oder höher und/oder einer Bruchdehnung von 0,7% oder höher. Ebenso können bevorzugt Aramidfasern umfasst sein, z. B. mit einer Feinheit von 80 - 400 tex, einer Zugfestigkeit von 2.850 MPa oder höher, einem E-Modul von 70 GPa oder höher und/oder einer Bruchdehnung von 3,4% oder höher (sogenanntes Standardmodul). Ebenso können die Aramidfasern bevorzugt Intermediate- und/oder Hochmodulfasern sein mit bevorzugt einer Feinheit von 40 - 400 tex, einer Zugfestigkeit von 2.850 MPa oder höher, einem E-Modul von 100 GPa oder höher und/oder einer Bruchdehnung von 2,7% oder höher. Ebenso können bevorzugt Glasfasern umfasst sein, bevorzugt E-Glas (bevorzugt Aluminiumborsilikat-Glas mit weniger als 2 % Alkalioxiden; welches standardmäßig für die allgemeine Kunststoffverstärkung verwendet wird), bevorzugt mit einer Feinheit von 30 - 3.500 tex, einer Zugfestigkeit von 3.000 MPa oder höher, einem E-Modul von 70 GPa oder höher und/oder einer Bruchdehnung von 3,5% oder höher. Bevorzugt können ebenfalls Mischtypen der genannten Fasertypen als Faserverstärkung verwendet werden.Different fiber types with different properties can preferably be used for all of the fiber reinforcements mentioned, e.g. B .: carbon fibers, preferably comprising HT fibers with a number of filaments from 1,000 to 50,000, a tensile strength of 3,500 MPa (megapascal) or higher, an elastic modulus of 230 GPa (gigapascal) or higher and / or an elongation at break of 1.5 % or higher. In this case, all properties preferably apply per roving and / or in the longitudinal direction of the fibers. Carbon fibers used can also preferably be HM fibers (high modulus) with a number of filaments of 1,000 - 50,000, a tensile strength of 2,700 MPa or higher, an E modulus of 370 GPa or higher and / or an elongation at break of 0.7% or higher. Likewise, aramid fibers can preferably be included, e.g. B. with a fineness of 80 - 400 tex, a tensile strength of 2,850 MPa or higher, an elastic modulus of 70 GPa or higher and / or an elongation at break of 3.4% or higher (so-called standard module). Likewise, the aramid fibers can preferably be intermediate and / or high-modulus fibers, preferably with a fineness of 40-400 tex, a tensile strength of 2,850 MPa or higher, an elastic modulus of 100 GPa or higher and / or an elongation at break of 2.7% or more higher. Likewise, glass fibers can preferably be included, preferably E-glass (preferably aluminum borosilicate glass with less than 2% alkali oxides; which is used as standard for general plastic reinforcement), preferably with a fineness of 30 - 3,500 tex, a tensile strength of 3,000 MPa or higher , a modulus of elasticity of 70 GPa or higher and / or an elongation at break of 3.5% or higher. Mixed types of the fiber types mentioned can also preferably be used as fiber reinforcement.
Bevorzugt werden die Faserverstärkungen in Form von Gelegen, Geweben und/oder Vliesen durch folgende Eigenschaften charakterisiert: Materialauswahl (bevorzugt Carbon, Glas und/oder Aramid sowie Hybrid, also mehrere Typen umfassend; Gewebetyp (Unidirektional, Biaxial, Triaxial, Quadriaxial, Vlies, wobei Bi-, Tri- und Quadri- bevorzugt für zwei, drei und vier verschiedene Faserrichtungen stehen); Flächengewicht, angegeben in Gramm pro Quadratzentimeter (g/cm2); Bindungstyp bei Geweben, bevorzugt Leinwandbindung, Körperbindung (bevorzugt schräg verlaufender Grat, bevorzugte Typen 2/2, 4/4) und/oder Satinbindungen (auch als Atlasbindungen bekannt, bevorzugter Typ 1/7). Bevorzugte Faserorientierung sind: 0°(unidirektional), 0/90°, -45°/+45° (beide biaxial), 0°/-45°/+45°(triaxial), 0°/-45°/ 90°/+45°(Quadriaxial) bzw. bei Vliesen isotrop, anisotrop 0°, anisotrop -45°/+45°. Bevorzugte Fixierungen sind einseitige Gitter, zweiseitige Gitter, vernäht und/oder nicht fixiert. Des Weiteren können Bebinderung/Grammatur und/oder Kennfaden bei Vliesen umfasst sein. Herstellungs- bzw. Weiterverarbeitungsschritte der Faserverstärkungen können bevorzugt umfassen: Prepreg-Herstellung, Nasslaminieren, Infusion, Nasspressen und/oder Resin Transfer Molding (RTM).The fiber reinforcements in the form of nonwovens, fabrics and / or nonwovens are preferably characterized by the following properties: material selection (preferably carbon, glass and / or aramid as well as hybrid, i.e. comprising several types; fabric type (unidirectional, biaxial, triaxial, quadriaxial, nonwoven, where Bi-, tri- and quadri- preferably stand for two, three and four different fiber directions); weight per unit area, given in grams per square centimeter (g / cm 2 ); type of weave for fabrics, preferably plain weave, body weave (preferably sloping ridge,
Bei Geweben, Bändern und/oder Vliesen können als Materialbasis bevorzugt Carbonfasern mit 1k, 3k, 6k, 12k und 24k (Filamentanzahl) umfasst sein. Es können insbesondere gewebte Hybridmaterialien mit Glas- und/oder Aramidfasern verwendet werden. Diese bieten eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und verbesserte thermische sowie elektrische Leitfähigkeiten. Sie sind vorteilhafterweise kompatibel mit verschiedenen Harzsystemen und sind dadurch besonders flexibel.In the case of woven fabrics, tapes and / or nonwovens, carbon fibers with 1k, 3k, 6k, 12k and 24k (number of filaments) can preferably be included as the material base. In particular, woven hybrid materials with glass and / or aramid fibers can be used. These offer high strength, rigidity and improved thermal and electrical conductivity. They are advantageously compatible with different resin systems and are therefore particularly flexible.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Metallschaum ein Metall ausgesucht aus der Gruppe umfassend Aluminium, Eisen, Stahl, Nickel, Zink und/oder Blei. Gallium, Gold, Kupfer, Magnesium, Quecksilber, Wolfram, Titan, Silber, Ruthenium, Rhodium, Platin, Palladium, Osmium, Natrium, Molybdän, Mangan, Kobalt, Kalium; Iridium, Indium, Chrom, Kadmium, Bismut, Beryllium und/oder (weißes) Zinn und/oder Legierungen vorgenannter bzw. umfassen vorgenannte Materialien können umfasst sein. Durch diese Materialien lassen sich gewünschte Eigenschaften der Deformationselemente besonders einfach erzielen. Außerdem ist vorteilhafterweis eine einfache und kostengünstige Herstellungsweise gegeben.In a preferred embodiment of the invention, the metal foam comprises a metal selected from the group comprising aluminum, iron, steel, nickel, zinc and / or lead. Gallium, gold, copper, magnesium, mercury, tungsten, titanium, silver, ruthenium, rhodium, platinum, palladium, osmium, sodium, molybdenum, manganese, cobalt, potassium; Iridium, indium, chromium, cadmium, bismuth, beryllium and / or (white) tin and / or alloys of the aforementioned or comprise the aforementioned materials can be included. With these materials, the desired properties of the deformation elements can be achieved in a particularly simple manner. In addition, a simple and inexpensive manufacturing method is advantageously given.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Deformationselement und/oder die Faserverstärkung Carbon-Gelege umfasst. Carbon-Gelege sind insbesondere Gelege umfassend Carbonfasern. Carbongelege werden bevorzugt unidirektional und/oder biaxial zur Herstellung hochfester Bauteile im Motorsport, bei der Erzeugung von Windenergie, im Sportgerätebau sowie im Boots-, Schiffs- und/oder Flugzeugbau verwendet und umfassen insbesondere gestreckte (lange und/oder ausgerichtete) Fasern, welche in verschiedenen Lagen mit unterschiedlichen Faserausrichtungen abgelegt werden und z. B. mit einem Nähfaden verbunden werden. Dabei können Zug- und/oder Druckkräfte überraschend optimal durch die Fasern aufgenommen und/oder weitergeleitet werden. Gelege sind besonders bevorzugt für eine großindustrielle Herstellung, wo sie besonders einfach und kostensparend eingesetzt werden kann. Dabei kann z. B. bei der Herstellung ein sogenannter Autoklav verwendet werden, welcher sich bei großindustrieller Herstellung besonders rechnet und durch die Verarbeitung der Gewebe unter Vakuumbedingungen Lufteinschlüsse verhindert und so die Qualität hebt und Wartungen minimiert.It is particularly preferred that the deformation element and / or the fiber reinforcement comprise carbon scrim. Carbon scrims are, in particular, scrims comprising carbon fibers. Carbon fabrics are preferably used unidirectionally and / or biaxially for the production of high-strength components in motorsport, in the generation of wind energy, in sports equipment construction and in boat, ship and / or aircraft construction and in particular comprise stretched (long and / or aligned) fibers which are in different layers with different fiber orientations are deposited and z. B. be connected with a sewing thread. In this case, tensile and / or compressive forces can surprisingly be optimally absorbed and / or passed on by the fibers. Non-woven fabrics are particularly preferred for large-scale industrial production, where they can be used in a particularly simple and cost-saving manner. It can, for. For example, a so-called autoclave can be used in production, which is particularly worthwhile in large-scale industrial production and prevents air inclusions through the processing of the fabric under vacuum conditions, thus increasing quality and minimizing maintenance.
(Textile) Gelege umfassen insbesondere eine oder mehrere Lagen von Fasern in gleicher oder unterschiedlicher Orientierung (unidirektionale oder multiaxiale Gelege). Bevorzugt können die Fasern durch Fäden verbunden sein (auch Wirkfäden genannt). Durch die Ausrichtung der Fasern in gestreckter und/oder belastungsgerechter Form können Strukturdehnungen vermieden werden. Dadurch sind die mechanischen Eigenschaften stark verbessert. Es können bevorzugt folgende Sticharten verwendet werden: Franse, versetzte Franse, Trikot, Doppeltrikot und/oder Hexagonalstich. Diese Gelege sind besonders praktisch in der Verarbeitung.(Textile) scrims include, in particular, one or more layers of fibers in the same or different orientation (unidirectional or multiaxial scrims). The fibers can preferably be connected by threads (also called knitting threads). Structural stretching can be avoided by aligning the fibers in a stretched and / or load-appropriate form. This greatly improves the mechanical properties. The following stitch types can preferably be used: fringe, offset fringe, tricot, double tricot and / or hexagonal stitch. These scrims are particularly practical to use.
Dem durchschnittlichen Fachmann ist bekannt, dass der Begriff einer „Lage“ im Zusammenhang mit dem schichtweisen Aufbau von textilen Gelegen oder Geweben als ein Synonym für den Begriff einer „Schicht“ zu verstehen ist. Im gesamten Dokument sind daher beide Begriffe gegeneinander in diesem Kontext austauschbar.The average person skilled in the art is aware that the term “layer” in connection with the layered structure of textile fabrics or fabrics is to be understood as a synonym for the term “layer”. Both terms are therefore interchangeable in this context throughout the document.
Demnach umfasst ein Gelege bevorzugt mehrere Lagen von Fasern in gleicher oder unterschiedlicher Orientierung (unidirektionale oder multiaxiale Gelege) oder anders ausgedrückt umfasst ein Gelege besonders bevorzugt mehrere Schichten von Fasern in gleicher oder unterschiedlicher Orientierung (unidirektionale oder multiaxiale Gelege).Accordingly, a scrim preferably comprises several layers of fibers in the same or different orientations (unidirectional or multiaxial scrims) or, in other words, a scrim particularly preferably comprises several layers of fibers in the same or different orientation (unidirectional or multiaxial scrims).
Die Faserorientierung bzw. -ausrichtung in einem Gelege richtet sich bevorzugt nach der Produktionsrichtung des Geleges. Die Produktionsrichtung eines Geleges definiert dabei bevorzugt eine 0°-Richtung. In Abhängigkeit dieser Richtung ist die Faserorientierung der jeweiligen Schichten eines Geleges angeordnet. Die Ausrichtung der Faserorientierung der einzelnen Schichten wird mit einem Winkel zur Produktionsrichtung angegeben (s.
Bevorzugt liegen einschichtige, einaxiale Gelege vor, in denen die Faserorientierung sowohl in 0° -, als auch in 90° - Richtung ausgerichtet ist. Bevorzugt werden diese Gelege unmittelbar mit Matten oder Vliesen verfestigt. Weiterhin liegen auch besonders bevorzugt zweischichtige biaxiale Gelege vor. Die Ausrichtung der Faser liegt hier bevorzugt in 0° und 90° (bspw. aber auch +45°/-45°) zur Produktionsrichtung vor. Stärker bevorzugt ist die Verwendung von mehrschichtigen, multiaxialen Gelege, mit einer Faserausrichtung von z. B. 90°, -45°, 0°, +45° (vierschichtig). Insbesondere bevorzugt werden auch Gelege mit andere Orientierungsverhältnisse. Dadurch kann das Gelege vorteilhaft an die speziellen Belastungsverhältnisse der Sicherheitskabine angepasst werden und diesen standhalten. Durch die geringe Dicke einer Schicht sind mehrlagigen, multiaxialen Gelege besonders vorteilhaft gewichts- und platzsparend.There are preferably single-layer, uniaxial scrims in which the fiber orientation is oriented both in the 0 ° and in the 90 ° direction. These fabrics are preferably reinforced directly with mats or fleeces. Furthermore, two-layer biaxial scrims are also particularly preferably present. The orientation of the fiber is here preferably at 0 ° and 90 ° (for example, but also + 45 ° / -45 °) to the direction of production. More preferred is the use of multilayer, multiaxial scrim, with a fiber orientation of e.g. B. 90 °, -45 °, 0 °, + 45 ° (four shifts). In particular, scrims with other orientational relationships are also preferred. As a result, the scrim can advantageously be adapted to the special load conditions of the safety cabin and withstand them. Due to the small thickness of a layer, multi-layer, multiaxial fabrics are particularly advantageous in terms of saving weight and space.
Unidirektionale Gelege umfassen bevorzugt Carbonfasern und Glasfasern. Eine Vernähung kann z. B. ein Polyestergarn umfassen bzw. durch eine ein- oder doppelseitige Gitterfixierung erfolgen. Es können unter Abwägung des Flächengewichts und/oder der Kosten mittlere bis hohe Filamentzahlen (Filamentanzahlen) umfasst sein. Solche Gelege sind überraschend vielfältig. Es können bevorzugt folgende Eigenschaften umfasst sein: Faserorientierung: 0 , +-45 °, 90 °; Gewicht Faserlage (g/m2): 154,, 226, 307, 451, 462, 614; Flächengewicht gesamt (g/m2): 80, 100, 125, 150, 179, 178, 181, 200, 253, 300, 332, 331, 338, 478, 492, 500, 600, 646; verschiedene Bindertypen, z. B. E214; Vernäht und/oder fixiert durch ein- und/oder zweiseitiges Gitter.Unidirectional fabrics preferably include carbon fibers and glass fibers. A sewing can, for. B. comprise a polyester yarn or be carried out by a one-sided or double-sided lattice fixation. Taking into account the weight per unit area and / or the costs, medium to high filament numbers (filament numbers) can be included. Such clutches are surprisingly diverse. The following properties can preferably be included: fiber orientation: 0, + -45 °, 90 °; Weight of fiber layer (g / m 2 ): 154, 226, 307, 451, 462, 614; Total basis weight (g / m 2 ): 80, 100, 125, 150, 179, 178, 181, 200, 253, 300, 332, 331, 338, 478, 492, 500, 600, 646; different types of trusses, e.g. B. E214; Sewn and / or fixed by one and / or two-sided grid.
Bevorzugt werden biaxiale Carbonfaser-Gelege verwendet, umfassend Fasern (insbesondere Rovings) mit zwei Lagen mit zwei Orientierungen, z. B. ±45°. Durch die umfassten gestreckten Fasern weisen Gelege überraschend verbesserte mechanische Eigenschaften auf. Insbesondere bei Verwendung hochwertiger Carbonfasern mit z. B. 50.000 (50 k) Filamenten werden die gewünschten Sicherheitseigenschaften synergistisch verbessert. Solche Gelege können überraschend einfach bei der Herstellung gehandelt werden, sind insbesondere einfach durch ein Harz infusionierbar sowie verbessert drapierbar, dabei überraschend leicht, steif und fest. Diese Eigenschaften können mit einem überraschend geringen Material- und Herstellungseinsatz erreicht werden. Es können bevorzugt folgende Eigenschaften umfasst sein: Faserorientierung: +/-45 °; Gewicht Faserlage (g /m2): 154 pro Lage/Richtung, 154/307 (verschiedene Richtungen), 200 pro Lage, 300 pro Lage; Flächengewicht gesamt (g /m2): 318, 471, 415, 615; vernäht (E214).Preference is given to using biaxial carbon fiber scrims, comprising fibers (in particular rovings) with two layers with two orientations, e.g. B. ± 45 °. As a result of the stretched fibers encompassed, scrims have surprisingly improved mechanical properties. Especially when using high quality carbon fibers with z. B. 50,000 (50 k) filaments, the desired security properties are synergistically improved. Such scrim can be handled surprisingly easily during production, are in particular easy to infuse with a resin and drapable in an improved manner, while being surprisingly light, stiff and strong. These properties can be achieved with a surprisingly low use of materials and manufacturing. The following properties can preferably be included: fiber orientation: +/- 45 °; Weight of fiber layer (g / m 2 ): 154 per layer / direction, 154/307 (different directions), 200 per layer, 300 per layer; Total basis weight (g / m 2 ): 318, 471, 415, 615; sewn (E214).
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgewebe und/oder -gelege ein Hybridgewebe und/oder -gelege ist, welches eine gemischte Faserverstärkung aus Kohlenstofffasern und/oder Aramidfasern und/oder Glasfasern und/oder Naturfasern umfasst. Hybridgewebe und/oder -gelege weisen besonders vorteilhafte Materialeigenschaften in Bezug auf Elastizitätsmodul, Bruchdehnung und Zug- bzw. Druckfestigkeit.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the plastic fabric and / or fabric is a hybrid fabric and / or fabric which comprises a mixed fiber reinforcement of carbon fibers and / or aramid fibers and / or glass fibers and / or natural fibers. Hybrid fabrics and / or scrims have particularly advantageous material properties in terms of modulus of elasticity, elongation at break, and tensile or compressive strength.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverstärkung des Hybridgewebes und/oder -geleges mit einem Gewichtsanteil zwischen 40 % und 60 % und insbesondere etwa 50 % Aramidfasern umfasst, wobei darüber hinaus Kohlenstofffasern und/oder Naturfasern umfasst sind und wobei sich die Gewichtsanteile auf das Gesamtgewicht der Faserverstärkung beziehen. Insbesondere bei dieser Zusammensetzung hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Bearbeitung und/oder die Weiterbehandlung des Hybridgewebes und/oder-geleges in einfach Weise ermöglicht wird. Zudem sind die Materialeigenschaften in dieser Zusammensetzung überraschend vorteilhaft bei einem Optimum in Bezug auf Elastizitätsmodul, Bruchdehnung und Zug- bzw. Druckfestigkeit.In a further preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the fiber reinforcement of the hybrid fabric and / or scrim comprises aramid fibers with a weight proportion between 40% and 60% and in particular about 50%, with carbon fibers and / or natural fibers also being included and with the weight proportions relate to the total weight of the fiber reinforcement. With this composition in particular, it has surprisingly been found that the processing and / or further treatment of the hybrid fabric and / or fabric is made possible in a simple manner. In addition, the material properties in this composition are surprisingly advantageous with an optimum in terms of modulus of elasticity, elongation at break and tensile or compressive strength.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Faserverstärkung des Hybridgewebes und/odergeleges bevorzugt einen Volumenanteil zwischen 40 % und 60 % und insbesondere etwa 50 % Aramidfasern, wobei darüber hinaus Kohlenstofffasern und/oder Naturfasern umfasst sind und wobei sich die Volumenanteile auf das Gesamtvolumen der Faserverstärkung beziehen.In a further embodiment, the fiber reinforcement of the hybrid fabric and / or scrim preferably comprises a volume fraction between 40% and 60% and in particular around 50% aramid fibers, with carbon fibers and / or natural fibers also being included and with the volume fractions relating to the total volume of the fiber reinforcement.
