DE4331836A1 - Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -paletten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -paletten.

Die herkömmlichen Luftfrachtcontainer bestehen im allgemeinen aus einem Boden mit einer Bodenplatte in einem Profilrahmen sowie einer auf dem Boden befestigten Haube zum Schutz des Transportgutes.

Für in Behälter verpacktes oder robusteres Transportgut kann auch nur eine Palette, also eine Bodenplatte mit Profilrahmen, verwendet, also auf eine solche Haube verzichtet werden.

Die Bodenplatten der herkömmlichen Luftfrachtcontainer und -paletten bestehen im allgemeinen aus einer massiven, mehrere Millimeter dicken Aluminiumplatte, die zu einem entsprechend hohen Leergewicht führt. Da die Luftfrachtkosten vom Gewicht abhängen, ist man dazu übergegangen, die Aluminiumplatte durch leichtere Platten aus Verbundwerkstoffen zu ersetzen.

So ist es aus EP 0 520 745 A1 bekannt, für die Bodenplatte einen Verbundwerkstoff aus einer Phenolharz-Kernschicht zwischen zwei dünnen Aluminiumschichten zu verwenden. Nach DE 41 13 301 A1 wird eine Sandwich-Struktur aus einer PVC- oder Epoxidschaum-Kernschicht, die von einem CFK-Mantel umhüllt ist, als Bodenplatte eingesetzt.

Die Ladesysteme für Luftfrachtcontainer und -paletten werden im allgemeinen durch Rollenbahnen gebildet, die neben den nicht angetriebenen Auflagerollen Antriebsrollen besitzen, die mit zunehmender Kraft nach oben gedrückt werden, bis sich der Container bzw. die Palette bewegt. Häufig sind dabei mehrere Rollenbahnen nebeneinander angeordnet. Die Auflagerollen sind in Profilschienen gelagert. Zwischen Oberkante Profilschiene und Oberkante Auflagerolle ist eine lichte Höhe von etwa 3 mm vorhanden.

Das bekannte Ladesystem setzt somit voraus, daß die Antriebsrollen der Rollenbahn einen ausreichend hohen Druck auf den Boden ausüben können. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Bodenplatte nicht nachgibt, sondern eine hohe Steifigkeit und Druckfestigkeit besitzt. Die Steifigkeit der Bodenplatten der bekannten Luftfrachtcontainer und -paletten, und zwar sowohl die aus Aluminiumblech wie die aus Verbundwerkstoff, läßt jedoch häufig zu wünschen übrig. D. h. die Bodenplatte wölbt sich häufig so stark nach innen, daß die Antriebsrolle bis zum Anschlag ausgelenkt wird und durchdreht. Bei Sandwichaufbauten ist die Druckfestigkeit so gering, daß durch die Antriebsrolle die Struktur der Bodenplatte zusammengedrückt wird. Es wird daher eine ausreichende Druckfestigkeit nur mit Konstruktionen erreicht, welche ein extrem hohes Flächengewicht aufweisen.

Durch die Antriebsrolle ist die Bodenplatte auf der Rollenbahn einer entsprechend großen Zugkraft in Transportrichtung ausgesetzt. Der Aluminiumboden wird dadurch gedehnt und mit der Zeit ausgewalkt. Durch dieses Auswalken wird die Steifigkeit wesentlich herabgesetzt. Bei schweren Lasten hat dies zur Folge, daß sich der Boden nach unten durchwölbt und damit auf den Profilschienen schleift, die zwischen den Rollenbahnen angeordnet sind. Dies kann zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung des Containerbodens und des Ladesystems führen. Bei dem bekannten Container aus Verbundwerkstoff hat diese Zugkraft mit der Zeit eine Delamination zur Folge.

In der GB-PS 1 570 734 und EP 0 069 401 B1 werden flächige Materialien aus einer gewellten Blechbahn beschrieben, die längs des Wellenkamms auf jeder Seite mit einer planen Blechbahn verklebt ist. Das Material ist für Wärmeaustauscher, im Automobilbau und für Lüftungs- und Klimaanlagen einsetzbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bodenplatte für Luftfrachtcontainer und -paletten bereitzustellen, die bei geringem Flächengewicht eine hohe Druckfestigkeit, Steifigkeit und Lebensdauer besitzen.

Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Bodenplatte erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.

