DE3108888A1

DE3108888A1 - Fuer den fahrzeugtransport bestimmter behaelter, insbesondere aus kunststoff, zur aufnahme von fahrzeugbatterien, fahrzeugaggregaten oder sonstiger gueter

Info

Publication number: DE3108888A1
Application number: DE19813108888
Authority: DE
Inventors: Herbert 3512 Reinhardshagen Tönnies
Original assignee: Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Current assignee: Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-03-09
Publication date: 1982-09-23
Also published as: DE3108888C2

Description

Für den Fahrzeugtransport bestimmter Behälter, insbeson-
dere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien.
Die Erfindung betrifft einen für den Fahrzeugtransport bestimmten Behälter, insbes. aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien, Fahrzeugaggregaten oder sonstige Güter. Bekannt sind geschlossene Behälter aus Metall, Kunststoff od. dgl. zur Aufnahme von für den Fahrzeugbetrieb benötigten Einzelaggregaten, wie Pumpen, Kompressoren, Stromaggregaten, Batterien usw. Diese haben ein kastenförmiges Unterteil und einen unter Zwischenschaltung einer elastischen Beilage auf dieses aufgesetzten, einen Deckel bildenden Oberteil und sind am Fahrzeug-Chassis oder im Aufbaubereich starr befestigt. Dabei wurde mit Hilfe von gummi- oder stahlelastischer Lagerungen versucht, die von den Fahrzeugaggregaten, wie Motor und Getriebe, ausgehenden Störschwingungen zu eliminieren, und die durch Fahrbahnunebenheiten entstehenden Erschütterungen von dem Behälter fernzuhalten. Alle diese Maßnahmen sind jedoch unzureichend.
n Aufgabe der Erfindung ist es, einendfiahrzeug vorzusehenden Behälter zu schaffen, in welchem das darin untergebrachte Gut vor im Fahrzeug auftretenden Schwingungen und Erschütterungen, die zu einer Beschädigung des Gutes oder der Aggregate, zumindest aber zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer dieser Teile führen, geschützt ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das zu transportierende Gut zwischen auf dem Behälterboden sitzenden federelastischen Auflagern und federelastischen Gegenlagern, die sich auf der Gutoberseite abstützen mittels einer am Behälter verankerten Spannvorrichtung eingespannt ist. Vorzugsweise können dabei die Gegenlager auf der Deckelinnenseite vorgesehen und die Spannvorrichtungen aus zwischen Behälterunterteil und Deckel eingeschalteten Spannelementen gebildet sein.
Die Gegenlager können aber auch an einer, sich über die zu transportierenden Teile hinwegerstreckenden Brücke sitzen, wobei die Spannvorrichtung zwischen Brücke und Behälter eingeschaltet ist.
Zwischen Behälterunterteil und Deckelrand ist zweckmäßig eine elastische Beilage eingeschaltet. Am Behälterboden sind Fassungen, Vertiefungen, Rippen od. dgl. zur Aufnahme der federelastischen Auflager vorgesehen, damit eine etwaige Verlagerung des im Behälter enthaltenen Gutes nach der Seite hin elastisch gedämpft ist.
Weitere Vorteile lassen sich erreichen, wenn jeweils mehrere federelastische Auflager an einer gemeinsamen Trägerplatte für das zu transportierende Gut sitzen und die Behälterwandungen durch Rippen, Rillen oder sonstige Verformungen versteift sind.
Erfindungsgemäß sind schließlich die federelastischen Auflager und Gegenlager aus Elastomeren gebildet und in ihren Federunga und Dämpfungseigenschaften so auf die Masse des zu transportierenden Gutes abgestimmt, daß eine Schwingungsübertragung vom Fahrzeug her unterbunden ist.
Zweckmäßig sind dabei die Auflager und Gegenlager durch im wesentlichen zylindrische Hohlfedern aus elastomerem Material gebildet. Eine Verbesserung der Wirkung läßt sich darüberhinaus dadurch erreichen, daß der Behälter unter Zwischenschaltung federelastischer Beilagen am Fahrzeug oder daran vorgesehenen Trägern oder Haltern befestigt ist.