Erfindungsgemäß umfassen die Wände der Sicherheitskabine bevorzugt mindestens eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges. In diesem Kontext können allgemein verschiedene Gelege und/oder Gewebe miteinander verbunden (laminiert) werden, womit sie zusammengefasst als mehrere Lagen von Gelegen definiert sind. Der Ausdruck „Mindestens eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges“ ist gleichbedeutend zu „mindestens ein [im Sinne der Anzahl] faserverstärktes Kunststoffgewebe und/oder -gelege“. Dies gilt entsprechend für alle Ausführungen im gesamten Dokument.According to the invention, the walls of the safety cabin preferably comprise at least one layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric. In this context, different scrims and / or fabrics can generally be connected to one another (laminated), whereby they are defined collectively as several layers of scrims. The expression "at least one layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric" is synonymous with "at least one [in the sense of the number] fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric". This applies accordingly to all statements in the entire document.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in der Lage im vorderen Bereich der Kabine ein Hybridgewebe und/odergelege enthalten ist, welches
- i. vier Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von 30°unterscheiden oder
- ii. sechs Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen
Winkel von 18°unterscheiden oder - iii. sieben Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen
Winkel 15° unterscheiden.
- i. comprises four layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 30 ° or
- ii. comprises six layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 18 ° or
- iii. comprises seven layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 15 °.
Eine solche Ausgestaltung bewirkt vorteilhaft eine besonders überraschend hohe Stabilität des vorderen Bereichs der Kabine.Such a configuration advantageously brings about a particularly surprisingly high level of stability in the front area of the cabin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in der Lage im vorderen Bereich der Kabine ein Hybridgewebe und/odergelege enthalten ist, welches
- i.
bevorzugt 1bis 10,besonders bevorzugt 2bis 6 und insbesondere 2 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 90°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 1bis 12,besonders bevorzugt 3bis 9 und insbesondere 3 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 45°unterscheiden.
- i. preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 6 and in particular 2 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 90 ° or
- ii. preferably 1 to 12, particularly preferably 3 to 9 and in particular 3 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 45 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lage im vorderen Bereich der Kabine, in der ein Hybridgewebe und/oder -gelege enthalten ist
- i.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 3bis 8 und insbesondere 4 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 30°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 4bis 8 und insbesondere 6 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 18°unterscheiden oder - iii.
bevorzugt 2bis 14,besonders bevorzugt 4bis 9 und insbesondere 7 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel etwa 15° unterscheiden.
- i. preferably 2 to 12, particularly preferably 3 to 8 and in particular 4 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 30 ° or
- ii. preferably 2 to 12, particularly preferably 4 to 8 and in particular 6 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 18 ° or
- iii. preferably 2 to 14, particularly preferably 4 to 9 and in particular 7 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 15 °.
Erfindungsgemäß umfasst ein faserverstärktes Kunststoffgewebe und/oder -gelege bzw. eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bevorzugt 4 Schichten, wobei bevorzugt die Faserorientierung einer ersten Schicht einen Winkel von 0°, einer zweiten Schicht einen Winkel von 30°, einer dritten Schicht einen Winkel von 60° und einer vierten Schicht einen Winkel von 90° zur Produktionsrichtung des Gewebes und/oder Geleges aufweist.According to the invention, a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim or a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim preferably comprises 4 layers, with the fiber orientation of a first layer preferably being an angle of 0 °, a second layer being an angle of 30 °, and a third Layer has an angle of 60 ° and a fourth layer has an angle of 90 ° to the direction of production of the fabric and / or scrim.
In einer weiteren bevorzugten Variante umfasst ein faserverstärktes Kunststoffgewebe und/odergelege bzw. eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bevorzugt sechs Schichten, wobei bevorzugt die Faserorientierung einer ersten Schicht einen Winkel von 0°, einer zweiten Schicht einen Winkel von 18°, einer dritten Schicht einen Winkel von 36°, einer vierten Schicht einen Winkel von 54°, einer fünften Schicht einen Winkel von 72° und einer sechsten Schicht einen Winkel von 90° zur Produktionsrichtung des Gewebes und/oder Geleges aufweist.In a further preferred variant, a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim or a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim preferably comprises six layers, the fiber orientation of a first layer preferably being an angle of 0 °, a second layer being an angle of 18 °, a third layer has an angle of 36 °, a fourth layer an angle of 54 °, a fifth layer an angle of 72 ° and a sixth layer an angle of 90 ° to the direction of production of the fabric and / or scrim.
In einer weiteren bevorzugten Variante umfasst ein faserverstärktes Kunststoffgewebe und/odergelege bzw. eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bevorzugt sieben Schichten, wobei bevorzugt die Faserorientierung einer ersten Schicht einen Winkel von 0°, einer zweiten Schicht einen Winkel von 15°, einer dritten Schicht einen Winkel von 30°, einer vierten Schicht einen Winkel von 45°, einer fünften Schicht einen Winkel von 60°, einer sechsten Schicht einen Winkel von 75° und einer siebten Schicht einen Winkel von 90° zur Produktionsrichtung des Gewebes und/oder Geleges aufweist.In a further preferred variant, a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim or a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim preferably comprises seven layers, the fiber orientation of a first layer preferably being an angle of 0 °, a second layer being an angle of 15 °, a third layer an angle of 30 °, a fourth layer an angle of 45 °, a fifth layer an angle of 60 °, a sixth layer an angle of 75 ° and a seventh layer an angle of 90 ° to the direction of production of the fabric and / or has scrim.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in der Lage im hinteren Bereich der Kabine ein Hybridgewebe und/odergelege enthalten ist, welches
- i. zwei Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um 90° unterscheiden oder
- ii. drei Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um Winkel 45° unterscheiden.
- i. comprises two layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by 90 ° or
- ii. comprises three layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 45 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lage im hinteren Bereich der Kabine, in der ein Hybridgewebe und/oder -gelege enthalten ist
- i.
bevorzugt 1bis 10,besonders bevorzugt 2bis 6 und insbesondere 2 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 90°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 1bis 12,besonders bevorzugt 3bis 9 und insbesondere 3 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 45°unterscheiden.
- i. preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 6 and in particular 2 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 90 ° or
- ii. preferably 1 to 12, particularly preferably 3 to 9 and in particular 3 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 45 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lage im hinteren Bereich der Kabine, in der ein Hybridgewebe und/oder-gelege enthalten ist
- i.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 3bis 8 und insbesondere 4 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 30°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 4bis 8 und insbesondere 6 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 18°unterscheiden oder - iii.
bevorzugt 2bis 14,besonders bevorzugt 4bis 9 und insbesondere 7 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel etwa 15° unterscheiden.
- i. preferably 2 to 12, particularly preferably 3 to 8 and in particular 4 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 30 ° or
- ii. preferably 2 to 12, particularly preferably 4 to 8 and in particular 6 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 18 ° or
- iii. preferably 2 to 14, particularly preferably 4 to 9 and in particular 7 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 15 °.
Eine solche Ausgestaltung bewirkt vorteilhaft eine hohe Stabilität des hinteren Bereichs der Kabine, wobei vorteilhaft Material in Bezug auf den vorderen Bereich eingespart wird und daher vorteilhaft Kosten gesenkt werden. Zudem nimmt der hintere Bereich insbesondere bei Auffahrunfällen (Unfälle, bei denen ein Fahrzeug dem Wohn- bzw. Reisemobil ins Heck fährt) die Funktion einer Knautschzone bzw. Deformationszone an, welche Aufprallenergie aufnehmen und umwandeln kann, so dass bei den Passagieren weniger kinetische Aufprallenergie ankommt. Die Passagiere sitzen bevorzugt im vorderen Bereich der Sicherheitskabine und/oder im Fahrerhaus.Such a configuration advantageously brings about a high level of stability in the rear area of the cabin advantageously, material is saved in relation to the front area and therefore costs are advantageously reduced. In addition, the rear area assumes the function of a crumple zone or deformation zone, especially in rear-end collisions (accidents in which a vehicle drives the motorhome or motorhome into the rear), which can absorb and convert impact energy so that less kinetic impact energy is received by the passengers . The passengers preferably sit in the front area of the safety cabin and / or in the driver's cab.
Erfindungsgemäß umfasst ein faserverstärktes Kunststoffgewebe und/oder -gelege bzw. eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bevorzugt zwei Schichten, wobei bevorzugt die Faserorientierung einer ersten Schicht einen Winkel von 0° und einer zweiten Schicht einen Winkel von 90° zur Produktionsrichtung des Gewebes und/oder Geleges aufweist.According to the invention, a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim or a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim preferably comprises two layers, the fiber orientation of a first layer preferably being an angle of 0 ° and a second layer being an angle of 90 ° to the direction of production Has fabric and / or scrim.
Alternativ umfasst ein faserverstärktes Kunststoffgewebe und/oder -gelege bzw. eine Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bevorzugt drei Schichten, wobei bevorzugt die Faserorientierung einer ersten Schicht einen Winkel von 0°, einer zweiten Schicht einen Winkel von 45° und einer dritten Schicht einen Winkel von 90° zur Produktionsrichtung des Gewebes und/oder Geleges aufweistAlternatively, a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim or a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim preferably comprises three layers, the fiber orientation of a first layer preferably being an angle of 0 °, a second layer being an angle of 45 ° and a third Layer has an angle of 90 ° to the direction of production of the fabric and / or scrim
Erfindungsgemäß wird bevorzugt ein mehrlagiges, multiaxiales Gelege (bevorzugt Hybridgelege), mit einer Faserausrichtung von z. B. 90°, -45°, 0°, +45° (vierschichtig) durch standardisierte biaxial Gelege (bevorzugt Hybridgelege) insbesondere mit einer Faserorientierung von 0° und 90° indirekt hergestellt. Die biaxialen Gelege werden dabei übereinander laminiert. Zwei übereinander laminierte 0°/90° Gelege ergeben dementsprechend ein 0°/-45°/90°/45° Gelege. According to the invention, a multilayer, multiaxial scrim (preferably hybrid scrim), with a fiber orientation of z. B. 90 °, -45 °, 0 °, + 45 ° (four-layer) indirectly produced by standardized biaxial scrims (preferably hybrid scrims), in particular with a fiber orientation of 0 ° and 90 °. The biaxial fabrics are laminated one on top of the other. Two 0 ° / 90 ° scrims laminated on top of one another result in a 0 ° / -45 ° / 90 ° / 45 ° scrim.
Dem Fachmann ist die Herstellung weitere mehrlagiger Gelege (bevorzugt Hybridgelege) durch das Laminieren von standardisierten biaxial Hybridgelegen bekannt (s. auch
Dem durchschnittlichen Fachmann ist klar, dass alle in diesem Dokument genannten Winkel einen gewissen Toleranzbereich aufweisen können. Dementsprechend sind naheliegende Winkel mit einer Abweichung von bevorzugt +/- 10°, besonders bevorzugt von +/- 5° und stärker bevorzugt +/- 2° zu den genannten Winkeln ebenfalls umfasst.It is clear to the average person skilled in the art that all angles mentioned in this document can have a certain tolerance range. Correspondingly, obvious angles with a deviation of preferably +/- 10 °, particularly preferably +/- 5 ° and more preferably +/- 2 ° from the angles mentioned are also included.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass jede Schicht der Lage eine Dicke von etwa 0,3 mm aufweist. Dies ist in vorteilhafter Weise überraschend materialsparend und daher besonders wirtschaftlich.In a further preferred embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that each layer of the layer has a thickness of approximately 0.3 mm. This is, in an advantageous manner, surprisingly material-saving and therefore particularly economical.
Es können ebenso bevorzugt Carbon-Gewebe im Deformationselement bzw. der Faserverstärkung umfasst sein. Es können bevorzugt folgende Eigenschaften umfasst sein: Materialien und Eigenschaften: Carbon-Glas-Gewebe und/oder Carbon-Aramid-Gewebe in HAT (Hochfest) und/oder HM (Hochmodul); Flächengewicht (g /m2): 80, 95, 120, 135, 160, 170,175, 200, 205, 215, 245, 285, 300, 305, 365, 400, 410, 425, 500, 620, 665, 830; Garnfeinheit Kette/Schuss (tex): 70, 200, 400, 800, 1600, 225, 200, 200 Carbon/160 Aramid; Bindungstyp: Leinwand, Körper 2/2, 4/4 Satin 1/7. Der Vorteil von Carbon-Geweben ist das besonders niedrige Gewicht und der einfache Produktionsaufwand.Carbon fabrics can also preferably be included in the deformation element or the fiber reinforcement. The following properties can preferably be included: Materials and properties: carbon-glass fabric and / or carbon-aramid fabric in HAT (high strength) and / or HM (high modulus); Basis weight (g / m 2 ): 80, 95, 120, 135, 160, 170, 175, 200, 205, 215, 245, 285, 300, 305, 365, 400, 410, 425, 500, 620, 665, 830; Yarn count warp / weft (tex): 70, 200, 400, 800, 1600, 225, 200, 200 carbon / 160 aramid; Binding type: canvas,
Es können bevorzugt ebenso schmale (Größenordnung bevorzugt cm) Gewebebänder vom Deformationselement und/oder dessen Faserverstärkung umfasst sein, bevorzugt mit folgenden Eigenschaften: unidirektional; Leinwandbindung, bevorzugt mit Bindekette/Glashilfskette; Flächengewicht (g /m2): 140, 200, 210, 270, 280, 285, 290, 330, 360, 365, 370; Breite (cm): 5, 6,5, 7, 7,5, 4,5, 2,5, 3,5, 10, 12, 16. Durch Gewebebänder kann eine besonders flexible Verstärkung und Erhöhung der Sicherheit, z. B. an besonders neuralgischen Stellen erreicht werden, wie. Z. B. in Eckbereichen der Sicherheitskabine.Likewise, narrow (preferably cm) strips of fabric can preferably be encompassed by the deformation element and / or its fiber reinforcement, preferably with the following properties: unidirectional; Plain weave, preferably with binding chain / glass auxiliary chain; Basis weight (g / m 2 ): 140, 200, 210, 270, 280, 285, 290, 330, 360, 365, 370; Width (cm): 5, 6.5, 7, 7.5, 4.5, 2.5, 3.5, 10, 12, 16. With fabric tapes a particularly flexible reinforcement and increase of security, e.g. B. can be achieved in particularly sensitive areas, such as. For example in corner areas of the safety cabin.
Bevorzugt können Carbon-Vliese im Deformationselement bzw. der Faserverstärkung umfasst sein. Vliese aus Carbonfasern sind vorteilhaft sehr leicht verarbeitbar und eignen sich überraschend für eine Prepregherstellung. Isotrope Vliese umfassen bevorzugt gleichmäßig verteilte Fasern mit einer bevorzugten durchschnittlichen Faserlänge von etwa 40 mm. Diese sind besonders kostengünstig. Orientierte Vliese umfassen bevorzugt anisotrop ausgerichtete Fasern mit einer bevorzugten durchschnittlichen Faserlänge von etwa 60 mm. Orientierte Vliese können insbesondere in definierten Carbonfaser-Vlieskomplexen umfasst sein. Durch die Lagenstruktur und die Orientierung können die mechanischen Eigenschaften überraschend verbessert werden. Es können bevorzugt folgende Eigenschaften für ein Isotropes Carbonfaser-Vlies umfasst sein: Anteil Carbonfaser/Glasfaser/Polymerfaser (g /m2): 410/13/27 (= 450 Gesamt), 469/13,48 (= 530 Gesamt). Es können bevorzugt folgende Eigenschaften für ein Orientiertes Carbonfaser-Vlies umfasst sein: Anteil Carbonfaser/Glasfaser/Polymerfaser (g /m2): 75/9/12 (= 96 Gesamt). Bevorzugte Eigenschaften eines Carbonfaser-Vlieskomplexes sind: Orientierung Vlieslagen: 0, +-45°; Anteil Carbonfaser/Glasfaser/Polymerfaser (g /m2): 150/26/19 (= 205 Gesamt mit Binder), 300/35/57 (= 402 Gesamt mit Binder).Carbon fleeces can preferably be included in the deformation element or the fiber reinforcement. Nonwovens made of carbon fibers are advantageously very easy to process and are surprisingly suitable for prepreg production. Isotropic nonwovens preferably comprise evenly distributed fibers with a preferred average fiber length of about 40 mm. These are particularly inexpensive. Oriented nonwovens preferably comprise anisotropically oriented fibers with a preferred average fiber length of about 60 mm. Oriented nonwovens can in particular be included in defined carbon fiber nonwoven complexes. The mechanical properties can be surprisingly improved by the layer structure and the orientation. The following properties can preferably be included for an isotropic carbon fiber fleece: Proportion of carbon fiber / glass fiber / polymer fiber (g / m 2 ): 410/13/27 (= 450 total), 469 / 13.48 (= 530 total). The following properties can preferably be included for an oriented carbon fiber fleece: Proportion of carbon fiber / glass fiber / polymer fiber (g / m 2 ): 75/9/12 (= 96 total). Preferred properties of a carbon fiber fleece complex are: Orientation fleece layers: 0, + -45 °; Share of carbon fiber / glass fiber / polymer fiber (g / m 2 ): 150/26/19 (= 205 total with binder), 300/35/57 (= 402 total with binder).
Bevorzugt können ebenso Carbonfaser-Nassvliese umfasst sein. Diese weisen bevorzugt folgende Eigenschaften auf: Flächenqewicht (g/m2): 20 30; Faserlänge (mm): 6/12, Reißfestigkeit: N/15 mm; Binderart: Polyester styrollöslich, Polyvinylalkohol. Nassvliese sind besonders einfach zu verarbeiten und ressourcenschonend.Carbon fiber wet nonwovens can also preferably be included. These preferably have the following properties: Weight per unit area (g / m 2 ): 20 30; Fiber length (mm): 6/12, tear strength: N / 15 mm; Type of binder: polyester soluble in styrene, polyvinyl alcohol. Wet nonwovens are particularly easy to process and conserve resources.
Bei allen Faserverstärkungen können bevorzugt recycelte Fasern umfasst sein. Besonders vorteilhaft und überaus überraschend hat sich gezeigt, dass hierbei neben der Umweltschonung eine hohe Stabilität der Verstärkung erzielt wird.All fiber reinforcements can preferably include recycled fibers. It has been shown to be particularly advantageous and extremely surprising that, in addition to protecting the environment, a high stability of the reinforcement is achieved.
