DE202023101930U1 - Lightweight transport box for cargo bikes - Google Patents

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Abstract

Leichtbau-Transportbox für Lastenfahrräder, umfassend einen kastenförmigen, aus plattenförmigen Wandelementen (2) zusammengesetzten Transporttrog (1), wobei jedes der plattenförmigen Wandelemente (2) aus einer sandwichartig aufgebauten, aus einem einheitlichen Kunststoffmaterial bestehenden Leichtbauverbundplatte gebildet ist, die zwei äußere glatte Decklagen und eine von diesen eingeschlossene Hohlstruktur mit einer dreidimensional strukturierte Kernlage aufweist, wobei die äußeren Decklagen an den Kontaktstellen mit der dreidimensional strukturierten Kernlage verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Wandelemente (2) durch unverkleidete massive Kehl- oder Stumpfschweißnähte verbunden sind, die aus Kunststoffmaterial bestehen, das dem Kunststoffmaterial der die Wandelemente bildenden Leichtbauverbundplatten artgleich ist.

Figure DE202023101930U1_0000
Lightweight transport box for cargo bikes, comprising a box-shaped transport trough (1) composed of panel-shaped wall elements (2), each of the panel-shaped wall elements (2) being formed from a sandwich-like lightweight composite panel consisting of a uniform plastic material, which has two outer smooth cover layers and has a hollow structure enclosed by these with a three-dimensionally structured core layer, the outer cover layers being welded to the three-dimensionally structured core layer at the contact points, characterized in that the plate-shaped wall elements (2) are connected by unclad solid fillet or butt welds made of plastic material consist of the same species as the plastic material of the lightweight composite panels forming the wall elements.
Figure DE202023101930U1_0000

Description

Die Erfindung betriff eine Leichtbau-Transportbox für Lastenfahrräder mit einem kastenförmigen, aus plattenförmigen Wandelementen aufgebauten Transporttrog. Die Leichtbau-Transportbox eignet aufgrund ihres geringen Gewichts und ihren hohen Robustheit insbesondere für die Installation auf Lastenfahrrädern ebenso wie auf ähnlichen Radfahrzeugen, zum Beispiel auf Elektrorollern oder Elektrofahrrädern.The invention relates to a lightweight transport box for cargo bikes with a box-shaped transport trough constructed from panel-shaped wall elements. Due to its low weight and high level of robustness, the lightweight transport box is particularly suitable for installation on cargo bikes as well as on similar wheeled vehicles, for example on electric scooters or electric bicycles.

Transportboxen für Lastenfahrräder sind im Wesentlichen aus plattenförmigen Wandelementen zusammengesetzte, trogförmige Kasteneinheiten, die die zu transportierende Ladung aufnehmen. Als Werkstoff der Wandelemente werden zumeist Aluminiumwerkstoffe eingesetzt; solche Transportboxen aus Aluminiumwerkstoffen sind jedoch vergleichsweise schwergewichtig. Bekannt ist zudem, expandiertes Polypropylen als Wandwerkstoff einzusetzen, dessen Verwendung allerdings häufig mit hohen Investitionskosten und einem unflexiblen Design verbunden - und mithin meist nur für Großserien wirtschaftlich attraktiv - ist. Im Lastenfahrradbau sind jedoch in vielen Fällen individuelle Anpassungen an die Rahmenstruktur des jeweiligen Lastenfahrradtyps erforderlich.Transport boxes for cargo bikes are essentially trough-shaped box units made up of panel-shaped wall elements that hold the load to be transported. Aluminum materials are mostly used as the material for the wall elements; However, such transport boxes made of aluminum materials are comparatively heavy. It is also known to use expanded polypropylene as a wall material, the use of which, however, is often associated with high investment costs and an inflexible design - and is therefore usually only economically attractive for large series. In the construction of cargo bikes, however, individual adjustments to the frame structure of the respective type of cargo bike are necessary in many cases.