Der Erfindungsgegenstand lässt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Einige davon sind in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen am Fahrzeugrahmen befestigten Behälter zur Aufnahme von Fahrzeu gbatterien, Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien A-A gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach den Linien B-B gemäss Fig. 1, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Behälters im Schnitt, Fig. 5 bis 8 Teilausschnitte aus Fig. 2 in vergrössertem Masstab, Fig. 9 und 10 ein Spannschloss für den Behälter in Frontansicht und im Schnitt, Fig. 11 und 12 Schnittdarstellung von Lagerpunkten des Behälters im Fahrzeugrahmen und Fig. 13 bis 15 Federdiagramme.
Der in Fahrzeugen der beliebigsten Art einzubauende Transportbehälter ist für alle Arten von Stückgütern, Aggregaten und sonstige Teile, insbesondere aber zur Aufnahme der Fahrzeugbatterien, bestimmt. Er besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 1, auf welchem passend ein den Innenraum des Behälters ergänzendes Oberteil als Deckel 2 aufgesetzt ist Bei der Ausfiihrungsform des Behälters gemäss Fig. 2 verläuft der Stoss zwischen Unterteil 1 und Deckel 2 parallel zur Bodenfläche. Bei der Ausführungsform des Behälters nach Fig. 4 ist das Unterteil 1' mit einem Deckel 2' verschlossen, wobei die Stosskante zwischen beiden schräg nach einer Seite zum Boden hin geneigt ist, was die Beschickung bzw. Entleerung des Behälters erleichtert.
Die Befestigung des Behälters 1, 2 erfolgt am Fahrgestell bzw. Fahrzeugrahmen vermittels Konsolen 7, die den Behälter an zwei gegenüberliegenden Seiten unterfassen und in der später noch zu beschreibenden Weise mit dem Behälterboden verbunden sind.
Der in den Figuren gezeigte Behälter 1, 2 ist beispielsweise zur Aufnahme zweier Fahrzeugbatterien 8 eingerichtet.
Für die Abstützung der Batterien 8 sind entsprechend ausgebildete Tragplatten 3 vorgesehen, die sich auf ihrer Unterseite mittels elastischer Federelemente 6 in am Boden des Behälterunterteiles vorgesehenen Fassungen 9 einpassen. Dementsprechend sind auf der Innenseite des Deckels 2 Gegenhalter 4 vorgesehen, die beim Schliessen des Deckels mittels elastischer Federelemente 10 auf die Batterien drücken. Schliesslich ist zwischen Unterteil und Deckel eine rundherumlaufende elastische Beilage 5 vorgesehen, durch die der Behälterinnenraum nach aussen abgedichtet wird und eine elastische Verbindung zwischen den beiden Behälterteilen 1 und 2 gewährleistet ist.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind in den Wandungen der Behälterteile Rippen, Einprägungen oder ähnliches vorgesehen, um die Behälterwände zu versteifen. Dabei kann der Behälter aus Kunststoff, Metallguss, Blech od.dgl. bestehen.
Mit besonderem Vorteil besteht der Behälter aber aus Kunststoff, um eine gewisse Verwindungsweichheit zwecks Vermeidung von Schwingungsbrüchen infolge der am Fahrzeugrahmen auftretenden Verwindungen zu erreichen. Andererseits werden durch die Rippen und sonstigen Verformungen der Behälterwände diese soweit versteift, dass die Behälterteile zum elastischen Einspannen des Behälterinhaltes zwischen ihnen geeignet sind.
Unterteil 1 und Deckel 2 werden mittels geeigneter Spannvorrichtungen elastisch miteinander verbunden, wobei die Federelemente 6, 10, 5 bzw. deren Halterungen 3 und 4 derat bemessen sind, dass die im Behälter untergebrachten Batterien 8 im geschlossenen Behälter elastisch federnd eingespannt, gehalten und nach allen drei Bewegungsrichtungen hin gesichert sind.
Während bei der Ausführungsform des Behälters gemäss Fig. 2 der Deckel zum federnden Einspannen des Behälterinhaltes benutzt wird, erfolgt diese Halterung in der~Ausführungsform des Behälters gemäss Fig. 4 vermittels einer Brücke 11, die sich über die beiden Batterien hinwegerstreckt und sich mittels der elastischen Federelemente auf deren Oberseite auflegt. Mittels einer im Behälterboden verankerten Spannschraube 12 mit Nachstellmutter 13 wird die Brücke 11 auf die Batterien gepresst, bo dass hier eine elastisch federnde Verbindung zwischen Behälterinhalt und Behälterboden gegeben ist. Der Deckel 2' bildet in diesem Fall nur eine Abdeckung für den Behälterunterteil.