Eine Sicherheitskabine umfassend faserverstärkte Deformationselemente, bevorzugt aus CFK, kann beispielhaft wie folgt hergestellt werden: es wird ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) verwendet umfassend Karbonfasern umfassend eine thermoplastische Textilfaser aus Polyacrylnitril. Diese wird bevorzugt aufgespalten zu einer dünnen Faser (ca. 7 Mikrometer {µm}) umfassend im Wesentlichen reinen Kohlenstoff. Etwa 50.000 Fasern werden bevorzugt zu einem Roving zusammengefasst. Die Rovings werden dann bevorzugt weiterverarbeitet zu textilen Gelegen. Dabei können insbesondere mehrere Lagen Gelege verschiedener Ausrichtungen in unterschiedlichen Orientierungen in Stapeln bzw. Stacks umfasst sein, welche bevorzugt zugeschnitten sind/werden. Diese Stacks können nun von Teilen der Sicherheitskabine (Deformationselemente) umfasst sein. Dabei kann bevorzugt durch Zuführung von Wärme eine weitere individuelle Formgebung ermöglicht und/oder die Stabilität erhöht werden. Ein Zusammenfügen mehrerer der vorgeformten, bevorzugt Preform-Rohlinge genannten Teile zu einem größeren Bauteil ist bevorzugt. Dadurch kann ein Aufwand bei der Herstellung großflächige Bauteile der Sicherheitskabine überraschend verbessert werden. In einem nächsten Schritt wird bevorzugt durch ein RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding) Harz unter hohen Druck eingebracht bzw. injiziert (Druck bevorzugt mehr als 1 bar, stärker bevorzugt mehr als 10 bar und insbesondere 50 bar oder mehr), z. B. in einer geeigneten Form. Dadurch kann die Steifigkeit überraschend verbessert werden. Die entstandenen CFK Elemente werden dann bevorzugt zu einer Sicherheitskabine bzw. einer von dieser umfassten Grundstruktur umfassend Deformationselemente zusammengefügt. Es können vorteilhafterweise durch die beschriebene Herstellung komplexer und bevorzugt großflächiger Teile mit einer verbesserten geometrischen Integration überraschend viele Bauteile und somit Gewicht im Vergleich zu einer herkömmlichen Kabine eines Wohn- bzw. Reisemobils eingespart werden. Bevorzugt werden die CFK Elemente durch Kleben gefügt, wodurch die Festigkeit verbessert und Gewicht eingespart werden kann. Bei der Herstellung der Sicherheitskabine wie beschrieben kann Gewicht gespart werden (bei erhöhter Sicherheit) und somit Ressourcen geschont werden. Ebenso sind die verwendeten Elemente bevorzugt korrosionsfrei, wodurch die Sicherheitskabine besonders wartungsarm und langlebig ist. Auch sind die Elemente bevorzugt besonders unempfindlich gegenüber leichten Stößen. Die Elemente können bevorzugt weiter lackiert werden, um den äußeren Bereich der Kabine zu bilden und die Ästhetik zu heben. Dabei kann vorteilhafterweise aufgrund des nicht benötigten Korrosionsschutzes überraschend weniger Lack verwendet werden und dieser energiesparender aufgetragen werden. Dies schont Umwelt und Ressourcen.A safety cabin comprising fiber-reinforced deformation elements, preferably made of CFRP, can be produced, for example, as follows: a carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) is used comprising carbon fibers comprising a thermoplastic textile fiber made of polyacrylonitrile. This is preferably split into a thin fiber (approx. 7 micrometers {µm}) comprising essentially pure carbon. Around 50,000 fibers are preferably combined into a roving. The rovings are then preferably further processed into textile fabrics. In particular, several layers of scrims of different orientations in different orientations can be included in stacks, which are / are preferably cut to size. These stacks can now be encompassed by parts of the safety cabin (deformation elements). In this case, a further individual shaping can preferably be made possible and / or the stability can be increased by supplying heat. Joining together several of the preformed parts, preferably called preform blanks, to form a larger component is preferred. As a result, the effort involved in the production of large-area components of the safety cabin can be surprisingly improved. In a next step, resin is preferably introduced or injected under high pressure by an RTM (Resin Transfer Molding) process (pressure preferably more than 1 bar, more preferably more than 10 bar and in particular 50 bar or more), e.g. B. in a suitable form. This can surprisingly improve the rigidity. The resulting CFRP elements are then preferably joined together to form a safety cabin or a basic structure comprised of this comprising deformation elements. Advantageously, the described production of complex and preferably large-area parts with improved geometric integration can save a surprising number of components and thus weight compared to a conventional cabin of a mobile home or motorhome. The CFRP elements are preferably joined by gluing, which improves strength and saves weight. In the manufacture of the safety cabin as described, weight can be saved (with increased safety) and thus resources can be saved. The elements used are also preferably corrosion-free, which means that the safety cabin is particularly low-maintenance and has a long service life. The elements are also preferably particularly insensitive to light impacts. The elements can preferably be further painted in order to form the outer area of the cabin and to enhance the aesthetics. Advantageously, because of the unnecessary corrosion protection, surprisingly less paint can be used and this can be applied in a more energy-saving manner. This protects the environment and resources.
Generell wird die Anzahl der bevorzugten Lagen bzw. Schichten einer Faserverstärkung mithilfe der sogenannten Laminattheorie berechnet. So kann eine bevorzugte Festigkeit und eine Umwandlung von kinetischer Energie durch ein faserverstärktes Deformationselement besonders einfach berechnet werden.In general, the number of preferred layers or layers of fiber reinforcement is calculated using what is known as the laminate theory. In this way, a preferred strength and a conversion of kinetic energy by a fiber-reinforced deformation element can be calculated particularly easily.
Bevorzugt weisen einzelne Lagen bzw. Schichten dabei eine Dicke < 1mm auf. Somit kann Gewicht gespart werden. Besonders bevorzugt ist die Dicke einzelner Lagen bzw. Schichten in etwa 0,2mm. Solche Lagen sind besonders platzsparend und ökonomisch.Individual layers or layers preferably have a thickness of <1 mm. Thus, weight can be saved. The thickness of individual layers or layers is particularly preferably approximately 0.2 mm. Such locations are particularly space-saving and economical.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Jute, Hanffaser, Flachsfasern, Bambusfasern, Sisalfasern und/oder Kenaffasern. Insbesondere Flachsfasern weisen unter den pflanzlichen Naturfasern vorteilhaft die höchste Festigkeit auf. Jutefasern weisen hingegen besonders gute Eigenschaften im Hinblick auf die Fähigkeit zur Feuchteregulation auf. Dies ist insbesondere ein enormer Vorteil, wenn sich eine Vielzahl von Insassen in der Sicherheitskabine aufhalten. Die durch Ausdünstungen der Insassen verursachte Luftfeuchtigkeit kann anhand der in den Wänden eingearbeiteten Geweben/Gelegen aus Jutefasern vorteilhaft aufgenommen werden. Hanfpflanzenfasern sind besonders reißfest, stabil und weisen eine vorteilhaft hohes E-Modul auf. Kenaf gehört zu den schwierigen zu verarbeitenden Naturfasern, besitzt jedoch eine hervorragende umweltfreundliche Qualität, da die Pflanze selbst auch einen hohen Anteil an CO2 absorbiert. Kenaf produziert vorteilhaft sowohl kurze als auch lange Fasern, welche je nach geforderten Anwendungsfall an die Bauteilgröße angepasst werden können, ohne viele vorher zu verarbeitende Prozessschritte ausführen zu müssen.In a further preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the natural fibers are selected from the group comprising jute, hemp fibers, flax fibers, bamboo fibers, sisal fibers and / or kenaf fibers. Flax fibers, in particular, advantageously have the highest strength among the vegetable natural fibers. Jute fibers, on the other hand, have particularly good properties with regard to their ability to regulate moisture. This is an enormous advantage in particular when a large number of occupants are in the safety cabin. The humidity caused by evaporation from the occupants can advantageously be absorbed by means of the woven fabrics / scrims made of jute fibers that are incorporated into the walls. Hemp plant fibers are particularly tear-resistant, stable and have an advantageously high modulus of elasticity. Kenaf is one of the difficult natural fibers to process, but has an excellent environmentally friendly quality, as the plant itself also absorbs a high proportion of CO2. Kenaf advantageously produces both short and long fibers, which, depending on the required application, can be adapted to the component size without having to carry out many process steps that have to be processed beforehand.
Weiterhin bevorzugt können auch Mischungen der vorherbeschriebenen Naturfaserarten als Faserverstärkung verwendet werden, sodass sich die vorteilhaften Eigenschaften synergetisch zueinander ergänzen.Furthermore, mixtures of the types of natural fibers described above can also be used as fiber reinforcement, so that the beneficial properties synergistically complement each other.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverstärkung ausgesucht ist aus der Gruppe umfassend Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern. Diese sind besonders wartungsarm, robust und leicht. Elemente mit solchen Faserverstärkungen sind bevorzugt 3 - 6 -mal, insbesondere 5,4-mal stabiler als ein Stahlelement gleichen Gewichts. Insbesondere ist die Feinstaubentwicklung bei der Herstellung und Verwendung von CFK unproblematisch, die Gesundheit der beteiligten Arbeiter und die Umwelt werden geschont.In a preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the fiber reinforcement is selected from the group comprising carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers. These are particularly low-maintenance, robust and light. Elements with such fiber reinforcements are preferably 3 to 6 times, in particular 5.4 times, more stable than a steel element of the same weight. In particular, the development of fine dust in the production and use of CFRP is unproblematic, the health of the workers involved and the environment are protected.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird für eine Matrixbildung für die Faserverstärkungen für einen faserverstärkten Kunststoff ein Polyesterharz verwendet. Dieser ist besonders kostengünstig. Insbesondere wird Epoxidharz verwendet, dieser ist besonders leistungsstark und bildet verbesserte Bauteile.In a preferred embodiment, a polyester resin is used to form a matrix for the fiber reinforcements for a fiber-reinforced plastic. This is particularly inexpensive. In particular, epoxy resin is used, this is particularly powerful and forms improved components.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Faserverstärkung Faserrovings, wobei die Faserrovings eine Filamentzahl zwischen 1.000 und 50.000 und/oder eine Feinheit zwischen 30 und 3.500 tex, bevorzugt zwischen 40 und 400 tex aufweisen. Auf diese Weise können die bevorzugten Sicherheitseigenschaften besonders einfach erreicht werden.In a preferred embodiment, the fiber reinforcement comprises fiber rovings, the fiber rovings having a number of filaments between 1,000 and 50,000 and / or a fineness between 30 and 3,500 tex, preferably between 40 and 400 tex. In this way, the preferred security properties can be achieved particularly easily.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Sicherheitskabine kann das Deformationselement glasfaserverstärkten Kunststoff umfassen. Dieser ist besonders kostengünstig.In a further preferred embodiment of the safety cabin, the deformation element can comprise glass fiber reinforced plastic. This is particularly inexpensive.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Deformationselement eine gemischte Faserverstärkung mit einem Gewichtsanteil von Aramidfasern zwischen 10 %- 90 %, bevorzugt zwischen 20 % - 80 %, besonders bevorzugt zwischen 30 % - 70 %, stärker bevorzugt zwischen 40 % und 60 % und insbesondere etwa 50 %, wobei darüber hinaus Kohlenstofffasern und/oder Naturfasern umfasst sind. Es war äußerst überraschend, dass ein solches Deformationselement verbesserte Sicherheitseigenschaften aufweist, ohne zusätzliches Gewicht zu verursachen. Dadurch können Ressourcen geschont werden, außerdem ergibt sich in Kombination mit der ebenfalls überraschenden Wartungsfreiheit eine Kostenersparnis.In a further preferred embodiment of the invention, the deformation element comprises a mixed fiber reinforcement with a weight proportion of aramid fibers between 10% and 90%, preferably between 20% and 80%, particularly preferably between 30% and 70%, more preferably between 40% and 60% and in particular about 50%, which also includes carbon fibers and / or natural fibers. It was extremely surprising that such a deformation element has improved safety properties without causing additional weight. This saves resources and, in combination with the surprisingly freedom from maintenance, results in cost savings.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Deformationselement ein Carbon- Gelege. Dadurch kann die Qualität gehoben werden.In a further preferred embodiment, the deformation element comprises a carbon scrim. This can improve the quality.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend eine Lage eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges. So können die hervorragenden Sicherheits- und Gewichtseigenschaften dieser Elemente besonders einfach genutzt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising a layer of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or fabric. In this way, the excellent safety and weight properties of these elements can be used particularly easily.
In dieser und den folgenden genannten Ausführungsformen kann eine Lage eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes bevorzugt auch durch eine Lage umfassend einen Metallschaum ersetzt sein bzw. eine solche umfassen. Ist im Folgenden z. B. von 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes die Rede, können ebenso 3 - 8 Lagen eines Metallschaumes gemeint sein bzw. gemischte Lagen, z. B. können bei einer Nennung von 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes 3 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und 5 Lagen umfassend Metallschaum gemeint sein.In this and the following embodiments mentioned, a layer of a carbon and / or aramid fiber-reinforced plastic fabric can preferably also be replaced by a layer comprising a metal foam or comprise such a layer. Is in the following z. B. 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric, can also mean 3 - 8 layers of a metal foam or mixed layers, e.g. B. when naming 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced
Gleiches gilt bevorzugt für die Lage eines glasfaserverstärkten Kunststoffes, welche bevorzugt analog auch eine Lage eines Metallschaumes umfassen kann.The same applies preferably to the layer of a glass fiber reinforced plastic, which can preferably also comprise a layer of a metal foam.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges. So können überraschend flexible Deformationselemente gebildet werden. Bevorzugt ist dabei insbesondere, dass verschiedene Lagen mindestens zwei verschiedene Orientierungen der Fasern und/oder Faserrovings umfassen. So kann die Sicherheit überraschend gesteigert werden.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or fabric. In this way, surprisingly flexible deformation elements can be formed. It is particularly preferred that different layers comprise at least two different orientations of the fibers and / or fiber rovings. In this way, the security can be increased surprisingly.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend mindestens eine Lage glasfaserverstärkten Kunststoffs (GFK) mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 und 5 mm. Bevorzugt sind bei den bevorzugten Dicken mehr als eine Lage GFK umfasst. Dadurch kann bevorzugt nicht nur die Sicherheit auch gegenüber Bagatellunfällen durch Bereitstellung einer größeren Knautschzone verbessert werden, sondern überraschenderweise ebenfalls der Komfort der Sicherheitskabine durch bessere Schall- bzw. thermische Dämmung. Der Fachmann weiß, dass es in den Eckbereichen der Kabine, in denen bevorzugt faserverstärkte Lagen zur Verbesserung der Stabilität und/oder Festigkeit überlappen, zu erhöhten Dicken als den bevorzugten kommen kann.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising at least one layer of glass fiber reinforced plastic (GRP) with a thickness between 1 and 10 mm, preferably between 1 and 5 mm. In the case of the preferred thicknesses, more than one layer of GRP is preferably comprised. As a result, not only the safety against minor accidents can preferably be improved by providing a larger crumple zone, but surprisingly also the comfort of the safety cabin through better sound and thermal insulation. The person skilled in the art knows that in the corner areas of the cabin, in which fiber-reinforced layers preferably overlap in order to improve the stability and / or strength, there may be greater thicknesses than the preferred ones.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Sicherheitskabine mindestens zwei Lagen eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges umfassen, wobei zwischen den Lagen bevorzugt eine Schaumstofflage positioniert ist. Vorteilhaft ist dadurch die Dämpfungseigenschaft sowie die Stabilität der Sicherheitskabine verbessert. Überdies wirkt sich die Schaumstoffschicht positiv auf die Wärmedämmung der Sicherheitskabine aus.In a preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the walls of the safety cabin comprise at least two layers of a fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim, a foam layer preferably being positioned between the layers. This advantageously improves the damping properties and the stability of the safety cabin. In addition, the foam layer has a positive effect on the thermal insulation of the safety cabin.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem faserverstärkten Kunststoffgewebe und/oder -gelege um ein Hybridgewebe und/oder -gelege.In a preferred embodiment, the fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim is a hybrid fabric and / or scrim.
Erfindungsgemäß sind insbesondere die Außenwände der Sicherheitskabine im Querschnitt bevorzugt in drei Abschnitte unterteilt: Eine im Bezug auf die Sicherheitskabine außenliegende Decklage, eine im Bezug auf die Sicherheitskabine innenliegende Decklage und eine zwischen beiden Decklagen angeordnete Hartschaumschicht. Die Decklage umfasst mindestens eine Lage eines Hybridgewebes und/oder -geleges, welches mehrere Schichten umfasst (oder gleichbedeutsam mindestens ein Gelege, welches mehrere Schichten umfasst).According to the invention, the cross-section of the outer walls of the safety cabin in particular is preferably divided into three sections: a cover layer on the outside with respect to the safety cabin, a cover layer on the inside with respect to the safety cabin and a rigid foam layer arranged between the two cover layers. The cover layer comprises at least one layer of a hybrid woven and / or scrim, which comprises several layers (or, equivalently, at least one scrim, which includes several layers).
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Decklage zudem besonders bevorzugt zwei Schichten GFK. Die beiden Schichten des GFK's umschließen jeweils von einer Seite bevorzugt das Hybridgewebe und/oder -gelege in der Decklage. Die Faserorientierung des GFK's weist bevorzugt einen Winkel von 0° und/oder 90° in Bezug auf die Produktionsrichtung und/oder besonders bevorzugt in Bezug auf die Faserorientierung der anliegenden Schicht des Hybridgewebes und/oder -geleges in der Decklage auf (s. auch
In einigen Ausführungen in diesem Dokument wird die Decklage bevorzugt auch kurz mit Lage umschrieben. Der Fachmann kann dabei aus dem Zusammenhang erschließen, ob es sich um eine Schicht eines Gewebes und/oder Geleges oder aber um ein Gewebe bzw. Gelege als Ganzes und/oder ob es sich um mehrere zusammengesetzte Gewebe bzw. Gelege (Decklage) handelt.In some statements in this document, the cover layer is preferably also briefly described as layer. The person skilled in the art can deduce from the context whether it is a layer of a fabric and / or scrim or a fabric or scrim as a whole and / or whether it is a number of composite fabrics or scrims (cover layer).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass in der Lage zwei äußere Schichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff umfasst sind, welche die Lage an zwei gegenüberliegenden Außenflächen abschließen, wobei sich die Faserorientierung jeder äußeren Schicht bevorzugt um 90° von der darunterliegenden Schicht und/oder der anderen äußeren Schicht unterscheidet. Die Schichten des glasfaserverstärkten Kunststoffs verbessern vorteilhaft die Stabilität der Wände (s.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Decklage bevorzugt 1 bis 10 Schichten GFK, besonders bevorzugt 1 - 5 Schichten und insbesondere 2 Schichten.In a further preferred embodiment, the cover layer preferably comprises 1 to 10 layers of GRP, particularly preferably 1 to 5 layers and in particular 2 layers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Decklage bevorzugt mehre Lagen eines GFK Geleges und/oder Gewebes, umfassend bevorzugt 1 bis 10 Schichten, besonders bevorzugt 1 - 5 Schichten und insbesondere 2 Schichten.In a further preferred embodiment, the cover layer preferably comprises several layers of a GRP scrim and / or fabric, comprising preferably 1 to 10 layers, particularly preferably 1-5 layers and in particular 2 layers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Decklage bevorzugt 1-10 Lagen eines GFK Geleges und/oder Gewebes, besonders bevorzugt 2 - 5 und insbesondere 2 Lagen.In a further preferred embodiment, the cover layer preferably comprises 1-10 layers of a GRP scrim and / or fabric, particularly preferably 2-5 and in particular 2 layers.