Zur Herstellung der Transportboxen können die plattenförmigen Wandelemente gebogen werden; hierdurch entstehen geschlossene Kanten mit hoher mechanischer Stabilität. Allerdings ist ein Biegen der plattenförmigen Wandelemente werkstoff- und konstruktionsbedingt nicht immer möglich. Die Wandelemente müssen zur Ausbildung eines geschlossenen Kastens an den offenen Stoßkanten verbunden werden - üblicherweise mittels Steck- oder Klebeverbindungen. Die Steckverbindungen besitzen allerdings Defizite in Bezug auf die mechanische Stabilität bzw. Robustheit; auch die konstruktiven Möglichkeiten sind bei Anwendung von Steckverbindungen limitiert. Ein Nachteil der Klebeverbindungstechnik ist die - aufgrund des notwendigen Einsatzes von Klebstoff - eingeschränkte Recyclingfähigkeit.To produce the transport boxes, the panel-shaped wall elements can be bent; this creates closed edges with high mechanical stability. However, bending of the panel-shaped wall elements is not always possible due to the material and construction. To form a closed box, the wall elements must be connected at the open abutting edges - usually by means of plug-in or adhesive connections. However, the connectors have deficits in terms of mechanical stability and robustness; the constructive possibilities are also limited when plug-in connections are used. A disadvantage of the adhesive connection technology is the limited recyclability due to the necessary use of adhesive.

Aus anderen Bereichen der Technik ist der Einsatz von sandwichartig aufgebauten Leichtbauverbundplatten bekannt. Diese bestehen üblicherweise aus drei Lagen, nämlich zwei plattförmigen, glatten Decklagen und einer strukturierten Kernlage, die die beiden Decklagen beabstandet miteinander verbindet und so geformt ist, dass die zwischen den Decklagen eingeschlossene Schicht zu einem Großteil ungefülltes Volumen aufweist, d. h., als eine Hohlstruktur ausgebildet ist. Hierdurch erhält die Leichtbauverbundplatte eine hohe mechanische Stabilität bei gleichzeitig geringer Masse. Derartige, aus Kunststoff aufgebaute Leichtbauverbundplatten sind zum Beispiel in EP 1 215 037 A1 beschrieben. Die Verbindung von Leichtbauverbundplatten zur Herstellung komplexer Bauteile erfolgt in bekannter Weise ebenfalls durch Steck- oder Klebeverbindungen.The use of lightweight composite panels constructed like a sandwich is known from other areas of technology. These usually consist of three layers, namely two flat, smooth cover layers and a structured core layer which connects the two cover layers at a distance and is shaped in such a way that the layer enclosed between the cover layers has a largely unfilled volume, ie it is designed as a hollow structure is. This gives the lightweight composite panel high mechanical stability with a low mass at the same time. Such lightweight composite panels made of plastic are, for example, in EP 1 215 037 A1 described. The connection of lightweight composite panels for the production of complex components is also done in a known manner by plug-in or adhesive connections.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus plattenförmigen Wandelementen zusammengesetzte, recyclingfähige Leichtbau-Transportbox für Lastenfahrräder mit optisch anspruchsvollen und robust ausgeführten Verbindungsstellen der Wandelemente bereitzustellen.The object of the invention is to provide a recyclable lightweight transport box for cargo bikes composed of panel-shaped wall elements with optically sophisticated and robustly designed connection points of the wall elements.

Diese Aufgabe wird durch eine Leichtbau-Transportbox für Lastenfahrräder mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 aufgeführt.This object is achieved by a lightweight transport box for cargo bikes with the features of claim 1. Expedient developments of the invention are listed in claims 2 to 8.

Nach Maßgabe der Erfindung weist die Leichtbau-Transportbox einen kastenförmigen, aus plattenförmigen Wandelementen zusammengesetzten Transporttrog auf, der zur Aufnahme einer zu transportierenden Ladung dient. Jedes der plattenförmigen Wandelemente ist aus einer sandwichartig aufgebauten, aus einem einheitlichen Kunststoffmaterial bestehenden Leichtbauverbundplatte gebildet. Die jeweilige Leichtbauverbundplatte weist zwei äußere glatte Decklagen und eine von diesen eingeschlossene Hohlstruktur mit einer dreidimensional strukturierten Kernlage auf, wobei die äußeren Decklagen an den Kontaktstellen mit der dreidimensional strukturierten Kernlage verschweißt sind.According to the invention, the lightweight transport box has a box-shaped transport trough composed of panel-shaped wall elements, which serves to accommodate a load to be transported. Each of the panel-shaped wall elements is formed from a sandwich-like lightweight composite panel consisting of a uniform plastic material. The respective lightweight composite panel has two outer smooth cover layers and a hollow structure enclosed by these with a three-dimensionally structured core layer, the outer cover layers being welded to the three-dimensionally structured core layer at the contact points.