In den Behälterwandungen können schliesslich noch Bohrungen 14 o,ä. Durchbrüche vorgesehen sein, um beispielsweise Batteriezuleitungen o.ä. von aussen her in das Behälterinnere hereinzubringen, wobei zweckmässig auch hierbei wieder elastische Dichtungen vorzusehen sind. Schliesslich kann auch ein Teilstück 15 der Behälterwand entfernbar sein, wie es Fig. 2 erkennen lässt und vorteilhaft ist, um das Beschicken des Behälters zu erleichtern. Darüber hinaus können schliesslich elastische Federelemente 16 am Umfangsrand der den Behälterinhalt tragenden Platten 3 vorgesehen sein, so dass damit auch horizontale Stösse oder Schwingungen aufgefangen werden können. Die Federelemente 16 stützen sich dabei an den Umfangswänden der Behälterteile ab.
In den Figuren 5 bis 8 sind schliesslich Einzelheiten der Behälterkonstruktion im vergrösserten Masstab wiedergegeben, wobei Fig. 5 die Konstruktion und Anordnung der Federelemente im Bereich des Umkreises a in Fig. 2 zeigt und Fig. 6 die Anordnung im Umkreis b, Figuren 7 und 8 die Anordnung im Umkreis c.
Gemäss Fig. 5 ist der auf seiner Oberseite mit Rippen 17 versehene Deckel 2 durch Innenrippen 18 versteift. Die Halterungen 4 für die elastischen Federelemente 10, die durch Gummikörper gebildet sind, sitzen an einem im Deckel 2 gelagerten Zapfen 19 und sind damit entsprechend den Abmessungen des zu transportierenden Gutes umstellbar, wie es durch die gestrichelte Darstellung angegeben ist.
Gemäss Fig. 6 sitzen die aus Gummi oder anderem elastischen Kunststoff gebildeten Federelemente 6 an der Unterseite der Tragplatten 3, wobei im Boden des Behälters 1 nebeneinander Fassungen 9 bzw. 9' vorgesehen sind, in die je nach den gegebenen Verhältnissen die Gummikörper 6 einsetzbar sind.
Die Figuren 6a bis 6c zeigen verschiedene Ausbildungsformen der Gummihohlkörper 6a, 6b, 6c. Dabei kann auch die gesamte Platte 3 aus dem gleichen Material wie die Federelemente gebildet sein.
In Figuren 7 und 8 sind verschiedene Ausführungsformen der Deckeldichtung 5 bzw. 5' gezeigt, die zwischen Deckel 2 und Behälterunterteil 1 eingeschaltetist. Vorzugsweise ist die Dichtung aus elastischem Material bestehend, in Form eines im Querschnitt U-förmigen Profilstranges über den Oberrand des Behälterunterteiles hinweggezogen. Entsprechend ist der Unterrand des Behälterdeckels 2 nach aussen vorspringend ausgebildet.
Um die in dem Behälter untergebrachten Batterien 8 oder sonstige im Behälter untergebrachte Aggregate elastisch federnd eingespannt festzuhalten, sind zwischen Behälterunterteil und Behälterdeckel mehrere Einspannvorrichtungen vorgesehen, wie sie in Figuren 9 und 10 in Draufsicht und Schnitt dargestellt sind.
Dicht am Unterrand des Behälterdeckels lagert auf einem Drehzapfen 20 eine mittels eines Handhebels 21 verstellbare Scheibe 22 mit einem Zapfen 23, über welchen ein Haken 24 hinwegfasst, der drehbar in einer Lagerung 25 am Oberrand des Behälters 1 gehalten ist. Die Scheibe 22 passt sich dabei in eine Ausdrehung in einer Verdickung des Deckelrandes 26 ein. Durch Umlegen des Spannhebels 21 in die eine oder andere Stellung lassen sich Behälterteil 1 und Deckel 2 voneinander lösen oder derart fest aufeinanderpressen, dass die im Behälterinneren untergebrachten Teile in ihrer elastischen Lagerung festgehalten werden.