Ein äußerer Bereich kann bevorzugt auch Metallschaum anstelle des außen bevorzugten GFK umfassen, Neben einer besonderen Wirkung für die Sicherheit, auch für am Unfall beteiligte Dritte, kann so auch eine besondere ästhetische Wirkung erzielt werden.An outer area can preferably also comprise metal foam instead of the GRP which is preferred on the outside. In addition to a special effect for safety, also for third parties involved in the accident, a special aesthetic effect can also be achieved in this way.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein vorderer (Passagier-) Bereich der Kabine 2 bis 5-mal so viele Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges wie ein hinterer Bereich, wobei bevorzugt ein vorderer Bereich 2-10 Lagen, insbesondere 5 Lagen und ein hinterer Bereich 1 - 2 Lagen, insbesondere 2 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder-geleges umfasst. In einem vorderen Bereich der Kabine halten sich bevorzugt während der Fahrt die Passagiere auf, dort sind insbesondere die Sitzplätze installiert. In einem hinteren Bereich ist bevorzugt die funktionelle Ausstattung des Wohn- bzw. Reisemobils, insbesondere Bad und/oder Küche umfasst. Es ist dabei vorteilhaft, den hinteren Bereich dabei fest bzw. stabil zu konstruieren, jedoch weniger als einen vorderen Passagierbereich, so dass der hintere Bereich, insbesondere bei Auffahrunfällen eine Knautschzone bzw. „Opferanode“ bildet, welche Aufprallenergie aufnehmen und umwandeln kann, so dass bei den Passagieren weniger kinetische Aufprallenergie ankommt. Diese sind dabei selber durch die Verwendung mehrerer Lagen wie in einem „Sicherheitskäfig“ geschützt. Dabei kommt es neben den vorteilhaften Sicherheitseigenschaften vorteilhafterweise auch zu einer Gewichtsersparnis der Sicherheitskabine, die Ressourcen und Kosten spart.In a further preferred embodiment of the invention, a front (passenger) area of the cabin comprises 2 to 5 times as many layers of a carbon and / or aramid fiber-reinforced plastic fabric and / or scrim as a rear area, with preferably a front area 2- 10 layers, in particular 5 layers and a rear area 1 - 2 layers, in particular 2 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or layer. The passengers are preferably in a front area of the cabin during the journey, and the seats in particular are installed there. The functional equipment of the mobile home or motorhome, in particular the bathroom and / or kitchen, is preferably included in a rear area. It is advantageous to design the rear area to be solid or stable, but less than a front passenger area, so that the rear area, especially in rear-end collisions, forms a crumple zone or “sacrificial anode” which can absorb and convert impact energy so that less kinetic impact energy reaches the passengers. These are themselves protected by using several layers like in a "safety cage". In addition to the advantageous safety properties, there is advantageously also a weight saving of the safety cabin, which saves resources and costs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein vorderer (Passagier-) Bereich der Kabine ein Hybridgewebe und/oder -gelege mit 2 bis 5-mal so vielen Schichten wie ein Hybridgewebe und/oder -gelege im hinteren Bereich (Zwischenwand bis Fahrzeugheck) der Kabine, wobei ein Hybridgewebe und/oder -gelege im vorderen Bereich (Fahrzeugsäule bis Zwischenwand) bevorzugt 1 - 9 Schichten, besonders bevorzugt 4 - 7 Schichten, insbesondere bevorzugt 5 Schichten und im hinteren Bereich bevorzugt 1 - 5 Schichten, insbesondere bevorzugt 2 Schichten umfasst.In a further preferred embodiment of the invention, a front (passenger) area of the cabin comprises a hybrid fabric and / or scrim with 2 to 5 times as many layers as one Hybrid fabric and / or scrim in the rear area (partition to the rear of the vehicle) of the cabin, with a hybrid fabric and / or scrim in the front area (vehicle pillar to partition) preferably 1-9 layers, particularly preferably 4-7 layers, particularly preferably 5 layers and in the rear area preferably comprises 1-5 layers, particularly preferably 2 layers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine einen Schaumstoff. Ein Schaumstoff kann z. B ein extrudiertes Polystyrol in Form eines Hartschaums sein, aber auch andere schäumende Materialien umfassen, bspw. Polyole und Polyisocyanate, aus denen in einer Polyadditionsreaktion Schaumstoff aus Polyurethane (PUR) entsteht. Es war überraschend, dass durch die Verwendung von Schaumstoff in dem äußeren Bereich einer Sicherheitskabine nicht durch deren Komforteigenschaften durch thermische und/oder Schalldämmung verbessert werden konnte, sondern auch die Sicherheitseigenschaften, insbesondere durch Bereitstellung einer Knautschzone und/oder einer Schicht, welche die Energie eines Aufpralls bei einem Unfall umwandeln kann in für Passagiere ungefährlichere Energieformen.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises a foam. A foam can e.g. B be an extruded polystyrene in the form of a rigid foam, but also include other foaming materials, for example polyols and polyisocyanates, from which foam made of polyurethane (PUR) is produced in a polyaddition reaction. It was surprising that the use of foam in the outer area of a safety cabin could not improve its comfort properties through thermal and / or sound insulation, but also the safety properties, in particular by providing a crumple zone and / or a layer that absorbs the energy of a cabin In the event of an accident, the impact can be converted into forms of energy that are less dangerous for passengers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Sicherheitskabine mindestens einen Schaumstoff, bevorzugt einen Hartschaum, insbesondere Extrudierten Polystyrol-Hartschaum (XPS) umfassen. In a further preferred embodiment of the invention, the security cabin is characterized in that the walls of the security cabin comprise at least one foam, preferably a rigid foam, in particular extruded polystyrene rigid foam (XPS).
Polystyrol-Hartschaum (XPS) ist vorteilhaft extrem fest und verfügt über eine hohe Formbeständigkeit.Polystyrene rigid foam (XPS) is extremely strong and has a high degree of dimensional stability.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Erfindung ist der Hartschaum zwischen der innenliegenden Decklage und der außenliegenden Decklage angeordnet. Der Hartschaum weist insbesondere eine Schichtdicke von bevorzugt 10 mm bis 60 mm auf, besonders bevorzugt eine Schichtdicke von 20 mm bis 50 mm, stärker bevorzugt von 25 mm bis 35 mm und insbesondere von etwa 30 mm auf.In a preferred embodiment of the invention, the rigid foam is arranged between the inner cover layer and the outer cover layer. The rigid foam in particular has a layer thickness of preferably 10 mm to 60 mm, particularly preferably a layer thickness of 20 mm to 50 mm, more preferably 25 mm to 35 mm and in particular about 30 mm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstofflage einen Hartschaumstoff umfasst und eine Dicke von etwa 30 mm aufweist. Überraschenderweise hat insbesondere die Dicke von etwa 30 mm zu einer besonders guten Kombination aus stabilen Wandaufbau, sehr guter Wärmeisolation der Sicherheitskabine und Wirtschaftlichkeit geführt.In a further preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the foam layer comprises a rigid foam and has a thickness of approximately 30 mm. Surprisingly, the thickness of about 30 mm in particular has resulted in a particularly good combination of stable wall structure, very good thermal insulation of the safety cabin and economy.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lagen des faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges einen bezogen auf die Faserorientierung symmetrischen Schichtenaufbau zu einer zwischen den Lagen liegenden Symmetrieebene aufweisen.In a further preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the two layers of the fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric have a layer structure that is symmetrical with respect to the fiber orientation and a plane of symmetry between the layers.
Erfindungsgemäß erstreckt sich die Symmetrieebene entlang der Längsachse einer Wand.According to the invention, the plane of symmetry extends along the longitudinal axis of a wall.
Der symmetrische Schichtenaufbau bezogen auf die Faserorientierung der Lagen im Querschnitt einer Wand ist bevorzugt dadurch ausgestaltet, dass die Faserorientierungen der jeweiligen Schichten eines ersten faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges spiegelverkehrt zu den Faserorientierungen der jeweiligen Schichten eines zweiten faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges vorliegen. Die Symmetrieebene entspricht daher bevorzugt einer Spiegelebene (s.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein faserverstärkter Kunststoff (bevorzugt ein Deformationselement) im Bereich einer Fahrzeugsäule der Sicherheitskabine und/oder des Wohn- bzw. Reisemobils eingebracht, insbesondere im Bereich einer A-, B-, C- und/oder D-Säule. So kann die Stabilität überraschend effektiv erhöht werden.In a preferred embodiment of the invention, a fiber-reinforced plastic (preferably a deformation element) is introduced in the area of a vehicle pillar of the safety cabin and / or the mobile home or motorhome, in particular in the area of an A, B, C and / or D pillar . In this way, the stability can be increased surprisingly effectively.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine Deformationselement mindestens ein stabilisierendes Winkelelement, bevorzugt in einem Eckbereich der Sicherheitskabine. Ein Winkelelement kann z.B. mindestens zwei flächige Elemente umfassen, welche in einem Winkel zueinander stehen. Ein Winkelelement kann ebenso bevorzugt ein Dreieck umfassen, welches z. B. im Inneren der Kabine in eine rechtwinklige Ecke dieser zu Stabilisierungszwecken eingefügt wird, wobei bspw. zwei Seiten des Dreiecks an den die Ecke bildenden Innenflächen der Kabine anliegen und diese beiden Flächen dadurch stabilisieren. Es können ebenso andere geeignete, mehreckige Formen verwendet werden (Viereck, Fünfeck, Sechseck, Kreisausschnitt, etc.), welche sich insbesondere zur Stabilisierung einer Kabinenecke eignen. Das Winkelelement und insbesondere der Winkel können bevorzugt geometrischen Gegebenheiten des Aufbaus/der Kabine des Wohn- bzw. Reisemobils angepasst sein, um an geeigneter Stelle eingebracht vorzuliegen. Solche Winkelelemente können z. B. in den Ecken der Kabine vorhanden sein, um die Stabilität und die Sicherheitseigenschaften entscheiden zu verbessern. Sie können jedoch auch in anderen geeigneten Bereichen bevorzugt vorliegen. Dabei war es überraschend, dass insbesondere solche Winkelelemente die Stabilität und Sicherheit in einem Ausmaß erhöhen, welches allein durch die Eigenschaften des Winkelelements selber nicht zu erwarten war (synergistisch). Es hat sich ebenso überraschenderweise herausgestellt, dass insbesondere Winkelelemente in einem Eckbereich der Sicherheitskabine die (Unfall-) Sicherheit (synergistisch) erhöhen.In a preferred embodiment, the at least one deformation element comprises at least one stabilizing angle element, preferably in a corner area of the safety cabin. An angle element can, for example, comprise at least two flat elements which are at an angle to one another. An angle element can also preferably comprise a triangle, which z. B. is inserted inside the cabin in a right-angled corner of this for stabilization purposes, for example. Two sides of the triangle rest against the corner-forming inner surfaces of the cabin and thereby stabilize these two surfaces. Other suitable, polygonal shapes can also be used (square, pentagon, hexagon, section of a circle, etc.), which are particularly suitable for stabilizing a cabin corner. The angle element and in particular the angle can preferably be adapted to the geometric conditions of the structure / cabin of the mobile home or motorhome in order to be introduced at a suitable point. Such angle elements can, for. B. be present in the corners of the cabin in order to improve the stability and safety properties. However, they can also preferably be present in other suitable areas. It was surprising that such angle elements in particular increase stability and security to an extent that is achieved solely by the properties of the Angle element itself was not to be expected (synergistic). It has also been found, surprisingly, that angle elements in particular in a corner area of the safety cabin increase the (accident) safety (synergistically).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges und mindestens eine Lage glasfaserverstärkten Kunststoffs mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 und 5 mm. Durch diese Kombination aus Lagen verschiedener Glasfaserverstärkungen ergeben sich bezüglich der Stabilität und Umwandlungsfähigkeit, also bezüglich der Sicherheit synergistische Effekte aus den jeweiligen Sicherheitseffekten der verschiedenen Gewebe- und/oder Gelegearten.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or scrim and at least one layer of glass fiber reinforced plastic with a thickness between 1 and 10 mm, preferably between 1 and 5 mm. This combination of layers of different glass fiber reinforcements results in synergistic effects in terms of stability and convertibility, i.e. in terms of security, from the respective security effects of the various types of fabric and / or scrim.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend mindestens ein kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges, welches zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen bzw. Schichten umfasst, und mindestens eine Lage glasfaserverstärkten Kunststoffs mit einer Dicke zwischen 0,1 und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,5 mm. Diese Ausführungsform zeigt neben der geringen Kosten und dem geringen Gewicht überraschenderweise sehr gute Eigenschaften im Hinblick auf die Stabilität.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising at least one carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or scrim, which comprises between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers, and at least a layer of glass fiber reinforced plastic with a thickness between 0.1 and 5 mm, preferably between 0.2 and 0.5 mm. In addition to the low cost and the low weight, this embodiment surprisingly shows very good properties with regard to stability.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges und einen Schaumstoff. Es war überraschend, dass durch die Verwendung eines Schaumstoffs fehlerhafte Bereiche des Gewebes bzw. Geleges kompensiert und somit Fehler behoben werden konntenIn a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or fabric and a foam. It was surprising that by using a foam it was possible to compensate for defective areas of the fabric or scrim and thus correct errors
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend mindestens ein kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges, welches zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen bzw. Schichten umfasst, und einen Schaumstoff.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising at least one carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or scrim, which comprises between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers, and one Foam.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges, mindestens eine Lage glasfaserverstärkten Kunststoffs mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 und 5 mm, mindestens eine Lage glasfaserverstärkten Kunststoffs mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 und 5 mm und einen Schaumstoff, wobei bevorzugt ein vorderer Bereich der Kabine 2 bis 5-mal so viele Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes umfasst wie ein hinterer Teil, wobei bevorzugt ein vorderer Teil 2 -10 Lagen, insbesondere 5 Lagen und ein hinterer Teil 1 - 2 Lagen, insbesondere 2 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes umfasst. Durch die Kombination dieser Materialien und/oder Lagen konnte die Sicherheit überraschend verbessert werden. Dabei ergänzen sich die Eigenschaften dieser Materialien auf überraschende Weise, diese Kombination erhöht die Zuverlässigkeit der Kabine und stellt einen glücklichen Griff dar. Durch die bevorzugte Verwendung von unterschiedlichen Anzahlen von Lagen vorne und hinten an der Sicherheitskabine kann insbesondere in einem hinteren Teil der Sicherheitskabine eine überraschend verbesserte Knautsch- bzw. Deformationszone bereitgestellt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or scrim, at least one layer of glass fiber reinforced plastic with a thickness between 1 and 10 mm, preferably between 1 and 5 mm, at least one layer of glass fiber reinforced plastic with a thickness between 1 and 10 mm, preferably between 1 and 5 mm and a foam, with a front area of the cabin preferably 2 to 5 times as many It comprises layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric like a rear part, with a front part preferably comprising 2-10 layers, in particular 5 layers, and a rear part 1-2 layers, in particular 2 layers, of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric. The combination of these materials and / or layers has surprisingly improved safety. The properties of these materials complement each other in a surprising way, this combination increases the reliability of the cabin and represents a happy grip. Due to the preferred use of different numbers of layers at the front and rear of the security cabin, particularly in a rear part of the security cabin, a surprising improved crumple or deformation zone are provided.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der äußere Bereich der Sicherheitskabine mindestens ein Deformationselement umfassend zwischen 1 und 20, bevorzugt 3 - 8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und ein stabilisierendes Winkelelement, bevorzugt in einem Eckbereich der Sicherheitskabine. Die Lagen des Kunststoffgewebes und das Winkelelement erhöhen die Festigkeit überraschend und synergistisch, also über das zu erwartende Maß hinaus.In a further preferred embodiment of the invention, the outer area of the safety cabin comprises at least one deformation element comprising between 1 and 20, preferably 3 - 8 layers of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and a stabilizing angle element, preferably in a corner area of the safety cabin. The layers of the plastic fabric and the angle element surprisingly and synergistically increase the strength, that is to say beyond what is to be expected.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherheitskabine quer zur Fahrtrichtung mindestens einen Querträger auf, welcher bevorzugt mindestens ein stabilisierendes Deformationselement umfasst. Bevorzugt umfasst der Querträger faserverstärkten Kunststoff, insbesondere umfasst die Faserverstärkung Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern. Bevorzugt kann der in diesem Dokument beschriebene Querträger ebenso Metallschaum umfassen. Diese Querträger können die Stabilität der Kabine überraschend erhöhen, ohne selber viel Gewicht beizutragen. Insbesondere bei Unfällen mit Seitenaufprall auf die Kabine, können diese die an der Seite üblicherweise geringeren Knautsch- bzw. Deformationszonen kompensieren, dass sie ein im Wesentlichen durchgängiges Querelement darstellen, welches kinetische Energie in Spannungsenergie und Verformungsenergie umwandeln. Dabei kann der Querträger bevorzugt in einem Bodenbereich der Kabine, in der Nähe des Fahrgestells untergebracht sein. Ein solcher Querträger ist besonders platzsparend. Bevorzugt kann sich der Querträger ebenso vor und/oder hinter den Fahrgästen befinden. Ein solcher Querträger weist eine verbesserte Effektivität auf. Bevorzugt ist der Querträger mit dem Fahrgestell und/oder der restlichen Sicherheitskabine verbindbar.In a further preferred embodiment of the invention, the safety cabin has at least one cross member transversely to the direction of travel, which preferably comprises at least one stabilizing deformation element. The cross member preferably comprises fiber-reinforced plastic, in particular the fiber reinforcement comprises carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers. The cross member described in this document can preferably also comprise metal foam. These cross members can surprisingly increase the stability of the cabin without adding a lot of weight themselves. In particular in the case of accidents with side impacts on the cabin, these can compensate for the usually lower crumple or deformation zones on the side by representing an essentially continuous transverse element which converts kinetic energy into tension energy and deformation energy. The cross member can preferably be accommodated in a floor area of the cabin, in the vicinity of the chassis. Such a Cross member is particularly space-saving. Preferably, the cross member can also be located in front of and / or behind the passengers. Such a cross member is more effective. The cross member can preferably be connected to the chassis and / or the rest of the safety cabin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sicherheitskabine längs zur Fahrtrichtung vor und/oder hinter den Fahrgästen mindestens einen Längsträger auf, welcher bevorzugt mindestens ein stabilisierendes Deformationselement umfasst. Bevorzugt umfasst der Querträger faserverstärkten Kunststoff, insbesondere umfasst die Faserverstärkung Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern. Bevorzugt kann der in diesem Dokument beschriebene Längsträger ebenso Metallschaum umfassen. Auch wenn in diesem Dokument Längs- und/oder Querträger aus aramid- und/oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff beschrieben werden, können bevorzugt Längs- und/oder Querträger umfassend Metallschaum gemeint sein.In a further preferred embodiment of the invention, the safety cabin has at least one longitudinal member, which preferably comprises at least one stabilizing deformation element, in front of and / or behind the passengers in front of and / or behind the passengers. The cross member preferably comprises fiber-reinforced plastic, in particular the fiber reinforcement comprises carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers. The longitudinal member described in this document can preferably also comprise metal foam. Even if longitudinal and / or cross members made of aramid and / or carbon fiber reinforced plastic are described in this document, longitudinal and / or cross members comprising metal foam can preferably be meant.
Wenn in diesem Dokument ein Deformationselement (Winkelelement, Lage, Längsträger, Querträger ...) aus kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärktem Kunststoff oder einem sonstigen Material (z. B. Metallschaum) beschrieben wird, ist bevorzugt das (jeweilige) Deformationselement umfassend kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärktem Kunststoff und/oder ein sonstiges Material gemeint.If this document describes a deformation element (angle element, position, longitudinal member, cross member ...) made of carbon and / or aramid fiber reinforced plastic or some other material (e.g. metal foam), the (respective) deformation element is preferably comprised of carbon and / or aramid fiber reinforced plastic and / or another material meant.
Es war überraschend, dass nicht nur die Sicherheit der gesamten Kabine durch einen solchen Längsträger erhöht werden kann, sondern auch die Fahreigenschaften deutlich verbessert sind aufgrund einer bevorzugt höheren Steifigkeit des Fahrgestells und/oder gesamten Fahrzeugs. Dabei kann der Längsträger bevorzugt in einem Bodenbereich der Kabine, in der Nähe des Fahrgestells untergebracht sein. Ein solcher Längsträger ist besonders platzsparend. Bevorzugt kann sich der Längsträger ebenso vor und/oder hinter den Fahrgästen befinden. Ein solcher Längsträger weist eine verbesserte Effektivität auf. Bevorzugt ist der Querträger mit dem Fahrgestell und/oder der restlichen Sicherheitskabine verbindbar.It was surprising that not only can the safety of the entire cabin be increased by such a side member, but the driving properties are also significantly improved due to a preferably higher rigidity of the chassis and / or the entire vehicle. The longitudinal beam can preferably be accommodated in a floor area of the cabin, in the vicinity of the chassis. Such a longitudinal beam is particularly space-saving. The longitudinal beam can preferably also be located in front of and / or behind the passengers. Such a side member is more effective. The cross member can preferably be connected to the chassis and / or the rest of the safety cabin.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung können Längsträger bevorzugt auch oberhalb des Bodenbereichs in Höhe der seitlichen Außenwände angeordnet sein. Querträger können ebenfalls oberhalb des Bodenbereichs angeordnet sein und eine Verbindung zwischen zwei seitlichen Außenwänden darstellen.In a further preferred embodiment, longitudinal members can preferably also be arranged above the floor area at the level of the lateral outer walls. Cross members can also be arranged above the floor area and represent a connection between two lateral outer walls.
In einer beispielhaften Form der Sicherheitskabine wird bevorzugt die ganze Kabine mit faserverstärkten Lagen, bevorzugt aus Sigratex, laminiert. Beispielsweise kann der Aufbau von außen nach innen wie folgt aufgebaut werden:
- 2-3 mm Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), dann 1-4 Lagen Aramid- und/oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff (bevorzugt Sigratex), dann 30 mm Schaum (bevorzugt XPS), dann wieder Aramid- und/oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff (bevorzugt Sigratex) und abschließend 1-2 mm GFK. Die Anzahl der Lagen soll in dem Bereich, wo sich die Passagiere sitzend aufhalten (bevorzugt vorne), bevorzugt höher sein.
- 2-3 mm glass fiber reinforced plastic (GRP), then 1-4 layers of aramid and / or carbon fiber reinforced plastic (preferably Sigratex), then 30 mm foam (preferably XPS), then again aramid and / or carbon fiber reinforced plastic (preferably Sigratex) and finally 1-2 mm GRP. The number of layers should preferably be higher in the area where the passengers are seated (preferably in the front).