Die dreidimensional strukturierte Kernlage der Leichtbauverbundplatten weist beispielsweise eine Wellen-, Noppen- und/oder Wabenstruktur auf bzw. ist derart geformt. Die Kernlage kann auch als Abstandsgewebe ausgebildet sein.The three-dimensionally structured core layer of the lightweight composite panels has, for example, a corrugated, knobbed and/or honeycomb structure or is shaped in this way. The core layer can also be designed as a spacer fabric.

Erfindungsgemäß sind die plattenförmigen Wandelemente durch unverkleidete massive Kehl- oder Stumpfschweißnähte verbunden, die aus Kunststoffmaterial bestehen, welches dem Kunststoffmaterial der die Wandelemente bildenden Leichtbauverbundplatten artgleich ist bzw. entspricht. Das als Schweißwerkstoff - zum Beispiel in Drahtform als Schweißdraht - verwendete Kunstmaterial ist hierzu vorzugsweise aus Restmengen, zum Beispiel Verschnitt, oder Übermengen der Leichtbauverbundplatten gebildet.According to the invention, the panel-shaped wall elements are connected by unclad solid fillet or butt welds made of plastic material which is of the same type or corresponds to the plastic material of the lightweight composite panels forming the wall elements. The artificial material used as a welding material - for example in wire form as a welding wire - is preferably formed from residues, for example offcuts, or surpluses of the lightweight composite panels.

Die Verbindung der plattenförmigen Wandelemente erfolgt vorzugsweise durch Kehlschweißnähte, die an den Kantenstößen der aneinandergrenzender Wandelemente ausgeführt sind. Die Kehl- oder Stumpfschweißnähte sind massiv ausgeführt, d. h. das Kunststoffmaterial füllt den gesamten Stoßbereich und jeweils einen Übergangsbereich in der Hohlstruktur der an den Stoßbereich angrenzenden Leichtbauverbundplatten aus. Da das Schweißgut dem Kunststoffmaterial der Leichtbauverbundplatten entspricht, bildet die Leichtbautransportbox eine sortenreine stoffliche Einheit. Zur Herstellung der Schweißverbindungen können Kunststoff-Schweißgeräte verwendet werden. Hierdurch werden mechanisch belastbare und optisch anspruchsvolle Schweißnähte erzeugt, die die Leichtbauverbundplatten miteinander verbinden.The panel-shaped wall elements are preferably connected by fillet welds which are made at the edge joints of the adjacent wall elements. The fillet or butt welds are solid, ie the plastic material fills the entire joint area and a transition area in the hollow structure that adjoins the joint area the lightweight composite panels. Since the weld metal corresponds to the plastic material of the lightweight composite panels, the lightweight transport box forms a homogeneous material unit. Plastic welding equipment can be used to produce the welded joints. This creates weld seams that are mechanically resilient and visually appealing and connect the lightweight composite panels.

Die Verbindung der plattenförmigen Wandelemente bzw. der Leichtbauverbundplatten mittels des Schweißnähte aus artgleichem Kunststoff wie der der Leichtbauverbundplatten ermöglicht es, Plattenverbindungen zu schaffen, die optisch ansprechend, d. h. im Sichtbereich ohne Verkleidung oder Beschichtung anwendbar, sind. Die stoffliche Einheit aus artgleichem Kunststoff verleiht den Schweißnahtverbindungen - und damit der Leichtbau-Transportbox - eine hohe mechanische Stabilität bzw. Robustheit. Die Hohlstrukturen in den Leichtbauverbundplatten bedingen die geringe Gesamtmasse der Leichtbau-Transportbox.The connection of the plate-shaped wall elements or the lightweight composite panels by means of welds made of plastic of the same type as that of the lightweight composite panels makes it possible to create panel connections that are visually appealing, d. H. can be used in the visible area without paneling or coating. The material unit made of the same type of plastic gives the welded seam connections - and thus the lightweight transport box - a high level of mechanical stability and robustness. The hollow structures in the lightweight composite panels result in the low overall mass of the lightweight transport box.