Eine weitere Verbesserung lässt sich noch dadurch erreichen, dass die Verbindung des Behälterbodens 1 mit dem den Behälter tragenden Konsol über Gummihohlkörper 27, 28 erfolgt, die beiderseits der Konsolwand 7 vorgesehen und mittels einer Spannschraube 29 mit dem Behälterboden 1 fest verbunden sind. Je nach Einstellung der Spannschraube 29 lässt sich die Härte der Federung regulieren Die Anordnung kann auch so getroffen sein, wie Fig. 12 zeigt, wobei zwischen die elastisch miteinander zu verbindenden Teile,aus elastischem Material bestehend, Passkörper 30, 31 eingeschaltet sind, die sich ineinanderführen und mittels der Haltezapfen 32 in entsprechende Bohrungen 33 der miteinander zu verbindenden Teile eingedrückt sind.
Massgeblich für die erfindungsgemässe Anordnung ist in weitestem Sinne die Funktion des Federsystems. Anstelle der sonst üblichen elastischen Lagerung auf druckbeanspruchten Elementen, die infolge der in mehreren Freiheitsgraden (Einfegrung, Ausfederung) bei hohen, wirkenden Beschleunigungskräften auf Zug beansprucht werden, wird das zu transportierende Gut zwischen zwei Federsystemen eingespannt. Der bei Überbeanspruchung einer Stahlfeder übliche metallische Anschlag infolge des üblichen, linearen Federverhaltens solcher Elemente wird durch progressiv-wirkende gummifedern ersetzt, mit denen es möglich ist, auch die Form der Federkennung so zu beeinflussen, dass die für die Funktion der Lagerung optimale Kennlinie erreicht wird.
Bei den zum Einsatz kommenden Federelementen nach Fig.
6 - 6c lassen sich durch die Ausnützung der spezifischen Aussen- und Innenkontur Kennlinien entsprechend Fig. 13 und 14 erreichen, die eine Annäherung an eine e-Funktion (Kennlinie E2) oder auch an ein gemischt-degressivprogressives Federverhalten (Kennlinie E3) ermöglichen.
Zur Verdeutlichung soll hier auf die Fig. 14 hingewiesen werden, in der mit der Kennlinie El eine lineare Schraubenfeder dargestellt wird, die den Max.-Federweg S1 zeigt.
Die Kennlinie E2 zeigt die Annäherung an eine e-Funktion.
Mit der Kennlinie E3 wird das gemischt degressiv-progressive Federverhalten gzeigt. Neben den nachgesuchten Eigenschaften der Schwingungs-Isolierung spielt infolge der erwähnten oft hohen Beschleunigungs-Kräfte im Fahrzeugbau die kinetische Energieaufnahme der eingesetzten Federelemente eine wesentliche Rolle. Bei der erwähnten Form gemäss Fig. 6a - 6c ist eine ausserordentlich hohe Verformung solcher Elemente im Hinblick auf die angestrebte kinetische Energieaufnahme möglich.
Die Progres,ivität wird jedoch weiterhin durch die umgebenden Federtöpfe 9 beeinflusst. Bei zunehmender Einfederung des Elementes erweitert sich der Durchmesser D1, das Element legt sich teilweise gegen den umgebenden Topf mit dem Innendurchmesser D3 an. Dieser angestrebten Gesamt-Konstruktion kommt besondere Bedeutung im Hinblick auf die Aufnahme horizontal wirkender Kräfte zu. Die schwingende, in Horizontal-Richtung angeregte Masse stützt sich ab und erhält somit ebenfalls eine progressive Funktion mit der Möglichkeit der Aufnahme hoher Kräfte.
Die Fig. 13 zeigt die Funktion der besonderen elastischen Lagerung dieses Systems: Der Koordinaten-Null-Punkt des Systems zweier gleich ausgebildeter Elemente nach Fig. 6 liegt an sich bei S 0. Die im Sinnbild Fig. 15 dargestellte schwingende Masse m gelangt durch das Eigengewicht in die Lage S 1. Um diesen Punkt S 1 bewegen sich die Normal-Amplituden der Schwingungen bis zur Einfederung S2 bzw.
zur Ausfederung S4. Diese Bewegung ist als Normal-Amplitude A gekennzeichnet. In diesem annähernd linearen Bereich der Kennung folgt die schwingende Masse den Gesetzen einer harmonischen Schwingung. Bei sehr hohen auftretenden Beschleunigungen, die ein Mehrfaches der Erdbeschleunigung betragen können, werden diese Kräfte im Bereich bis zum Max-Federweg S3 bzw. S5 aufgenommen. Die eigentlichen Federn mit den Federwerten C1 bzw. C2 sind durch die Einspannung zwischen Behälterunterteil 1 und Behälteroberteil 2 vorgespannt. Diese Vorspannung einer Feder ist so bemessen, dass sie erst nach Erreichung des Weges S2 aufgehoben wird.