Etwa 0,3 mm Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), dann 1-5 Lagen Aramid- und/oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff (bevorzugt Sigratex) oder bevorzugt eine Lage Aramid- und/oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff mit bevorzugt 4-7 Schichten, dann etwa 30 mm Schaum (bevorzugt XPS), dann wieder Aramid- und/oder Carbonfaserverstärkter Kunststoff (bevorzugt Sigratex) und abschließend etwa 0,3 mm GFK. Die Anzahl der Lagen und/oder Schichten soll in dem Bereich, wo sich die Passagiere sitzend aufhalten (bevorzugt vorne), bevorzugt höher sein.About 0.3 mm glass fiber reinforced plastic (GRP), then 1-5 layers of aramid and / or carbon fiber reinforced plastic (preferably Sigratex) or preferably one layer of aramid and / or carbon fiber reinforced plastic with preferably 4-7 layers, then about 30 mm foam (preferably XPS), then again aramid and / or carbon fiber reinforced plastic (preferably Sigratex) and finally about 0.3 mm GRP. The number of plies and / or layers should preferably be higher in the area where the passengers are seated (preferably in the front).
Der Aufbau im hinteren Nicht-Sitz-Bereich wird bevorzugt weniger stark gebaut, so dass sich die hintere Hälfte des Aufbaus durch z. B. nur eine Lage CFK als „Opferanode“ vulgo Deformationselement darstellt. Im Boden der Kabine kommen längs zur Fahrtrichtung bevorzugt zwei Carbon-Rechteckträger zum Einsatz, die einerseits die Kabine mit dem Fahrgestell verbinden, andererseits aber auch als Deformationselement dienen. Quer zur Fahrtrichtung gibt es bevorzugt im Bereich der Kabine auch 2-4 Carbon-Rechteckträger, um einen Seitenaufprall abzufangen.The structure in the rear non-seat area is preferably built less strong, so that the rear half of the structure is through z. B. represents only one layer of CFRP as a "sacrificial anode" or deformation element. In the floor of the cabin, two rectangular carbon beams are preferably used along the direction of travel, which on the one hand connect the cabin to the chassis, but on the other also serve as a deformation element. At right angles to the direction of travel, there are also 2-4 carbon rectangular beams, preferably in the area of the cabin, in order to absorb a side impact.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Sicherheitskabine mehrere Bereiche, besonders bevorzugt zwei Bereiche. Die jeweiligen Bereiche sind durch eine Zwischenwand voneinander getrennt. Die Zwischenwand ist quer zur Längsrichtung der Kabine (bzw. quer zur Hauptfahrtrichtung) angeordnet. Die Zwischenwand erstreckt sich bevorzugt durchgängig senkrecht vom Bodenbereich der Sicherheitskabine bis zum Deckenbereich der Sicherheitskabine und stellt eine Verbindung zwischen Decken- und Bodenbereich dar.In a preferred embodiment of the invention, the safety cabin comprises several areas, particularly preferably two areas. The respective areas are separated from one another by a partition. The partition is arranged transversely to the longitudinal direction of the cabin (or transversely to the main direction of travel). The partition wall preferably extends continuously vertically from the floor area of the safety cabin to the ceiling area of the security cabin and represents a connection between the ceiling and floor area.
Der Bodenbereich umfasst erfindungsgemäß bevorzugt den Fahrzeugboden. Der Deckenbereich umfasst hingegen bevorzugt das Fahrzeugdach der Sicherheitskabine.According to the invention, the floor area preferably comprises the vehicle floor. In contrast, the ceiling area preferably comprises the vehicle roof of the safety cabin.
Im besonders bevorzugten Fall von zwei Bereichen unterteilt die Zwischenwand die Sicherheitskabine in einen vorderen und einen hinteren Bereich in Bezug auf eine Hauptfahrtrichtung der Sicherheitskabine. Vorteilhaft schirmt die Zwischenwand die Insassen im vorderen Bereich von umherfliegenden Teilen ab, da insbesondere bevorzugt im hinteren Bereich Funktionsräume, wie z. B. die Küche vorliegen, welche viele Ausrüstungsgegenstände aufweisen. Zudem erhöht die Zwischenwand die Stabilität der Sicherheitskabine erheblich. Bei einem Seitenaufprall wirkt die Zwischenwand als Deformationselement und nimmt Kräfte im hohen Maße auf. Erfindungsgemäß können sich daher im vorderen Bereich der Sicherheitskabine Insassen aufhalten ohne Einbußen bzgl. ihrer Sicherheit im Vergleich zu Insassen im Fahrerhaus aufnehmen zu müssen.In the particularly preferred case of two areas, the partition wall divides the safety cabin into a front and a rear area with respect to a main direction of travel Security cabin. Advantageously, the partition wall shields the occupants in the front area from flying parts, since functional rooms such as, for example, in the rear area are particularly preferred. B. the kitchen, which has a lot of equipment. In addition, the partition wall increases the stability of the safety cabin considerably. In the event of a side impact, the partition acts as a deformation element and absorbs forces to a large extent. According to the invention, occupants can therefore stay in the front area of the safety cabin without having to accept any loss in terms of their safety compared to occupants in the driver's cab.
Der vordere Bereich erstreckt sich bevorzugt von einer Fahrzeugsäule des Wohn- bzw. Reisemobils bis zur Zwischenwand, wobei es sich bei der Fahrzeugsäule insbesondere bevorzugt um die A-, B-, C- oder D-Säule handelt. Dem Fachmann sind die benannten Fahrzeugsäulen bekannt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der vordere Bereich der Sicherheitskabine von der B-Säule bis zur Zwischenwand. Der hintere Bereich erstreckt sich bevorzugt von der Zwischenwand bis zum Ende bzw. Heck des Fahrzeugs.The front area preferably extends from a vehicle pillar of the mobile home or motorhome to the partition wall, the vehicle pillar particularly preferably being the A, B, C or D pillar. The vehicle pillars mentioned are known to those skilled in the art. In a particularly preferred embodiment, the front area of the safety cabin extends from the B-pillar to the partition. The rear area preferably extends from the partition wall to the end or rear of the vehicle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Sicherheitskabine oder ein Teil von ihr hinter dem Fahrerhaus angeordnet, besonders bevorzugt ist die gesamte Sicherheitskabine oder ein Teil von ihr hinter der B-Säule angeordnet.In a further preferred embodiment, the entire safety cab or a part of it is arranged behind the driver's cab, particularly preferably the entire safety cab or a part of it is arranged behind the B-pillar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer und/oder ein hinterer Bereich eine Ausdehnung von mindestens 1,5 m in Längsrichtung der Sicherheitskabine aufweist. Dem Fachmann ist dabei klar, dass die Längsrichtung der Sicherheitskabine in dem Falle der Hauptfahrtrichtung entspricht.In a preferred embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that a front and / or a rear area has an extension of at least 1.5 m in the longitudinal direction of the safety cabin. It is clear to the person skilled in the art that the longitudinal direction of the safety cabin corresponds to the main direction of travel in this case.
In einer weiteren Ausführungsform weist der vordere und/oder hintere Bereich bevorzugt eine Ausdehnung von 1 bis 10 Metern, besonders bevorzugt von 1 bis 6, stärker bevorzugt von 1 bis 3 und insbesondere von mindestens 1,5 Metern.In a further embodiment, the front and / or rear area preferably extends from 1 to 10 meters, particularly preferably from 1 to 6, more preferably from 1 to 3 and in particular at least 1.5 meters.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zwischenwand die gleichen konstruktiven Merkmale, wie die Außenwände im vorderen Bereich. Mit konstruktiven Merkmalen ist bevorzugt die schichtweise Zusammensetzung der Wand gemeint. Vorteilhaft bildet sich dadurch im vorderen Bereich, in dem die Passagiere sitzen, eine hochsichere Kabine aus, die von allen Seiten gleich geschützt ist. Überraschend hat sich zudem gezeigt, dass sich vorteilhafterweise die Lautstärke der Umgebungsgeräusche während der Fahrt und während des Parkens innerhalb des vorderen Bereichs weitaus verringert hat.In a preferred embodiment of the invention, the intermediate wall comprises the same structural features as the outer walls in the front area. Structural features preferably mean the composition of the wall in layers. This advantageously creates a highly secure cabin in the front area in which the passengers sit, which is equally protected from all sides. Surprisingly, it has also been shown that the volume of the ambient noise has advantageously been reduced significantly while driving and while parking within the front area.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auch die Zwischenwand im Querschnitt bevorzugt in drei Abschnitte unterteilt. Dabei ist ebenfalls eine Schaumstoffschicht, bevorzugt von 2 Decklagen umgeben. Eine Decklage umfasst mindestens eine Lage eines Hybridgewebes und/oder -geleges (oder gleichbedeutend mindestens ein Gelege), welches
- i. vier Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von 30°unterscheiden oder
- ii. sechs Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen
Winkel von 18°unterscheiden oder - ii. sieben Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen
Winkel 15° unterscheiden.
- i. comprises four layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 30 ° or
- ii. comprises six layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 18 ° or
- ii. comprises seven layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of 15 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Decklage der Zwischenwand mindestens eine Lage eines Hybridgewebes und/oder -geleges (oder gleichbedeutend mindestens ein Gelege), welches
- i.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 3bis 8 und insbesondere 4 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 30°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 2bis 12,besonders bevorzugt 4bis 8 und insbesondere 6 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 18°unterscheiden oder - iii.
bevorzugt 2bis 14,besonders bevorzugt 4bis 9 und insbesondere 7 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel etwa 15° unterscheiden.
- i. preferably 2 to 12, particularly preferably 3 to 8 and in particular 4 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 30 ° or
- ii. preferably 2 to 12, particularly preferably 4 to 8 and in particular 6 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 18 ° or
- iii. preferably 2 to 14, particularly preferably 4 to 9 and in particular 7 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of about 15 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Decklage der Zwischenwand mindestens eine Lage eines Hybridgewebes und/oder -geleges (oder gleichbedeutend mindestens ein Gelege), welches
- i.
bevorzugt 1bis 10,besonders bevorzugt 2bis 6 und insbesondere 2 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 90°unterscheiden oder - ii.
bevorzugt 1bis 12,besonders bevorzugt 3bis 9 und insbesondere 3 Schichten umfasst, wobei sich die Faserorientierungen der aufeinanderfolgenden Schichten jeweils um einen Winkel von etwa 45°unterscheiden.
- i. preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 6 and in particular 2 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 90 ° or
- ii. preferably 1 to 12, particularly preferably 3 to 9 and in particular 3 layers, the fiber orientations of the successive layers each differing by an angle of approximately 45 °.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Decklage zudem besonders bevorzugt zwei Schichten GFK. Die beiden Schichten des GFK's umschließen jeweils von einer Seite bevorzugt das Hybridgewebe und/oder -gelege in der Decklage. Die Faserorientierung des GFK's weist bevorzugt einen Winkel von 0° und/oder 90° in Bezug auf die Produktionsrichtung und/oder besonders bevorzugt in Bezug auf die Faserorientierung der anliegenden Schicht des Hybridgewebes und/oder -geleges in der Decklage auf.In a further embodiment of the invention, the top layer also particularly preferably comprises two layers of GRP. The two layers of the GRP each preferably enclose on one side the hybrid fabric and / or scrim in the top layer. The fiber orientation of the GRP preferably has an angle of 0 ° and / or 90 ° with respect to the direction of production and / or particularly preferably with respect to the fiber orientation of the adjacent layer of the hybrid fabric and / or scrim in the top layer.
Im Zusammenhang mit der Darstellung der Erfindung erkennt der Fachmann, dass der Begriff Zwischenwand durch den Begriff Unterteilung austauschbar ist und beide Begriffe als synonym füreinander stehen.In connection with the description of the invention, the person skilled in the art recognizes that the term partition is interchangeable with the term subdivision and that both terms are synonymous with one another.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Innenraum der Sicherheitskabine mindestens eine Unterteilung in Querrichtung auf, welche ebenfalls mindestens ein stabilisierendes Deformationselement umfasst. Die Querrichtung ist insbesondere definiert als quer zur Fahrtrichtung. Bevorzugt umfasst die Unterteilung einen faserverstärkten Kunststoff, insbesondere umfasst die Faserverstärkung Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern. Durch solch eine Unterteilung können insbesondere Insassen vor umherfliegenden Ausrüstungsgegenständen geschützt werden. Die Unterteilung des Innenraums kann dabei bevorzugt durchgängig oder teilweise sein. Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass im hinteren Bereich des unterteilten Raumes Funktionsräume, wie z. B. die Küche vorliegen, welche viele Ausrüstungsgegenstände aufweisen. Vorne ist bevorzugt Wohnraum und insbesondere der Passagierbereich während der Fahrt. So kann insbesondere dieser Bereich bei Auffahrunfällen und/oder Vollbremsungen vor umherfliegenden Gegenständen geschützt werden. Überraschenderweise konnte durch so eine Unterteilung die Stabilität und Sicherheit der ganzen Kabine ebenfalls verbessert werden, insbesondere bei einwirkenden Kräften während eines Unfalls, welche Kraftkomponenten entlang der Richtung der Unterteilung aufweisen.In a preferred embodiment, the interior of the safety cabin has at least one subdivision in the transverse direction, which also includes at least one stabilizing deformation element. The transverse direction is defined in particular as transverse to the direction of travel. The subdivision preferably comprises a fiber-reinforced plastic, in particular the fiber reinforcement comprises carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers. Such a subdivision can in particular protect occupants from flying equipment. The subdivision of the interior can preferably be continuous or partial. It is particularly preferred that functional rooms, such as, for. B. the kitchen, which has a lot of equipment. The front is preferably living space and in particular the passenger area during the journey. In particular, this area can be protected from objects flying around in the event of a rear-end collision and / or emergency braking. Surprisingly, the stability and safety of the entire cabin could also be improved by such a subdivision, in particular in the case of forces acting during an accident, which force components have along the direction of the subdivision.
Bevorzugt weist die Unterteilung eine Tür auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass diese die Unterteilung in das Äußere der Sicherheitskabine durch die Verwendung von Winkelelementen integriert wird. Z. B. kann die Unterteilung durch Winkelelemente mit den Außenwänden und oder dem Chassis/Fahrgestell verbunden werde.The subdivision preferably has a door. It is also preferred that this subdivision is integrated into the exterior of the safety cabin through the use of angle elements. For example, the subdivision can be connected to the outer walls and / or the chassis / chassis by means of angle elements.
Die Unterteilung kann dabei bevorzugt aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bestehen bzw. diesen umfassen. Somit kann die Unterteilung selber ein Deformationselement sein. Eine solche Unterteilung ist besonders leicht und stabil. Ebenso kann diese einfach und kostengünstig nachgerüstet werden und dabei die Sicherheit in überraschendem Maße erhöhen.The subdivision can preferably consist of or comprise carbon fiber reinforced plastic. Thus, the subdivision itself can be a deformation element. Such a subdivision is particularly light and stable. This can also be retrofitted easily and inexpensively, thereby increasing security to a surprising degree.
Die Unterteilung umfasst bevorzugt Winkelelemente, insbesondere an Verbindungsstellen mit den Außenwänden der Sicherheitskabine. Dadurch kann die Sicherheit synergistisch erhöht werden.The subdivision preferably comprises angle elements, in particular at connection points with the outer walls of the safety cabin. Thereby, the security can be increased synergistically.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Innenraumbereich der Sicherheitskabine mindestens einen entgegen der Fahrtrichtung installierten Sitzbereich auf. Unter anderem bei Crashtests hat sich herausgestellt, dass solche Sitzbereiche insbesondere minderjährigen Insassen einen hohen Schutz bieten. So können meist minderjährige Passagiere bei Auffahrunfällen und/oder Vollbremsungen besonders gut vor Verletzungen, insbesondere des Halswirbelbereichs, geschützt werden.In a further preferred embodiment, the interior area of the safety cabin has at least one seating area installed against the direction of travel. In crash tests, among other things, it has been found that such seating areas offer a high level of protection in particular to underage occupants. In this way, underage passengers can be protected particularly well against injuries, in particular of the cervical vertebra area, in the event of rear-end collisions and / or emergency braking.
Die Sitzbereiche können dabei besonders bevorzugt durch Verwendung von Winkelelementen und/oder einem Sockel mit der Sicherheitskabine und/oder dem Fahrgestell eines Wohn- bzw. Reisemobils in Verbindung gebracht werden. So kann eine besonders stabile Verankerung des Sitzbereiches innerhalb des Wohnmobils und/oder Reisemobils gewährleistet werden.The seating areas can particularly preferably be brought into connection with the safety cabin and / or the chassis of a mobile home or motorhome by using angle elements and / or a base. In this way, a particularly stable anchoring of the seating area within the mobile home and / or mobile home can be guaranteed.
Auch die in diesem Dokument beschriebenen Winkelelemente können, wie vorzugsweise alle hier beschriebene Deformationselemente, Metallschaum aufweisen.The angle elements described in this document, like preferably all deformation elements described here, can also have metal foam.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sicherheitskabine zwischen Fahrerhaus und Innenraumbereich mindestens ein quer zur Fahrtrichtung eingezogenes Deformationselement auf. Dieses umfasst bevorzugt faserverstärkten Kunststoff, insbesondere umfasst die Faserverstärkung Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern. Oftmals kommt es insbesondere bei Auffahrunfällen zu einem gefährlichen Abknicken des Fahrerhauses bzw. der Fahrerkabine. Dies kann auf diese Weise besonderes einfach verhindert und die Sicherheit erhöht werden. Bevorzugt kommen auch Winkelelemente zum Einsatz. Ein Deformationselement umfasst beispielsweise ein in Bereichen zwischen Fahrerhaus und Innenraumbereich quer zur Fahrtrichtung eingezogenes flächiges Element, welches bevorzugt durch mindestens ein Winkelelement mit dem Fahrgestell und/oder mindestens einer Außenwand der Sicherheitskabine zur Erhöhung der Stabilität verbunden wird. Dadurch kann überraschenderweise ein Abknicken besonders einfach vermieden werden. Auch eine Verbindung des Fahrerhauses mit dem Fahrgestell und/oder einer Außenwand der Sicherheitskabine durch ein Winkelelement ist als Maßnahme vorstellbar. Es war überraschend, dass durch die einfache Verwendung mindestens eines Deformationselements zwischen Fahrerhaus und Innenraumbereich die Sicherheit entscheiden erhöht und ein Abknicken verhindert werden kann. Dabei war insbesondere überraschend, dass bereits die Verwendung kleiner Deformationselemente, welche Gewicht, Raumangebot und/oder Funktionalität des Wohn- bzw. Reisemobils im Wesentlichen unverändert lassen, ausreichend ist, um gewünschte Effekte zu erzielen. Diese können auch besonders einfach nachgerüstet werden.In a further preferred embodiment, the safety cabin has at least one deformation element drawn in transversely to the direction of travel between the driver's cab and the interior area. This preferably comprises fiber-reinforced plastic, in particular the fiber reinforcement comprises carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers. Often, especially in rear-end collisions, there is a dangerous kinking of the driver's cab or driver's cab. In this way, this can be prevented in a particularly simple manner and safety can be increased. Angle elements are also preferably used. A deformation element comprises, for example, a flat element drawn in transversely to the direction of travel in areas between the driver's cab and the interior area, which is preferably connected to the chassis and / or at least one outer wall of the safety cabin to increase stability by at least one angle element. As a result, kinking can surprisingly be particularly easy be avoided. A connection of the driver's cab to the chassis and / or an outer wall of the safety cab by means of an angle element is also conceivable as a measure. It was surprising that the simple use of at least one deformation element between the driver's cab and the interior area increases safety and prevents kinking. It was particularly surprising that even the use of small deformation elements, which leave the weight, space and / or functionality of the mobile home or motorhome essentially unchanged, is sufficient to achieve the desired effects. These can also be retrofitted particularly easily.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Außenwände der Kabine fachwerkartig angeordnete Träger aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffprofilen, insbesondere Längs- und Querträger umfassen, zwischen denen die Lagen des faserverstärkten Kunststoffgewebes angeordnet vorliegen, wobei die Träger vorzugsweise entlang wahrscheinlicher Lastpfade bei einem Unfall angeordnet vorliegen. Diese Anordnung bietet vorteilhaft bei einem minimalem Materialaufwand überraschend gute Stabilitätsverbesserungen. Zudem ist diese Anordnung vorteilhaft sehr leicht.In a further preferred embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the lateral outer walls of the cabin comprise truss-like supports made of carbon fiber-reinforced plastic profiles, in particular longitudinal and transverse beams, between which the layers of the fiber-reinforced plastic fabric are arranged, the beams preferably along probable load paths have been arranged in the event of an accident. This arrangement advantageously offers surprisingly good stability improvements with a minimum of material expenditure. In addition, this arrangement is advantageously very light.