Die erfindungsgemäße Leichtbau-Transportbox ermöglicht somit deutliche Gewichtsersparnisse bei gleichzeitiger Gewährleistung hoher mechanischer Stabilität und Robustheit. Da die Leichtbau-Transportbox aus sortenreinem Material hergestellt ist, d. h. insbesondere keine Klebstoffe enthält, ist die Leichtbau-Transportbox vollständig recyclebar und kann am Gebrauchsende problemlos in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden.The lightweight transport box according to the invention thus enables significant weight savings while at the same time ensuring high mechanical stability and robustness. Since the lightweight transport box is made of homogeneous material, i. H. In particular, it does not contain any adhesives, the lightweight transport box is completely recyclable and can be easily returned to the material cycle at the end of its useful life.

Der Aufbau bzw. die Zusammensetzung der Leichtbau-Transportbox aus den plattenförmigen Wandelementen ermöglicht ferner ein hohes Maß an Gestaltungs- bzw. Designfreiheit; die Leichtbau-Transportboxen sind konstruktiv ohne großen Aufwand und ohne hohe Investitionen - auch im Kleinserienbereich - an neue Anwendungsfälle anpassbar, zum Beispiel an neue Lastfahrradmodelle.The construction or composition of the lightweight transport box from the panel-shaped wall elements also allows a high degree of design freedom; the lightweight transport boxes can be adapted to new applications, for example to new load bike models, without great effort and without high investments - even in small series.

Die für den Lastfahrräder konzipierte Leichtbau-Transportbox ist - außer im Lastenfahrradbau - auch in anderen Leichtbauanwendungen bzw. -bereichen nutzbar, insbesondere im Fahrzeug- und Mobilitätsbereich, zum Beispiel als Transportbox auf Elektrorollern oder Elektrofahrrädern, aber auch für Ein- oder Anbauten, zum Beispiel für Campervans.The lightweight transport box designed for cargo bikes can - apart from in the construction of cargo bikes - also be used in other lightweight applications or areas, especially in the vehicle and mobility sector, for example as a transport box on electric scooters or electric bicycles, but also for installations or attachments, for example for camper vans.

Die Leichtbauverbundplatten bestehen vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, zum Beispiel aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder Acrylnitril-Butadien-Styrol. Insbesondere Polypropylen hat sich - auch aufgrund seiner physiologischen Unbedenklichkeit - bewährt.The lightweight composite panels preferably consist of a thermoplastic, for example polyethylene, polypropylene, polystyrene or acrylonitrile-butadiene-styrene. Polypropylene in particular has proven itself - also because of its physiological harmlessness.

Die Leichtbau-Transportbox kann an einer Ladeöffnung des Transporttrogs einen Deckel zum Verschließen und Öffnen der Ladeöffnung aufweisen. Der Deckel kann als Klapp- oder Schiebedeckel ausgeführt sein.The lightweight transport box can have a cover on a loading opening of the transport trough for closing and opening the loading opening. The lid can be designed as a hinged or sliding lid.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind; dazu zeigen

  • 1: die geschlossene Leichtbau-Transportbox in perspektivischer Darstellung,
  • 2: die geöffnete Leichtbau-Transportbox in perspektivischer Darstellung, und
  • 3: ein Lastenfahrrad mit der Leichtbau-Transportbox in perspektivischer Darstellung.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and with reference to the schematic drawings, in which identical or similar features are provided with the same reference symbols; to show
  • 1 : the closed lightweight transport box in a perspective view,
  • 2 : the open lightweight transport box in a perspective view, and
  • 3 : a perspective view of a cargo bike with the lightweight transport box.

Die Leichtbau-Transportbox gemäß 1 umfasst den aus sechs plattenförmigen Wandelementen 2 zusammengesetzten Transporttrog 1. An den Kanten, d. h. an den Stoßstellen der Wandelemente 2, sind die aneinanderstoßenden Wandelemente 2 jeweils mittels einer mit einem Kunststoff-Schweißgerät hergestellten Schweißnaht 3 - in Form einer Kehlnaht - verbunden. Die Leichtbauverbundplatten, aus denen die Wandelemente 2 hergestellt sind, bestehen ebenso wie die Schweißnähte 3 aus Polypropylen. Der als Klappdeckel ausgeführte - in 1 geschlossene - Deckel 4 ist aus einer den Wandelementen 2 artgleichen Leichtbauverbundplatte hergestellt. In 2 ist der Deckel 4 geöffnet, sodass die Ladeöffnung des Transporttrogs 1 sichtbar ist.The lightweight transport box according to 1 comprises the transport trough 1 composed of six plate-shaped wall elements 2. At the edges, ie at the joints of the wall elements 2, the abutting wall elements 2 are each connected by means of a weld seam 3 made with a plastic welding device - in the form of a fillet weld. The lightweight composite panels from which the wall elements 2 are made are made of polypropylene, as are the weld seams 3 . The designed as a hinged lid - in 1 closed - cover 4 is made of the same type of wall elements 2 lightweight composite panel. In 2 the lid 4 is open so that the loading opening of the transport trough 1 is visible.