Die erfindungsgemäße Bodenplatte besitzt eine außerordentlich hohe Druckfestigkeit bei relativ geringem Gewicht. Die planen Deckschichten besitzen eine ausreichende Festigkeit.

Die für die erfindungsgemäße Bodenplatte verwendete Leichtbauplatte aus gewelltem Blech und den beiden planen Blechen auf beiden Seiten des gewellten Blechs kann entsprechend der EP 0 069 401 B1 hergestellt sein.

Dabei wird eine Leichtbauplatte mit nur einem gewölbten Blech, das auf beiden Seiten mit planen Blechen versehen ist, bevorzugt. Es ist jedoch auch möglich, zwei oder mehr gewellte Bleche unter Zwischenschaltung eines planen Blechs und mit planen Blechen an den Außenseiten einzusetzen. Als Blech wird Aluminiumblech bevorzugt. Unter "Aluminium" ist dabei im vorliegenden Zusammenhang nicht nur reines Aluminiummetall zu verstehen, sondern auch Aluminiumlegierungen. Materialien wie Titan und Stahl sind ebenfalls einsetzbar.

Die Kanäle oder Hohlräume zwischen dem gewellten Blech und dem einen bzw. anderen planen Blech sind bei der erfindungsgemäßen Bodenplatte mit einem Gemisch aus Kunststoff und Hohlkügelchen gefüllt.

Dazu kann der Kunststoff in flüssiger oder pastöser Form im Gemisch mit den Hohlkügelchen in diese Hohlräume oder Kanäle eingefüllt oder ggf. unter Druck eingepreßt werden. Als flüssiger oder pastöser Kunststoff kann beispielsweise ein Duroplast eingesetzt werden, der nach dem Einfüllen aushärtet. Der Duroplast kann z. B. ein Epoxidharz oder ein Polyurethan sein.

Um eine ausreichende Gewichtsreduktion zu erreichen, beträgt der Anteil der Hohlkügelchen in dem Gemisch vorzugsweise mehr als 30 Volumen-%, insbesondere mehr als 50 Volumen-%.

Als Hohlkügelchen können Glas- oder Kunststoffhohlkügelchen eingesetzt werden, die auch als Microballons bezeichnet werden. Der mittlere Außendurchmesser der Hohlkügelchen liegt im allgemeinen unter 200 µm. Beispielsweise haben sich handelsübliche Glashohlkügelchen mit einem mittleren Außendurchmesser von etwa 70 µm als geeignet erwiesen.

Die Leichtbauplatte kann eine Dicke von beispielsweise 3 bis 8 mm besitzen.

Da es weniger großen Beanspruchungen ausgesetzt ist, kann das plane Blech an der Oberseite der Bodenplatte eine geringere Dicke und Festigkeit besitzen als das plane Blech an der Unterseite der Bodenplatte. Das gewellte Blech dient in erster Linie als Abstandshalter zur Bildung der Kanäle und Hohlräume, die den mit Hohlkügelchen versetzten Kunststoff aufnehmen. Demgemäß kann das gewellte Blech eine wesentlich geringere Dicke als die beiden planen Bleche besitzen.

Beispielsweise kann bei Verwendung von Aluminiumblech das gewellte Aluminiumblech 0,1 bis 0,5 mm dick sein, während das obere plane Aluminiumblech eine Dicke von 0,2 bis 1 mm und das untere plane Aluminiumblech eine Dicke von 0,5 bis 2 mm besitzen kann.

Das nachstehende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Es wurde die Druckfestigkeit senkrecht zur Ebene folgender drei Leichtbauplatten bestimmt.

• (1) Eine Leichtbauplatte mit einer Gesamtstärke von 5,2 mm aus einem gewellten Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,2 mm, an der mit einem Heißschmelzkleber an den Wellenkämmen ein planes Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm auf einer Seite und ein planes Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm auf der anderen Seite befestigt ist.
• (2) Die Leichtplatte nach (1), gefüllt mit Polyurethan (PUR)- Schaum, und
• (3) Die Leichtbauplatte nach (1), gefüllt mit einem Epoxidharz, das vor dem Aushärten mit 50 Volumen-% Glashohlkügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 70 µm gemischt worden ist.

Die Druckfestigkeit von (1) beträgt 2,5 MPa, die von (2) 11 MPa und die von (3) 52 MPa.