Fachwerkartig angeordnete Träger werden insbesondere durch Normalkräfte beansprucht und sind an deren Enden in den Knotenpunkten miteinander verbunden. Dem durchschnittlichen Fachmann sind dabei fachwerkartige Träger bzw. räumliche Fachwerke bekannt.Beams arranged like a framework are particularly stressed by normal forces and are connected to one another at their ends in the nodes. Truss-like girders or spatial trusses are known to the average person skilled in the art.
Erfindungsgemäß ist ein Pfad auf dem die Kräfte aufgrund einer äußeren Belastung durch die Karosserie geleitet werden als Lastpfad definiert. Im Sinne der Erfindung sind daher bevorzugt in den Außenwänden fachwerkartig angeordnete Träger entlang der Lastpfade integriert, sodass sie zwischen 2 Decklagen der Außenwand vorliegen. In anderen Worten sind die Träger in die Außenwand eingebettet. Dem durchschnittlichen Fachmann ist der Begriff Lastpfad sowie Lastpfad-Berechnungen bekannt.According to the invention, a path on which the forces due to an external load are passed through the body is defined as a load path. For the purposes of the invention, girders arranged like a framework are therefore preferably integrated in the outer walls along the load paths, so that they are present between 2 cover layers of the outer wall. In other words, the carriers are embedded in the outer wall. The term load path and load path calculations are known to the average person skilled in the art.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Träger bevorzugt so angeordnet, dass sie eine Außenwand in ihrer Längsausdehnung teilen. Dabei teilen sie die gesamte Struktur (2 Decklagen und die Hartschaumschicht) der Außenwand. Die verschiedenen Teile der Außenwand stellen dementsprechend eine Verbindung zwischen den Trägern dar. Diese Methode vereinfacht vorteilhaft die Konstruktion bzw. das Zusammenbauen der Sicherheitskabine.In a further embodiment, the carriers are preferably arranged in such a way that they share an outer wall in their longitudinal extent. In doing so, they divide the entire structure (2 cover layers and the rigid foam layer) of the outer wall. The various parts of the outer wall accordingly represent a connection between the beams. This method advantageously simplifies the construction or assembly of the safety cabin.
Die fachwerkartigen Träger können bevorzugt sowohl als Längs- als auch Querträger ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung liegen zwei Träger an deren gemeinsamen Knotenpunkten so zueinander, dass sie bevorzugt einen Winkel von 0° bis 360° sowie besonders bevorzugt einen Winkel von 0° bis 180° einschließen.The truss-like girders can preferably be designed as both longitudinal and transverse girders. In a preferred embodiment, two carriers are located at their common nodal points to one another in such a way that they preferably enclose an angle of 0 ° to 360 ° and particularly preferably an angle of 0 ° to 180 °.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Längs- und Querseiten der Sicherheitskabine Aluminium-Rundrohre und/oder Vierkantprofilen und/oder Plattenwerkstoffe, welche in Längs- und Kreuzbauweise miteinander verschweißt und/oder verklebt und/oder anderweitig stabil verbunden werden. Dadurch kann ein möglichst weitreichender Schutz der Insassen bei einem Unfall gewährleistet werden.In a further preferred embodiment, the longitudinal and transverse sides of the safety cabin comprise aluminum round tubes and / or square profiles and / or plate materials, which are welded and / or glued together and / or otherwise stably connected in a longitudinal and cross construction. This ensures that the occupants are protected as far as possible in the event of an accident.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Aluminium-Rundrohre und/oder Vierkantprofilen und/oder Plattenwerkstoffe mindestens ein Deformationselement auf. Dabei können die Aluminium-Rundrohre, Vierkantprofile und/oder Plattenwerkstoffe selber Deformationselemente sein und/oder solche umfassen. Das kann z. B. auch bedeuten, dass die vorgenannten Elemente an geeigneten Stellen verstärkt werden, insbesondere durch kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. So kann die Sicherheit synergistisch erhöht werden. Auch ist die Verarbeitung besonders einfach und die Herstellungskosten sind günstig.In a further preferred embodiment, the aluminum round tubes and / or square profiles and / or plate materials have at least one deformation element. The aluminum round tubes, square profiles and / or plate materials can themselves be deformation elements and / or include such. This can be B. also mean that the aforementioned elements are reinforced at suitable points, in particular by carbon fiber reinforced plastic. In this way, the security can be increased synergistically. Processing is also particularly simple and the manufacturing costs are low.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sicherheitskabine quer zur Fahrtrichtung vor und hinter den Fahrgästen Querträger auf, welche bevorzugt mindestens ein stabilisierendes Deformationselement umfassen. Dabei kann der Querträger bevorzugt auch selber ein Deformationselement sein. Hierdurch kann weitere Stabilität in den konstruktiven Aufbau gebracht werden. Es war dabei überraschend, dass solche Querträger die Sicherheit synergistisch erhöhen.In a further preferred embodiment, the safety cabin has transverse beams in front of and behind the passengers, transversely to the direction of travel, which preferably comprise at least one stabilizing deformation element. The cross member can preferably also be a deformation element itself. This can bring further stability to the structural design. It was surprising that such cross members synergistically increase safety.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Rohre, Profile, Platten, Deformationselemente und/oder Querträger Wandstärken zwischen 1 mm und 100 mm und/oder in mindestens eine Richtung eine Länge zwischen 1 cm und 30 Metern auf. Diese Parameter haben sich zur Erhöhung der Stabilität als überraschend geeignet erwiesen und sind leicht herzustellen.In a further preferred embodiment, the pipes, profiles, plates, deformation elements and / or cross members have wall thicknesses between 1 mm and 100 mm and / or a length between 1 cm and 30 meters in at least one direction. These parameters have proven to be surprisingly suitable for increasing the stability and are easy to produce.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Sitzbereich mindestens einen Sockel auf, welche in die Sicherheitskabine konstruktiv eingebunden wird und bevorzugt mit mindestens einem Deformationselement, einem Rohr, einem Profil, einer Platte und/oder einem Querträger verbunden vorliegt. Diese Verbindung umfasst bevorzugt die Verbindung des Sockels mit dem Fahrgestell und/oder den Außenwänden der Sicherheitskabine. Hierfür werden insbesondere Winkelelemente verwendet. Ein Sockel ist bevorzugt eine Basis unterhalb des Sitzbereichs zu dessen Verankerung und/oder Erhöhung. Der Sockel umfasst bevorzugt selber faserverstärkten Kunststoff.In a further preferred embodiment, the seat area has at least one base which is structurally integrated into the safety cabin and is preferably connected to at least one deformation element, a tube, a profile, a plate and / or a cross member. This connection preferably comprises the connection of the base to the chassis and / or the outer walls of the safety cabin. Angle elements in particular are used for this. A base is preferably a base below the seat area for anchoring and / or elevating it. The base preferably itself comprises fiber-reinforced plastic.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitskabine, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraumbereich mindestens einen entgegen insbesondere der Hauptfahrrichtung installierten Sitzbereich aufweist, wobei der Sitzbereich ein kohlenstofffaserverstärktes Hybridgewebe und/oder -gelege umfasst, welches vorzugsweise mit dem Chassis direkt verbunden vorliegt.In a further preferred embodiment, the safety cabin is characterized in that the interior area has at least one seat area installed against, in particular, the main direction of travel, the seat area comprising a carbon fiber-reinforced hybrid fabric and / or scrim, which is preferably connected directly to the chassis.
Wenn ein Sitzbereich auf diese Weise in den Aufbau der Sicherheitskabine integriert wird, kann ein dort sitzender Passagier besonders umfassend geschützt werden. Es zeigen sich eine Vielzahl synergistischer Effekte, insbesondere im Zusammenspiel mit den anderen in diesem Dokument offenbarten Sicherheitselementen.If a seating area is integrated into the structure of the safety cabin in this way, a passenger sitting there can be protected particularly comprehensively. A large number of synergistic effects are found, in particular in interaction with the other security elements disclosed in this document.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sicherheitskabine seitlich, bevorzugt in mindestens einem Bereich, der eine erhöhte Wahrscheinlichkeit eines Unfalls in Form eines Seitenaufpralls aufweist, Rohre, Profile, Platten, Querträger und/oder Deformationselemente auf. So kann die Sicherheit besonders einfach erhöht werden. Ein Fachmann weiß durch Tests, Statistiken und/oder theoretischen Überlegungen, welche Bereiche einer erhöhten Unfallwahrscheinlichkeit ausgesetzt sind.In a further preferred embodiment, the safety cabin has tubes, profiles, plates, cross members and / or deformation elements on the side, preferably in at least one area which has an increased probability of an accident in the form of a side impact. This makes it particularly easy to increase security. A person skilled in the art knows from tests, statistics and / or theoretical considerations which areas are exposed to an increased probability of accidents.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der hintere Teil der Sicherheitskabine als Deformationszone gestaltet wird und weist bevorzugt Deformationselemente auf. Der hintere Teil bezeichnet bevorzugt das Heck und/oder hintere Bereiche der Kabine. Eine Deformationszone wird oftmals bevorzugt ebenfalls als Knautschzone bezeichnet. Hierbei wird insbesondere auf die Umwandlungsfähigkeit der Deformationszone und/oder des Deformationselements zur Erhöhung der Unfallsicherheit abgestellt. Insbesondere gemeinsam mit der Unterteilung der Kabine hat sich diese Vorzugsvariante als überraschend sicher herausgestellt, vor allem wenn die Insassen im vorderen Teil untergebracht sind.In a further preferred embodiment, the rear part of the safety cabin is designed as a deformation zone and preferably has deformation elements. The rear part preferably designates the rear and / or rear areas of the cabin. A deformation zone is often also preferably referred to as a crumple zone. In particular, the convertibility of the deformation zone and / or the deformation element to increase the safety of accidents is taken into account. In particular, together with the subdivision of the cabin, this preferred variant has proven to be surprisingly safe, especially when the occupants are accommodated in the front part.
Es ist weiterhin bevorzugt, einen konstruktiven Aufbau dergestalt herzustellen, als dass er einen möglichst weitreichenden Schutz der Insassen vor den Folgen eines eventuellen Unfalls anbietet. Die Bauweise der in den Aufbau integrierten Sicherheitszelle richtet sich je nach Größe, Anwendung und Nutzung (Anzahl der Insassen) aus und ist daher nicht standardisiert, d.h. die Anzahl und Länge der einzelnen Deformationselemente, Kreuz- und/oder Längsverbinder ist für jeden Aufbau unterschiedlich. Der Aufbau kann vollständig oder als Materialmix aus Aluminium-Rohren, Aluminium-Vierkant, Kohlenstofffaser (CFRP) bzw. kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, Glasfaser bzw. glasfaserverstärktem Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien bestehen, der z. B. gitterartig verschweißt, laminiert und/oder verklebt wird. Um den Rahmen wird dann ein Aufbau aus Materialien wie z. B. CFK, GFK, PU-, Alu-Platten oder Wabenplatten gebaut. Diese Konstruktion gewährleistet eine hohe Stabilität bei möglichst geringem Gewicht. Durch die an den - je nach Wohnmobil-Aufbau - an unterschiedlichen Punkten der Konstruktion einzufügenden Deformationselemente wird die Aufprallenergie eines anderen Fahrzeugs in geeignete Richtungen und Bereiche der Karosserie abgelenkt und die Insassen dadurch geschützt (Umwandlungsfähigkeit).It is also preferred to produce a structural design in such a way that it offers the most extensive possible protection for the occupants from the consequences of a possible accident. The construction of the safety cell integrated in the superstructure depends on the size, application and use (number of occupants) and is therefore not standardized, i.e. the number and length of the individual deformation elements, cross and / or straight connectors is different for each construction. The structure can be made entirely or as a material mix of aluminum tubes, aluminum square, carbon fiber (CFRP) or carbon fiber reinforced plastic, glass fiber or glass fiber reinforced plastic or other suitable materials, the z. B. is welded, laminated and / or glued in a grid-like manner. A structure made of materials such as e.g. B. CFRP, GFRP, PU, aluminum panels or honeycomb panels. This construction ensures high stability with the lowest possible weight. Due to the deformation elements to be inserted at different points of the construction - depending on the motorhome body - the impact energy of another vehicle is deflected in suitable directions and areas of the body and the occupants are thereby protected (convertibility).
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Chassis hinter dem Fahrerhaus angeordnet und fest mit diesem verbunden. Insbesondere ist das Chassis hinter der B-Säule angeordnet. Dabei ersetzt das Chassis erfindungsgemäß bevorzugt den im Stand der Technik verwendeten herkömmlichen Leiterrahmen eines Wohn- bzw. Reisemobils.In a preferred embodiment of the invention, a chassis is arranged behind the driver's cab and is firmly connected to it. In particular, the chassis is arranged behind the B-pillar. According to the invention, the chassis preferably replaces the conventional lead frame of a mobile home or motorhome used in the prior art.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass ein Chassis der Sicherheitskabine enthalten ist, wobei das Chassis umfasst:
- - mindestens ein ausgeschäumtes Profil umfassend Hybridgewebe und/odergelege als Längs- und/oder Querträger;
- - mindestens ein Paneel enthaltend Hybridgewebe und/oder -gelege zu einer bevorzugt aerodynamischen Auskleidung der von den Profilen nicht umfassten Bereiche des Chassis;
- - mindestens eine Lage des Hybridgewebes und/oder -geleges.
- - At least one foamed profile comprising hybrid fabric and / or scrim as a longitudinal and / or cross member;
- - At least one panel containing hybrid fabrics and / or scrims for a preferably aerodynamic lining of the areas of the chassis not encompassed by the profiles;
- - At least one layer of the hybrid fabric and / or scrim.
Ein solches Chassis weist besonders vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf die Sicherheit des Wohn- und Reisemobils auf, ohne überaschenderweise das Fahrverhalten negativ zu beeinträchtigen. Zudem ist die Konstruktion eines solchen Chassis besonders gewichtsarm, sodass es besonders bevorzugt den Zweck eines Leichtbauchassis' erfüllt. Erfindungsgemäß umfasst das Chassis die tragenden Elemente des Wohn- bzw. Reisemobils. Die tragenden Elemente haben dabei bevorzugt die Funktion, den Antrieb, die Karosserie und die Nutzlast zu tragen und gegen äußere Krafteinwirkungen zu stabilisieren. Dem durchschnittlichen Fachmann ist ein Chassis bekannt.Such a chassis has particularly advantageous properties with regard to the safety of the mobile home and motorhome without, surprisingly, adversely affecting driving behavior. In addition, the construction of such a chassis is particularly lightweight, so that it particularly preferably fulfills the purpose of a lightweight chassis. According to the invention, the chassis comprises the load-bearing elements of the mobile home or motorhome. The load-bearing elements preferably have the function of supporting the drive, the body and the payload and of stabilizing them against the effects of external forces. A chassis is known to those of ordinary skill in the art.
Im Sinne der Erfindung sind die ausgeschäumten Profile als längliche Hohlkörper ausgebildet. In der Außengeometrie sind die Profile bevorzugt rund und/oder eckig ausgebildet. Der Hohlraum der Profile umfasst bevorzugt einen Hartschaum, insbesondere extrudierten Polystyrol-Hartschaum (XPS). Vorteilhaft besitzen ausgeschäumte Komponenten nicht nur hervorragende Dämpfungseigenschaften, bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion, sondern wirken sich auch überraschenderweise positiv auf die Stabilität der Profile aus.In the context of the invention, the foamed profiles are designed as elongated hollow bodies. In the outer geometry, the profiles are preferably round and / or angular. The cavity of the profiles preferably comprises a rigid foam, in particular extruded polystyrene rigid foam (XPS). Foam-filled components advantageously not only have excellent damping properties with simultaneous weight reduction, but also have a surprisingly positive effect on the stability of the profiles.
Erfindungsgemäß ist ein Hybridgewebe und/oder -gelege bevorzugt an der nach außen gerichteten Fläche der Hohlprofile angebracht. Dies wirkt sich vorteilhaft positiv auf die Stabilität der Profile aus.According to the invention, a hybrid fabric and / or scrim is preferably attached to the outwardly facing surface of the hollow profiles. This has a beneficial, positive effect on the stability of the profiles.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Sicherheitskabine werden die ausgeschäumten Profile bevorzugt als Querträger ausgestaltet, besonders bevorzugt als Längsträger. In einer weiteren erfindungsgemäßen Alternative werden die ausgeschäumten Profile bevorzugt sowohl als Querträger als auch als Längsträger ausgebildet.In a preferred embodiment of the safety cabin, the foamed profiles are preferably designed as cross members, particularly preferably as longitudinal members. In a further alternative according to the invention, the foamed profiles are preferably designed both as cross members and as longitudinal members.
Erfindungsgemäß ist ein Paneel als flächiges Element definiert. Ein Paneel kann jede beliebige Flächengeometrie annehmen. Bevorzugt sind Paneele als Polygon ausgebildet, besonders bevorzugt sind die Paneele als Rechteck ausgebildet.According to the invention, a panel is defined as a flat element. A panel can have any surface geometry. Panels are preferably designed as a polygon, and the panels are particularly preferably designed as a rectangle.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Paneele vollflächig mit dem Chassis verbunden. Bevorzugt werden die Träger des Chassis vollflächig verbunden sowie bekleidet.In a further preferred embodiment of the invention, the panels are connected to the chassis over their entire surface. The carriers of the chassis are preferably connected over the entire surface and covered.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Paneele in den Bereichen des Chassis angebracht, die nicht von den Profilen des Chassis umfasst sind, sodass sie als aerodynamische Auskleidung wirken. Aus einer solchen Anordnung der Paneele zeichnet sich vorteilhaft ein guter Strömungswiderstandskoeffizient (Widerstandsbeiwert [cw-Wert]) der Unterseite des Fahrzeugs ab.In a further preferred embodiment, the panels are attached in the areas of the chassis that are not encompassed by the profiles of the chassis, so that they act as an aerodynamic lining. Such an arrangement of the panels advantageously shows a good drag coefficient (drag coefficient [c w value]) on the underside of the vehicle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellen die Paneele eine Verbindung zwischen den verschiedenen Profilen dar, somit werden die Träger des Chassis untereinander flächig über Paneelen verbunden.In a further preferred embodiment, the panels represent a connection between the various profiles, so that the supports of the chassis are connected to one another over a large area via panels.
In einer Ausführungsform sind Hybridgewebe und/oder -gelege bevorzugt vollflächig im ganzen Fahrzeug angeordnet. Besonders bevorzugt übernimmt das Hybridgewebe und/oder -gelege im Bereich des Chassis' eine tragende Funktion.In one embodiment, hybrid fabrics and / or scrims are preferably arranged over the entire surface of the vehicle. The hybrid fabric and / or scrim in the area of the chassis particularly preferably takes on a load-bearing function.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Lage des Hybridgewebes und/oder -geleges vollflächig an den Paneelen angebracht. Vorteilhaft kann dadurch die Stabilität des Chassis erhöht werden.In a further preferred embodiment, at least one layer of the hybrid fabric and / or scrim is attached to the panels over the entire surface. This can advantageously increase the stability of the chassis.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis in einem seitlichen Randbereich zumindest bereichsweise umlaufend mindestens ein Deformationselement umfasst, vorzugsweise aufweisend eine Wabenstruktur aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und/oder mindestens ein ausgeschäumtes Profil umfassend Hybridgewebe und/oder -gelege, wobei das Deformationselement vorzugsweise mit mindestens einem Paneel vorliegt.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the chassis in a lateral edge area comprises at least one deformation element circumferentially at least in certain areas, preferably having a honeycomb structure made of carbon fiber reinforced plastic and / or at least one foamed profile comprising hybrid woven and / or scrim, wherein the deformation element is preferably present with at least one panel.