Auch bei einer evtl. hier noch degressiv verlaufenden Kennung nach Aufheben der Vorspannung bleibt das System durch die Progressivität im Bereich S2 bis S3 voll funktionsfähig.
Bei gleicher Aussenkontur der Federn nach der Fig. 6 ist in den genormten Werkzeugen zur Herstellung der Federmatten 3 durch entsprechende Kerne in der Form die unterschiedliche Ausbildung des Hohlraumes zur Erreichung einer bestimmten Federfunktion möglich. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Kennlinien liegt in der Verwendung von Elastomer-Werkstoffen mit unterschiedlichem Elastizitäts-Modul für die jeweiligen Federelemente. Hierzu gehört auch bei der Gestaltung der Teile 1 und 2 die Grösse der Kontur des Federtopfes 9 mit dem Durchmesser D 3. Als weiterer Punkt zur Möglichkeit der Variation in Anlehnung an die auftretenden Gewichte des elastisch zu lagernden Gutes und der zu erreichenden optimalen Schwingungs-Isolierung ist auch die Zahl der Federkörper an den Platten 3 von Bedeutung.
Anstelle der hier (Fig. 1 - 3) zum Beispiel angebrachten Federkörper kann die Federweichheit durch Verwendung von nur vier bzw. sechs Federkörpern erheblich beeinflusst werden.

Claims

Für den Fahrzeugtransport bestimmter Behälter, insbesondere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien, Fahrzeugaggregaten oder sonstiger Güter Patentansprüche: Für Für den Fahrzeugtransport bestimmter Behälter, insbeniere aus Kunststoff, zur Aufnahme von Fahrzeugbatterien, Fahrzeugaggregaten oder sonstiger Güter mit einem kastenförmigen Unterteil, dadurch gekennzeichnet, dass das zu transportierende Gut (8) zwischen auf dem Behälterboden (1) sitzenden federelastischen Auflagern (6) und federelastischen Gegenlagern (4), die sich auf der Gutoberseite abstützen, mittels einer am Behälter verankerten Spannvorrichtung (2, 12, 13, 21 - 26) eingespannt ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlager (4) auf der Deckelinnenseite (2) vorgesehen sind und die Spannvorrichtungen aus zwischen Behälterunterteil (1) und Deckel (2) eingeschalteten Spannelementen (12, 13, 21 - 26) gebildet sind.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ycc, daß die Gegenlager (4) an einer sich über die#ransportierenden Teile (8) hinwegerstreckenden Brücke (11) sitzen und die Spannvorrichtung (12, 13) zwischen Brücke (11) und Behälter (1) eingeschaltet ist.
4. Behälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Behälterunterteil (1) und Deckelrand (2) eine elastische Beilage (5) eingeschaltet ist.
5. Behälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Behälterboden (1) Fassungen (9), Vertiefungen, Rippen od. dgl. zur Aufnahme der federelastischen Auflager (6) vorgesehen sind.
6. Behälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere federelastische Auflager (6) an einer gemeinsamen Trägerplatte (3) für das zu transportierende Gut (8) sitzen.
7. Behälter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandungen durch Rippen, Rillen oder sonstige Verformungen versteift sind.
8. Behälter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastischen Auflager (6) und Gegenlager (4) aus Elastomeren gebildet und in ihren Federungs-und Dämpfungseigenschaften so auf die Masse des zu transportierenden Gutes abgestimmt sind, daß ei#ne Schwingungsübertragung vom Fahrzeug her unterbunden ist.
9. Behälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichne, daß der Behälter (1) unter Zwischenschaltung federelastischer Beilagen (27, 28) am Fahrzeug oder daran vorgesehenen Trägern (79 oder Haltern befestigt ist.
10. Behälter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (6) und Gegenlager (4) durch im wesentlichen zylindrische Hohlfedern (6a -6c) aus elastomerem Material gebildet sind.