Obwohl das Gewicht der Leichtbauplatte (2) etwa dem der erfindungsgemäßen Leichtbauplatte (3) entspricht, besitzt die Leichtbauplatte (3) eine fast fünfmal höhere Druckfestigkeit. Zugleich ist das Flächengewicht der erfindungsgemäßen Leichtbauplatte (3) um ca. 20% geringer als das einer herkömmlichen Bodenplatte aus massivem Aluminium mit einer Schichtdicke von 2,7 mm.

Durch das Auffüllen der Hohlräume der Leichtbauplatte aus dem gewellten Aluminiumblech zwischen den beiden planen Aluminiumblechen läßt sich somit die Druckfestigkeit auf Werte von über 50 MPa steigern. D. h. durch das Auffüllen der Hohlräume mit einem preiswerten Kunststoff und preiswerten Microballons wird ein kostengünstiges Sandwichmaterial für die Bodenplatte eines Luftfrachtcontainers oder -palette hervorgebracht, welches zu einer deutlichen Verbesserung der Belastbarkeit in den Bereichen großer Druckkräfte bei geringem Flächengewicht führt.

Nachstehend ist eine Ausführungsform eines Luftfrachcontainerbodens an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur im Schnitt das Rahmenprofil mit einem Randabschnitt der Bodenplatte des Containerbodens zeigt.

Das einstückig ausgebildete Rahmenprofil 1 besteht aus einem inneren und einem äußeren Hohlprofilabschnitt 2 und 3, die durch die Zwischenwand 4 miteinander verbunden sind.

Der Hohlprofilabschnitt 2 weist einen nach oben gerichteten Steg 5 auf, an dem die betreffende Seitenwand des nicht dargestellten Containeraufbaus befestigt ist. Die untere Wand 6 des inneren Profilabschnitts 2 ist gegenüber der Unterseite 7 des äußeren Profilabschnitts 3 unter Bildung einer Ausnehmung 8 nach oben versetzt, in der die Bodenplatte 9 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Niet, Klebstoff oder dgl. befestigt ist.

Der äußere Profilabschnitt 3 dient im allgemeinen zur Befestigung des Containers am Flugzeugboden mit Klammern, die an der Oberseite 10 angreifen.

Die Bodenplatte 9 besteht aus einem gewellten Aluminiumblech 11, an dessen Wellenkämmen unten und oben jeweils ein planes Aluminiumblech 12 und 13 befestigt ist. Die Kanäle 14 zwischen dem gewellten Aluminiumblech 11 und den planen Aluminiumblechen 12 und 13 sind mit einem Gemisch aus Epoxidharz und Glashohlkügelchen gefüllt.

Der Abstand a des planen Aluminiumblechs 13 an der Oberseite der Bodenplatte 9 von dem planen Aluminiumblech 12 an der Unterseite beträgt beispielsweise 3 bis 6 mm. Der gegenseitige Abstand b der Wellenkämme an einer Seite des gewellten Aluminiumblechs 11 beträgt vorzugsweise das ein- bis vierfache des gegenseitigen Abstands a der planen Aluminiumbleche 12 und 13.

Claims (7)

1. Bodenplatte für Luftfrachtcontainer oder -paletten, gekennzeichnet durch eine Leichtbauplatte aus wenigstens einem gewellten Blech (11), das unter Bildung von Kanälen (14) zwischen zwei planen Blechen (12, 13) angeordnet ist, und einer Füllung der Kanäle (14) zwischen den Blechen (11, 12, 13) mit einem Gemisch aus einem Kunststoff und Hohlkügelchen.

2. Bodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Epoxidharz oder Polyurethan ist.

3. Bodenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Hohlkügelchen in dem Gemisch mehr als 30 Volumen-% beträgt.

4. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkügelchen einen mittleren Durchmesser von weniger als 200 µm aufweisen.

5. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das plane Blech (13) der Leichtbauplatte an der Oberseite der Bodenplatte (9) eine geringere Dicke als das plane Blech (12) an der Unterseite der Bodenplatte (9) aufweist.

6. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (11) der Leichtbauplatte eine geringere Dicke als die beiden planen Bleche (12, 13) besitzt.

7. Bodenplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (11, 12, 13) aus Aluminium- Blech bestehen.