Erfindungsgemäß ist die Wabenstruktur bevorzugt in einer sogenannten Sandwichbauweise ausgestaltet. So besteht die Wabenstruktur bevorzugt aus einem Wabenkern und tragenden Deckhäuten. Die Deckhäute bestehen bevorzugt aus mindestens einer Lage des Hybridgewebes und/oder -geleges und/oder können an strukturellen Elementen der Sicherheitskabine angebracht werden. Der Wabenkern besteht dabei bevorzugt aus Prismen mit sechseckiger Grundfläche aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Die Prismen sind bevorzugt durch ihre Außenflächen in Verbindung zueinander angeordnet und ergeben dadurch die dem Fachmann bekannte Wabenstruktur. Überraschenderweise hat sich neben der verbesserten Stabilität der Sicherheitskabine zudem auch die Wärmeisolation der Sicherheitskabine verbessert.According to the invention, the honeycomb structure is preferably designed in a so-called sandwich construction. The honeycomb structure preferably consists of a honeycomb core and supporting outer skins. The cover skins preferably consist of at least one layer of the hybrid fabric and / or scrim and / or can be attached to structural elements of the safety cabin. The honeycomb core preferably consists of prisms with a hexagonal base made of carbon fiber reinforced plastic. The prisms are preferably arranged in connection with one another through their outer surfaces and thereby result in the honeycomb structure known to the person skilled in the art. Surprisingly, in addition to the improved stability of the safety cabin, the thermal insulation of the security cabin has also improved.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Wabenstruktur ist der Wabenkern ohne Deckhäute in direkter Weise an strukturellen Elementen der Sicherheitskabine angebracht. Das „Weglassen“ der Deckhäute spart vorteilhaft Material und überraschenderweise erfüllt es weiterhin alle Stabilitätskriterien der Sicherheitskabine.In a further preferred embodiment of the honeycomb structure, the honeycomb core is attached directly to structural elements of the safety cabin without cover skins. The "omission" of the outer skins advantageously saves material and surprisingly it still fulfills all the stability criteria of the safety cabin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an einem Querträger bevorzugt umlaufend eine Wabenstruktur aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff angebracht. Die Oberfläche des gesamten Querträgers ist somit mit der Wabenstruktur ausgestaltet. Bevorzugt wird die Wabenstruktur ohne und/oder besonders bevorzugt mit Deckhäuten an dem Querträger angebracht.In a further preferred embodiment, a honeycomb structure made of carbon fiber reinforced plastic is attached to a cross member, preferably all the way around. The surface of the entire cross member is thus designed with the honeycomb structure. The honeycomb structure is preferably attached to the cross member without and / or particularly preferably with outer skins.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird längsseitig in den Paneelen eine Wabenstruktur eingebracht. Bevorzugt ist die Wabenstruktur ohne und/oder besonders bevorzugt mit Deckhäuten in den Paneelen enthalten.In a further preferred embodiment of the invention, a honeycomb structure is introduced into the panels on the longitudinal side. The honeycomb structure is preferably contained in the panels without and / or particularly preferably with outer skins.
Erfindungsgemäß ist ein seitlicher Randbereich bevorzugt ein Bereich des Chassis und/oder der Sicherheitskabine, welcher in der Draufsicht der Sicherheitskabine bevorzugt nicht über die zentral liegende Längsachse des Chassis und/oder der Sicherheitskabine hinausläuft. Bevorzugt ist ein Randbereich in der Draufsicht in der Nähe einer Außenwand positioniert. Die Nähe zu einer Außenwand ist dabei bevorzugt ein Abstand zu einer Außenwand von 0 mm bis etwa zu der Hälfte der Strecke von der Außenwand zur zentral liegenden Längsachse des Chassis und/oder der Sicherheitskabine.According to the invention, a lateral edge area is preferably an area of the chassis and / or the safety cabin, which in the plan view of the safety cabin preferably does not extend beyond the central longitudinal axis of the chassis and / or the security cabin. In the plan view, an edge region is preferably positioned in the vicinity of an outer wall. The proximity to an outer wall is preferably a distance to an outer wall of 0 mm to approximately half the distance from the Outer wall to the central longitudinal axis of the chassis and / or the safety cabin.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis mindestens eine Hinterachse und/oder mindestens ein Antriebsaggregat umfasst.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the chassis comprises at least one rear axle and / or at least one drive unit.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Chassis zwei Hinterachsen auf.In a further preferred embodiment, the chassis has two rear axles.
Erfindungsgemäß ist das Antriebsaggregat eine konstruktive Einheit, die mittels Energieumformung das Wohn- bzw. Reisemobil in Bewegung setzt. Im Sinne der Erfindung ist dies bevorzugt ein Motor mit oder ohne einem Getriebe.According to the invention, the drive unit is a structural unit that sets the mobile home or motorhome in motion by means of energy conversion. In the context of the invention, this is preferably a motor with or without a transmission.
Vorzugsweise ist der Antrieb als Hybridantrieb, Elektroantrieb und/oder als Verbrennungskraftantrieb ausgestaltet.The drive is preferably designed as a hybrid drive, an electric drive and / or a combustion engine drive.
Verbrennungskraftantriebe bzw. Verbrennungsmotoren sind dem durchschnittlichen Fachmann bekannt. In einer Brennkammer wird ein zündfähiges Gemisch aus Kraftstoff und Luft verbrannt. Die Wärmeausdehnung des so entstehenden Heißgases wird genutzt, um Kolben (beim Wankelmotor Läufer) zu bewegen.Internal combustion drives or internal combustion engines are known to the average person skilled in the art. An ignitable mixture of fuel and air is burned in a combustion chamber. The thermal expansion of the resulting hot gas is used to move pistons (rotors in Wankel engines).
Elektroantriebe wandeln elektrische Energie in eine mechanische Energie um. Dem Fachmann ist bekannt, dass in Elektromotoren stromdurchflossene Leiterspulen Magnetfelder erzeugen, deren gegenseitige Anziehungs- und Abstoßungskräfte in Bewegung umgesetzt werden.Electric drives convert electrical energy into mechanical energy. It is known to the person skilled in the art that in electric motors current-carrying conductor coils generate magnetic fields, the mutual attraction and repulsion forces of which are converted into motion.
Erfindungsgemäß wird die elektrische Energie bevorzugt durch Batterien bzw. Akkumulatoren Brennstoffzellen und/oder photovoltaische Zellen bereitgestellt.According to the invention, the electrical energy is preferably provided by batteries or accumulators, fuel cells and / or photovoltaic cells.
Ein Hybridantrieb ist bevorzugt eine Kombination aus einem Elektroantrieb und einem Verbrennungsantrieb. Die Elektro- bzw. Verbrennungsmotoren können erfindungsgemäß auf unterschiedliche Weise zusammenwirken. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Elektroantrieb und der Verbrennungsantrieb parallel, seriell oder mittels einer Mischform zusammenarbeiten.A hybrid drive is preferably a combination of an electric drive and a combustion drive. According to the invention, the electric or internal combustion engines can interact in different ways. The person skilled in the art knows that the electric drive and the combustion drive work together in parallel, in series or by means of a mixed form.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskabine mindestens eine Batterie, mindestens eine Brennstoffzelle und/oder mindestens einen Wassertank umfasst, wobei Batterie, Brennstoffzelle und/oder Wassertank vorzugsweise in einer Schutzbox im vorderen und/oder im hinteren Bereich der Kabine untergebracht sind.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the safety cabin comprises at least one battery, at least one fuel cell and / or at least one water tank, the battery, fuel cell and / or water tank preferably in a protective box in the front and / or in the rear area are housed in the cabin.
Ein Wassertank speichert Wasser und wird bevorzugt für den Gebrauch von Sanitäranlage und Küche in einem Wohn- und Reisemobil genutzt. Sowohl eine Batterie (galvanische Zelle) als auch eine Brennstoffzelle liefern Strom an einen Elektromotor, oder aber auch an anderweitige elektrische Komponenten eines Wohn und Reisemobils wie bspw. Durchlauferhitzer, TV-Gerät, Heizung etc. Dem Fachmann sind sowohl galvanische Zellen als auch Brennstoffzellen bekannt, wobei für eine Brennstoffzelle ein Wasserstofftank essenziell ist. Insbesondere bei Unfällen gilt es den Wassertank, den Wasserstofftank, die Batterie und/oder die Brennstoffzelle besonders gut zu schützen. In vorteilhafterweise geschieht dies durch die Schutzbox. Diese ist bevorzugt im vorderen und/oder im hinteren Bereich der Sicherheitskabine angebracht. Stärker bevorzugt ist die Schutzbox im vorderen Bereich der Kabine untergebracht sind.A water tank stores water and is preferably used for the use of sanitary facilities and kitchens in a mobile home and motorhome. Both a battery (galvanic cell) and a fuel cell supply electricity to an electric motor, or to other electrical components of a mobile home and motorhome, such as water heaters, TV sets, heating, etc. Both galvanic cells and fuel cells are known to those skilled in the art , whereby a hydrogen tank is essential for a fuel cell. Particularly in the event of an accident, the water tank, the hydrogen tank, the battery and / or the fuel cell need to be protected particularly well. This is advantageously done through the protective box. This is preferably attached in the front and / or in the rear area of the safety cabin. More preferably, the protective box is housed in the front area of the cabin.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbox nach außen zumindest bereichsweise durch mindestens ein Deformationselement begrenzt wird, welche insbesondere eine Wabenstruktur aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und/oder mindestens ein ausgeschäumtes Profil umfassend Hybridgewebe und/oder -gelege umfasst, wobei die Schutzbox vorzugsweise mit einem Längs- und/oder Querträger verbunden vorliegt.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the protective box is delimited to the outside, at least in some areas, by at least one deformation element, which in particular comprises a honeycomb structure made of carbon fiber-reinforced plastic and / or at least one foam-filled profile comprising hybrid fabrics and / or scrims, wherein the protective box is preferably connected to a longitudinal and / or cross member.
Die Schutzbox ist bevorzugt so ausgestaltet, dass sie von zwei Seiten jeweils von einem Längsträgern umfassend bevorzugt eine Wabenstruktur und/oder von den zwei weiteren Seiten jeweils von einem Querträgern umschlossen ist. Besonders bevorzugt sind zwei Seiten jeweils von einem Längsträger und/oder mindestens eine weitere Seite von einem Querträger umschlossen.The protective box is preferably designed in such a way that it is enclosed on two sides by a longitudinal member, preferably comprising a honeycomb structure, and / or on the two further sides by a cross member. Particularly preferably, two sides are each enclosed by a longitudinal beam and / or at least one further side is enclosed by a transverse beam.
In einer weiteren Ausführungsform liegt die Längsachse der Schutzbox bevorzugt parallel zur Hauptfahrtrichtung vor. Besonders bevorzugt liegt die Längsachse der Schutzbox in der Höhe parallelverschoben von der Längsachse der Sicherheitskabine und/oder des Chassis vor, sodass die Schutzbox vorteilhaft zentral in der Sicherheitskabine eingebettet ist und von einer Vielzahl von schützenden Komponenten umgeben ist.In a further embodiment, the longitudinal axis of the protective box is preferably parallel to the main direction of travel. The longitudinal axis of the protective box is particularly preferably displaced in height from the longitudinal axis of the safety cabin and / or the chassis, so that the protective box is advantageously embedded centrally in the safety cabin and is surrounded by a large number of protective components.
In einer weiteren Ausführungsform hat die Längsachse der Schutzbox bevorzugt zu beiden seitlichen Außenwänden der Sicherheitskabine bevorzugt etwa den gleichen Abstand.In a further embodiment, the longitudinal axis of the protective box is preferably approximately the same distance from both lateral outer walls of the safety cabin.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Schutzbox mit einem Längs und/oder Querträger des Chassis verbunden.In a further preferred embodiment, the protective box is connected to a longitudinal and / or cross member of the chassis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzbox so ausgestaltet, dass der zu schützende Bereich durch ein Gerüst bzw. einer fachwerkartigen Struktur von Längs- und Querträgern, welche mit den Trägern des Chassis verbunden sind, umgeben ist.In a further preferred embodiment, the protective box is designed so that the to protective area is surrounded by a scaffold or a truss-like structure of longitudinal and transverse girders, which are connected to the girders of the chassis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Längsachse der Schutzbox quer zur Hauptfahrtrichtung angeordnet. Hierdurch kann die Sicherheitskabine vorteilhaft in ihrer Längsausdehnung kleiner konstruiert werden.In a further preferred embodiment, the longitudinal axis of the protective box is arranged transversely to the main direction of travel. As a result, the safety cabin can advantageously be designed to be smaller in terms of its longitudinal extent.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitskabine dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskabine Einrichtungsgegenstände, insbesondere mindestens einen Sitzbereich, eine Sitzbank, einen Schrank und/oder eine Badezimmer-Trennwand umfasst, wobei die Einrichtungsgegenstände unter Beachtung von Lastpfad-Berechnungen durch einen faserverstärkten Kunststoff mit dem Chassis und/oder der Sicherheitskabine fest verbunden vorliegen.In a further embodiment of the invention, the safety cabin is characterized in that the security cabin comprises furnishings, in particular at least one seating area, a bench, a cupboard and / or a bathroom partition, the furnishings, taking into account load path calculations, by means of a fiber-reinforced plastic the chassis and / or the safety cabin are firmly connected.
Alle Einrichtungsgegenstände weisen bevorzugt ein Hybridgewebe bzw. -gelege auf, sodass sie vorteilhaft neben der Ursprungsfunktion die Funktion eines Crashelements annehmen können. Bevorzugt umfassen die Einrichtungsgegenstände 45°/90° Hybridgewebe bzw. -gelege auf.All furnishings preferably have a hybrid fabric or scrim, so that they can advantageously assume the function of a crash element in addition to the original function. The furnishings preferably comprise 45 ° / 90 ° hybrid fabrics or scrims.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil, umfassend mindestens einen hinter einem Fahrerhaus anordenbaren Teils der Sicherheitskabine, umfassend die Herstellung einer Lage eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges für eine Wand der Sicherheitskabine, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schichten eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges zu der Lage laminiert werden, wobei die Schichten in Querrichtung der Lage angeordnet sind, wobei direkt aufeinanderfolgende Schichten zueinander unterschiedliche Faserorientierungen aufweisen, wobei die Lage einer seitlichen Außenwand für einen in vorhergesehener Fahrtrichtung vorderen Bereich der Kabine mindestens drei bis neun Schichten umfasst, wobei die Lage einer seitlichen Außenwand für einen in die vorgesehene Fahrtrichtung hinteren Bereich der Kabine eine bis fünf Schichten umfasst sind, wobei in dem vorderen Bereich mehr Schichten umfasst sind als in dem hinteren Bereich und wobei eine für eine Zwischenwand in Querrichtung der Kabine vorgesehen Lage drei bis neun Schichten umfasst.In a further aspect, the invention relates to a production method for a safety cabin for a mobile home or motorhome, comprising at least one part of the safety cabin that can be arranged behind a driver's cab, comprising the production of a layer of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric for a wall of the safety cabin, characterized in that several layers of a fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric are laminated to form the layer, the layers being arranged in the transverse direction of the layer, with directly successive layers having mutually different fiber orientations, the layer of a lateral outer wall for one in the foreseen direction of travel The front area of the cabin comprises at least three to nine layers, the position of a lateral outer wall for a rear area of the cabin in the intended direction of travel comprising one to five layers, with more in the front area Layers are included than in the rear area and wherein a layer provided for a partition wall in the transverse direction of the cabin comprises three to nine layers.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin folgende Schritte:
- - Laminieren zweier äußerer Schichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf die Lage, welche die Lage an zwei gegenüberliegenden Außenflächen abschließen, wobei sich die Faserorientierung jeder äußeren Schicht bevorzugt um 90° von der darunterliegenden Schicht und/oder der anderen äußeren Schicht unterscheidet.
- Laminating two outer layers of glass fiber reinforced plastic onto the layer, which complete the layer on two opposite outer surfaces, the fiber orientation of each outer layer preferably differing by 90 ° from the layer underneath and / or the other outer layer.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin die folgenden Schritte:
- - Verbinden mindestens zweier Lagen eines faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder - geleges zu einer Wand bzw. einem Wandbereich der Sicherheitskabine, wobei zwischen den Lagen bevorzugt eine Schaumstofflage positioniert ist, wobei die zwei Lagen des faserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder -geleges bezogen auf die Faserorientierung einen symmetrischen Schichtenaufbau zu einer zwischen den Lagen liegenden Symmetrieebene aufweisen.
- - Connecting at least two layers of a fiber-reinforced plastic fabric and / or - lay to a wall or a wall area of the safety cabin, wherein a foam layer is preferably positioned between the layers, the two layers of the fiber-reinforced plastic fabric and / or fabric based on the fiber orientation one have a symmetrical layer structure to a plane of symmetry lying between the layers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin die folgenden Schritte:
- - Verbinden einer Wand bzw. eines Wandbereichs des vorderen Bereichs mit einer Wand bzw. eines Wandbereichs des hinteren Bereichs zu einer seitlichen Außenwand bzw. zu einem Wandbereich einer seitlichen Außenwand;
- Connecting a wall or a wall area of the front area to a wall or a wall area of the rear area to form a lateral outer wall or to a wall area of a lateral outer wall;
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren die Herstellung eines Chassis der Sicherheitskabine und weiterhin die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen mindestens eines ausgeschäumten Profils umfassend Hybridgewebe und/oder -gelege für einen Längs- und/oder Querträger;
- - vorzugsweise Verbinden von Längsträger und Querträger
- - bevorzugt aerodynamischen Auskleidung der von den Profilen nicht umfassten Bereichen des Chassis durch mindestens ein Paneel enthaltend Hybridgewebe;
- - bevorzugt Einziehen mindestens eine Lage eines Hybridgewebes und/oder -geleges.
- - Provision of at least one foamed profile comprising hybrid fabrics and / or scrims for a longitudinal and / or cross member;
- - Preferably connecting the side member and cross member
- - Preferably aerodynamic lining of the areas of the chassis not encompassed by the profiles by at least one panel containing hybrid fabric;
- - preferably pulling in at least one layer of a hybrid fabric and / or scrim.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Sicherheitskabine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte für den Aufbau des äußeren Bereichs von außen nach innen:
- - bevorzugt Einziehen einer Lage GFK und/oder eines Metallschaumes, bevorzugt mit einer Dicke von 1-10 mm, bevorzugt 2-3 mm;
- - Einziehen von 1-20 Lagen, bevorzugt 2-8 Lagen eines kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder eines Metallschaumes;
- - bevorzugt Einbringen einer Schicht von XPS-Schaum, bevorzugt mit einer Dicke zwischen 10 mm und 40mm, insbesondere 30 mm;
- - bevorzugt Einbringen mindestens einer weiteren Lage des kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes und/oder eines Metallschaumes;
- - abschließend bevorzugt Einziehen einer weiteren Lage GFK und/oder eines Metallschaumes, bevorzugt mit einer Gesamtschichtdicke von 1-10 mm.
- - preferably drawing in a layer of GRP and / or a metal foam, preferably with a thickness of 1-10 mm, preferably 2-3 mm;
- - Pulling in 1-20 layers, preferably 2-8 layers, of a carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or a metal foam;
- - preferably introducing a layer of XPS foam, preferably with a thickness between 10 mm and 40 mm, in particular 30 mm;
- - preferably introducing at least one further layer of the carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric and / or a metal foam;
- - Finally, a further layer of GRP and / or a metal foam is preferably drawn in, preferably with a total layer thickness of 1-10 mm.
Der durchschnittliche Fachmann erkennt, dass technische Merkmale, Definitionen und/oder Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitskabine auch für das hier beschriebene, erfindungsgemäße Herstellungsverfahren gelten.The average person skilled in the art recognizes that technical features, definitions and / or advantages of preferred embodiments of the safety cabin according to the invention also apply to the manufacturing method according to the invention described here.
Das Einziehen faserverstärkten Kunststoffs kann bevorzugt zumindest teilweise manuell vorgenommen werden. Dafür können die Fasergewebe, -gelege und/oder -vliese bevorzugt erst einmal an der angedachten Stelle der Kabine fixiert werden, bevor ein Laminieren, bevorzugt mit einem Harz, z. B. Epoxidharz vorgenommen wird. Es können mehrere Lagen Faserverstärkungen mit verschieden ausgerichteten Fasern auf diese Art bevorzugt übereinander eingebracht werden. Bevorzugt werden dabei einzelne Lagen so bearbeitet, dass keine Lufteinschlüsse entstehen. Dieses Verfahren ist besonders einfach und kostengünstig.The drawing in of fiber-reinforced plastic can preferably be carried out at least partially manually. For this purpose, the fiber fabrics, scrims and / or fleeces can preferably first be fixed at the intended location of the cabin before lamination, preferably with a resin, e.g. B. epoxy resin is made. Several layers of fiber reinforcements with differently oriented fibers can be introduced in this way, preferably one on top of the other. Individual layers are preferably processed in such a way that no air inclusions arise. This method is particularly simple and inexpensive.