Die 3 zeigt die Installation der Leichtbau-Transportbox auf einem Lastenfahrrad.The 3 shows the installation of the lightweight transport box on a cargo bike.

BezugszeichenlisteReference List

11
Transporttrogtransport trough
22
Wandelementwall element
33
SchweißnahtWeld
44
DeckelLid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 1215037 A1 [0004]EP 1215037 A1 [0004]

Claims (8)

Leichtbau-Transportbox für Lastenfahrräder, umfassend einen kastenförmigen, aus plattenförmigen Wandelementen (2) zusammengesetzten Transporttrog (1), wobei jedes der plattenförmigen Wandelemente (2) aus einer sandwichartig aufgebauten, aus einem einheitlichen Kunststoffmaterial bestehenden Leichtbauverbundplatte gebildet ist, die zwei äußere glatte Decklagen und eine von diesen eingeschlossene Hohlstruktur mit einer dreidimensional strukturierte Kernlage aufweist, wobei die äußeren Decklagen an den Kontaktstellen mit der dreidimensional strukturierten Kernlage verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Wandelemente (2) durch unverkleidete massive Kehl- oder Stumpfschweißnähte verbunden sind, die aus Kunststoffmaterial bestehen, das dem Kunststoffmaterial der die Wandelemente bildenden Leichtbauverbundplatten artgleich ist.Lightweight transport box for cargo bikes, comprising a box-shaped transport trough (1) composed of panel-shaped wall elements (2), each of the panel-shaped wall elements (2) being formed from a sandwich-like lightweight composite panel consisting of a uniform plastic material, which has two outer smooth cover layers and has a hollow structure enclosed by these with a three-dimensionally structured core layer, the outer cover layers being welded to the three-dimensionally structured core layer at the contact points, characterized in that the panel-shaped wall elements (2) are connected by unclad solid fillet or butt welds made of plastic material consist of the same species as the plastic material of the lightweight composite panels forming the wall elements. Leichtbau-Transportbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional strukturierte Kernlage der Leichtbauverbundplatten eine Wellen-, Noppen- und/oder Wabenstruktur aufweist.Lightweight transport box claim 1 , characterized in that the three-dimensionally structured core layer of the lightweight composite panels has a corrugated, knobbed and/or honeycomb structure. Leichtbau-Transportbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional strukturierte Kernlage der Leichtbauverbundplatten ein Abstandsgewebe ist.Lightweight transport box claim 1 , characterized in that the three-dimensionally structured core layer of the lightweight composite panels is a spacer fabric. Leichtbau-Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbauverbundplatten aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen.Lightweight transport box according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the lightweight composite panels consist of a thermoplastic material. Leichtbau-Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastischen Kunststoff Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ist.Lightweight transport box according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the thermoplastic material is polyethylene, polypropylene, polystyrene or acrylonitrile butadiene styrene. Leichtbau-Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transporttrog (1) eine Ladeöffnung aufweist, die mit einem Deckel (4) der Leichtbau-Transportbox verschließbar ist.Lightweight transport box according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the transport trough (1) has a loading opening which can be closed with a cover (4) of the lightweight transport box. Leichtbau-Transportbox nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) ein Klapp- oder ein Schiebedeckel ist.Lightweight transport box claim 6 , characterized in that the cover (4) is a hinged or sliding cover. Leichtbau-Transportbox nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) der Leichtbau-Transportbox ebenfalls aus einer Leichtbauverbundplatte gebildet ist, die zwei äußere glatte Decklagen und eine von diesen eingeschlossene Hohlstruktur mit einer dreidimensional strukturierte Kernlage aufweist, wobei die äußeren Decklagen an den Kontaktstellen mit der dreidimensional strukturierten Kernlage verschweißt sind.Lightweight transport box according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the lid (4) of the lightweight transport box is also formed from a lightweight composite panel, which has two outer smooth cover layers and a hollow structure enclosed by these with a three-dimensionally structured core layer, the outer cover layers at the contact points with the three-dimensionally structured Core layer are welded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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