Ebenso kann ein Einziehen von Lagen faserverstärkten Kunstoffs bevorzugt industriell, insbesondere zumindest teilweise maschinell erfolgen, bevorzugt umfassend bereits oben genannte Schritte. Dabei können bevorzugt vor dem Einziehen bereits oben beschriebene Stacks von Verstärkungen gebildet werden, welche dann bevorzugt in einem RTM Verfahren mit Harz versehen werden. Ein Aushärten der entstehenden Bauteile kann bevorzugt unter Wärmezuführung und bei stark verringertem Luftdruck vorgenommen werden, z. B in einem Autoklav. So können die einzelnen Lagen besonders gut miteinander verbunden werden, wobei insbesondere Lufteinschlüsse vermieden werden und die Stabilität und Wartungsfreiheit verbessert wird. Ein solches Verfahren kann besonders gut automatisiert und rationalisiert werden, gleichzeitig wird die Qualität gehoben.Layers of fiber-reinforced plastic can likewise be drawn in, preferably industrially, in particular at least partially by machine, preferably comprising the steps already mentioned above. In this case, stacks of reinforcements already described above can preferably be formed before drawing in, which are then preferably provided with resin in an RTM process. Curing of the resulting components can preferably be carried out with the supply of heat and at greatly reduced air pressure, e.g. B in an autoclave. In this way, the individual layers can be connected to one another particularly well, with air inclusions in particular being avoided and the stability and freedom from maintenance being improved. Such a process can be automated and rationalized particularly well, while quality is increased at the same time.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, nicht nur händisch oder per Autoklav zu laminieren, sondern des Weiteren unter Hochdruck zu pressen. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Handlungen zu kombinieren.In a further preferred embodiment it is provided not only to laminate by hand or by autoclave, but also to press under high pressure. Of course, it is also possible to combine these actions.
Der Fachmann weiß, dass es in den Eckbereichen der Kabine, in denen bevorzugt faserverstärkte Lagen zur Verbesserung der Stabilität und/oder Festigkeit beim Einziehen zur Überlappung gebracht werden, zu erhöhten Dicken als den bevorzugt genannten kommen kann.The person skilled in the art knows that in the corner areas of the cabin, in which fiber-reinforced layers are preferably overlapped in order to improve stability and / or strength when drawing in, there may be increased thicknesses than those mentioned as preferred.
Das Einbringen eines Schaums kann bevorzugt durch Einspritzen des Schaums erfolgen. Ebenso können bevorzugt fertig geschäumte Elemente eingebracht werden.A foam can preferably be introduced by injecting the foam. Likewise, prefabricated foamed elements can be introduced.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl der Lagen GFK und/oder des kohlenstoff- und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoffgewebes in einem vorderen Bereich, bevorzugt in einem Passagierbereich der Sicherheitskabine höher ist als in anderen Bereichen, insbesondere in einem hinteren Bereich.In a further embodiment of the invention, the number of layers of GRP and / or of the carbon and / or aramid fiber reinforced plastic fabric is higher in a front area, preferably in a passenger area of the security cabin, than in other areas, in particular in a rear area.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Herstellungsverfahren weiterhin folgende Schritte:
- - Einlassen mindestens eines, bevorzugt mindestens zweier Längsträger aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, bevorzugt in einem oberen Bereich der Sicherheitskabine und/oder in einem Bodenbereich der Sicherheitskabine insbesondere mit einem Fahrgestell verbindbar, längs zur Fahrtrichtung;
- - bevorzugt Einbringen mindestens eines, bevorzugt 2 - 4 Querträger, bevorzugt in einem oberen Bereich der Sicherheitskabine und/oder in einem Bodenbereich, insbesondere mit einem Fahrgestell verbindbar, aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff quer zur Fahrtrichtung.
- - Letting in at least one, preferably at least two longitudinal members made of carbon fiber reinforced plastic, preferably in an upper area of the safety cabin and / or in a floor area of the safety cabin, particularly connectable to a chassis, along the direction of travel;
- - Preferably at least one, preferably 2-4 cross members, preferably in an upper area of the safety cabin and / or in a floor area, in particular connectable to a chassis, made of carbon fiber reinforced plastic transversely to the direction of travel.
Diese Elemente werden bevorzugt im Voraus gefertigt, z. B. manuell oder automatisiert in einer vorgefertigten Form. Insbesondere durch Quer- und/oder Längsträger in einem Bodenbereich, welche mit dem Fahrgestell verbindbar sind und bevorzugt verbunden werden, wird die Festigkeit synergistisch erhöht. Verbindbar sind die Träger bevorzugt, wenn sie entsprechende Verbindungs- bzw. Fügemittel und/oder Verbindungs- bzw. Fügeflächen für eine Verbindung mit dem Fahrzeug aufweisen.These elements are preferably made in advance, e.g. B. manually or automatically in a prefabricated form. In particular, through transverse and / or longitudinal members in a floor area, which can be connected to the chassis and are preferably connected, the strength is increased synergistically. The carriers are preferably connectable if they have corresponding connection or joining means and / or connection or joining surfaces for a connection to the vehicle.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein stabilisierendes Deformationselement für ein Wohn- bzw. Reisemobil, bevorzugt zur Verwendung in einer Sicherheitskabine für ein Wohn- bzw. Reisemobil nach der vorstehenden Beschreibung, welches konfiguriert ist für eine Erhöhung der Sicherheit und/oder Stabilisierung einer Fahrgastzelle eines Wohn- bzw. Reisemobils, bevorzugt einer Sicherheitskabine.In a further aspect, the invention relates to a stabilizing deformation element for a mobile home or mobile home, preferably for use in a safety cabin for a mobile home or mobile home according to the above description, which is configured to increase the safety and / or stabilization of a passenger compartment of a mobile home or motorhome, preferably a safety cabin.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Herstellungsverfahren, wobei die kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffprofile durch ein Pultrusionsverfahren hergestellt werden.Another preferred embodiment comprises a manufacturing method, the carbon fiber reinforced plastic profiles being manufactured by a pultrusion method.
Das Pultrusionsverfahren bzw. das Strangziehverfahren für faserverstärkte Kunststoffprofile ist dem durchschnittlichen Fachmann dabei bekannt.The pultrusion process or the extrusion process for fiber-reinforced plastic profiles is known to the average person skilled in the art.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Herstellungsverfahren, umfassend die folgenden Schritte:
- - Montieren der seitlichen Außenwände bzw. der Wandbereiche der seitlichen Außenwände auf das Chassis zu einer Außenwand der Sicherheitskabine
- - Vorzugsweise Einziehen der Zwischenwand an einem Übergang vom vorderen Bereich der Kabine zum hinteren Bereich der Kabine in Querrichtung der Kabine.
- - Vorzugsweise montieren eines Deckenelements für ein Dach der Sicherheitskabine.
- - Mounting the lateral outer walls or the wall areas of the lateral outer walls on the chassis to form an outer wall of the safety cabin
- - Preferably drawing in the partition wall at a transition from the front area of the cabin to the rear area of the cabin in the transverse direction of the cabin.
- - Preferably mount a ceiling element for a roof of the safety cabin.
Das Deformationselement ist konfiguriert für eine Erhöhung der Sicherheit und/oder Stabilisierung einer Fahrgastzelle eines Wohn- bzw. Reisemobils, bevorzugt einer Sicherheitskabine. Mit Erhöhung der Sicherheit ist insbesondere eine Verbesserung der Stabilität und/oder Umwandlungsfähigkeit gemeint, welche die Unfallsicherheit erhöht. Diese kann z. b: bei Crashtests gemessen und/oder berechnet werden. Konfiguriert bedeutet dabei vor allem, dass von dem Deformationselement eine solche Erhöhung der Sicherheit bewirkt wird.The deformation element is configured to increase the safety and / or stabilization of a passenger cell of a mobile home or motorhome, preferably a safety cabin. Increasing safety means, in particular, an improvement in stability and / or convertibility, which increases accident safety. This can e.g. b: measured and / or calculated during crash tests. Configured means above all that the deformation element brings about such an increase in security.
Der durchschnittliche Fachmann erkennt, dass technische Merkmale, Definitionen und/oder Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitskabine und des dort verwendeten Deformationselements auch für das hier beschriebene Deformationselement gelten. Insbesondere können vom Deformationselement auch Metallschäume umfasst sein.The average person skilled in the art recognizes that technical features, definitions and / or advantages of preferred embodiments of the safety cabin according to the invention and the deformation element used there also apply to the deformation element described here. In particular, the deformation element can also include metal foams.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Fasern der Faserverstärkung und/oder der Metallschaum eine Zugfestigkeit von mindestens 2.700 MPa, bevorzugt mindestens 2.850 MPa, stärker bevorzugt mindestens 3.000 MPa, und insbesondere mindestens 3.500 MPa und/oder ein Elastizitätsmodul von mindestens 70 GPa, bevorzugt mindestens 100 GPa, stärker bevorzugt mindestens 230 GPa und insbesondere mindestens 370 GPa und/oder eine Bruchdehnung von mindestens 0,7 %, bevorzugt mindestens 1,5 %, stärker bevorzugt mindestens 2,7 % und insbesondere mindestens 3,5 % in mindestens eine Richtung auf.In a preferred embodiment of the invention, the fibers of the fiber reinforcement and / or the metal foam have a tensile strength of at least 2,700 MPa, preferably at least 2,850 MPa, more preferably at least 3,000 MPa, and in particular at least 3,500 MPa and / or a modulus of elasticity of at least 70 GPa, preferably at least 100 GPa, more preferably at least 230 GPa and in particular at least 370 GPa and / or an elongation at break of at least 0.7%, preferably at least 1.5%, more preferably at least 2.7% and in particular at least 3.5% in at least one Direction on.
Es können aber ebenso Zugfestigkeiten von mindestens 1000 MPa, bevorzugt mindestens 2000 MPa, stärker bevorzugt mindestens 3000 MPa und insbesondere mindestens 3500 MPa und/oder einem Elastizitätsmodul von mindestens 50 GPa, bevorzugt mindestens 90 GPa und insbesondere mindestens 130 GPa in mindestens eine Richtung bevorzugt sein und/oder dass das Deformationselement eine hohe (Schlag-) Zähigkeit in mindestens eine Richtung aufweist.However, tensile strengths of at least 1000 MPa, preferably at least 2000 MPa, more preferably at least 3000 MPa and in particular at least 3500 MPa and / or a modulus of elasticity of at least 50 GPa, preferably at least 90 GPa and in particular at least 130 GPa in at least one direction can be preferred and / or that the deformation element has a high (impact) toughness in at least one direction.
Insbesondere kann das Deformationselement eine (Schlag-) Zähigkeit von mindestens XX in mindestens eine Richtung aufweisenIn particular, the deformation element can have an (impact) toughness of at least XX in at least one direction
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Faserverstärkung ausgesucht aus der Gruppe umfassend Kohlenstofffasern, Aramidfasern und/oder Glasfasern.In a further preferred embodiment of the invention, the fiber reinforcement is selected from the group comprising carbon fibers, aramid fibers and / or glass fibers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Faserverstärkung Faserrovings, wobei die Faserrovings eine Filamentzahl zwischen 1.000 und 50.000 und/oder eine Feinheit zwischen 30 und 3.500 tex, bevorzugt zwischen 40 und 400 tex aufweisen.In a further preferred embodiment of the invention, the fiber reinforcement comprises fiber rovings, the fiber rovings having a number of filaments between 1,000 and 50,000 and / or a fineness between 30 and 3,500 tex, preferably between 40 and 400 tex.
Der durchschnittliche Fachmann erkennt, dass technische Merkmale, Definitionen und/oder Vorteile bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäß in der vorstehend beschriebenen Sicherheitskabine umfassten Deformationselements auch für das hier beschriebene, erfindungsgemäße Deformationselement gelten.The average person skilled in the art recognizes that technical features, definitions and / or advantages of preferred embodiments of the deformation element comprised according to the invention in the safety cabin described above also apply to the deformation element according to the invention described here.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Deformationselement eine Zugfestigkeit von mehr als 2000 MPa, bevorzugt mehr als 3000 MPa und insbesondere mehr als 3500 MPa auf.In a preferred embodiment of the invention, the deformation element has a tensile strength of more than 2000 MPa, preferably more than 3000 MPa and in particular more than 3500 MPa.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Deformationselement kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, bevorzugt umfassend Aramid(e).In a preferred embodiment of the invention, the deformation element comprises carbon fiber reinforced plastic, preferably comprising aramid (s).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Deformationselement mindestens ein stabilisierendes Winkelelement, bevorzugt zur Stabilisierung eines Eckbereichs der Sicherheitskabine nach der vorstehenden Beschreibung.In a further preferred embodiment of the invention, the deformation element comprises at least one stabilizing angle element, preferably for stabilizing a corner area of the safety cabin as described above.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Stabilisierung einer Fahrgastzelle eines Wohn- bzw. Reisemobils, bevorzugt einer Sicherheitskabine nach der vorstehenden Beschreibung, umfassend die folgenden Schritte:
- - bevorzugt Analyse zur Festlegung sicherheitsrelevanter Bereiche der Fahrgastzelle und/oder der Sicherheitskabine;
- - Einbringen eines stabilisierenden Deformationselements nach der vorstehenden Beschreibung in einem sicherheitsrelevanten Bereich der Fahrgastzelle und/oder der Sicherheitskabine.
- - preferably analysis to determine safety-relevant areas of the passenger cell and / or the safety cabin;
- - Introduction of a stabilizing deformation element according to the above description in a safety-relevant area of the passenger cell and / or the safety cabin.
Der durchschnittliche Fachmann erkennt, dass technische Merkmale, Definitionen und/oder Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitskabine und/oder des erfindungsgemäßen Deformationselements auch für das hier beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren gelten.The average person skilled in the art recognizes that technical features, definitions and / or advantages of preferred embodiments of the safety cabin according to the invention and / or the deformation element according to the invention also apply to the method according to the invention described here.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem ersten Schritt zunächst das Chassis mit bevorzugt zwei oder mehr Hauptträgern umfassend Hybridgewebe und/oder -gelege, anstelle von herkömmlichem Stahl, gebaut. In einem zweiten Schritt werden anschließend die Dach- und Rückpaneele montiert. Vorteilhaft können die etablierten Produktionsstraßen der Hersteller neben herkömmlichen Aufbauten auch für die erfindungsgemäße Sicherheitskabine genutzt werden.In a preferred embodiment, in a first step, the chassis is first built with preferably two or more main girders comprising hybrid fabrics and / or scrims instead of conventional steel. In a second step, the roof and rear panels are then installed. In addition to conventional structures, the established production lines of the manufacturers can also advantageously be used for the safety cabin according to the invention.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Beispielen und Figuren näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.In the following, the invention is to be explained in more detail using examples and figures, without being restricted to these.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Wohnmobils mit Sicherheitskabine in einer Außenansicht.1 shows a three-dimensional representation of a mobile home with a safety cabin in an external view. -
2 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung des Wohnmobils mit Sicherheitskabine ohne die vordere Außenwand.2 shows a three-dimensional sectional view of the mobile home with safety cabin without the front outer wall. -
3 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung des Wohnmobils mit Sicherheitskabine ohne die vordere Außenwand, mit wesentlichen Elementen der Innenausstattung.3 shows a three-dimensional sectional view of the mobile home with safety cabin without the front outer wall, with essential elements of the interior. -
4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Wohnmobils mit Sicherheitskabine ohne die vordere Außenwand, mit einer Schnittdarstellung der hinteren Außenwand und einer gezeigten Unterteilung in Querrichtung.4th shows a three-dimensional representation of the mobile home with a safety cabin without the front outer wall, with a sectional view of the rear outer wall and a subdivision shown in the transverse direction. -
5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Wohnmobils mit Sicherheitskabine ohne die vordere Außenwand mit einer Schnittdarstellung der hinteren Außenwand ohne gezigte Unterteilung in Querrichtung.5 shows a three-dimensional representation of the mobile home with a safety cabin without the front outer wall with a sectional view of the rear outer wall without a sharp subdivision in the transverse direction. -
6 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung des Wohnmobils ohne weite Teile der Sicherheitskabine, mit Längs- und Querträgern im Bodenbereich der Kabine.6th shows a three-dimensional sectional view of the mobile home without large parts of the safety cabin, with longitudinal and cross members in the floor area of the cabin. -
7 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung des Wohnmobils mit dem Fahrgestell.7th shows a three-dimensional sectional view of the mobile home with the chassis. -
8 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung der Sicherheitskabine aus einer vorderen Perspektive8th shows a three-dimensional sectional view of the safety cabin from a front perspective -
9 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung der Sicherheitskabine aus einer hinteren Perspektive9 shows a three-dimensional sectional view of the safety cabin from a rear perspective -
10 zeigt das Wohn bzw- Reisemobil in einer Draufsicht10 shows the mobile home or motorhome in a top view -
11a zeigt den Aufbau einer Ausführungsform einer Wand im Querschnitt11a shows the structure of an embodiment of a wall in cross section -
11b zeigt den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer Wand im Querschnitt11b shows the structure of a second embodiment of a wall in cross section -
11c zeigt den Aufbau einer dritten Ausführungsform einer Wand im Querschnitt11c shows the structure of a third embodiment of a wall in cross section -
12 zeigt den Aufbau eines multiaxialen Hybridgeleges12th shows the structure of a multiaxial hybrid fabric -
13 zeigt den Herstellprozess eines multiaxialen Geleges13th shows the manufacturing process of a multiaxial scrim
Detaillierte Beschreibung der AbbildungDetailed description of the illustration
Unauffällig und als Teil der Inneneinrichtung erscheinend ist über dem Sitzbereich ein stabilisierendes Winkelelement
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SicherheitskabineSecurity cabin
- 22
- Wohn- bzw. ReisemobilMotorhome or motorhome
- 33
- äußerer Bereichouter area
- 44th
- FahrerhausCab
- 55
- InnenraumbereichIndoor area
- 66th
- vorderer Bereichfront area
- 77th
- hinterer Bereichthe backstage area
- 88th
- stabilisierendes Winkelelementstabilizing angle element
- 99
- Unterteilung in QuerrichtungSubdivision in the transverse direction
- 1010
- Kohlenstoff- und/oder Aramidfaserverstärkter und/oder Naturfaserverstärkter KunststoffCarbon and / or aramid fiber reinforced and / or natural fiber reinforced plastic
- 1111
- Glasfaserverstärkter Kunststofffiberglass reinforced plastic
- 1212th
- LängsträgerSide member
- 1313th
- QuerträgerCross member
- 1414th
- Fahrgestellchassis
- 1515th
- Sitzbereich entgegen Fahrtrichtung bzw. HauptfahrtrichtungSeating area against the direction of travel or main direction of travel
- 1616
- Deformationselement zwischen Fahrerhaus und InnenraumbereichDeformation element between the cab and the interior area
- 1717th
- Eckbereich der KabineCorner area of the cabin
- 1818th
- Sockelbase
- 2020th
- WabenstrukturHoneycomb structure
- 2121
- Schutzbox im hinteren BereichProtective box in the rear area
- 2222nd
- Schutzbox im vorderen BereichProtective box in the front area
- 2323
- seitliche Außenwand im vorderen Bereichlateral outer wall in the front area
- 2424
- seitliche Außenwand im hinteren Bereichlateral outer wall in the rear area
- 2525th
- Außenwand am Heck der SicherheitskabineOuter wall at the rear of the security cabin
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202016103524 U1 [0003]DE 202016103524 U1 [0003]
- DE 102007026762 A1 [0005]DE 102007026762 A1 [0005]
- US 8474871 B1 [0007]US 8474871 B1 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- DIN EN 13501 [0041]DIN EN 13501 [0041]
- DIN 4102 [0041]DIN 4102 [0041]
Claims (22)
Applications Claiming Priority (3)
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-
2020
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4091919A3 (en) * | 2021-05-21 | 2023-02-22 | Sommer GmbH | Weight-optimized case structure for commercial vehicles and method for its manufacture |
EP4091919B1 (en) * | 2021-05-21 | 2024-09-25 | Sommer GmbH | Weight-optimized case structure for commercial vehicles and method for its manufacture |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |